一种模拟汽车制动的协调控制装置的制作方法

文档序号:12335989阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种模拟汽车制动的协调控制装置,其特征在于,包括:控制系统(1)、电控液压制动系统(2)、电力系统(3)、盘式制动器(4)、飞轮(5)、制动踏板(6)、踏板行程采集单元(71)、以及第一采集模块;

所述第一采集模块包括:设于所述飞轮(5)处用于采集飞轮转速信号的第一转速传感器(72)、设于所述电力系统(3)处的用于采集电池(34)的电流信号的电流传感器(75)和用于采集电池(34)的电压信号的电压传感器(76);

所述踏板行程采集单元(71),分别连接至制动踏板(6)和控制系统(1),以采集制动踏板(6)的踏板行程信号,并发送至所述控制系统(1);

所述控制系统(1),分别连接至电控液压制动系统(2)和电力系统(3),以基于所述踏板行程信号计算踏板位移变化率,并基于所述踏板位移变化率计算总制动力矩,并基于所述飞轮转速信号、所述电流信号和所述电压信号分配所述总制动力矩,以及分别输出电控液压制动力矩和电机制动力矩;

所述电力系统(3)连接有一转轴(8),所述转轴(8)连接至飞轮(5),所述电力系统(3)通过所述转轴(8)将接收的所述电机制动力矩传输至飞轮(5);

所述电控液压制动系统(2),连接至所述盘式制动器(4),基于接收的电控液压制动力矩形成制动压力并输出至所述盘式制动器(4);

所述盘式制动器(4)通过转轴(8)连接至飞轮(5),以基于所述制动压力对飞轮(5)进行制动。

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,

所述电流传感器(75),设置于所述电力系统(3)内设的转换器(33)处;

所述电压传感器(76),设置于所述电力系统(3)内设的电池(34)处。

3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述控制系统(1)包括:协调控制器(11)和数据采集器(12),所述数据采集器(12)分别与所述踏板行程采集单元(71)和所述第一采集模块连接,以将接收的模拟量的踏板行程信号和模拟量的飞轮转速信号、模拟量的所述电流信号和模拟量的所述电压信号转换为与各自相对应的数字量的信号,并发送至所述协调控制器(11);

所述协调控制器(11),与所述数据采集器(12)连接,以基于数字量的踏板行程信号计算总制动力矩,并基于数字量的采集信号分配总制动力矩,得到电控液压制动力矩和电机制动力矩。

4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述电力系统(3)包括电机(32)和与所述电机连接的电机控制器(31);

所述电机控制器(31),连接至所述控制系统(1),用于接收所述电机制动力矩,并形成目标电机转速信号传输至电机(32);

所述电机(32),通过转轴(8)连接至飞轮(5),以将接收的目标电机转速信号传输至飞轮(5)。

5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述电力系统(3)还包括转换器(33)和电池(34);

所述转换器(33),连接至电机(32),用于接收电机(32)产生的交流电,并将所述交流电转换成直流电发送至所述电池(34);

所述电池(34),连接至所述转换器(33),用于存储所述直流电,和将存储的所述直流电发送至所述电机(32)以提供电能。

6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述电控液压制动系统(2)包括电控液压控制器(21)和与所述电控液压控制器(21)连接的电控液压执行模块(22);

其中,所述电控液压执行模块(22)包括液压控制单元(221)、电磁阀(222)、蓄能器(223)、储油杯(224)和轮缸(225);

所述轮缸(225)处设有轮缸压力传感器(73),所述轮缸压力传感器(73)连接至所述电控液压控制器(21),所述轮缸压力传感器(73)用于采集所述轮缸(225)的实际压力;

所述电控液压控制器(21),用于基于所述电控液压制动转矩计算得到电控液压制动系统(2)的目标压力,并基于所述实际压力和所述目标压力进行判断;

若所述实际压力小于所述目标压力,则所述电控液压控制器(21)输出第一增压控制信号至所述液压控制单元(221);

若所述实际压力等于所述目标压力,则所述电控液压控制器(21)输出保压控制信号至所述液压控制单元(221);

若所述实际压力大于所述目标压力,则所述电控液压控制器(21)输出第一减压控制信号至所述液压控制单元(221)。

7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,

所述电磁阀(222)包括:增压电磁阀、减压电磁阀;

所述液压控制单元(221),连接至所述电控液压控制器(21)、增压电磁阀、减压电磁阀,以在接收到第一增压控制信号时,控制所述增压电磁阀打开以增加所述轮缸(225)中的液压;在接收到所述第一减压控制信号时,控制所述减压电磁阀打开以降低所述轮缸中(225)的液压;在接收到所述保压控制信号时,控制所述增压电磁阀和所述减压电磁阀同时关闭以保持所述轮缸(225)中的液压;

所述增压电磁阀,分别连接至蓄能器(223)和轮缸(225),以在打开状态下使蓄能器中制动液进入所述轮缸(225)以实现对轮缸(225)中液压进行增压;或在闭合状态下,且所述减压电磁阀为闭合状态时,使所述轮缸(225)中液压不变;

所述减压电磁阀,分别连接至所述蓄能器(223)、所述轮缸(225)和所述储油杯(224),以在打开状态下使所述轮缸(225)中制动液流入储油杯(224)以实现对所述轮缸(225)中液压进行减压;或在闭合状态下,且所述增压电磁阀为闭合状态时,使所述轮缸(225)中液压不变。

8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述电控液压执行模块(22)还包括液压泵(226),所述储油杯(224)通过液压泵(226)连接至所述蓄能器(223),所述蓄能器(223)上设置有安全阀,以在当所述蓄能器(223)中制动液压力低于最低压力值时,安全阀关闭并通过所述液压泵向所述蓄能器(233)注入制动液直到所述蓄能器(223)的制动液压力达到安全压力;和当所述蓄能器(223)中制动液压力高于最高压力值时,触发安全阀打开以对所述蓄能器(223)进行泄压直到所述蓄能器(223)中制动液压力低于或等于所述最高压力值。

9.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述采集单元还包括:第二转速传感器(74),连接至所述电机控制器(31),用于采集实际转速信号,并发送至所述电机控制器(31);

所述电机控制器(31),用于基于所述目标转速信号和所述实际转速信号监测所述电机(32)是否正常工作,其中,所述电机(32)在正常工作时,所述目标转速信号和所述实际转速信号的差值在第一误差范围内。

10.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述采集单元还包括:第一转矩传感器和第二转矩传感器;

所述第一转矩传感器(77),设置于所述飞轮(5)处,用于采集所述飞轮(5)的转矩信号,并发送至所述控制系统(1);

所述第二转矩传感器(78),设置于所述盘式制动器(4)处,用于采集所述盘式制动器(4)的转矩信号,并发送至所述控制系统(1);

所述控制系统(1),与所述第一转矩传感器(77)连接,用于基于总制动转矩和所述飞轮(5)的转矩信号判断所述电控液压制动系统(2)和电力系统(3)是否能够对所述飞轮(5)进行正常制动,其中,在正常制动时,所述总制动力转矩与所述飞轮转矩的差值在第二误差范围内;

所述控制系统(1),还与所述第二转矩传感器(78)连接,用于基于所述电控液压制动转矩和制动器转矩判断所述电控液压制动系统(2)是否能够正常制动,其中,在电控液压制动系统(2)进行正常制动时,所述电控液压制动转矩与制动器转矩的差值在第三误差范围内。

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