一种拖挂式房车制动力自动分配控制装置及其控制方法与流程

文档序号:15208430发布日期:2018-08-21 13:16阅读:221来源:国知局

本发明属于拖挂式房车的房车制动技术领域,具体涉及一种拖挂式房车制动力自动分配控制装置及其控制方法。



背景技术:

随着时代的进步,人们对生活质量的要求不断提高,不少人会选择自己驾车拖上房车外出游玩,拖挂式房车应运而生并不断发展。汽车的制动性是汽车的主要性能之一,是汽车安全行驶的重要保障。

拖挂式房车在直线制动时,如果牵引车和房车之间存在角度,房车则会产生横摆角,影响其制动稳定性。目前现有角度测量装置大多采用精密的电子角度测量装置,制造成本高并且结构复杂极易损坏,一旦出现问题维修困难。现有的角度测量装置如专利申请号201080018253.1,是带有以传递转矩的方式与轴连接的驱动齿轮和至少一个直接通过驱动齿轮所驱动的测量齿轮,其中,由一个或多个测量齿轮的角度位置能够获知轴的角度位置,精度比较高但是结构复杂,测量齿轮和驱动齿轮之间磨损很大,使用寿命不长。又如专利申请号201510208789.4,利用金属块的厚度的逐渐递增实现与电路板上的线圈的距离改变,产生不同强度的互感效应从而测出角度的大小,机械结构简单但是使用很多传感器,造价相对昂贵并且传感器在长期使用过程中性能会发生退化使得测量结果有误。本装置结构简单,易于安装,成本低且检修非常方便,便于房车制动时牵引车和拖车之间横摆角的测量,提高了房车制动时的稳定性。



技术实现要素:

本发明的目的是针对上述问题提供一种拖挂式房车制动力自动分配控制装置及其控制方法。以期望房车在制动时,如果出现横摆运动,牵引车和房车连接处会产生铰接角,角度测量装置能够测量出该铰接角,制动系统能够根据铰接角信号调节左、右两个车轮的制动力,利用两侧制动力之差产生的横摆力矩来防止出现难以控制的侧滑现象,使得拖挂式房车能够平稳制动。

本发明的技术方案是:一种拖挂式房车制动力自动分配控制装置,包括检测机构、电子控制单元ecu和执行机构;

所述检测机构用于检测制动踏板的制动信号和角度测量装置的电阻变化信号,所述角度测量装置安装在牵引车与房车的连接处;

所述执行机构包括房车pwm控制器与制动器;所述pwm控制器用于对房车制动器制动力进行控制;

所述检测机构将检测的信号发送到电子控制单元ecu,电子控制单元ecu根据制动踏板的制动信号判断牵引车与房车的制动力;电子控制单元ecu根据角度测量装置的电阻变化信号计算牵引车与房车铰接处的铰接角;控制单元与执行机构连接,通过pwm控制器调节制动器制动力。

上述方案中,所述检测机构包括制动踏板行程传感器和角度测量装置;

所述制动踏板行程传感器用于测量制动踏板的制动信号;

所述角度测量装置用于通过检测电阻变化测得牵引车和房车之间的铰接角。

上述方案中,所述角度测量装置包括钢杆、套筒、滚动轴承、电刷、半环形电阻、半环形绝缘体和球头销挂钩;

所述球头销挂钩的一端与套筒转动副连接,另一端连接在牵引车上;所述钢杆的一端与套筒铰接,

所述滚动轴承内部与球头销挂钩连接,滚动轴承外部与钢杆连接;

所述电刷和半环形电阻安装在半环形绝缘体内,半环形绝缘体安装在球头销挂钩上;所述电刷的一端与钢杆的另一端连接,电刷的另一端与半环形电阻连接,电刷能在半环形电阻上运动。

上述方案中,当牵引车与房车不产生铰接角度时,电刷与半环形电阻中心位置接触;

当牵引车与房车产生铰接角度时,所述套筒转动,带动钢杆转动,钢杆301转动带动电刷在半环形电阻上运动,从而改变半环形电阻接入的电阻大小来改变电压大小,铰接角越大,半环形电阻接入的电阻变大,对应电压变大。

上述方案中,所述钢杆和套筒通过铰链连接。

上述方案中,所述电刷的一端与钢杆通过弹性部件连接。

上述方案中,所述执行机构的制动器为电磁制动器;所述pwm控制器通过电磁继电器与电磁制动器连接;电磁继电器还与电子控制单元ecu连接。

上述方案中,所述半环形电阻和半环形绝缘体通过螺栓固定在球头销挂钩上。

上述方案中,所述电子控制单元ecu包含输入模块、计算模块和输出模块;

所述输入模块用于接收检测机构检测的制动信号和角度测量装置电阻变化得到的电压信号;所述计算模块用于处理输入模块的电压信号,根据接收到的电压信号计算出牵引车和房车间的铰接角;所述输出模块将铰接角的角度信号发送给pwm控制器。

一种根据所述拖挂式房车后视镜调节系统的控制方法,包括以下步骤:

房车制动时,所述电子控制单元ecu接收到所述检测机构的制动信号和电压信号;所述电子控制单元ecu根据制动信号控制制动器与车轮结合;所述电子控制单元ecu根据角度测量装置的电压信号,计算牵引车与房车制动时铰接角;

若牵引车与房车制动时铰接角为0,则ecu控制pwm控制器使其占空比相同,左右车轮制动力相同;

若牵引车与房车制动时铰接角不为0,电子控制单元ecu判断制动时房车是否相对于牵引车顺时针摆动;

若检测出房车相对牵引车顺时针摆动,则电子控制单元ecu控制左车轮pwm控制器使其占空比变高,电压变大,从而控制左车轮制动器使其制动力增大,左右车轮制动力之差产生逆时针的横摆力矩,使得拖挂式房车能够平稳制动;

若检测出房车相对牵引车逆时针摆动,则电子控制单元ecu控制右车轮pwm控制器使其占空比变高,电压变大,由此控制右制动器使其制动力增大,左右车轮制动力之差产生顺时针的横摆力矩,使得拖挂式房车能够平稳制动。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1.本发明中当拖挂式房车在直线制动时,如果牵引车和拖车之间存在铰接角,则房车会出现横摆运动,本发明可通过角度测量装置测量牵引车与房车间的铰接角,并根据角度信号主动控制左、右两侧电磁制动器,形成制动力之差,产生横摆力偶矩防止出现难以控制的侧滑现象,使得拖挂式房车能够平稳制动。且角度测量装置无需传感器,成本低,安装方便,能够准确测得铰接角。

2.本发明中所述角度测量装置安装在牵引车和房车的连接处,在牵引车和房车之间的球头销挂钩和套筒连接处装有钢杆、滚动轴承、半环形电阻和半环形绝缘体等机构,钢杆通过铰链和套筒连接,滚柱轴承焊接在球头销挂钩上并与钢杆连接,半环形电阻与半环形绝缘体通过螺栓固定在球头销挂钩上。房车不制动时,电刷与半环形电阻中心位置接触。检测到房车制动时,如果牵引车和拖车之间产生铰接角,套筒带动钢杆,从而带动电刷在半环形电阻上运动,从而改变电压大小。电子控制单元检测制动信号和电压信号,计算出角度信号,并通过角度信号控制pwm控制器调节房车电磁制动器左、右制动力大小,产生横摆力矩使得拖挂式房车能够平稳制动。本装置结构简单,易于安装,可以有效提高拖挂式房车制动时稳定性。

附图说明

图1为本发明结构框架示意图。

图2为本发明实施方式的角度测量装置结构示意图。

图3为本发明实施方式的b-b视图的角度测量装置的局部横截面图。

图4为本发明实施方式的电子控制单元示意图。

图5为本发明实施方式的流程图。

图中,1、钢杆;2、铰链;3、球头销;4、套筒;5、滚动轴承;6、弹簧;7、电刷;8、半环形电阻;9、螺栓;10、半环形绝缘体;11、电源;12、球头销挂钩。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明,但本发明的保护范围并不限于此。

如图1所示,本发明所述拖挂式房车制动力自动分配控制装置包括:检测机构、电子控制单元ecu和执行机构。

所述检测机构包括制动踏板行程传感器和角度测量装置,制动踏板行程传感器用以检测制动信号,所述角度测量装置安装在牵引车与房车的连接处,用以通过检测电阻变化得到电压信号从而测得牵引车和房车之间的铰接角。所述检测机构将检测的信号发送到电子控制单元ecu,电子控制单元ecu根据制动踏板的制动信号判断牵引车与房车的制动力;电子控制单元ecu根据角度测量装置的电阻变化信号计算牵引车与房车铰接处的铰接角;控制单元与执行机构连接,通过pwm控制器调节制动器制动力。

如图2和3所示,所述角度测量装置包括钢杆1、套筒4、滚动轴承5、电刷7、半环形电阻8、半环形绝缘体10和球头销挂钩12。

所述球头销3焊接在球头销挂钩12的一端上,球头销挂钩12的另一端连接在牵引车上,球头销3置于套筒4内,球头销3可在套筒4内转动。钢杆1的一端和套筒4通过铰链2连接,当房车制动时,铰链连接可以避免牵引车和房车之间俯仰角的影响;滚柱轴承5内部焊接在球头销挂钩12上,滚珠轴承5外部与钢杆1焊接,可以限制钢杆1沿球头销3方向上下滑动,但可使钢杆1随着套筒4的转动而转动;电刷7的一端与钢杆1的另一端通过弹性部件连接,优选的,所述弹性部件为弹簧6,弹簧6可以保证制动时电刷7与半环形电阻8时刻接触,电刷7的另一端与半环形电阻8连接,当房车不制动时,电刷7与半环形电阻8中心位置接触,当房车制动时,若牵引车与房车产生角度,则套筒4转动,从而带动钢杆1转动,钢杆1转动带动电刷7在半环形电阻8上运动,从而改变半环形电阻8接入的电阻大小来改变电压大小;所述半环形电阻8和半环形绝缘体10通过螺栓9固定在球头销挂钩12上。房车电源11为角度测量装置供电。当房车制动时,牵引车和房车车之间会产生铰接角,若房车相对于牵引车顺时针横摆,钢杆1带动电刷绕半环形电阻8顺时针旋转,并且铰接角越大,半环形电阻8接入的电阻变大,对应电压变大;若拖车相对于牵引车逆时针横摆,钢杆1带动电刷绕半环形电阻8逆时针旋转,并且铰接角越大,半环形电阻8接入的电阻变小,对应电压变小。检测机构将检测到的制动信号和角度信号发送给电子控制单元ecu。

如图4所示,所述电子控制单元ecu包含三个模块:输入模块、计算模块和输出模块。输入模块用于接收检测机构检测的制动信号和电压信号,计算模块用于处理输入模块的电压信号,根据接收到的电压信号计算出牵引车和房车间的铰接角。输出模块将角度信号发送给pwm控制器。

所述执行机构包括pwm控制器、电磁继电器和电磁制动器。pwm控制器一端与所述电子控制单元的输出模块连接从而接收铰接角的角度信号,电子控制单元ecu根据角度信息控制pwm控制器调节占空比,另一端与电磁继电器电连接,电子控制单元ecu根据接收到的制动信号控制电磁继电器的结合与断开,电磁继电器分别与左、右电磁制动器电连接。左、右电磁制动器分别调节左、右两个车轮的制动力,利用两侧制动力之差产生的横摆力矩来防止出现难以控制的侧滑现象,使得拖挂式房车能够平稳制动。当房车制动时,电子控制单元ecu接收到制动信号,电磁继电器结合,电磁制动器工作。同时,若房车相对于牵引车顺时针横摆,电子控制单元ecu控制左车轮pwm控制器使其占空比变高,电压变大,从而控制左车轮电磁制动器使其制动力增大,左右车轮制动力之差产生逆时针的横摆力矩,使得拖挂式房车能够平稳制动;若房车相对于牵引车逆时针横摆,电子控制单元ecu控制右车轮pwm控制器使其占空比变高,电压变大,由此控制右电磁制动器使其制动力增大,左右车轮制动力之差产生顺时针的横摆力矩,使得拖挂式房车能够平稳制动。

如图5所示,所述拖挂式房车后视镜调节系统的控制方法,包括以下步骤:

当房车制动时,电子控制单元ecu的输入模块接收到制动踏板行程传感器的制动信号,可控开关闭合,电子控制单元ecu控制电磁继电器结合,同时输入模块接收角度测量装置的电压信号,并传送到计算模块,所述计算模块计算牵引车与房车制动时铰接角,若牵引车与房车制动时铰接角为0,此时半环形电阻8的一半接入电路,则电子控制单元ecu控制左、右pwm控制器使其占空比相同,左右车轮制动力相同,输入模块持续接收信号;若牵引车与房车制动时铰接角不为0,即半环形电阻8接入的电阻不是一半,说明发生了顺时针或者逆时针偏转,电子控制单元ecu判断制动时房车是否相对于牵引车顺时针摆动;

若检测出房车相对牵引车顺时针摆动,接入电阻小于1/2电阻则电子控制单元ecu控制左车轮pwm控制器使其占空比变高,电压变大,从而控制左车轮电磁制动器使其制动力增大,左右车轮制动力之差产生逆时针的横摆力矩,使得拖挂式房车能够平稳制动;

若检测出房车相对牵引车逆时针摆动,接入电阻大于1/2电阻则电子控制单元ecu控制右车轮pwm控制器使其占空比变高,电压变大,由此控制右电磁制动器使其制动力增大,左右车轮制动力之差产生顺时针的横摆力矩,使得拖挂式房车能够平稳制动。

当房车不制动时,电子控制单元ecu控制电磁继电器断开,角度测量装置不工作。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

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