专利名称：一种线控制动系统及制动方法
技术领域：
本发明属于汽车线控制动领域，特别是涉及一种线控制动系统及制动方法。
背景技术：
目前，在已知技术中，与本发明相近似的技术材料有"线控制动"型制动系统申请 号为CN200580034671. 9，它主要由信号采集模块、主控制模块、电机驱动电路模块、机械执 行机构模块、电子踏板等构成，通过这个技术我们可以实现线控制动系统的基本结构，但是 它的缺点是未能提出汽车实际行驶情况下由于摩擦片的损耗造成摩擦片与制动盘间隙过 大和实现ABS(防抱死系统)、ASR(防侧滑系统)、ESP(电子稳定控制系统)等控制的制动 压力调节的解决措施。
发明内容
本发明的目的在于提出一种线控制动中摩擦片损耗间隙自调节和制动压力调节 的解决方法。 (1)由于电机在转动过程中基本遵循负载越大反馈电流越大的特性，故而可以通 过前期试验标定确定摩擦片与制动盘分离时的电流大小。本技术方案所提出发明点是主控 制电路模块通过检测反馈回的电流值大小来判定摩擦片是否已经和制动盘分离，如果分离 则使电机停转，这样摩擦片与制动盘能够縮小间隙，有助于下一个制动过程来临时，摩擦片 迅速消除空行程，尽可能縮短制动响应时间，向制动盘产生制动压紧力，同时，此方案最大 的创新点在于可根据摩擦片的磨损情况实时调节电机停转的时间，始终保持摩擦片和制动 盘间隙在限定范围内。 (2)为实现线控制动的ABS、 ASR、 EPS等制动安全控制，实时准确提供理想制动压 力是实现上述控制系统的关键。由于设定的P丽占空比对应着电机所能提供的最大堵转力 矩的大小，P丽占空比越大，堵转力矩越大，可以通过在摩擦片与制动盘接触并压紧的过程 中实时调节P丽占空比大小，来控制所要提供给制动盘压紧力大小。
(3)机械执行机构多由驱动电机、减速增矩结构、以及螺杆推进结构组成。为实现
(2)中所提到的P丽占空比实时调节堵转力矩大小，需要针对机械执行机构的螺杆推进结
构进行设计，螺杆推进结构上的螺纹只能设计成不自锁结构，这样当力矩由大减小，通过减
小设定的P丽占空比，不需要电机反转，因为堵转力矩减小，螺杆螺纹非自锁，只需要借助
压紧力反推作用，即可使摩擦片和制动盘之间压紧力调节为最大堵转力矩。 本发明具体公开了一种线控制动系统，包括控制系统和机械执行机构，其特征在
于控制系统包括主控制电路模块和电机驱动模块，主控制电路模块通过占空比信号PML
A、PW1LB来控制电机转速、转向及输出扭矩大小，通过使能控制口 C0N来控制是否输出占空
比信号，通过反馈电流信号来判断电机堵转及负载情况，机械执行机构包括驱动电机、减速
增矩结构以及螺杆推进结构，其中螺杆推进结构为非自锁结构，当力矩由大减小，通过减小
设定的P丽占空比，借助压紧力反推作用，即可使摩擦片和制动盘之间压紧力调节为所需堵转力矩。 进一步，当检测到反馈电流信号可以反映摩擦片与制动盘分离时，则通过控制CON 信号来决定PWM_A、 PWM_B是否输出占空比信号。 其中螺杆推进结构由螺帽套筒及螺杆组成，其中螺杆螺纹为非自锁螺纹。
本发明还公开了采用上述系统进行线控制动方法的方法。 最终通过本发明提供的技术可以实现摩擦片与制动盘间隙自调节，以及制动时压 紧力的自适应调节。克服了线控制动摩擦片与制动盘因磨损而无法调节间隙问题和压紧力 的自适应调节等，縮短了压紧力调节的响应时间。该实现方法简单易行，不需要过多的增加 机械结构设计，只需要通过软件控制，故障率低、安全可靠。
图1 :本发明线控制动系统结构图；
图2 :非自锁螺杆螺纹图。
其中在图1中 PWM_A、 PWM_B分别是控制电机的两路占空比信号；
CON是控制PWM_A、 PWM_B是否输出信号的控制信号；
CURRENT为电机驱动板反馈给主控制电路模块的电流值。
附图标记说明
1、螺帽套筒；2、螺杆； 3、主控制电路模块；4、电机驱动电路模块。
具体实施例方式
如图1所示，线控制动系统中，主控制电路模块3通过PWM_A、PWM_B占空比信号来 控制电机转速、转向及输出扭矩大小，通过使能控制口 CON来控制PWM_A、 PWM_B是否输出 占空比信号，通过反馈电流CURRENT来判断电机堵转及负载情况，例如当检测到反馈电流 CURRENT可以反映摩擦片与制动盘分离时则通过控制CON信号来决定PWM_A、PWM_B是否输 出占空比信号。 为实现线控制动的ABS、 ASR、 EPS等制动安全控制，实时准确提供理想制动压紧力 是实现上述控制系统的关键。由于设定的P丽占空比对应着电机所能提供的最大堵转力矩 的大小，设置P丽占空比越大，堵转力矩越大，可以在摩擦片与制动盘接触并压紧的过程中 实时调节P丽占空比大小，来控制所要提供给制动盘压紧力大小。 机械执行机构由驱动电机、减速增矩结构、以及螺杆推进结构组成。其中螺杆推进 结构主要将电机的旋转运动转为直线推进运动，从而提供给制动盘压紧力，为实现上述所 提到的P丽占空比实时调节堵转力矩大小，需要针对机械执行机构的螺杆推进结构进行特 殊设计，如图2所示，螺杆推进结构由螺帽套筒1及螺纹2组成.其中螺纹设计成非自锁结 构，这样当力矩由大减小，通过减小设定的P丽占空比，不需要控制电机反转，因为堵转力 矩减小，螺杆螺纹非自锁，只需要借助压紧力反推作用，即可使摩擦片和制动盘之间压紧力 调节为所需堵转力矩。 通过本发明提供的技术可以实现摩擦片与制动盘间隙自调节，以及制动时压紧力的自适应调节。克服了线控制动摩擦片与制动盘因磨损而无法调节间隙问题和压紧力的自 适应调节等，縮短了压紧力调节的响应时间。该实现方法简单易行，不需要过多的增加机械 结构设计，只需要通过软件控制，故障率低、安全可靠。
权利要求
一种线控制动系统，包括控制系统和机械执行机构，其特征在于控制系统包括主控制电路模块(3)和电机驱动模块(4)，主控制电路模块(3)通过占空比信号PWM_A、PWM_B来控制电机转速、转向及输出扭矩大小，通过使能控制口CON来控制是否输出占空比信号，通过反馈电流信号来判断电机堵转及负载情况，机械执行机构包括驱动电机、减速增矩结构以及螺杆推进结构，其中螺杆推进结构为非自锁结构，当力矩由大减小，通过减小设定的PWM占空比，借助压紧力反推作用，即可使摩擦片和制动盘之间压紧力调节为所需堵转力矩。
2 根据权利要求1所述的线控制动系统，其特征在于当检测到反馈电流信号可以反 映摩擦片与制动盘分离时，则通过控制C0N信号来决定PWM_A、PWM_B是否输出占空比信号。
3. 根据权利要求1或2所述的线控制动系统，其特征在于螺杆推进结构由螺帽套筒 (1)及螺杆(2)组成，其中螺杆(2)螺纹为非自锁螺纹。
4. 一种线控制动方法，其特征在于主控制电路模块(3)通过占空比信号PW!LA、PmLB 来控制电机转速、转向及输出扭矩大小，通过使能控制口 CON来控制是否输出占空比信号， 通过反馈电流信号来判断电机堵转及负载情况，机械执行机构中的螺杆推进结构为非自锁 结构，当力矩由大减小，通过减小设定的P丽占空比，借助压紧力反推作用，使摩擦片和制 动盘之间压紧力调节为所需堵转力矩。
5. 根据权利要求4所述的线控制动方法，其特征在于当检测到反馈电流信号可以反 映摩擦片与制动盘分离时，则通过控制C0N信号来决定PWM_A、PWM_B是否输出占空比信号。
全文摘要
本发明公开了一种线控制动系统及其制动方法，其中线控制动系统包括控制系统和机械执行机构，控制系统包括主控制电路模块和电机驱动模块，主控制电路模块通过占空比信号PWM_A、PWM_B来控制电机转速、转向及输出扭矩大小，通过使能控制口CON来控制是否输出占空比信号，通过反馈电流信号来判断电机堵转及负载情况，机械执行机构包括驱动电机、减速增矩结构以及螺杆推进结构，其中螺杆推进结构为非自锁结构，当力矩由大减小，通过减小设定的PWM占空比，借助压紧力反推作用，即可使摩擦片和制动盘之间压紧力调节为所需堵转力矩。通过本发明提供的技术可以实现摩擦片与制动盘间隙自调节，以及制动时压紧力的自适应调节，缩短了压紧力调节的响应时间。
文档编号B60T8/1755GK101708718SQ20091025066
公开日2010年5月19日 申请日期2009年12月14日 优先权日2009年12月14日
发明者周勇 申请人:奇瑞汽车股份有限公司