一种用于汽车EMB的制动间隙自动调节系统和方法与流程

本发明属于汽车制动，特别涉及一种用于汽车emb的制动间隙自动调节系统和方法。

背景技术：

1、电子机械制动系统(emb)因结构简单、制动效果好、易于与其他电控功能集成在一起,逐渐成为汽车制动系统的研究热点。电子机械制动(emb)系统通过四个电机分别控制四个车轮的制动，其中央控制系统ecu可根据实时需要控制指定电机。且电子机械制动(emb)系统反应灵敏，制动效能高，结构简单，采用电子机械制动(emb)进行汽车制动，可极大算短反应时间，提高汽车制动安全性。emb系统相比传统的液刹或气刹系统，响应速度快，安全优势极为突出，且避免了漏液或漏气等安全隐患。

2、传统的制动系统间隙调整机构多采用纯机械式制动器，该部件故障率较高，且无法实时监测制动间隙。传统制动块磨损报警器多采用磨断式报警器，即当制动块磨损到极限状态时，磨损报警线被磨断，此时才开始报警，提示驾驶员更换摩擦块，此方式安全性较低。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提出了一种用于汽车emb的制动间隙自动调节系统和方法，可实时监测并自动调节制动盘与制动块之间的制动间隙。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种用于汽车emb的制动间隙自动调节系统，包括电子控制单元1、电机控制器2和制动执行单元；所述电机控制器2分别与电子控制单元1和制动执行单元通信连接；所述制动执行单元连接车轮；

4、所述电子控制单元1在接收到车辆状态信息后，将制动指令传输给电机控制器2；所述电机控制器2通过制动执行单元控制电机运行；电子控制单元1通过获取制动执行单元中滚柱丝杠螺母6的位移变化实时监测制动间隙，并通过制动执行单元中执行电机3正反转圈数自动调节制动间隙。

5、进一步的，所述电子控制单元1还通过每次执行电机3正反转圈数差值累计值实时监控制动块11磨损量。

6、进一步的，所述制动执行单元包括执行电机3、行星齿轮机构4、滚柱丝杠5、滚柱丝杠螺母6、推盘8、制动盘10和制动块11；

7、所述电机控制器2驱动执行电机3，电机驱动力通过行星齿轮机构4减速增矩，再通过滚柱丝杠5的旋转运动转化为滚柱丝杠螺母6的直线运动；

8、滚柱丝杠螺母6推动推盘8，进而推动制动块11夹紧制动盘10，产生制动力。

9、进一步的，所述滚柱丝杠螺母6上设置位移传感器7，用于将滚柱丝杠螺母6的位移信号传输至电子控制单元1。

10、进一步的，所述制动块11上设置夹紧力传感器9，用于采集制动盘10与制动块11间的夹紧力，并传输至电子控制单元1。

11、进一步的，所述电子控制单元1通过获取制动执行单元中滚柱丝杠螺母6的位移变化实时监测制动间隙的过程包括：

12、滚柱丝杠5转角与执行电机3转角的关系为：

13、θb＝θe/i；

14、其中，θb为滚柱丝杠5转角，θe为执行电机3转角，i为行星齿轮传动机构传动比；

15、滚柱丝杠5转角与滚柱丝杠螺母6位移的换算关系为：

16、x＝l*θb/2π；

17、其中，x为滚柱丝杠螺母6的位移；l为滚柱丝杠螺母6的导程；

18、滚柱丝杠螺母6的位移与执行电机3转角之间的关系为：

19、x＝l*θe/(i*2π)。

20、进一步的，所述通过制动执行单元中执行电机3正反转圈数自动调节制动间隙的过程包括：

21、电子控制单元1内部预设制动间隙标准范围x0；判断滚柱丝杠螺母6的位移x是否位于制动间隙标准范围x0内，如果x位于x0之间，则判定滚柱丝杠螺母6的位移正常；

22、如果x不位于x0之间，则制动间隙过大或过小，电子控制单元1通过滚柱丝杠螺母6的位移与执行电机3转角之间的关系计算制动回位时执行电机3所需反转圈数n，使反转圈数n和正转圈数m满足：m-n＝δx*i*2π/l；其中，δx＝x-x0，从而补偿过大或过小的制动间隙，使滚柱丝杠螺母6的位移x达到制动间隙标准范围x0。

23、进一步的，所述电子控制单元1还通过每次执行电机3正反转圈数差值累计值实时监控制动块11磨损量的过程包括：

24、经过t次制动时累计圈数达到：

25、pt＝(m1-n1)+(m2-n2)+(m3-n3)+...+(mt-nt)；

26、其中，m1为一次制动时正转圈数；n1为一次制动时反转圈数；m2为二次制动时正转圈数；n2为二次制动时反转圈数；m3为三次制动时正转圈数；n3为三次制动时反转圈数；mt为t次制动时正转圈数；nt为t次制动时反转圈数；pt为经过t次制动时累计圈数；

27、t次制动时累计圈数对应的制动块磨损量s1＝kpt；其中k为电机旋转圈数与制动块磨损量的对应关系系数；所以制动块摩擦材料剩余百分比为f＝(s-s1)/s；s为制动块材料原始厚度。

28、本发明还提出了一种用于汽车emb的制动间隙自动调节方法，是基于一种用于汽车emb的制动间隙自动调节系统实现的，包括以下步骤：

29、通过电子控制单元1接收到车辆状态信息，在接收到车辆状态信息后发出制动指令至电机控制器2；电机控制器2通过制动执行单元控制电机运行；

30、通过电子控制单元1获取制动执行单元中滚柱丝杠螺母6的位移变化实时监测制动间隙，并通过制动执行单元中执行电机3正反转圈数自动调节制动间隙。

31、进一步的，所述方法还包括：通过电子控制单元1获取每次执行电机3正反转圈数差值累计值，根据所述转圈数差值累计值实时监控制动块11磨损量。

32、技术实现要素：中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

33、本发明提出了一种用于汽车emb的制动间隙自动调节系统和方法，该系统包括电子控制单元、电机控制器和制动执行单元；电机控制器分别与电子控制单元和制动执行单元通信连接；制动执行单元连接车轮；电子控制单元在接收到车辆状态信息后，将制动指令传输给电机控制器；电机控制器通过制动执行单元控制电机运行；电子控制单元通过获取制动执行单元中滚柱丝杠螺母的位移变化实时监测制动间隙，并通过制动执行单元中执行电机正反转圈数自动调节制动间隙。基于一种用于汽车emb的制动间隙自动调节系统，还提出了一种用于汽车emb的制动间隙自动调节方法。本发明可实时监测并自动调节制动盘与制动块之间的制动间隙，且可实时监测制动块磨损量，估算制动块剩余里程，实现了制动系统的智能化。

技术特征：

1.一种用于汽车emb的制动间隙自动调节系统，其特征在于，包括电子控制单元(1)、电机控制器(2)和制动执行单元；所述电机控制器(2)分别与电子控制单元(1)和制动执行单元通信连接；所述制动执行单元连接车轮；

2.根据权利要求1所述的一种用于汽车emb的制动间隙自动调节系统，其特征在于，所述电子控制单元(1)还通过每次执行电机(3)正反转圈数差值累计值实时监控制动块(11)磨损量。

3.根据权利要求1所述的一种用于汽车emb的制动间隙自动调节系统，其特征在于，所述制动执行单元包括执行电机(3)、行星齿轮机构(4)、滚柱丝杠(5)、滚柱丝杠螺母(6)、推盘(8)、制动盘(10)和制动块(11)；

4.根据权利要求3所述的一种用于汽车emb的制动间隙自动调节系统，其特征在于，所述滚柱丝杠螺母(6)上设置位移传感器(7)，用于将滚柱丝杠螺母(6)的位移信号传输至电子控制单元(1)。

5.根据权利要求3所述的一种用于汽车emb的制动间隙自动调节系统，其特征在于，所述制动块(11)上设置夹紧力传感器(9)，用于采集制动盘(10)与制动块(11)间的夹紧力，并传输至电子控制单元(1)。

6.根据权利要求4所述的一种用于汽车emb的制动间隙自动调节系统，其特征在于，所述电子控制单元(1)通过获取制动执行单元中滚柱丝杠螺母(6)的位移变化实时监测制动间隙的过程包括：

7.根据权利要求6所述的一种用于汽车emb的制动间隙自动调节系统，其特征在于，所述通过制动执行单元中执行电机(3)正反转圈数自动调节制动间隙的过程包括：

8.根据权利要求2所述的一种用于汽车emb的制动间隙自动调节系统，其特征在于，所述电子控制单元(1)还通过每次执行电机(3)正反转圈数差值累计值实时监控制动块(11)磨损量的过程包括：

9.一种用于汽车emb的制动间隙自动调节方法，是基于权利要求1至8任意一项所述的一种用于汽车emb的制动间隙自动调节系统实现的，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种用于汽车emb的制动间隙自动调节方法，其特征在于，所述方法还包括：

技术总结本发明提出了一种用于汽车EMB的制动间隙自动调节系统和方法，该系统包括电子控制单元、电机控制器和制动执行单元；电机控制器分别与电子控制单元和制动执行单元连接；制动执行单元连接车轮；电子控制单元在接收到车辆状态信息后，将制动指令传输给电机控制器；电机控制器通过制动执行单元控制电机运行；电子控制单元通过获取制动执行单元中滚柱丝杠螺母的位移变化实时监测制动间隙，并通过制动执行单元中执行电机正反转圈数自动调节制动间隙。基于该系统，还提出了一种用于汽车EMB的制动间隙自动调节方法。本发明实时监测并自动调节制动盘与制动块之间的制动间隙，且可实时监测制动块磨损量估算制动块剩余里程，实现了制动系统的智能化。技术研发人员：侯艳丽,于文博,焦同振,薄瑶,王强受保护的技术使用者：中国重汽集团济南动力有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9