车用一体化线控制动系统与控制方法与流程

本发明涉及一种汽车制动系统，具体涉及一种车用一体化线控制动系统与控制方法。

背景技术：

车用制动系统是汽车最为关键的部分之一，其直接关系到生命财产安全问题。目前，现有的线控制动技术可通过踏板力和电机伺服力共同作用于制动主缸，两者共同推动主缸，两者共同推动主缸阀芯移动，从而调节出油口压力。踏板输入的方式：踩下刹车踏板，推动输入杆移动，踏板行程传感器检测，同时输入一定的踏板力。电机输入的方式：电机控制器接收踏板位移信号，扭矩经两级齿轮传动装置放大，由制动丝杆转换将旋转运动转化为水平位移。汽车在制动的过程，又需要防抱死制动系统、电子稳定程序、智能化助力器、液压泵配合，以实现车辆有效、稳定、安全地制动。然而，防抱死制动系统、电子稳定程序、智能化助力器、液压泵是相互独立的部分，而且也是车用制动系统不可缺少的部分。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、成本低、控制方便，可靠性高的车用一体化线控制动系统与控制方法。

本发明采用的技术方案是：一种车用一体化线控制动系统，包括制动轮盘液压缸、制动轮盘电机、液压储压罐、比例阀、油泵、制动主缸、制动丝杠、助力电机、制动连轴腔、制动推杆、制动踏板、电磁阀及微控制器，所述的油泵的进油口与制动主缸的无杆腔连通，连通的管道上设有比例阀；制动主缸的出油口通过管道与四个车轮的制动轮盘液压缸连接；制动主缸的活塞杆与制动丝杆的一端连接，制动丝杆的另一端通过制动连轴腔与制动推杆的一端连接，制动推杆的另一端与制动踏板连接；制动丝杆上设有螺母，螺母与助力电机连接；液压储压罐的出口连接主管道的一端，主管道的另一端通过四个支管分别与四个电磁阀的进油口连接，四个电磁阀的出油口分别与四个车轮的制动轮盘液压缸连接；所述的油泵的出油口连接在主管道上；助力电机、四个电磁阀的控制端与四个车轮的制动轮盘电机分别与微控制器连接，微控制器通过can总线与上层控制器连接。

一种上述的车用一体化线控制动系统的控制方法，具体操作如下：

1）车用一体化线控制动系统直连车载12v电池，通过车辆钥匙的上电唤醒启动电源，使得车用一体化线控制动系统的微控制器上电工作；微控制器进行a/d模块、can总线、i/o模块、pwm单元的初始化设置，并检测i/o模块、ad逻辑模块的开关与状态是否正常，如果有异常，车辆不能启动，保持当前的制动状态并发送故障信息；如无故障，进行下一步；

2）在驻车状态下进行电机的短暂制动和检测，判断制动轮盘电机功能是否正常；若有故障，车辆不能启动，保持当前的制动状态并发送故障信息；否则进行下一步；

3）检测是否有取消驻车键入且符合取消驻车条件；如果是，则进入正常行驶状态，否则保持驻车状态；

4）在自动驾驶状态下，微控制器通过can总线向助力电机发送驱动控制指令，控制助力电机旋转，推动丝杆运动，产生踏板位移信号，微控制器接收踏板位移信号，由制动丝杆转换将旋转运动转化为水平位移，推动制动主缸活塞，令制动主缸中的油压升高，制动主缸与液压储压罐相配合，驱动制动轮盘液压缸，使得刹车片与制动轮叠片间形成摩擦力实现制动；在液压制动出现故障时，微控制器控制制动轮盘电机动作实现制动功能；

在人工驾驶的手动操作下，踩下制动踏板,微控制器检测制动踏板的角度位移后，启动助力电机，通过助力电机的旋转改变制动丝杆位置，根据制动丝杆位置调整油泵的转速，改变液压储压罐的油压，同时微控制器检测油泵的转速；再根据油压控制每个车轮的轮速，将油压反馈助力电机，形成制动系统闭环控制；

5）进一步判断是否需要驻车操作；具体操作如下：在车速低于5km/h时，制动踏板踩下的制动停车情况下，进一步判断档位信息，当档位信息为停车档位时，再判断电子手刹的输入状态；电子手刹有输入，使车辆进入驻车状态；电子手刹有输无输入则不作处理；当档位信息不是停车档位，再判断防溜坡功能开关是否开启，若防溜坡功能开关开启，进行驻车操作，否则不作驻车操作；制动踏板未踩下，则判定为正常行驶状态，不做驻车操作。

上述的车用一体化线控制动系统的控制方法中，步骤5）中，驻车操作时，微控制器通过控制四个车轮上的制动轮盘电机，将车轮锁死，并保证在车辆掉电状态下维持驻车轮锁死状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明结构简单，成本低，可靠性高而且操作方便；本发明的制动主缸与液压储压罐相配合，驱动制动轮盘液压缸运动，使得刹车片与制动轮叠片间形成摩擦力制动；并通过微控制器协调每一个轮上电磁阀的工作状态，可以有效的避免抱死情况的发生，提高了车辆制动的稳定性。

附图说明

图1是本发明的车用一体化线控制动系统的结构图。

图2是本发明的车用一体化线控制动系统的控制方法的微控制器自检流程图。

图3是本发明的车用一体化线控制动系统的控制方法的制动控制流程图。

图4是本发明的车用一体化线控制动系统的控制方法的驻车状态切换流程图。

图中：1制动轮叠片、2制动轮盘液压缸、3制动轮盘电机、4液压储压罐、5比例阀、6油泵、7制动主缸、8油壶、9制动丝杠、10助力电机、11制动连轴腔、12制动推杆、13制动踏板、14电磁阀、15微控制器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

如图1所示，本发明的车用一体化线控制动系统，包括制动轮盘液压缸2、制动轮盘电机3、液压储压罐4、比例阀5、油泵6、制动主缸7、制动丝杠9、助力电机10、制动连轴腔11、制动推杆12、制动踏板13、电磁阀14及微控制器15，所述的油泵6的进油口与制动主缸7的无杆腔连通，连通的管道上设有比例阀5；制动主缸7的出油口通过管道与四个车轮的制动轮盘液压缸2连接；制动主缸7的活塞杆与制动丝杆9的一端连接，制动丝杆9的另一端通过制动连轴腔11与制动推杆12的一端连接，制动推杆12的另一端与制动踏板13连接。制动丝杆12上设有螺母，螺母与助力电机10连接，助力电机10转动带动螺母转动，能够驱动制动丝杆12轴向移动。液压储压罐4的出口连接主管道的一端，主管道的另一端通过四个支管分别与四个电磁阀14的进油口连接，四个电磁阀14的出油口分别与四个车轮的制动轮盘液压缸2连接。所述的油泵6的出油口连接在主管道上；助力电机10、四个电磁阀14的控制端与四个车轮的制动轮盘电机3分别与微控制器15连接，微控制器15通过can总线与上层控制器连接。

如图2-4所示，本发明的车用一体化线控制动系统的控制方法，具体操作如下：

1）车用一体化线控制动系统直连车载12v电池，通过车辆钥匙的上电唤醒启动电源，使得车用一体化线控制动系统的微控制器上电工作；微控制器进行a/d模块、can总线、i/o模块、pwm单元的初始化设置，并检测i/o模块、ad逻辑模块的开关与状态是否正常，如果有异常，车辆不能启动，保持当前的制动状态并发送故障信息；如无故障，进行下一步；

2）在驻车状态下进行电机的短暂制动和检测，判断制动轮盘电机功能是否正常；若有故障，车辆不能启动，保持当前的制动状态并发送故障信息；否则进行下一步；

3）检测是否有取消驻车键入且符合取消驻车条件；如果是，则进入正常行驶状态，否则保持驻车状态；

4）在自动驾驶状态下，微控制器通过can总线向助力电机发送驱动控制指令，控制助力电机旋转，推动丝杆运动，产生制动踏板位移信号，微控制器15接收制动踏板13的位移信号，由制动丝杆12转换将旋转运动转化为水平位移，推动制动主缸7的活塞，令制动主缸7中的油压升高，制动主缸7与液压储压罐4相配合，驱动制动轮盘液压缸2，使得刹车片与制动轮叠片1之间形成摩擦力实现制动；在液压制动出现故障时，微控制器15控制制动轮盘电机3动作实现制动功能；

在人工驾驶的手动操作下，踩下制动踏板13,微控制器15检测制动踏板13的角度位移后，启动助力电机10，通过助力电机10的旋转改变制动丝杆12位置，根据制动丝杆12位置调整油泵6的转速，改变液压储压罐4的油压，同时微控制器15检测油泵6的转速；再根据油压控制每个车轮的轮速，将油压反馈助力电机10，形成制动系统闭环控制；

5）进一步判断是否需要驻车操作；具体操作如下：在车速低于5km/h时，制动踏板13踩下的制动停车情况下，进一步判断档位信息，当档位信息为停车档位时，再判断电子手刹的输入状态；电子手刹有输入，使车辆进入驻车状态；电子手刹有输无输入则不作处理；当档位信息不是停车档位，再判断防溜坡功能开关是否开启，若防溜坡功能开关开启，进行驻车操作，否则不作驻车操作；制动踏板13未踩下，则判定为正常行驶状态，不做驻车操作。驻车操作时，微控制器通过控制四个车轮上的制动轮盘电机，将车轮锁死，并保证在车辆掉电状态下维持驻车轮锁死状态。