作(zuò)者 | 北(běi)灣南(nán)巷

出品 | 汽車(chē)電(diàn)子(zǐ)與軟件(jiàn)

      ∑Ωβ随著(zhe)技(jì)術(shù)的(de)不(bù)>♦↕斷進步，汽車(chē)制(zhì)動系統也(yě)在悄然發生(shēng)變革。同‍€$馭汽車(chē)與菲格智能(néng)科(kē)技(jì)分(fēn)别推出的( &de)電(diàn)子(zǐ)機(jī)械制(zhì)動系統及其控制(zhì)方法，為(wèi)σ∑σ解決電(diàn)子(zǐ)機(jī)械制(zhì)動系統↑σσ 存在的(de)精确性和(hé)可(kě)靠性問(←←εwèn)題提供了(le)參考價值。          

      同馭汽車(chē)的(de)電(diàn)子('✘♥zǐ)機(jī)械制(zhì)動系統通(tōng)過電(diàn)機(jī)驅動，實↔∏現(xiàn)了(le)制(zhì)動力的(de)精确傳遞和(hé≥™δ)控制(zhì)，而其雙重冗餘設計(jì)更是(shì)将安全性提升到(dào)了(€ σδle)新的(de)高(gāo)度。另一(yī)方面，菲格智能(néng)↓∏ ε科(kē)技(jì)的(de)制(zhì)動控制(zhì)方案則在制(&↔zhì)動踏闆失效的(de)情況下(xià)，提供了(le)一(yī)種↕≥±÷減速方法，确保了(le)車(chē)輛(liàng)在緊急情況下(xià)的(de)安全。這Ωπσ↑(zhè)兩項技(jì)術(shù)的(de)應用(y ‌òng)，不(bù)僅展現(xiàn)了(l↕γ‍e)電(diàn)子(zǐ)制(zhì)動系統在精确性、可(kě)靠性和 ♥♣(hé)智能(néng)化(huà)方面的(de)巨大(dà)潛力，也(yě)預示著(zhe↔  )汽車(chē)制(zhì)動技(jì)術(shù)向更高(gāo)效、更安全方向☆✔↓的(de)持續演進。接下(xià)來(lái)，我們将詳細剖析這(zhè)些(xiē)技($‍♦jì)術(shù)的(de)核心內(nèi)容，并探討(tǎo)它們對(d<♠✘uì)汽車(chē)制(zhì)動系統未來(lái)發展的(de)影(yǐ¥☆↔ng)響。                ÷∑÷   

#01 同馭汽車(chē)—電(diàn)子(zǐ)機(jī)械制(zhì)動系統及其©♥¥控制(zhì)方法    

        

      同馭汽車‌'£(chē)提供了(le)一(yī)種電(diàn)子(zǐ)機(γ≥jī)械制(zhì)動系統 (EMB) 及其控₩≤制(zhì)方法(申請(qǐng)号 202411205388 .9)，旨在解決傳統機(jī₹<)械制(zhì)動系統存在的(de)精确性和(hé)可(kě)靠性問(wèn)題，并提高(→≈β×gāo)車(chē)輛(liàng)的(de)整體(tǐ)制(zhì)動性能(néng)和 §ε÷(hé)安全性。以下(xià)是(shì)該專利•≥中的(de)主要(yào)知(zhī)識點，并進行(xíng)更深入的(de)分(✔•≠®fēn)析：       ®×;   

      1.1 技(jì)術(shù)背景         '≠; 

      EM÷'B 采用(yòng)電(diàn)機(jī)作(zuò)為(wèi™‌)制(zhì)動力的(de)驅動源，通(tōng)過機(jī)₹©械傳動機(jī)構将電(diàn)機(jī)的(de)動力轉化(huà)為(wèi)制(zhì)π>₹ 動力，實現(xiàn)對(duì)車(chē)輛(liàng)制(zhì∑₹•←)動盤或制(zhì)動鼓的(de)夾緊，¥₽↕×從(cóng)而達到(dào)制(zhì)動的(de)目的(dλ≠₩≤e)。          

      與傳統液壓制(zΩΩ"γhì)動系統相(xiàng)比，EMB 具有(yǒu)更高(β<₽♠gāo)的(de)響應速度和(hé)更精确的(de)控制(zhì)能(néng)力，可(kě≈™γ&)以實現(xiàn)更高(gāo)效的(de)能(néng)量回收和(hé)更優化(huà∞σ)的(de)制(zhì)動性能(néng)。          

      随著(zhe)汽車(chē)電(diàn)子(zǐ‌÷÷‌)化(huà)和(hé)智能(néng)化(huà)的(de)不(bù)斷發展，≠ γ電(diàn)子(zǐ)機(jī)械制(zhì)動系統成為(wèi)高(gāo)級®Ω↓駕駛輔助系統（ADAS）和(hé)自(zì)動駕駛系統中的(de)關鍵組成部分(fēn)。傳₹‍≤統制(zhì)動系統存在對(duì)夾緊力識别精準度低(dī)、摩擦襯‍£↓≈片磨損難監測等問(wèn)題。現(xiàn)有(yǒu)EMB系統中的•≈‍ (de)夾緊力傳感器(qì)價格昂貴，布置位置面臨挑戰，完全取消夾緊力傳感器(qì)會(huì>")增加夾緊力辨識的(de)難度。該發明(míng)旨在解決此類問(wènβγ)題，以提高(gāo)電(diàn)子(zǐ)制(zhì)動βδ±系統的(de)精确性和(hé)可(kě)靠性。          

      1.2 發明(míng $€)目的(de)        &nb&®ππsp;     

      該專利發明(míng)的(de)目的(d×←♠e)是(shì)設計(jì)一(yī)種具有(yǒu)高(gāo)精度控制(zhì)、快££↔(kuài)速響應和(hé)冗餘安全功能(néng)的(de)電(dià®<n)子(zǐ)機(jī)械制(zhì)動系統，具體(tǐ)包括以下(x±∏≈$ià)幾個(gè)目标：        &☆≈π'nbsp; 

      - 通(tōng)過模塊化(huà)設計(jì)實現(xiàn)制(zhì)動操作(zuò)的(d≠©&e)精确控制(zhì)。          

      - 監測并識别摩擦襯片磨損狀況，延長(cháng)系統壽φ‌命。          

      - 利用(y♠≠òng)剛度拟合和(hé)摩擦識别實現(xiàn) ↔∞對(duì)無傳感器(qì)車(chē)輪的(de)精準控制(zhì)，降低(dī)硬≈≥®件(jiàn)成本。

      1.3 組成部分(fēn) 

      該系統由控制(zhì)模塊和(hé)執行(xíng)模塊組成，執行(xíng)模& 塊包含主執行(xíng)模塊和(hé)次執行(xíng)模塊，實現(xiàn)了(le)雙重冗餘→€≠ 設計(jì)：        & ∞nbsp; 

電(diàn)子(zǐ)機(jī)械制(zhì)動系統α★控制(zhì)原理(lǐ)圖        &π×≈nbsp; 

      - 主執行(x★✘σíng)模塊：包括電(diàn)機(jī)、力傳感器(qì)和(hé​ ∞∏)減速增扭機(jī)構，負責實時(shí)測量夾緊力和(hé∞♠)轉換運動。        &nb∑→♥↕sp; 

      ↕₽±≤- 次執行(xíng)模塊：負責基于主執行(xíng)模塊的(de)夾緊力信息和(hé)算(suàn)法計(jì)算(s✔∑uàn)估計(jì)的(de)夾緊力，提供冗餘或輔助制(zhì)↕$動。        &≤®nbsp; 

      - 控制(zhì)模塊：接收指令并控制(zhì)電(diàn)機(jī)旋轉，從(cóng)而實現(↓‍xiàn)夾緊或釋放(fàng)操作(zuò)。

      控制(zhì)模塊:      δπ∞≤    

      負責發送操×✘↔£作(zuò)指令，控制(zhì)制(zhì)動系統的(de)運行(xíng)。例如(• rú)，控制(zhì)模塊可(kě)以根據駕駛者的(de)制(z↔€♣hì)動踏闆信号或車(chē)輛(liàng)的(de)行(xíng☆δσ×)駛狀态信息，發送相(xiàng)應的(de)夾緊或釋放(fàng)指令。         Ω  

      控制(zhì)器(qì):&nbs✔δ↕p;          ‌™  

      與電(diàn♦≠<₩)機(jī)位置傳感器(qì)、電(diàn)流傳感器(qì)和(hé)力傳感α✔‍★器(qì)相(xiàng)連，接收控制(zhì)模塊的(de)指令，并根據這<​∞$(zhè)些(xiē)傳感器(qì)的(de)實時(shí)信×σ息控制(zhì)電(diàn)機(jī)的(de‌≠γ)旋轉。        &nb↔£sp; 

      通(tōng)過精确控制÷ ÷↔(zhì)電(diàn)機(jī)的(de)旋轉角σγ度和(hé)電(diàn)流大(dà)小(xiǎo)，控™♠×<制(zhì)器(qì)能(néng)夠執行(xíng)精确的(de)夾緊或釋放(fàγ☆↔÷ng)操作(zuò)。         ≥↔ 

      控制(zhì)器(qì)可(kě) ★♣σ以采用(yòng)多(duō)種控制(zhì)策略，例如π¥(rú) PID 控制(zhì)、模糊控制(zhì)、自(zì)适應控制(zhì)等，以實Ω &±現(xiàn)最佳的(de)制(zhì)動性能(né£λng)。        &n↕→bsp; 

      執行(xíng)模塊：       &☆&β   

      主執行(xíng)模塊:        &nb$↓sp; 

      設置有(yǒu)力傳感>'器(qì)，通(tōng)過接觸識别獲取夾緊力信息。力傳感器(qì‍‍Ω)可(kě)以實時(shí)測量制(zhì)動器(β​₩≤qì)對(duì)制(zhì)動盤或制(zhì)動鼓的(↔‌πφde)夾緊力，并将該信息反饋給控制(zhì)器(qì)。          

      包括Ω★σ電(diàn)機(jī)及減速增扭機(jī)構、運動轉換機§£(jī)構、電(diàn)機(jī)位置傳感器∏∏☆α(qì)和(hé)電(diàn)流傳感器(qì)。          

      電(d™&¥δiàn)機(jī)及減速增扭機(jī)構"↓提供必要(yào)的(de)夾緊或釋放(fàng)動力，運動₩"•轉換機(jī)構将旋轉運動轉換為(wèi)直線運動，實現(xΩ→₹×iàn)制(zhì)動操作(zuò)。

      電(d£¶≤♠iàn)機(jī)位置傳感器(qì)和(hé)電(diàn)流傳感器(qì)提供♣ε實時(shí)反饋，使控制(zhì)器(qì)能(néng)夠精确控制(zhì)電(dià  n)機(jī)的(de)旋轉角度和(hé)電(diàn)流大(dà)小(x ®iǎo)。          

      次執行(xíng)模λβσ₩塊:          

      通(tōng)過接觸計(jì)算(suàn)獲取預估 ←←的(de)夾緊力，提供冗餘或輔助制(zhì)動。次執行(xíng  ")模塊可(kě)以根據主執行(xíng)模塊的(de)夾緊力數(α∏shù)據和(hé)/或其他(tā)相(xiàng)關參數(shù)，通(tōng)✔♦過預設的(de)算(suàn)法計(jì)算(suàn)并預估夾緊力。          

      1.4 電(diàn)子(zγ‌δǐ)機(jī)械制(zhì)動系統控制(zhì)方法          

      控制(zhì)目标:          

      φ 實現(xiàn)夾緊力的(de)精确控制(zhì)和(hé)摩擦襯片磨損情況的(de)有(yǒ∏¶≠u)效監測。          

      避免因摩擦襯片磨↕ 損導緻夾緊力誤差，影(yǐng)響制(zh♠₽≠ì)動性能(néng)和(hé)安全性。       ™≠$;   

      ≤≥♥♦1.5 具體(tǐ)實施控制(zhì)方案          

      基于單個(gè)₽←力傳感器(qì):             

      判斷是(shì)否滿足觸發接觸計(j''βì)算(suàn)的(de)條件(jiàn)，若滿足，則獲取車(chēδ™♣★)輛(liàng)參數(shù)信息，進行(xíng)接觸計(jì)算(suàn)和(hé)™±​活塞位置計(jì)算(suàn)，再進行(xíng)剛度拟合和(hé)摩擦識别，最後±‍¥‌執行(xíng)夾緊/釋放(fàng)指令；若不(bù)滿足®÷，則直接進行(xíng)活塞位置計(jì)算(suàn)、剛度拟合、摩擦↔&識别和(hé)夾緊/釋放(fàng)指令。          

      該方法通(tōng)過單個(gè)力傳感器(" εqì)實現(xiàn)了(le)對(duì)無力傳感器(qì)車(chē)輪的(deπδ₩)有(yǒu)效控制(zhì)和(hé)↕$監測，降低(dī)了(le)成本，提高(gāo)了(le)制(<↔★☆zhì)動系統的(de)可(kě)靠性和(hé)安全性。€©          

基于單個(gè)力傳感器(qì)的(de)四車(chēε©™')輪整體(tǐ)夾緊力控制(zhì)流程圖       ↑£<   

      該方法結合了(le)車(chē)輛(liàng)參←★$數(shù)和(hé)電(diàn)機(jī)¶•‌狀态信息，提高(gāo)了(le)估計(jì)夾緊力的(de)準确性，為(wè♣✔£i)車(chē)輛(liàng)制(zhì)動系統的(de)智能(né♥₹ng)控制(zhì)提供了(le)有(yǒu)力支持。         >↔‍ 

      基于兩個(gè)力傳感器(qì):        &nbsγ≈♦p; 

     ↕±εβ 與基于單個(gè)力傳感器(qì)的(de)控制(zhì)方法類似，但λ≠(dàn)增加了(le)一(yī)個(gè)力傳感器(qì)，可(® ✘¶kě)以更準确地(dì)估計(jì)夾緊力。   ↓¶×;

基于兩個(gè)力傳感器(qì)的(de)四車(chē)輪整體(→₹§&tǐ)夾緊力控制(zhì)流程圖         ↓↑♦Ω; 

      該方法可(kě)以進一(yī)步提高(g↓‍āo)制(zhì)動系統的(de)性能(néng)和(hé)可∑ ≈σ(kě)靠性，并更好(hǎo)地(dì)适應不(bù)同的(de)車(chē)輛(li≈ ®àng)參數(shù)和(hé)行(xíng)駛條件(jià≤↕₹n)。          

  

      1.6 關鍵技(jì)術(sh€↕λù)模塊     &nb¥€λsp; 

       1. 接觸識别與接觸計(jì)算(suàn)：基于電(diàn)機(jī)電(diàn)流變化(huà)，更新活塞接觸點行(xíng)程以™∞£÷監測摩擦襯片磨損狀況。

      2.&nb$'÷¶sp;剛度拟合：通(tōng)過有(yǒu)力傳感器(qì)車(chē)輪的(de)夾緊力和(hé)活塞位置"γπ±信息，在無力傳感器(qì)車(chē)輪上(shàng)進行(xíng)夾緊力估計(jì)。€α₩

      3.&n×★bsp;摩擦識别與補償：通(tōng)過電(diàn)機(jī)轉速、電(diàn)機(j≤>ī)電(diàn)流和(hé)估計(jì)夾緊力控制(zhì)摩擦補償，提高(g '∑®āo)系統穩定性和(hé)準确性。

      1.7 具體(tǐ)控制(zhì)方法          

      該系統的(✘₩de)控制(zhì)方法包括獲取車(chē)輛(liàng)參數(shù)、進行(xíng)接觸 ¶計(jì)算(suàn)、夾緊力估算(suàn)和(hé)摩擦識别等步驟，通(tōng)過如(rúλΩ)下(xià)幾種不(bù)同的(de)控制(zhì)策略實現(xiàn)制(zhì)動操作(zuΩεò)的(de)優化(huà)：          

     ↑< 有(yǒu)力傳感器(qì)車(chē)輪:              

      通(tōng✘♠)過力傳感器(qì)獲取夾緊力信息，并更新活塞的(de ♥)接觸點行(xíng)程，計(jì)算(suàn)活塞位置。          

      接觸識别：通(tōng)過力傳感器(qì)得(de)到(dào)的(de)夾緊力♠≥變化(huà)情況和(hé)電(diàn)機(jī)電(diàn)流變化(huà)情♥ λα況，更新活塞的(de)接觸點行(xíng)程，以此判斷摩擦襯≠↓片的(de)磨損情況，實現(xiàn)摩擦襯片的(de)自(zì)适應補償。      &nb ↕±sp;   

     ©¥≥π 活塞位置計(jì)算(suàn)：通(tōng)過電(diàn)機(jī)位置傳感器(qì) ‍∏✘實時(shí)傳感的(de)電(diàn)機(jī)角度，再根據執行(xíng)機(j®​ī)構參數(shù)進行(xíng)積分(fēn)獲得(←✘≥♣de)活塞位置。         ₩"₽; 

      有(yǒu)力傳感器(qì)的(de)方案又(yòu)分( ©fēn)為(wèi)：        &nbs•÷≠p; 

       1. 單力傳感器(qì)控制(zhì)：在一(yī)個(gè)車(chē)輪上(shàng)安裝力傳感器(qì)，其他(tā)<÷♦₩車(chē)輪通(tōng)過剛度拟合獲取夾緊力估計(jì)，實現∏÷✘(xiàn)全車(chē)監控。

      2.雙力傳感器(qì)控制(zhì)：在兩個(gè)車(chē)輪上(shàng)安裝力傳感器(qì)✘¥¥ ，并通(tōng)過剛度拟合進一(yī)步提高(gāo)∑<↔Ω無力傳感器(qì)車(chē)輪的(de)控制(zhì)精度。

              

基于單個(gè)或兩個(gè)有(yǒu)力傳感器(qì)的(dσδ∞φe)車(chē)輪夾緊力控制(zhì)流程圖      ↓÷↑π    

      無力傳感器≤×(qì)車(chē)輪:          

      通(tōng)過車(γ←♠‍chē)輛(liàng)參數(shù)和(hé)電(diàn)機(jī)電(diàn)流進行(xí™÷↑£ng)接觸計(jì)算(suàn)，得(de)到('↓€dào)活塞位置信息，并通(tōng)過剛度↕☆↕✔拟合估計(jì)夾緊力。

      接觸計(jì)算(suànφσ↑)：根據有(yǒu)力傳感器(qì)車(chē)輪中接觸點識别模塊得(d₹πe)到(dào)的(de)接觸點行(xíng)程，結合該車(ch<♣ē)輪執行(xíng)機(jī)構的(de)電(diàn)機(jī)電(diàn)流變化(h>¶uà)情況，更新活塞的(de)接觸點行(xíng)程，以此判斷摩擦襯片&±的(de)磨損情況，實現(xiàn)摩擦襯片的(de)自(™₹zì)适應補償。        剛度拟合：接收有(yǒu)力傳感器(qì)車(chē↕★¶)輪的(de)夾緊力和(hé)活塞位置信息進行ו¶(xíng)剛度拟合，得(de)到(dào)夾緊力與活塞位置之間(jiān)的(de)←♦£ 函數(shù)關系，再根據未設置力傳感器(₹ ←qì)車(chē)輪的(de)活塞位置信息，通(tōng)過該函數(shù)關¶✔∑"系計(jì)算(suàn)得(de)到(d↕​•§ào)估計(jì)夾緊力。        &γ®nbsp;   摩擦識别：通(tōng)過電(diàn)機(jī)電(diàn)流、電(diàn)機(jī)轉速和(δ<₩×hé)估計(jì)夾緊力辨識摩擦補償，控制(zhì)所需的(de)摩擦轉矩。          

      摩擦補償：通(tōng)過實時(shí)辨識和(hé)補償₽✘摩擦影(yǐng)響，可(kě)以減小(xiǎo)預估夾緊力與實際夾緊←'力之間(jiān)的(de)偏差，提高(gāo)制(zhì)動的(de)≠★←φ準确性。          

      摩擦補償有(yǒu)助于消ε∞✘π除因摩擦不(bù)确定性導緻的(de)制(zhì)動波動和(hé)抖動現(xiàn)象₩Ω¶←，提高(gāo)制(zhì)動的(de)平穩←≤₹♦性和(hé)穩定性。          

      精确的(d​δe)摩擦控制(zhì)和(hé)補償可(kě)以減少(shǎo)制(zhì)動部件(₹©jiàn)的(de)磨損和(hé)損壞風(fēn☆εg)險，從(cóng)而延長(cháng)整個(gè)制(zhì)動系統的(de)¶♣ 使用(yòng)壽命。          

     &nb•±sp;1.8 優勢            

      精确控制(↓λ♥‌zhì)：通(tōng)過優化(huà)傳感器(qì)布置和(hé)夾緊力辨識方法，實現(xiàα₩n)夾緊力的(de)精确控制(zhì)和(hé)摩擦襯片磨損情況的(de)有(y↔ ǒu)效監測。        &n×∞§bsp; 

      提高(gāo©✘)性能(néng)和(hé)可(kě)靠性: 主執行(xíng)模塊和(hé)次執行(xíng)模塊的‌≈(de)雙重設計(jì)，提高(gāo)了(le)制(zhì)動系統的(de)準确€‍♥δ性和(hé)可(kě)靠性。        ×©λ  

      降低(dī)成本: 僅在部分(fēn)車(chē)輪上(shàng)設置力傳感器(qì)，→©降低(dī)了(le)系統複雜(zá)性和(hé)成本σ'®。          

      增強安全性α≈✔₽: 精确控制(zhì)每個(gè)車(chē)輪的(de)夾緊力，實現(xiàn)了(le)車(ch¥♣ē)輛(liàng)制(zhì)動力的(de)合理(lǐ)分(fēn)配，提升了(le)車≈¶®(chē)輛(liàng)的(de)整體(tǐ)制(zhì)動性能(néng)和≤&↓(hé)安全性。        &nb↕•>sp; 

 

      1.9 應×★Ω€用(yòng)前景          

      該電(diàn)子(≈∏•zǐ)機(jī)械制(zhì)動系統及其控制(zhì)≠δ​β方法可(kě)以應用(yòng)于各種車(chē)輛(liànπ≤ g)，包括汽車(chē)、卡車(chē)©σ↕、摩托車(chē)等，提高(gāo)車(chē)輛(liàng'₽™&)的(de)整體(tǐ)制(zhì)動性能(néng)和(hé)↓σ£δ安全性。

      随著(¶→ zhe)汽車(chē)電(diàn)子(zǐ)化(huà)和α‌σ¶(hé)智能(néng)化(huà)的(de)發展，EMB 系統将逐™☆βφ漸成為(wèi)未來(lái)汽車(chē)制(zhì)動系統的(de)重要(yào™∞&)發展方向。        &nbs" p; 

      1.£↑'10 未來(lái)發展方向          

      進一(yī)步優化(γ✘♦huà)控制(zhì)算(suàn)法:&n★☆₹✘bsp; 開(kāi)發更先進的(de)控制(zhì)算(suàn)法，例如(rú)基于人(rén)工(gō"β→Ωng)智能(néng)的(de)控制(zhì)γ×算(suàn)法，以進一(yī)步提高(gāo)←☆制(zhì)動系統的(de)性能(néng)和(hπ✔↔é)可(kě)靠性。      &÷₹★ nbsp;   

      集成更多(duō)傳感器(qì ↔¥):  例如(rú)，集成輪速傳感器(qì)、加速度傳感器(qì)等，以獲取更全面的(de)車(chē)輛(liàng)狀态信息& ≥，并進一(yī)步提高(gāo)制(zhì)動系統的(de)控制(zhì)精度。        & ↑‌"nbsp; 

      開(α±kāi)發更先進的(de)摩擦模型:  建立更精确的(de)摩擦模型，以更準确地(dì)描述摩擦襯↔π₹片與制(zhì)動盤之間(jiān)的(de)摩擦特性，∏ 并進一(yī)步提高(gāo)制(zhì)動系統的(δε™de)控制(zhì)精度。          

      總結：         ¥₹≥¶; 

      同馭汽車(chē)提供了(l★₽e)一(yī)種先進的(de)電(diàn)子(z☆₩≠♥ǐ)機(jī)械制(zhì)動系統及其控制(zhì)方法，該系統具有(yǒu)精确→☆¥™控制(zhì)、高(gāo)可(kě)靠性、γ✘≥♠低(dī)成本和(hé)增強安全性等優點♠ ​，具有(yǒu)廣闊的(de)應用(yòng)前景。      &π≈∞×nbsp;