一种新型电子机械制动系统的制作方法

本发明涉及电子机械制动系统，具体是一种新型电子机械制动系统。

背景技术：

1、子机械制动系统是线控制动系统的一种重要形式，其通过电机驱动执行机构产生制动力，取代了传统的液压或气压制动系统。现有技术中，轮端emb执行器通常包含独立的微控制器，该微控制器通过控制器局域网络总线与上层的整车控制器或制动控制器进行通讯。上层控制器发送目标制动力或目标位置指令，轮端emb的mcu再控制本地的永磁同步电机动作。

2、然而，这种分布式控制架构存在以下缺点：首先，can总线通讯存在天然的物理延时，限制了制动系统响应速度的进一步提升，不利于整车制动性能的优化。其次，上层控制器和每个轮端的emb需要进行复杂的联合标定，开发周期长、成本高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种新型电子机械制动系统，以解决上述背景技术中提出can总线通讯存在天然的物理延时，限制了制动系统响应速度的进一步提升，不利于整车制动性能的优化的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种新型电子机械制动系统，包括：

4、第一上层控制器ecu_m；

5、第二上层控制器ecu_s；

6、第一轮端执行器组，所述第一轮端执行器组包括左前电子机械卡钳emb_fl和右后电子机械卡钳emb_rr，并且所述第一轮端执行器组与所述第一上层控制器ecu_m通过硬线直接电连接；

7、第二轮端执行器组，所述第二轮端执行器组包括右前电子机械卡钳emb_fr和左后电子机械卡钳emb_rl，并且所述第二轮端执行器组与所述第二上层控制器ecu_s通过硬线直接电连接；

8、电子踏板e-pedal，所述电子踏板e-pedal与所述第一上层控制器ecu_m和所述第二上层控制器ecu_s分别通过硬线直接电连接；

9、轮速传感器组，所述轮速传感器组与所述第一上层控制器ecu_m和所述第二上层控制器ecu_s分别通过硬线直接电连接。

10、在本发明的一种优选实施方式中，所述第一上层控制器ecu_m和所述第二上层控制器ecu_s通过通信总线can1、can2相互连接，以实现冗余通讯。

11、在本发明的一种优选实施方式中，当所述第一上层控制器ecu_m或所述第二上层控制器ecu_s中的任一控制器发生故障时，未发生故障的另一控制器继续通过硬线直接电连接并控制与其对应的轮端执行器组，同时通过所述通信总线can1、can2向故障控制器发出故障指示，并基于所述电子踏板e-pedal的冗余信号和所述轮速传感器组的冗余信号，独立控制自身对应的两个电子机械卡钳产生制动力；整车制动力由剩余正常工作的两个或两个以上电子机械卡钳按预设分配策略提供。

12、在本发明的一种优选实施方式中，所述左后电子机械卡钳emb_rl和所述右后电子机械卡钳emb_rr各自包括电磁阀和驻车机构，所述左后电子机械卡钳emb_rl的电磁阀与所述第二上层控制器ecu_s通过硬线直接电连接，所述右后电子机械卡钳emb_rr的电磁阀与所述第一上层控制器ecu_m通过硬线直接电连接。

13、在本发明的一种优选实施方式中，每个所述电子机械卡钳emb_fl、emb_fr、emb_rl、emb_rr均包括永磁同步电机pmsm、电机位置传感器mps、减速机构和滚珠丝杠，所述永磁同步电机pmsm和所述电机位置传感器mps各自与对应的上层控制器通过硬线直接电连接，所述减速机构与所述永磁同步电机pmsm的输出轴传动连接，所述滚珠丝杠与所述减速机构的输出端传动连接。

14、在本发明的一种优选实施方式中，所述轮速传感器组包括左前轮速传感器wss-fl、右前轮速传感器wss-fr、左后轮速传感器wss-rl和右后轮速传感器wss-rr，每个轮速传感器wss-fl、wss-fr、wss-rl、wss-rr均同时与所述第一上层控制器ecu_m和所述第二上层控制器ecu_s通过硬线直接电连接。

15、在本发明的一种优选实施方式中，还包括：

16、第一供电电源kl30_1，所述第一供电电源kl30_1与所述第一上层控制器ecu_m、所述第二上层控制器ecu_s以及全部所述电子机械卡钳emb_fl、emb_fr、emb_rl、emb_rr通过硬线直接电连接；

17、第二供电电源kl30_2，所述第二供电电源kl30_2与所述第一上层控制器ecu_m、所述第二上层控制器ecu_s以及全部所述电子机械卡钳emb_fl、emb_fr、emb_rl、emb_rr通过硬线直接电连接；

18、所述第一供电电源kl30_1和所述第二供电电源kl30_2构成冗余供电架构。

19、在本发明的一种优选实施方式中，在无故障场景下，响应于所述电子踏板e-pedal的信号，所述第一上层控制器ecu_m控制所述左前电子机械卡钳emb_fl和所述右后电子机械卡钳emb_rr产生制动力，所述第二上层控制器ecu_s控制所述右前电子机械卡钳emb_fr和所述左后电子机械卡钳emb_rl产生制动力。

20、在本发明的一种优选实施方式中，当所述第一轮端执行器组或所述第二轮端执行器组中的任一电子机械卡钳发生故障时，所述第一上层控制器ecu_m和所述第二上层控制器ecu_s共同控制其余三个正常工作的电子机械卡钳进行制动。

21、在本发明的一种优选实施方式中，所述电子踏板e-pedal具备冗余信号输出功能，所述电子踏板e-pedal同时向所述第一上层控制器ecu_m和所述第二上层控制器ecu_s发送表征驾驶员制动意图的冗余信号。

22、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

23、1.通过第一上层控制器ecu_m和第二上层控制器ecu_s分别通过硬线直接电连接左前电子机械卡钳emb_fl、右后电子机械卡钳emb_rr以及右前电子机械卡钳emb_fr、左后电子机械卡钳emb_rl，同时通过电子踏板e-pedal和轮速传感器组wss-fl、wss-fr、wss-rl、wss-rr以硬线方式直接向第一上层控制器ecu_m和第二上层控制器ecu_s传输信号，实现了制动指令从信号采集到执行驱动全链路的无总线传输功能，相比于现有技术中采用控制器局域网络总线传输信号的方式，消除了总线通讯的物理延时，产生了制动响应时间大幅缩短、整车制动动态性能显著提升的技术效果；

24、2.当第一上层控制器ecu_m或第二上层控制器ecu_s中的任一控制器发生故障时，未发生故障的另一控制器通过通信总线can1、can2检测到故障，并继续通过硬线独立控制与其对应的两个电子机械卡钳，ecu_m对应左前和右后，ecu_s对应右前和左后，同时基于冗余的电子踏板信号和轮速信号独立完成制动压力控制，实现了制动控制器的部分冗余备份功能，产生了单一控制器失效时仍能提供至少两个车轮的制动力、避免完全丧失制动、显著提高系统可用性和安全性的技术效果；

25、3.通过第一供电电源kl30_1和第二供电电源kl30_2分别通过硬线直接电连接第一上层控制器ecu_m、第二上层控制器ecu_s以及全部四个电子机械卡钳emb_fl、emb_fr、emb_rl、emb_rr构成冗余供电架构，实现了制动系统供电能量的双重保障功能，当第一供电电源kl30_1或第二供电电源kl30_2中的任一电源发生故障时，另一电源仍能持续为所有控制器和执行器供电，产生了供电单点失效时制动系统仍能全程正常工作、避免因断电导致制动丧失的技术效果；

26、4.通过左前轮速传感器wss-fl、右前轮速传感器wss-fr、左后轮速传感器wss-rl和右后轮速传感器wss-rr分别通过硬线同时连接第一上层控制器ecu_m和第二上层控制器ecu_s，实现了轮速信号的冗余采集和独立传输功能，当任一控制器或任一信号通路发生故障时，另一控制器仍能通过独立的硬线通路获得完整的四轮轮速信号，产生了轮速信号采集不因单点故障而中断、为防抱死制动功能和电子稳定控制功能提供连续可靠数据基础的技术效果；

27、5.通过将原本分散于四个轮端电子机械卡钳中的微控制器控制逻辑全部上移至第一上层控制器ecu_m和第二上层控制器ecu_s中，轮端电子机械卡钳emb_fl、emb_fr、emb_rl、emb_rb内部不再包含独立的微控制器而仅作为纯执行单元，实现了制动控制的集中化处理和软硬件解耦功能，无需对四个轮端电子机械卡钳分别进行策略标定而只需集中标定上层控制器，产生了标定工作量大幅下降、开发周期缩短、系统硬件成本降低的技术效果。