一种集成化电子驻车制动系统EPBi的开发系统的制作方法

本发明涉及epbi领域，尤其涉及了一种集成化电子驻车制动系统epbi的开发系统。

背景技术：

中国期刊《技术与应用》apa(no.5)2011-18，公开了epbi－节省成本和空间的集成化电子驻车制动系统的技术文献，集成化的解决方案与传统epb系统最大的不同在于其系统结构。在功能方面，epb1与epb相同，驾驶者根本感觉不到两个系统的差别。epb和epbi都通过集成在后制动钳上的两个电机执行器来产生所需的制动力。这两个执行器可以由驾驶者通过一个按钮来手动操控，也可以由智能控制软件来自动操控。然而，epb系统依然需要一个独立的控制单元来支持，epbi则把所需的电子零部件及软件集成在一个车上现有的控制单元中，因此不需要在车辆的系统网络中增加－个额外的控制单元。

epb与电子稳定性控制系统的集成可以实现效益最大化。一方面，epb和esc在系统可靠性方面有相似的要求(事实上，这两个系统建立在相似的电子架构上)；另一方面，这两个系统能够分享自动监测车辆和制动所需的控制程序和算法的重要部分。因此，可以创造最大的协同效应，提高控制单元中共享的处理器和内存的使用效率。由于取消了epb控制单元，整车制造商不仅能减轻重量、减少装配工序，还能节省成本和安装空间。不过，充分享受到以上优点的前提条件是：epbi必须基于与epb同样的模块基础运行。

由于epbi系统软件是基于esp控制器开发的，因此epbi系统本身没有独立的控制器。esp生产商和epbi生产商各自根据vda305-100协议开发，一般epbi开发需要esp生产商提供专用的开发样件和开发环境。但是esp开发样件的成本较高，价格高达几十万甚至上百万，这对企业来说成本较大。

申请人根据现有技术的缺点，提供了一种当epbi生产商未获得esp生产商的专用样件和开发环境时，也可对epbi相关功能做前期研发和验证的epbi开发系统。

其中，中国专利公告号为cn206725223u的实用新型专利公开了一种用于检测mgu噪音的设备，其中背景技术有对mgu的相关描述，mgu为epb的执行机构，所以正在进行epb的测试中需要应用epb测试台工装。要求工装具有良好的传动稳定性。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中epbi系统软件需要使用专门的eps开发样件，而且开发样件成本较高等缺点，提供了一种集成化电子驻车制动系统epbi的开发系统。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种集成化电子驻车制动系统epbi的开发系统，包括集成化电子驻车制动系统epbi模块、模拟用户车辆交互模块、esp模块和执行模块，epbi模块与esp模块通信连接，esp模块采集模拟用户车辆交互模块所发出的信号，epbi模块用于监测执行模块的状态；

esp模块根据采集的模拟用户车辆交互模块信号进行判断是否满足执行模块执行动作的条件(该条件能否进行扩充阐述)，当条件满足时，esp模块将信号与epbi模块进行交互，epbi模块判断当前状态是否需要执行动作，如果epbi模块判断当前条件下不需要执行模块执行动作，则esp模块继续采集模拟用户车辆交互模块的信号；

如果epbi模块判断当前条件下需要执行模块执行动作，则esp模块驱动执行模块执行相应的动作，epbi模块实时判断执行模块是否满足停止条件；如果满足停止条件，epbi模块控制执行模块停止动作，如果不满足停止条件，执行模块继续执行动作；

当epbi模块判断需要执行相应动作时，esp确认交互信号驱动执行模块执行相应动作，epbi模块实时判断执行模块的状态是否满足终止条件，如果满足终止条件，epbi模块发送信号至esp模块，esp模块驱动执行模块停止动作，如果不满足终止条件，epbi继续监测执行模块的状态。

本发明通过提供用户交互模块提供车辆的各种工况，从而为验证esp模块与epbi模块的可靠性以及稳定性提供了测试基础，而且执行模块能够验证epbi停止阶段的软件验证。

作为优选，模拟用户车辆交互模块为模拟用户汽车交互的软件，用于模拟提供整车的多种工况向esp提供整车工况信号；esp模块包括esp采集部分和决策部分的软件；epbi模块为模拟epbi决策和控制部分的软件；还包括模拟提供epbi软件运行环境的软件。本发明的重点就在于软件的前期开发和测试。

作为优选，esp模块的软件为与epb相关的软件部分。因为eps软件较大，开发成本较高，所以在本次开发系统中只需要模拟eps关于epb控制部分的软件即可，从而在不影响开发测试的基础上，节约开发成本。

作为优选，esp模块根据vda305-100协议将信号与epbi模块进行通信交互。

作为优选，开发系统还包括电气电路部分，电气电路部分包括电源模块，用于为开发系统供电；信号采集和控制板卡；执行模块驱动模块，用于驱动执行模块；电流传感器，电流传感器与执行模块电连接，用于采集执行模块的电流信号。通过电流信号的强弱来代替制动力的大小，从而能够实现准确的模拟开发测试。

作为优选，epbi模块实时判断执行模块的状态是否满足终止条件的方法是,电流传感器将采集的电流信号反馈至esp模块，esp模块将电流信号传递给epbi模块，epbi模块对信号进行识别和判断并将识别和判断的结果发送至esp模块。

作为优选，epbi模块判断当前状态是否需要执行动作的方法为，epbi模块采集执行模块当前的状态并与esp模块的请求进行验证，判断执行模块的状态是否与esp模块要求执行模块执行的动作有冲突，如果存在冲突，则epbi模块判断不执行相关动作并将判断结果反馈至esp模块，如果不存在冲突，则epbi模块判断执行相关动作并将判断结果反馈至esp模块。

作为优选，开发系统还包括用于提供实验平台的机械台架部分，机械台架部分包括基础台架、工控机、显示器、执行模块包括mgu和执行卡钳；显示器用于显示模拟用户车辆交互模块的交互状态、执行模块的执行状态、esp模块与epbi模块的交互状态，机械台架部分为开发系统提供了载体，从而能够更加直观的进行开发和测试。

作为优选，执行卡钳包括用于施加制动力的上制动构件和下制动构件，上制动构件和下制动构件之间设置有模拟刹车盘，连接部包括外部的轴套；轴套的上端与mgu固定连接，下端与执行卡钳的钳体固连，轴套内设置有转轴，mgu转动带动转轴转动，执行卡钳内设置有制动组件，转轴转动带动制动组件上下移动作用在上制动构件上从而施加作用在模拟刹车盘上的制动力。

作为优选，制动组件包括与转轴同步转动的螺杆和装配在螺杆上的螺套，螺杆正转或反转带动螺套向上或向下运动，螺套向下运动作用在上制动构件上使上制动构件下移压紧在模拟刹车盘上。

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：本发明能够对epbi软件进行前期的开发和测试，该开发系统省去了传统开发过程中需要购买esp开发样件的需求，从而节约了大量成本。同时该种开发系统能够为epbi软件提供多种工况的测试，所以准确度以及可信赖度较高。而且在开发和测试过程中，便于对epbi软件进行修改和编辑。

同时本发明通过对epb测试台工装的结构进行设计，使得测试台工装具有较好的组装性，同时通过转轴带动螺杆的方式，保证了传动的传递性，而且传动采用花键配合，所以转动的同步性得到了保证。而且制动卡钳本体的内部螺套运动稳定，不会出现卡滞现象，螺套上下运动平稳。

附图说明

图1是开发测试装置的控制示意图。

图2是开发测试装置的结构示意图。

图3是测试台工装整体结构示意图。

图4是图3的剖视图。

图5是图4的局部放大图。

附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1—基础台架、2—mgu、3—执行卡钳、4—连接部、5—上制动构件、6—下制动构件、7—模拟刹车盘、8—轴套、9—转轴、10—制动组件、11—螺杆、12—螺套、13—装配口、14—刹车片、15—移动套、16—钳体、17—导向块、18—花键装配套、19—花键轴、20—mgu定位块、21—工控机、22—显示器。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

如图1和图2所示，一种集成化电子驻车制动系统epbi的开发系统，开发系统包括应用软件部分，应用软件部分包括集成化电子驻车制动系统epbi模块、模拟用户车辆交互模块、esp模块和执行模块，epbi模块与esp模块通信连接，esp模块采集模拟用户车辆交互模块所发出的信号，epbi模块用于监测执行模块的状态；

esp模块根据采集的模拟用户车辆交互模块信号进行判断是否满足执行模块执行动作的条件，当条件满足时，esp模块将信号与epbi模块进行交互，epbi模块判断当前状态是否需要执行动作，如果epbi模块判断当前条件下不需要执行模块执行动作，则esp模块继续采集模拟用户车辆交互模块的信号；

如果epbi模块判断当前条件下需要执行模块执行动作，则esp模块驱动执行模块执行相应的动作，epbi模块实时判断执行模块是否满足停止条件；如果满足停止条件，epbi模块控制执行模块停止动作，如果不满足停止条件，执行模块继续执行动作；

当epbi模块判断需要执行相应动作时，esp确认交互信号驱动执行模块执行相应动作，epbi模块实时判断执行模块的状态是否满足终止条件，如果满足终止条件，epbi模块发送信号至esp模块，esp模块驱动执行模块停止动作，如果不满足终止条件，epbi继续监测执行模块的状态。

具体的整个开发系统包括应用软件软件部分、电路电气部分以及机械台架部分。

具体的，模拟用户车辆交互模块为模拟用户汽车交互的软件，用于模拟提供整车的多种工况向esp提供整车工况信号；esp模块包括esp采集部分和决策部分的软件，其中采集部分软件用于采集实现epb功能所需信号，决策部分软件用于决策是否启动epb相关功能；epbi模块为模拟epbi决策和控制部分的软件；还包括模拟提供epbi软件运行环境的软件。上述软件均是基于c++语言开发的。

其中，电路电气部分包括电源模块，用于为开发系统供电；信号采集和控制板卡，用于采集电流的反馈电流信号以及控制mgu运转和停止；执行模块驱动模块，用于驱动mgu运行或停止,其中可驱动mgu进行正转和反转；电流传感器，电流传感器与mgu电连接用来检测mgu的工作电流。

epbi模块实时判断执行模块的状态是否满足终止条件的方法是,电流传感器将采集的电流信号反馈至esp模块，esp模块将电流信号传递给epbi模块，epbi模块对信号进行识别和判断并将识别和判断的结果发送至esp模块，然后由esp模块控制执行模块是否停止执行正在进行的动作。

epbi模块判断当前状态是否需要执行动作的方法为，epbi模块采集执行模块当前的状态并与esp模块的请求进行验证，判断执行模块的状态是否与esp模块要求执行模块执行的动作有冲突，如果存在冲突，则epbi模块判断不执行相关动作并将判断结果反馈至esp模块，如果不存在冲突，则epbi模块判断执行相关动作并将判断结果反馈至esp模块。

开发系统还包括用于提供实验平台的机械台架部分，机械台架部分包括基础台架、工控机、显示器、执行模块包括mgu和执行卡钳；显示器用于显示模拟用户车辆交互模块的交互状态、执行模块的执行状态、esp模块与epbi模块的交互状态。

本实施例结合epb的部分功能进行阐述。下表为对epb主要功能以及所需的信号进行相关描述。

所以通过上表可知：

模拟用户车辆交互模块能够提供的信号包括四轮轮速信号、点火开关信号、epb开关信号、制动踏板信号、auto键开关信号、主驾车门信号、安全带状态信号、档位信号、发动机/电动机扭矩信号，在开发测试的过程中，开发人员根据所需要测试的epb功能使模拟用户车辆交互模块提供相应的信号。

举例来说，当开发人员需要验证epbi软件关于静态驻车功能的部分是否稳定时，开发人员在操作台上输入四轮轮速信号、点火开关信号、epb开关信号，具体为模拟提供四轮轮速信号为零的信号，模体提供点火开关处于打开状态的信号，模拟提供epb开关开启的信号，同时显示器上显示上述信号的状态；

然后eps模块接收上述信号，eps模块根据上述信号判断此时驾驶员的意图为epb静态驻车，然后eps模块根据vda305-100协议与epbi模块进行通信交互，esp模块将需要制动执行的动作传递给epbi模块，epbi模块判断mgu的驱动状态以及卡钳的当前状态是否满足esp模块所要驱动执行模块执行动作的条件，因为esp模块命令的最终执行端为执行模块的mgu和制动卡钳；具体到当前epb驻车制动模式，epbi模块根据当前制动卡钳的状态以及mgu的驱动状态判断是否需要执行epb静态驻车动作，如果驱动mgu的状态和制动卡钳的状态不满足执行epb静态驻车的条件，则反馈给eps模块不需要执行epb静态驻车制动，如果驱动mgu的状态和制动卡钳的状态满足执行epb静态驻车的条件，eps模块将执行信号传输给执行模块，具体的为mgu，mgu得到相应信号时开始转动，mgu转动带动卡钳进行卡紧操作，同时电流传感器实时监测mgu的电流，电流传感器将监测的反馈电流信号反馈至eps模块，eps模块将电流信号传递给epbi模块，epbi模块判断电流信号是否达到了设定的标准，电流的大小代表卡钳夹紧力的大小(因为卡钳在夹紧后，mgu继续转动将持续加大夹紧力，mgu因为转动受阻，所以电流会随着夹紧力的增大持续增大)；当电流达到设定值时，epbi模块判断此时mgu应停止运行，epbi模块将识别判断的结果发送至esp模块，由esp模块驱动mgu停止动作，完成epb静态驻车功能，同时显示器上显示epb静态驻车图标，完成闭环，开发人员通过对epbi软件进行开发编辑从而在没有开发样件的情况下进行前期的验证和测试。

实施例2

本实施例与实施例1的区别之处在于，为了节约成本，esp模块的软件仅开发与epb功能相关的软件部分。

实施例3

如图2至图5所示，本实施包括实施例1的所有内容，同时本实施例对该开发系统的机械台架部分进行详细的阐述。

机械台架部分包括基础台架1、工控机21、显示器22、执行模块30包括mgu2和执行卡钳2；显示器22用于显示模拟用户车辆交互模块的交互状态、执行模块30的执行状态、esp模块与epbi模块的交互状态。

如图2至5所示，epb测试台工装，包括执行模块30，执行模块30还包括连接mgu2和执行卡钳3的连接部4，执行卡钳3包括用于施加制动力的上制动构件5和下制动构件6，上制动构件5和下制动构件6之间设置有模拟刹车盘7，其中上制动构件5和下制动构件6均为刹车钳。连接部4包括外部的轴套8；轴套8的上端与mgu2固定连接，下端与执行卡钳3的钳体16固连，轴套8内设置有转轴9，mgu2转动带动转轴9转动，执行卡钳3内设置有制动组件10，转轴9转动带动制动组件10上下移动作用在上制动构件5上从而施加作用在模拟刹车盘7上的制动力。

其中，制动组件10包括与转轴9同步转动的螺杆11和装配在螺杆11上的螺套12，螺杆11正转或反转带动螺套12向上或向下运动，螺套12向下运动作用在上制动构件5上使上制动构件5下移压紧在模拟刹车盘7上，从而实现对模拟刹车盘7起到施加制动力的目的；当需要撤出制动力时，mgu2反转，螺杆11带动螺套12向上运动撤除作用在模拟刹车盘7上的制动力。

嵌体上开设有用于装配转轴9的装配口13，螺杆11的上端位于装配口13内，螺杆11的上端与转轴9装配同轴转动，其中嵌体和轴套8采用螺栓固定连接。为了保证轴套8在上下运动的过程中保持直线度，螺套12的外侧面上沿圆周方向布置有导向块17，导向块17与移动套15的内壁滑动接触，导向块17的边沿设置有圆角防止观赏移动套15的内壁。为了保证转轴9和螺杆11的同步转动，两者之间采用花键配合的方式进行装配，从而避免了打滑的产生，而且能够承受更大的扭矩。螺套12的上端设置有花键装配套18，转轴9的下端设置有花键轴19，花键轴19装配在花键装配槽内，花键轴19和花键装配槽过盈配合。

其中为了便于mgu2的安装，还包括mgu定位块20，mgu2安装在mgu定位块20的上侧，转轴9固定在mgu定位块20的下侧，mgu2带动转轴9转动。

螺套12的下端为下端截面较小的圆台，移动套15的底部设置有与圆台配合的碗型槽，碗型槽开设在移动套15的内腔的中部，从而保证刹车片14以及模拟刹车片14受力均匀。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。