[发明专利]一种电机驱动制动系统以及控制方法

权利要求书

1.一种电机驱动制动系统的控制方法，其特征在于，所述电机驱动制动系统包括操纵装置、控制装置和执行装置，其中控制装置包括主控制器以及通过CAN总线与主控制器连接的车轮转速传感器、踏板位移传感器以及加速度传感器；

操作装置包括制动踏板，制动踏板下端通过回位弹簧与踏板位移传感器连接；设置于不同车轮上的执行装置均连接于主控制器；

执行装置包括安装在鼓式制动器制动底板(003)上的步进电机(001)，步进电机(001)与鼓式制动器上的动力输入轴凸轮轴(006)通过蜗轮蜗杆连接；

具体控制方法包括以下步骤：

1)、首先踏板位移传感器将制动踏板位移量传送至主控制器；

2)、主控制器实时采集车辆当前的运动状态；

3)、主控制器根据车辆当前不同运动状态分别控制不同车轮执行装置的制动力；具体制动力计算如下：

首先计算凸轮轴转角和摩擦衬片提供制动力矩的数学关系；

制动蹄一端的位移和摩擦力矩的关系：凸轮结构根据平行四边形原理，其两长边距离为L₁，较短的对角线长度为L₂，在凸轮转动过程中，位移变化量为[L₁，L₂]，转角范围是0到则制动蹄一端位移d_f与凸轮转角关系是：

其中制动蹄一端位移d_f指制动蹄转动时转动弧长；

制动蹄与摩擦衬片力学简化关系：r₁为制动蹄内圆半径，r₂为制动蹄外圆半径，其中制动蹄的当量直径D为：

D＝0.95×(r₁+r₂)

由几何关系可知，当制动蹄上端位移为d_f时，制动蹄转角为：

由胡克定律可知，小块摩擦衬片所产生的弹力为：

ΔF＝Δdk'μ

式中，Δd为制动蹄上端产生d_f位移量时摩擦衬片所产生的径向位移量，k'是摩擦衬片的刚度，μ是摩擦衬片与制动鼓之间的摩擦系数；

由几何关系可知：

为摩擦衬片的包角，在距摩擦衬片上端处取的小块摩擦衬片，分析其受力情况；

最后，由从0积分到单个制动蹄上的摩擦衬片产生的制动力矩大小是：

上式得出了凸轮转角和单个制动蹄制动力矩的关系。

2.根据权利要求1所述的一种电机驱动制动系统的控制方法，其特征在于，制动踏板呈S型铰接在车体上；鼓式制动器包括摩擦片(005)、制动蹄安装片(008)、制动蹄(004)、回位弹簧(007)、凸轮轴(006)以及用于安装制动蹄总成的制动底板(003)，制动底板(003)上设有用于安装凸轮轴(006)的凸轮安装孔(3-2)；凸轮轴(006)一端为S型凸台，另一端通过弹性联轴器(6-2)连接有蜗轮(2-1)。

3.根据权利要求2所述的一种电机驱动制动系统的控制方法，其特征在于，蜗杆与步进电机(001)输出轴通过键连接，其中制动底板(003)后端设有用于安装步进电机(001)的L型安装板(3-3)，安装步进电机(001)通过螺栓固定在L型安装板(3-3)上。