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电子驻车制动系统控制电路设计_论文

第 4期 ( 总第 1 8 5期 )   2 0 1 4年 O 8月   机 械 工 程 与 自 动 化  ME CH ANI CAI   ENGI NEERI NG  &  AUT0M AT1 0N  NO .4   Aug.   文章编号 : 1 6 7 2 - 6 4 1 3 ( 2 0 1 4 ) 0 4 — 0 1 6 4 - 0 2   电子 驻 车 制 动 系统 控 制 电路 设 计  郑  婷  ,王 洪 亮  ,王 显 会  ,皮 大伟  ( 1 . 南 京 理 工 大 学 机 械 工 程 学 院 ,江 苏   南 京  2 1 0 0 9 4 ;2 . 南京艾斯福汽车科技有限公司,江苏   南 京  2 1 0 0 9 4 )   摘 要 :在 结 合 目前 国 内 外 电子 驻 车制 动 系统 研 究现 状 以及 对 其 功 能要 求 分 析 的基 础 之 上 ,针 对 钢 索牵 引式 电   子驻 车 制 动 系 统进 行 整 体 设 计 。依 次 对 倾 角传 感 器 、 电机 转 速 传 感 器 和 拉 力 传 感 器 等 进 行 选 型 并 完 成 各 模 块  的 电路 设 计 ; 完成 实车 匹配 并 根 据 驾 驶 员 实 际操 作 以及 各 种 车 况 进 行 驻 车 制 动 或 解 除 的功 能 调 试 ,结 果 表 明   其 静 态特 性 和 动 态 特 性 均 满足 设 计 要 求 。   关键 词 :电 子 驻 车 制 动 系 统 ; 电路 设 计 ; 实 车验 证  中 图分 类 号 :T P 2 7 3: U4 6 3 . 5   文 献标 识 码 :A  O   引 言  随着 汽车 电子 技术 和线 控 技术 的发 展 , 电子 驻 车  制动 系 统 ( E l e c t r o n i c   P a r k i n g   B r a k e , E P B ) 是 二 者 在  汽 车制 动领域 的最新 应 用 。电子驻 车制 动系统 将行 车  过程 中的临时 性 紧急制 动和停 车后 的长 时性 驻车制 动  功 能整合 在一 起 , 并 且 由 电子控 制 方 式 实 现 汽车 驻 车  制动 和解 除 的 自动 控 制 。E P B电 子 按 钮 取 代 传 统 的   驻 车制 动杆 , 既提 高 了驾驶室 的空 间利用 率 , 同时 也消  除 了 因驾 驶员 力量 迥 异 而 引起 的制 动 力大 小 的差 别 ,   确保 了驻 车制 动 的安全 性 。本 文 针对 E P B功 能要 求 ,   从硬 件 方面进 行控 制 电路设计 。   1   电子驻车 制动 系统 结构  目前 在整 车 上运 用 的 E P B技 术 主要 有 钢 索 牵 引  式 和整 合卡 钳式 两种 。前者保 留了传统 机械 式驻 车制  动 系统 的拉索 机构 并 与 电 机机 构 连 接 形 成执 行 器 ; 后  者 取 消 了传 统 的拉 索机 构 , 电机集 成 于两后 轮卡钳 上 。   由于钢 索牵 引 式保 留 了传 统驻 车 制 动 系 统 的 拉 索 部  分, 方便 在 现有 车型上 的改装 , 从 而使 已配备 传统 驻车  制 动 系统车 型 向电子 驻 车 制 动 系统 过 渡 以 降低 难 度 ;   而整合 卡钳 式 对 整 个 制 动 系 统 都 进 行 了大 规 模 的更  改, 增 加 了国 内零 部件 供 应 商 和整 车 厂 先 期 对传 统 驻  车制 动系统 生产 设备 的投 资 风 险 , 不 利 于现 阶段 由传  统 的驻 车制 动 系统 向电子驻 车制 动系 统 的过渡 。综合  考 虑 上述 因素 , 本 文针 对钢 索牵 引式 E P B进行 控 制 电  路 设计 , 其 系统组 成如 图 1 所示。   2 传 感器 的选 择及 功能模 块 电路设 计  2 . 1 倾 角 传 感 器 的 选 型 及 模 块 设 计  2 . 2   电 机 转 速 传 感 器 的 选 型 及 模 块 设 计  电机 是 E P B系统执 行器 的核 心 , 通 过对 电机 转速  和转 向的检测 可计 算 获取 电机 的工 作 状 况 , 电 机转 速  的高低决 定 了 执 行 器 的 负 载 能 力 。综 合 考 虑 安 装 方  式、 灵敏 度及 环境影 响等 因素 , 最 终选 定 S S 1 1 1 A 开关  型霍尔传 感器 , 电机转 速传感 器原 理如 图 3 所示。   图 1 钢索牵引式 E P B 系统 组 成 图  图 2 倾 角 传 感 器 电 路 原 理 图  基于倾角传感 器 获知 的坡 道角 度计 算 出所需 的制  动力 , 系统仅需施 加大于该值 的驻 车制 动力便 可安全 驻  车, 大大提高 了 E P B系 统的制动效 率。通过对 常用倾 角   传感 器的对 比, 最终选 择芬兰 VT I 科技公 司 的 S C A6 0 C   倾角传感器 , 其倾 角传感器 电路原理图如 图 2 所示 。   收 稿 日期 :2 0 1 4 — 0 1 — 0 2 ;修 回 日期 :2 0 1 4 一 O 2 — 2 5   2 . 3 拉 力传 感器 的选 型及 模 块设计  E P B系 统 的根 本 目的是 施 加 适 当 的制 动 力 实 现  安全 驻车 , 因此 驻车 拉 力 的精 确 测 量 与 否 直 接决 定 其  控制 效果 。为 避免 拉力传 输 过程 中 由于机械摩 擦 产生  损耗 , 拉力 传感 器设 置在 传 动 丝 杠 与拉 索 之 间 。由于  驻 车拉力 值与 传动 丝杠 位 移 量 呈 线性 变 化 关 系 , 而线  性 霍尔传 感器 输 出电压 与外 加磁场 强度 亦呈 线性 变化  作 者

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