CN110203189A - 一种电驱动的商用车电子驻车系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电驱动的商用车电子驻车系统，包括主控EPB_ECU模块、副EPB_ECU模块、EPB开关、卡钳执行机构，主控EPB_ECU模块和副EPB_ECU模块包括电压模块、信号处理模块、功率驱动模块、CAN模块、MCU模块，其中主控EPB_ECU模块还包括倾角传感器，卡钳执行机构分为左前轮、左后轮、右前轮、右后轮卡钳执行机构，每一路均可单独控制；主控EPB_ECU模块和副EPB_ECU模块采用独立电源线和保险丝与蓄电池连接，EPB开关完全接入主控EPB_ECU模块。本发明的有益效果为：提供了一种完全电子化的通过电机驱动的驻车模式。并根据夹紧力需求、车轮数目等具体情况设计几种配置方案。同时引入智能化的自动夹紧、自动释放、自适应夹紧力、摩擦片间隙自调整控制等先进控制方式。
Description
技术领域
本发明涉及电子驻车制动系统，主要是一种电驱动的商用车电子驻车系统。
背景技术
商用车由于体积和重量大，在驻车时需要提供比乘用车大很多的驻车力，所以主要使用气动驻车制动或者是手动拉索式的驻车制动。目前在乘用车上使用广泛的电子驻车方式无法在商用车上使用。但是在目前商用车市场轻量化、电子化、自动化及低成本的要求下，很多整车厂有强烈的使用电子驻车的需求。一些供应商采取了使用EPB电子开关取代传统驻车手阀，由控制器控制电磁阀调节气压来提供驻车功能的“部分电子驻车制动”系统，但没有从根本上改变商用车的气动驻车方式。
气动驻车制动系统由空压机、储气罐、气压传感器、各种电磁阀、驻车制动气室、控制器等组成，结构复杂、体积庞大、成本很高，出现故障时不易维修，而且制动压力建立和撤出需要较长时间，系统响应很慢。手动拉索式驻车同样存在体积大、成本高、无法提供自适应驻车力、不能实现动态驻车及自动夹紧/释放功能等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种电驱动的商用车电子驻车系统，实现商用车上的完全电子化控制的电子驻车制动系统的应用。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。一种电驱动的商用车电子驻车系统，系统包括主控EPB_ECU模块、副EPB_ECU模块、EPB开关、卡钳执行机构，主控EPB_ECU模块和副EPB_ECU模块包括电压模块、信号处理模块、功率驱动模块、CAN模块、MCU模块，其中主控EPB_ECU模块还包括倾角传感器，卡钳执行机构分为左前轮、左后轮、右前轮、右后轮卡钳执行机构，每一路均可单独控制；主控EPB_ECU模块和副EPB_ECU模块采用独立电源线和保险丝与蓄电池连接，EPB开关完全接入主控EPB_ECU模块，由主控EPB_ECU进行开关状态判断和诊断，EPB开关部分接入副EPB_ECU模块，仅判断基本拉起和释放信号；主控EPB_ECU模块和副EPB_ECU模块都接入整车CAN网络，接受CAN网络上信号；主控EPB_ECU模块和副EPB_ECU模块之间通过CAN2进行通信，主控EPB_ECU模块中功率驱动模块驱动前轮卡钳执行机构；副EPB_ECU模块中的功率驱动模块驱动后轮卡钳执行机构，倾角传感器集成在主控EPB_ECU模块内部；
EPB开关拉起后，主控EPB_ECU模块根据倾角传感器信号，计算所需驻车力，通过CAN2信号通知副EPB_ECU模块，执行拉起操作；拉起过程中主控EPB_ECU模块、副EPB_ECU模块独立判断相应执行机构驻车电流，控制功率驱动模块达到目标驻车力；
EPB开关按下后，主控EPB_ECU模块通过CAN2通知副EPB_ECU模块，主控EPB_ECU模块、副EPB_ECU模块控制功率驱动模块执行释放动作；
副EPB_ECU模块故障导致供电线路烧断时，副EPB_ECU模块失去控制能力，主控EPB_ECU模块通过CAN1发送故障信息，并驱动故障指示灯点亮，此时主控EPB_ECU模块保持正常工作；
主控EPB_ECU模块故障导致供电线路烧断时，主控EPB_ECU模块失去控制能力，副EPB_ECU模块通过CAN1发送故障信息，此时副EPB_ECU模块根据降级开关输入信号进行拉起、释放动作。
所述的副EPB_ECU模块包括倾角传感器。
系统根据CAN指令或者踩油门、断点火开关这些外部信号进行自动夹紧、释放。
本发明的有益效果为：本发明为了解决商用车对大驻车力的需求，提供了一种完全电子化的通过电机驱动的驻车模式。并根据夹紧力需求、车轮数目等具体情况设计几种配置方案。同时引入智能化的自动夹紧、自动释放、自适应夹紧力、摩擦片间隙自调整控制等先进控制方式。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为4轮完全装配示意图；
图3为4轮部分装配示意图；
图4为6轮完全装配示意图；
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做详细的介绍：
如图1所示，一种电驱动的商用车电子驻车系统，系统包括主控EPB_ECU模块、副EPB_ECU模块、EPB开关、卡钳执行机构，主控EPB_ECU模块和副EPB_ECU模块包括电压模块、信号处理模块、功率驱动模块、CAN模块、MCU模块，其中主控EPB_ECU模块还包括倾角传感器，卡钳执行机构分为左前轮、左后轮、右前轮、右后轮卡钳执行机构，每一路均可单独控制。
整个系统的工作方式如下：(1)主控EPB_ECU和副EPB_ECU采用独立电源线和保险丝与蓄电池连接(2)EPB开关完全接入主控EPB_ECU，由主控EPB_ECU进行开关状态判断和诊断(3)EPB开关部分接入副EPB_ECU，仅判断基本拉起和释放信号(4)主控EPB_ECU和副EPB_ECU都接入整车CAN网络，接受CAN网络上信号(5)主控EPB_ECU和副EPB_ECU之间通过CAN2进行通信(6)主控EPB_ECU功率驱动模块驱动前轮卡钳执行机构，最多可支持4路电机控制输出(7)副EPB_ECU功率驱动模块驱动后轮卡钳执行机构，最多可支持4路电机控制输出(8)倾角传感器集成在主控EPB_ECU内部，副EPB_ECU为可选项(9)EPB开关拉起后，主控EPB_ECU根据倾角传感器信号，计算所需驻车力，通过CAN2信号通知副EPB_ECU，执行拉起操作(10)拉起过程中主、副EPB_ECU独立判断相应执行机构驻车电流，控制功率驱动模块达到目标驻车力(11)EPB开关按下后，主控EPB_ECU通过CAN2通知副EPB_ECU，两ECU控制功率驱动模块执行释放动作(12)所有8路功率驱动模块完全独立，单路或多路故障不影响其他路工作(13)副EPB_ECU故障导致供电线路烧断时，副EPB_ECU失去控制能力。主控EPB_ECU通过CAN1发送故障信息，并驱动故障指示灯点亮，此时主控EPB_ECU保持正常工作。(14)主控EPB_ECU故障导致供电线路烧断时，主控EPB_ECU失去控制能力。副EPB_ECU通过CAN1发送故障信息，此时副EPB_ECU根据降级开关输入信号进行拉起、释放动作。(15)系统可以根据CAN指令或者踩油门、断点火开关等外部信号进行自动夹紧、释放。(16)系统可控制电机进行自学习，对刹车片磨损情况进行自适应。
该系统最多可同时驱动8路电机，根据车重及车轮数目，可通过软硬件配置后，选择性的实现全部或者部分电机装配。目前已完成对以下几种配置布局的支持：
(1)4轮完全配置，适用于有4个车轮且车重很大的商用车。1右前轮执行机构，2左前轮执行机构，3主控ECU，4EPB开关，5副ECU，6右后轮执行机构，7左后轮执行机构。
(2)4轮部分配置，适用于有4个车轮且车重较大的商用车。1右前轮执行机构，2左前轮执行机构，3主控ECU，4EPB开关，5副ECU，6右后轮执行机构，7左后轮执行机构。
(3)6轮完全配置，适用于有6个车轮且车重较大的商用车。1右前轮执行机构，2左前轮执行机构，3主控ECU，4EPB开关，5副ECU，6右后轮执行机构一，7左后轮执行机构一，8右后轮执行机构二，9左后轮执行机构二。
本发明中驻车系统完全采用电控制，摆脱了传统商用车气动控制或者手拉式驻车机构的各种缺点。可以实现自动夹紧/释放功能，根据需要自适应计算所需夹紧力，实现智能化控制。
本发明可靠性高，主副EPB_ECU单独供电，其中之一失去驱动能力时不影响另一ECU工作。同时单路或几路故障时也不影响其他控制通道。
本发明最大输出8路电机驱动，可以灵活配置，适用于不同车重和不同车轮数量的应用场合。
本发明系统结构简单，ECU+执行器(电机)的架构成本低、体积小、布线简单、易于维修。
缩略语和关键术语定义
EPB——Electrical Park Brake电子驻车制动
CAN——Controller Area Network控制器局域网络
ECU——Electronic Control Unit电子控制单元
MCU——Microcontroller Unit微控制单元
可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (3)
1.一种电驱动的商用车电子驻车系统，其特征在于：系统包括主控EPB_ECU模块、副EPB_ECU模块、EPB开关、卡钳执行机构，主控EPB_ECU模块和副EPB_ECU模块包括电压模块、信号处理模块、功率驱动模块、CAN模块、MCU模块，其中主控EPB_ECU模块还包括倾角传感器，卡钳执行机构分为左前轮、左后轮、右前轮、右后轮卡钳执行机构，每一路均可单独控制；主控EPB_ECU模块和副EPB_ECU模块采用独立电源线和保险丝与蓄电池连接，EPB开关完全接入主控EPB_ECU模块，由主控EPB_ECU进行开关状态判断和诊断，EPB开关部分接入副EPB_ECU模块，仅判断基本拉起和释放信号；主控EPB_ECU模块和副EPB_ECU模块都接入整车CAN网络，接受CAN网络上信号；主控EPB_ECU模块和副EPB_ECU模块之间通过CAN2进行通信，主控EPB_ECU模块中功率驱动模块驱动前轮卡钳执行机构；副EPB_ECU模块中的功率驱动模块驱动后轮卡钳执行机构，倾角传感器集成在主控EPB_ECU模块内部；
EPB开关拉起后，主控EPB_ECU模块根据倾角传感器信号，计算所需驻车力，通过CAN2信号通知副EPB_ECU模块，执行拉起操作；拉起过程中主控EPB_ECU模块、副EPB_ECU模块独立判断相应执行机构驻车电流，控制功率驱动模块达到目标驻车力；
EPB开关按下后，主控EPB_ECU模块通过CAN2通知副EPB_ECU模块，主控EPB_ECU模块、副EPB_ECU模块控制功率驱动模块执行释放动作；
副EPB_ECU模块故障导致供电线路烧断时，副EPB_ECU模块失去控制能力，主控EPB_ECU模块通过CAN1发送故障信息，并驱动故障指示灯点亮，此时主控EPB_ECU模块保持正常工作；
主控EPB_ECU模块故障导致供电线路烧断时，主控EPB_ECU模块失去控制能力，副EPB_ECU模块通过CAN1发送故障信息，此时副EPB_ECU模块根据降级开关输入信号进行拉起、释放动作。
2.根据权利要求1所述的电驱动的商用车电子驻车系统，其特征在于：所述的副EPB_ECU模块包括倾角传感器。
3.根据权利要求1所述的电驱动的商用车电子驻车系统，其特征在于：系统根据CAN指令或者踩油门、断点火开关这些外部信号进行自动夹紧、释放。
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