CN114179773A - 一种电子机械制动系统 - Google Patents

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王磊
陶文明
边文斌
张成山
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Abstract

本发明涉及一种电子机械制动系统。该系统包括：电子制动执行器、踏板、VCU控制器和车轮制动器，VCU控制器分别与踏板和车轮制动器连接；车轮制动器与电子制动执行器连接；VCU控制器用于基于踏板生成的信号生成制动力信号；车轮制动器用于根据制动力信号控制电子自动执行器作动。基于上述设置能够形成一种新型的电子机械制动控制方式，解决现有技术中存在的EMB装配程度低的问题，并且，通过采用VCU对踏板获取的力信号进行转换后分别发送给车轮制动器，能够显著提高对车辆制动信号的精确分配，进而提高减速控制精度。

Description

一种电子机械制动系统
技术领域
本发明涉及车辆制动领域，特别是涉及一种电子机械制动系统。
背景技术
目前机械式线控刹车EMB(electromechanical brake,电子机械制动)技术呈现许多优势，比如：整个系统中没有连接制动管路，结构简单，体积小，信号通过电传播，反应灵敏，减小制动距离，工作稳定，维护简单，没有液压油管路，不存在液压油泄露问题等等。但现阶段，该技术并未成熟，很少有在传统车辆上装配。
如何提供一种能够提高EMB的装配度和控制精度成为本领域亟待解决的一个技术难题。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种电子机械制动系统。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种电子机械制动系统，包括：电子制动执行器、踏板、VCU控制器和车轮制动器；
所述VCU控制器分别与所述踏板和所述车轮制动器连接；所述车轮制动器与所述电子制动执行器连接；
所述VCU控制器用于基于踏板生成的信号生成制动力信号；所述车轮制动器用于根据所述制动力信号控制所述电子自动执行器作动。
优选地，所述电子自动执行器包括：电机和制动单元；
所述电机与所述车轮制动器连接；所述制动单元与所述电机机械连接；所述电机根据所述车轮制动器生成的控制信号驱动所述制动单元作用于车轮。
优选地，所述电机和所述制动单元间设置有隔热片。
优选地，所述制动单元包括杠杆结构和制动片；
所述杠杆结构的一端与所述电机机械连接；所述杠杆结构的另一端与所述刹车片连接；所述制动片设置在所述车轮上。
优选地，所述电机为直线电机或有刷电机。
优选地，所述车轮为线控转向轮。
优选地，所述线控转向轮包括：线控转向电机、联轴器、行星减速器、传动齿轮、控制器和轮毂；
所述线控转向电机与所述联轴器机械连接；所述行星减速器与所述联轴器机械连接；所述行星减速器与所述传动齿轮机械连接；所述控制器与所述行星减速器电连接；所述轮毂与所述传动齿轮机械连接；所述控制器用于通过控制所述行星减速器和所述传动齿轮机械实现所述轮毂的不同角度的旋转；所述轮毂的旋转角度为0-90度。
优选地，所述制动单元包括：减速器和制动片；
所述电机与所述减速器连接；所述制动片设置在所述车轮上；所述减速器推动所述制动片完成制动。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供的电子机械制动系统中设置有电子制动执行器、踏板、VCU控制器和车轮制动器，以形成一种新型的电子机械制动控制方式，解决现有技术中存在的EMB装配程度低的问题，并且，通过采用VCU对踏板获取的力信号进行转换后分别发送给车轮制动器，能够显著提高对车辆制动信号的精确分配，进而提高减速控制精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的电子机械制动系统的结构框图；
图2为本发明实施例提供的电子制动器的结构框图；
图3为本发明实施例提供的线控转向轮的结构示意图。
符号说明：
1-踏板，2-VCU控制器，3-车轮制动器，4-电子制动执行器，41-电机，42-制动单元，5-车轮，51-线控转向电机，52-联轴器、53-行星减速器、54-传动齿轮、55-控制器，56-轮毂，57-中空支架，58-支架。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种电子机械制动系统，能够在提高减速控制精度的同时，提高EMB系统的转配程度。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明提供的电子机械制动系统，包括：电子制动执行器4、踏板1、VCU控制器2和车轮制动器3。
VCU控制器2分别与踏板1和车轮制动器3连接。车轮制动器3与电子制动执行器4连接。
VCU控制器2用于基于踏板1生成的信号生成制动力信号。车轮制动器3用于根据制动力信号控制电子自动执行器作动。
作为本发明的一个优选实施例，如图2所示，电子自动执行器包括：电机41和制动单元42。
电机41与车轮制动器3连接。制动单元42与电机41机械连接。电机41根据车轮制动器3生成的控制信号驱动制动单元42作用于车轮5。
为了提高制动单元的使用寿命，本发明在电机41和制动单元42间设置有隔热片。
进一步，当采用的电机为有刷电机时，本发明上述采用的制动单元包括：减速器和制动片。
电机与减速器连接。制动片设置在车轮5上。减速器推动制动片完成制动。
具体的，有刷电机在给减速器一个信号后，减速器通过涡管或托轮推动制动片对车轮5实现制动操作。
当采用的电机为直线电机时，本发明上述采用的制动单元包括：杠杆结构和制动片。
杠杆结构的一端与电机机械连接。杠杆结构的另一端与刹车片连接。制动片设置在车轮5上。
在本发明中，上述涉及的车轮5可以是线控转向轮。如图3所示，该线控转向轮包括：线控转向电机51、联轴器52、行星减速器53、传动齿轮54、控制器55和轮毂56。
线控转向电机51与联轴器52机械连接。行星减速器53与联轴器52机械连接。行星减速器53与传动齿轮54机械连接。控制器55与行星减速器53电连接。轮毂56与传动齿轮54机械连接。控制器55用于通过控制行星减速器53和传动齿轮54机械实现轮毂56的不同角度的旋转。轮毂56的旋转角度为0-90度。
进一步，为了提高轮毂56转向角度控制的精确性，本发明中采用的控制器55为电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)。此时，可以将ECU作为车轮制动器3，以简化结构和连线，进而降低系统成本。
为了简化整个无人驾驶车辆用转向轮的结构，本发明还设置了中空支架57和用于固定轮毂56的支架58。
其中，联轴器52和行星减速器53置于中空支架57的空腔中。控制器55设置在中空支架57上。
进一步为了简化结构，降低生成成本，作为本发明的另一优选实施例，上述提供的支架8可以包括：横面板、第一支撑件和第二支撑件。例如，可以将支架58设置为“π”型支架。
第一支撑件焊接在横面板的一端，第二支撑件焊接在横面板的另一端。转向传动齿轮54设置在横面板上。轮毂6转动设置在第一支撑件和第二支撑件之间。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种电子机械制动系统，其特征在于，包括：电子制动执行器、踏板、VCU控制器和车轮制动器；
所述VCU控制器分别与所述踏板和所述车轮制动器连接；所述车轮制动器与所述电子制动执行器连接；
所述VCU控制器用于基于踏板生成的信号生成制动力信号；所述车轮制动器用于根据所述制动力信号控制所述电子自动执行器作动。
2.根据权利要求1所述的电子机械制动系统，其特征在于，所述电子自动执行器包括：电机和制动单元；
所述电机与所述车轮制动器连接；所述制动单元与所述电机机械连接；所述电机根据所述车轮制动器生成的控制信号驱动所述制动单元作用于车轮。
3.根据权利要求2所述的电子机械制动系统，其特征在于，所述电机和所述制动单元间设置有隔热片。
4.根据权利要求2所述的电子机械制动系统，其特征在于，所述制动单元包括杠杆结构和制动片；
所述杠杆结构的一端与所述电机机械连接；所述杠杆结构的另一端与所述刹车片连接；所述制动片设置在所述车轮上。
5.根据权利要求2所述的电子机械制动系统，其特征在于，所述电机为直线电机或有刷电机。
6.根据权利要求2所述的电子机械制动系统，其特征在于，所述车轮为线控转向轮。
7.根据权利要求6所述的电子机械制动系统，其特征在于，所述线控转向轮包括：线控转向电机、联轴器、行星减速器、传动齿轮、控制器和轮毂；
所述线控转向电机与所述联轴器机械连接；所述行星减速器与所述联轴器机械连接；所述行星减速器与所述传动齿轮机械连接；所述控制器与所述行星减速器电连接；所述轮毂与所述传动齿轮机械连接；所述控制器用于通过控制所述行星减速器和所述传动齿轮机械实现所述轮毂的不同角度的旋转；所述轮毂的旋转角度为0-90度。
8.根据权利要求2所述的电子机械制动系统，其特征在于，所述制动单元包括：减速器和制动片；
所述电机与所述减速器连接；所述制动片设置在所述车轮上；所述减速器推动所述制动片完成制动。
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