CN104859611A - 一种制动力分配装置及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明创造公开一种制动力分配装置，具有盒体，盒体内装有制动力分配器，制动力分配器与盒体滑动连接，制动力分配器上设有无级调节槽，无级调节槽内设有用于调节前制动力位置和附加前制动力的电机组件Ⅰ，用于调节后制动力位置和附加后制动力的电机组件Ⅱ，制动力分配器上还设有用于调节制动力输入的电机Ⅰ，制动力输入电机Ⅰ、电机组件Ⅰ和电机组件Ⅱ呈三角形分布，电机Ⅰ上连有制动力输入拉索，电机组件Ⅰ上连有前制动力输出拉索，电机组件Ⅱ上连有后制动力输出拉索。可以通过制动力分配控制方法对电机的输出力和位置进行调节，达到实时优化前后制动力大小，防止车轮抱死的目的，具有响应速度快、工作可靠、功耗低等特点。

Description

一种制动力分配装置及控制方法
技术领域
本发明创造涉及一种制动力分配装置及控制方法，可以在车辆行驶过程中实时优化前后制动力的大小，防止车轮抱死。主要用于以拉索形式提供制动力的两轮车制动系统。
背景技术
目前两轮车，如电动车、自行车和摩托车的制动系统多采用前后轮分别控制制动的制动系统，这样在制动时，有两种情况，一种是将制动力施加在一个车轮上，如果制动强度大，将导致车轮抱死，降低轮胎使用寿命、刹车距离加长，如果前轮抱死将影响转向能力，躲避障碍物、行人以及在弯道上所应采取的必要的转向操控性将受到影响。如果后轮抱死，制动稳定性变差，在很小的侧向干扰力下，车就可能发生甩尾，甚至掉头等危险现象。另一种情况是对两个车轮同时施加制动力，这样在紧急制动时，驾驶员无法对两个车轮的制动力进行合理分配，可能会导致前轮或者后轮或者两个车轮同时抱死的情况。如果采用制动力分配装置及控制方法，将总的制动力合理分配给两个车轮，将减少抱死危害。
发明内容
本发明创造针对现有技术的不足，提供一种制动力分配装置及控制方法，设有制动力分配器，制动力分配器上装有用于调节位置的电机和用于调节附加制动力的电机。当车辆制动时，可以通过制动力分配控制方法对装置中的电机的输出力和位置进行调节，达到实时优化前后制动力，防止车轮抱死的目的，具有响应速度快、工作可靠、功耗低等特点。
本发明创造采用的技术方案为：
一种制动力分配装置，具有盒体，盒体内装有制动力分配器，制动力分配器与盒体滑动连接，制动力分配器上设有无级调节槽，无级调节槽内设有用于调节前制动力位置和附加前制动力的电机组件Ⅰ，用于调节后制动力位置和附加后制动力的电机组件Ⅱ，制动力分配器上还设有用于调节制动力输入的电机Ⅰ，所述制动力输入电机Ⅰ、电机组件Ⅰ和电机组件Ⅱ呈三角形分布，电机Ⅰ上连有制动力输入拉索，电机组件Ⅰ上连有前制动力输出拉索，电机组件Ⅱ上连有后制动力输出拉索。
所述的一种制动力分配装置，所述制动力分配器上设有制动力输入孔，电机Ⅰ安装在制动力输入孔中，制动力分配器还设有与制动力输入孔相通的引导孔Ⅰ，制动力输入拉索的一端经引导孔Ⅰ引入与电机Ⅰ的轴连接。
所述的一种制动力分配装置，所述电机组件Ⅰ包括支撑件Ⅰ，用于调节前制动力位置的电机Ⅱ和用于调节附加前制动力的电机Ⅲ，支撑件Ⅰ的一端通过电机Ⅱ与制动力分配器连接，电机Ⅲ安装在支撑件Ⅰ的另一端。
所述的一种制动力分配装置，所述支撑件Ⅰ具有块状本体Ⅰ，块状本体Ⅰ上设有一安装孔Ⅰ，块状本体Ⅰ的一侧具有两个相对设置的凸耳Ⅰ和凸耳Ⅱ，凸耳Ⅰ上设有通孔Ⅰ，凸耳Ⅱ上设有与通孔Ⅰ相对应的通孔Ⅱ，块状本体Ⅰ的另一侧设有与安装孔Ⅰ相连通的引导孔Ⅱ，所述电机Ⅱ依次穿过通孔Ⅰ、无级调节槽和通孔Ⅱ，将支撑件Ⅰ与制动力分配器连接，电机Ⅲ安装在安装孔Ⅰ中，前制动力输出拉索的一端通过引导孔Ⅱ与电机Ⅲ的轴连接。
所述的一种制动力分配装置，所述电机组件Ⅱ包括支撑件Ⅱ，用于调节后制动力位置的电机Ⅳ和用于调节附加后制动力的电机Ⅴ，支撑件Ⅱ的一端通过电机Ⅳ与制动力分配器连接，电机Ⅴ安装在支撑件Ⅱ的另一端。
所述的一种制动力分配装置，所述支撑件Ⅱ具有块状本体Ⅱ，块状本体Ⅱ上设有一安装孔Ⅱ，块状本体Ⅱ的一侧具有两个相对设置的凸耳Ⅲ和凸耳Ⅳ，凸耳Ⅲ上设有通孔Ⅲ，凸耳Ⅳ上设有与通孔Ⅲ相对应的通孔Ⅳ，块状本体Ⅱ的另一侧设有与安装孔Ⅱ相连通的引导孔Ⅲ，所述电机Ⅳ依次穿过通孔Ⅲ、无级调节槽和通孔Ⅳ，将支撑件Ⅱ与制动力分配器连接，电机Ⅴ安装在安装孔Ⅱ中，后制动力输出拉索的一端通过引导孔Ⅲ与电机Ⅴ的轴连接。
所述的一种制动力分配装置，盒体的一侧壁上设有引导孔Ⅳ，制动力输入拉索的一端从引导孔Ⅳ引入与电机Ⅰ的轴连接；与盒体一侧壁相对的另一侧壁上设有长引导孔，前制动力输出拉索的一端与电机组件Ⅰ连接，前制动力输出拉索的另一端从长引导孔引出，后制动力输出拉索的一端与电机组件Ⅱ连接，后制动力输出拉索的另一端从长引导孔引出。
所述的一种制动力分配装置，所述制动分配器为近似三角形，制动力分配器的下表面设有滑块，盒体内底壁设有与滑块配合的滑道，所述无级调节槽的一侧设有刻度线，无级调节槽的一内侧壁设有齿条。
一种利用制动力分配装置进行制动力分配的控制方法，
还包括控制器ECU，用于测量车辆载荷的压力传感器和用于测量制动力输入拉索制动力F总的力传感器，压力传感器和力传感器分别与控制器ECU的输入端连接，电机Ⅰ、电机Ⅱ、电机Ⅲ、电机Ⅳ和电机Ⅴ分别与控制器ECU的输出端连接；当车辆进入制动状态，压力传感器和力传感器将数据传输给控制器ECU；
控制器ECU根据车辆的载荷计算出车辆的最大附着力Fmax，通过最大附着力Fmax与制动力F总控制电机Ⅰ、电机Ⅱ、电机Ⅲ、电机Ⅳ和电机Ⅴ对制动力进行分配；
a.若F总<Fmax时，调节电机Ⅱ和电机Ⅳ在无级调节槽中的位置，调节电机Ⅱ和电机Ⅳ相对于滑道的纵向中心线的距离，使前制动力F1小于该载荷、该附着路面下理想前制动力值F1idea(理想前制动力值指理想制动力分配曲线上对应的前制动力值，当前制动力值大于或等于理想前制动力值时，前轮抱死。)，使后制动力F2小于该载荷、该附着路面下理想后制动力F2idea(理想后制动力值指理想制动力分配曲线上对应的后制动力值，当后制动力值大于或等于理想后制动力值时，后轮抱死。)，防止车轮抱死，其中，F总＝F1+F2；
b.若F总＝Fmax时,则调节电机Ⅱ和电机Ⅳ在无级调节槽中的位置，调节电机Ⅱ和电机Ⅳ相对于滑道的纵向中心线的距离，调节电机Ⅰ，使电机Ⅰ输出力大小为△F，方向与制动力输入拉索的制动力方向相反，使前制动力F1小于该载荷、该附着路面下理想前制动力值F1idea，使后制动力F2小于该载荷、该附着路面下理想后制动力值F2idea，防止车轮抱死，其中F总＝△F+F1+F2；
或者，调节电机Ⅱ和电机Ⅳ在无级调节槽中的位置，调节电机Ⅱ和电机Ⅳ相对于滑道的纵向中心线的距离，调节电机Ⅴ的输出力大小为△F2，方向与后制动力输出拉索制动力方向相反，使后制动力F2小于该载荷、该附着路面下理想后制动力值F2idea；调节电机Ⅲ的输出力大小为△F1，方向与前制动力输出拉索制动力方向相反，使前制动力F1小于该载荷、该附着路面下理想前制动力值F1idea，防止车轮抱死，其中F总＝△F1+△F2+F1+F2；
c、若F总＞Fmax时，调节电机Ⅱ和电机Ⅳ在无级调节槽中的位置，调节电机Ⅱ和电机Ⅳ相对于滑道的纵向中心线的距离，调节电机Ⅰ的输出力大小为△F'，方向与制动力输入拉索的制动力方向相反，使前制动力F′1小于该载荷、该附着路面下理想前制动力值F1idea，使后制动力F′2小于该载荷、该附着路面下理想后制动力值F2idea，防止车轮抱死，其中F总＝△F'+F′1+F′2。
或者，调节电机Ⅱ和电机Ⅳ在无级调节槽中的位置，调节电机Ⅱ和电机Ⅳ相对于滑道的纵向中心线的距离，调节电机Ⅴ输出力大小为△F′2，方向与后制动力输出拉索制动力方向相反，使后制动力F′2小于该载荷、该附着路面下理想后制动力值F2idea，调节电机Ⅲ输出力大小为△F′1，方向与前制动力输出拉索制动力方向相反，使前制动力F′1小于该载荷、该附着路面下理想前制动力值F1idea，防止车轮抱死,其中F总＝△F′1+△F′2+F′1+F′2。
本发明创造具有以下有益效果：
本发明创造主要是为了解决现有两轮车前后轮分别控制的制动系统存在的问题，提供一种考虑理想制动力分配曲线的制动力分配装置及控制方法，防止车轮抱死。当车辆制动时，通过制动力分配器上的用于调节前制动力位置和附加前制动力的电机组件Ⅰ、用于调节后制动力位置和附加后制动力的电机组件Ⅱ、用于调节制动力输入的电机Ⅰ对制动力进行合理分配，使得前制动力小于理想前制动力，后制动力小于理想后制动力，避免了车轮抱死问题的出现，增加车辆的稳定性，从而保证人身安全。
电机组件Ⅰ和电机组件Ⅱ中的支撑件采用块状一体设计，使得用于控制制动力位置的电机与其调节附加制动力的电机实现位置联动，保证电机组件的稳定性。制动力分配器的下表面设有滑块，与盒体内的滑道滑动配合，防止制动力分配器在车辆制动时倾斜或翻转。
本发明创造的一种制动力分配控制方法，计算不同载荷下理想制动力分配曲线；采集车辆的载荷，计算最大附着力；采集制动力输入拉索的制动力；当制动力小于最大附着力时，调节用于控制前制动力位置的电机Ⅱ和用于控制后制动力位置电机Ⅳ相对于滑道的纵向中心线的距离，使前制动力小于该载荷、该附着路面下理想前制动力值，使后制动力小于该载荷、该附着路面下理想后制动力值，从而避免车轮抱死现象的发生。当制动力大于或等于最大附着力时，调节电机Ⅱ和电机Ⅳ相对于滑道的纵向中心线的距离，然后调节用于附加制动力输入的电机Ⅰ的输出力或者调节附加后制动力电机Ⅴ和附加前制动力电机Ⅲ的输出力，使前制动力小于该载荷、该附着路面下理想前制动力值，使后制动力小于该载荷、该附着路面下理想后制动力值，防止车轮抱死。
该制动力分配装置可以实现两轮车前后轮制动力的分配(联动)。该制动力分配装置可以通过制动力分配控制方法实时调节电机Ⅱ和电机Ⅳ相对于盒体滑道的纵向中心线的距离，实现制动力的合理分配；可以通过制动力分配控制方法实时调节电机Ⅰ的输出力，使实际施加在车轮的总制动力小于最大附着力，防止车轮抱死；可以通过制动力分配控制方法实时调节电机Ⅲ和电机Ⅴ的输出力，使前制动力小于理想前制动力，使后制动力小于理想后制动力，防止车轮抱死。本发明创造为机械结构和电子控制系统，与液压系统相比，具有响应速度快，调节精确的优点。本发明创造弥补了目前两轮车前后轮分别制动的缺点，可以实现前后轮的联动制动，且前后轮制动力可以根据载荷、附着路面情况实时调节，防止车轮抱死。
附图说明
图1为本发明创造一种制动力分配装置的总装图。
图2为本发明创造一种制动力分配装置的爆炸视图。
图3为本发明创造一种制动力分配装置中制动力分配器的一轴测示图。
图4为本发明创造一种制动力分配装置中制动力分配器的另一方向轴测示图。
图5为本发明创造一种制动力分配装置中支撑件Ⅰ的结构示意图。
图6为本发明创造一种制动力分配装置中支撑件Ⅱ的结构示意图。
图7为本发明创造一种制动力分配装置中盒体的结构示意图。
图8为本发明创造中控制器的连接示意图。
其中1-盒体，2-滑道，3-制动力分配器，4-刻度线，5-无级调节槽，6-电机Ⅱ，7-前制动力输出拉索，8-后制动力输出拉索，9-电机Ⅳ，10-制动力输入孔，11-制动力输入拉索，12-引导孔Ⅳ，20-电机Ⅰ，21-电机Ⅴ，22-电机Ⅲ，30-通孔Ⅰ，31-通孔Ⅲ，32-安装孔Ⅰ，33-安装孔Ⅱ，41-支撑件Ⅰ，42-支撑件Ⅱ，43-长引导孔，44-引导孔Ⅱ，45-引导孔Ⅲ，46-引导孔Ⅰ，47-滑块，48-齿条，49-凸耳Ⅰ，50-凸耳Ⅱ，51-通孔Ⅱ，52-通孔Ⅳ，53-凸耳Ⅲ，54-凸耳Ⅳ，55-控制器ECU，56-压力传感器，57-力传感器。
图9为应用例车辆在载荷为90kg下的理想制动力分配曲线；
图中：A点为车辆的前制动力大于理想前制动力，后制动力大于理想后制动力时的情况；B点为该车辆在路面附着系数为0.6时的理想前后制动力；C点为经制动力分配装置和控制方法分配后的前后制动力；D点为经制动力分配装置和控制方法分配后的前后制动力；E为经制动力分配装置和控制方法分配后的前后制动力。
图10为本发明创造一种制动力分配控制方法的流程图
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明专利的技术方案作进一步具体说明。
如图1-2所示一种制动力分配装置，具有盒体1，盒体1内装有制动力分配器3，如图3和4所示制动分配器3为近似三角形，制动力分配器3的下表面设有滑块47，如图7所示盒体1内底壁设有与滑块47配合的滑道2，制动力分配器3与盒体1滑动连接。制动力分配器3上设有无级调节槽5，滑道2的纵向中心线垂直且平分无级调节槽5，无级调节槽5的一侧设有刻度线4，无级调节槽5的一内侧壁设有齿条48，无级调节槽5内设有用于调节前制动力位置和附加前制动力的电机组件Ⅰ，用于调节后制动力位置和附加后制动力的电机组件Ⅱ，制动力分配器3上还设有用于调节制动力输入的电机Ⅰ20。电机Ⅰ20、电机组件Ⅰ和电机组件Ⅱ呈三角形分布，电机Ⅰ20上连有制动力输入拉索11，电机组件Ⅰ上连有前制动力输出拉索7，电机组件Ⅱ上连有后制动力输出拉索8。
如图3和4所示制动力分配器3上设有制动力输入孔10，电机Ⅰ20安装在制动力输入孔10中，制动力分配器3还设有与制动力输入孔10相通的引导孔Ⅰ46，制动力输入拉索11的一端经引导孔Ⅰ46引入与电机Ⅰ20的轴连接。
电机组件Ⅰ包括如图5所示的支撑件Ⅰ41，用于调节前制动力位置的电机Ⅱ6和附加前制动力的电机Ⅲ22，支撑件Ⅰ41的一端通过电机Ⅱ6与制动力分配器3连接，电机Ⅲ22安装在支撑件Ⅰ41的另一端。支撑件Ⅰ41具有块状本体Ⅰ，块状本体Ⅰ上设有一安装孔Ⅰ32，块状本体Ⅰ的一侧具有两个相对设置的凸耳Ⅰ49和凸耳Ⅱ50，凸耳Ⅰ49上设有通孔Ⅰ30，凸耳Ⅱ50上设有与通孔Ⅰ30相对应的通孔Ⅱ51，块状本体Ⅰ的另一侧设有与安装孔Ⅰ32相连通的引导孔Ⅱ44，电机Ⅱ6的输出轴依次穿过通孔Ⅰ30、无级调节槽5和通孔Ⅱ51，将支撑件Ⅰ41与制动力分配器3连接，电机Ⅱ6的输出轴中间部分是齿轮轴，其高度与无级调节槽5的齿条高度相同。电机Ⅲ22安装在安装孔Ⅰ32中，前制动力输出拉索7的一端通过引导孔Ⅱ44与电机Ⅲ22的轴连接。通孔Ⅰ30和安装孔Ⅰ32的连线与无级调节槽5垂直。
电机组件Ⅱ包括如图6所示的支撑件Ⅱ42，用于调节后制动力位置的电机Ⅳ9和附加后制动力的电机Ⅴ21，支撑件Ⅱ42的一端通过电机Ⅳ9与制动力分配器3连接，电机Ⅴ21安装在支撑件Ⅱ42的另一端。支撑件Ⅱ42具有块状本体Ⅱ，块状本体Ⅱ上设有一安装孔Ⅱ33，块状本体Ⅱ的一侧具有两个相对设置的凸耳Ⅲ53和凸耳Ⅳ54，凸耳Ⅲ53上设有通孔Ⅲ31，凸耳Ⅳ54上设有与通孔Ⅲ31相对应的通孔Ⅳ52，块状本体Ⅱ的另一侧设有与安装孔Ⅱ33相连通的引导孔Ⅲ45，电机Ⅳ9依次穿过通孔Ⅲ31、无级调节槽5和通孔Ⅳ52，将支撑件Ⅱ42与制动力分配器3连接，电机Ⅳ9的输出轴中间部分是齿轮轴，其高度与无级调节槽5的齿条高度相同。电机Ⅴ21安装在安装孔Ⅱ33中，后制动力输出拉索8的一端通过引导孔Ⅲ45与电机Ⅴ21的轴连接。通孔Ⅲ31和安装孔Ⅱ33的连线与无级调节槽5垂直。
如图7所示盒体1的一侧壁上设有引导孔Ⅳ12，制动力输入拉索11的一端从引导孔Ⅳ12引入与电机Ⅰ20连接；与盒体1一侧壁相对的另一侧壁上设有长引导孔43，前制动力输出拉索7的一端与电机组件Ⅰ连接，前制动力输出拉索7的另一端从长引导孔43引出，后制动力输出拉索8的一端与电机组件Ⅱ连接，后制动力输出拉索8的另一端从长引导43孔引出。
使用时，电机Ⅰ20的轴穿过制动力输入孔10，制动力输入拉索11与电机Ⅰ20的轴相连。电机Ⅳ9的齿轮轴穿过通孔Ⅲ31、无级调节槽5和通孔Ⅳ52，电机Ⅳ9的齿轮轴与无级调节槽5一侧的齿条啮合。电机Ⅱ6的齿轮轴穿过通孔Ⅰ30、无级调节槽5和通孔Ⅱ51，电机Ⅱ6的齿轮轴与无级调节槽5一侧的齿条啮合。电机Ⅴ21的轴穿过安装孔Ⅱ33，后制动力输出拉索8与电机Ⅴ21的轴相连。电机Ⅲ22的轴穿过安装孔Ⅰ32，前制动力输出拉索7与电机Ⅲ22的轴相连。调节电机Ⅱ6和电机Ⅳ9在无级调节槽5中相对于滑道2的纵向中心线的距离，即可达到调节前后制动力的效果。
如图8所示一种制动力分配装置还包括控制器ECU55，用于测量车辆载荷的压力传感器56和用于测量制动力输入拉索11制动力F总的力传感器57，压力传感器56和力传感器57分别与控制器ECU55的输入端连接，电机Ⅰ20、电机Ⅱ6、电机Ⅲ22、电机Ⅳ9和电机Ⅴ21分别与控制器ECU55的输出端连接；
一种利用上述制动力分配装置进行制动力分配的控制方法，控制流程如图10所示:
当车辆进入制动状态，压力传感器56和力传感器57将数据传输给控制器ECU55，控制器ECU55根据车辆的载荷计算出车辆的最大附着力Fmax，通过最大附着力Fmax与制动力F总控制电机Ⅰ20、电机Ⅱ6、电机Ⅲ22、电机Ⅳ9和电机Ⅴ21对制动力进行分配；
a.若F总<Fmax时，调节电机Ⅱ6和电机Ⅳ9在无级调节槽5中相对于滑道2纵向中心线距离，使前制动力F1小于该载荷、该附着路面下理想前制动力值F1idea，使后制动力F2小于该载荷、该附着路面下理想后制动力F2idea，防止车轮抱死，其中，F总＝F1+F2。
b.若F总＝Fmax时,则调节电机Ⅱ6和电机Ⅳ9在无级调节槽5中相对于滑道2纵向中心线距离，调节电机Ⅰ20，使电机Ⅰ20输出力大小为△F，方向与制动力输入拉索11的制动力方向相反，使前制动力F1小于该载荷、该附着路面下理想前制动力值F1idea，使后制动力F2小于该载荷、该附着路面下理想后制动力值F2idea，防止车轮抱死，其中F总＝△F+F1+F2；
或者，调节电机Ⅱ6和电机Ⅳ9在无级调节槽5中相对于滑道2纵向中心线距离，调节电机Ⅴ21的输出力大小为△F2，方向与后制动力输出拉索8制动力方向相反，使后制动力F2小于该载荷、该附着路面下理想后制动力值F2idea；调节电机Ⅲ22的输出力大小为△F1，方向与前制动力输出拉索7制动力方向相反，使前制动力F1小于该载荷、该附着路面下理想前制动力值F1idea，防止车轮抱死，其中F总＝△F1+△F2+F1+F2。
c、若F总＞Fmax时，调节电机Ⅱ6和电机Ⅳ9在无级调节槽5中相对于滑道2纵向中心线距离，调节电机Ⅰ20的输出力大小为△F'，方向与制动力输入拉索11的制动力方向相反，使前制动力F′1小于该载荷、该附着路面下理想前制动力值F1idea，使后制动力F′2小于该载荷、该附着路面下理想后制动力值F2idea，防止车轮抱死，其中F总＝△F'+F′1+F′2。
或者，调节电机Ⅱ6和电机Ⅳ9在无级调节槽5中相对于滑道2纵向中心线距离，然后调节电机Ⅴ21输出力大小为△F′2，方向与后制动力输出拉索8制动力方向相反，使后制动力F′2小于该载荷、该附着路面下理想后制动力值F2idea，调节电机Ⅲ22输出力大小为△F′1，方向与前制动力输出拉索7制动力方向相反，使前制动力F′1小于该载荷、该附着路面下理想前制动力值F1idea，防止车轮抱死,其中F总＝△F′1+△F′2+F′1+F′2。
应用例一种制动力分配控制方法
例如根据如下公式绘制某一车辆在不同载荷下的理想制动力分配曲线，并事先储存在ECU55中。理想制动力分配曲线公式为： F 2 i d e a = 1 2 &lsqb; G h g L 2 2 + 4 h g L G F 1 i d e a - ( GL 2 h g + 2 F 1 i d e a ) &rsqb;
其中：F1idea为理想前制动力；
F2idea为理想后制动力；
G为车重力；
L2为车质心离后轴距离；
L为车轴距；
hg为车质心高度。
如图9所示为该车辆在载荷为m＝90kg时的理想制动力分配曲线(其中hg＝0.44m，L＝1.05m，L2＝0.18m)。当该车辆在路面附着系数制动时，为了防止车轮抱死，该车辆的前后制动力应处于图9中的阴影部分，具体位置可由设计者确定。
首先由车辆控制器ECU55接收各项数据并判断驾驶员意图，当车辆进入制动状态时，通过压力传感器56测出车重(载荷)，则可以算出该车辆的最大附着力
根据如图9所示的曲线，此时理想制动力的分配是：理想前制动力F1idea＝223.8N,理想后制动力F2idea＝305.4N(即图9中B点)，通过力传感器57测量出制动力输入拉索11上的制动力即总制动力F总，根据F总与Fmax的大小进行制动力的分配：
a:如果此时F总<Fmax,比如制动力F总＝400N，为了防止车轮抱死，只要调整前制动力F1小于223.8N，后制动力F2小于305.4N即可。
若使前制动力F1＝160N，则后制动力F2＝240N，(即图9中E点)则ECU55输出信号调整电机Ⅱ6和电机Ⅳ9相对于滑道2的纵向中心线的距离之比为1.5。
b:如果此时制动力F总＝Fmax＝529.2N,即此时处于图9中B点，为了防止车轮抱死，只要调整前制动力F1小于223.8N，后制动力F2小于305.4N即可。
如使前制动力F1＝200N，后制动力F2＝280N，(即图9中D点)则ECU55输出信号调整电机Ⅱ6和电机Ⅳ9相对于滑道2的纵向中心线的距离之比为1.4。ECU55输出信号调节电机Ⅰ20的输出力大小为△F＝49.2N，方向与制动力输入拉索11的制动力方向相反。
或者：如使前制动力F1＝200N，后制动力F2＝280N，(即图9中D点)则ECU55输出信号调整电机Ⅱ6和电机Ⅳ9相对于滑道2的纵向中心线的距离之比为1.4。ECU55输出信号调节电机Ⅴ21的输出力大小为△F2＝28.7N，方向与后制动力输出拉索8的制动力方向相反，ECU55输出信号调节电机Ⅲ22的输出力大小为△F1＝20.5N，方向与前制动力输出拉索7的制动力方向相反。
c:如果此时制动力F总>Fmax＝529.2N,如F总＝600N，(即图9中A点)为了防止车轮抱死，只要调整前制动力小于223.8N，后制动力小于305.4N即可。
如使前制动力F1′＝200N，后制动力F2′＝290N，(即图9中C点)则ECU55输出信号调整电机Ⅱ6和电机Ⅳ9相对于滑道2的纵向中心线的距离之比为1.45。ECU55输出信号调节电机Ⅰ20的输出力大小为△F'＝110N，方向与制动力输入拉索11的制动力方向相反。
或者：如使前制动力F1′＝200N，后制动力F2′＝290N，(即图9中C点)则ECU55输出信号调整电机Ⅱ6和电机Ⅳ9相对于滑道2的纵向中心线的距离之比为1.45。ECU55输出信号调节电机Ⅴ21的输出力大小为△F2′＝65N，方向与后制动力输出拉索8的制动力方向相反，ECU55输出信号调节电机Ⅲ22的输出力大小为△F1′＝45N，方向与前制动力输出拉索7的制动力方向相反。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种制动力分配装置，其特征在于，具有盒体(1)，盒体(1)内装有制动力分配器(3)，制动力分配器(3)与盒体(1)滑动连接，制动力分配器(3)上设有无级调节槽(5)，无级调节槽(5)内设有用于调节前制动力位置和附加前制动力的电机组件Ⅰ，用于调节后制动力位置和附加后制动力的电机组件Ⅱ，制动力分配器(3)上还设有用于调节制动力输入的电机Ⅰ(20)，所述电机Ⅰ(20)、电机组件Ⅰ和电机组件Ⅱ呈三角形分布，电机Ⅰ(20)上连有制动力输入拉索(11)，电机组件Ⅰ上连有前制动力输出拉索(7)，电机组件Ⅱ上连有后制动力输出拉索(8)。
2.根据权利要求1所述的一种制动力分配装置，其特征在于，所述制动力分配器(3)上设有制动力输入孔(10)，电机Ⅰ(20)安装在制动力输入孔(10)中，制动力分配器(3)还设有与制动力输入孔(10)相通的引导孔Ⅰ(46)，制动力输入拉索(11)的一端经引导孔Ⅰ(46)引入并与电机Ⅰ(20)的轴连接。
3.根据权利要求1所述的一种制动力分配装置，其特征在于，所述电机组件Ⅰ包括支撑件Ⅰ(41)，电机Ⅱ(6)和电机Ⅲ(22)，支撑件Ⅰ(41)的一端通过电机Ⅱ(6)与制动力分配器(3)连接，电机Ⅲ(22)安装在支撑件Ⅰ(41)的另一端。
4.根据权利要求3所述的一种制动力分配装置，其特征在于，所述支撑件Ⅰ(41)具有块状本体Ⅰ，块状本体Ⅰ上设有一安装孔Ⅰ(32)，块状本体Ⅰ的一侧具有两个相对设置的凸耳Ⅰ(49)和凸耳Ⅱ(50)，凸耳Ⅰ(49)上设有通孔Ⅰ(30)，凸耳Ⅱ(50)上设有与通孔Ⅰ(30)相对应的通孔Ⅱ(51)，块状本体Ⅰ的另一侧设有与安装孔Ⅰ(32)相连通的引导孔Ⅱ(44)，所述电机Ⅱ(6)依次穿过通孔Ⅰ(30)、无级调节槽(5)和通孔Ⅱ(51)，将支撑件Ⅰ(41)与制动力分配器(3)连接，电机Ⅲ(22)安装在安装孔Ⅰ(32)中，前制动力输出拉索(7)的一端通过引导孔Ⅱ(44)与电机Ⅲ(22)的轴连接。
5.根据权利要求1所述的一种制动力分配装置，其特征在于，所述电机组件Ⅱ包括支撑件Ⅱ(42)，电机Ⅳ(9)和电机Ⅴ(21)，支撑件Ⅱ(42)的一端通过电机Ⅳ(9)与制动力分配器(3)连接，电机Ⅴ(21)安装在支撑件Ⅱ(42)的另一端。
6.根据权利要求5所述的一种制动力分配装置，其特征在于，所述支撑件Ⅱ(42)具有块状本体Ⅱ，块状本体Ⅱ上设有一安装孔Ⅱ(33)，块状本体Ⅱ的一侧具有两个相对设置的凸耳Ⅲ(53)和凸耳Ⅳ(54)，凸耳Ⅲ(53)上设有通孔Ⅲ(31)，凸耳Ⅳ(54)上设有与通孔Ⅲ(31)相对应的通孔Ⅳ(52)，块状本体Ⅱ的另一侧设有与安装孔Ⅱ(33)相连通的引导孔Ⅲ(45)，所述电机Ⅳ(9)依次穿过通孔Ⅲ(31)、无级调节槽(5)和通孔Ⅳ(52)，将支撑件Ⅱ(42)与制动力分配器(3)连接，电机Ⅴ(21)安装在安装孔Ⅱ(33)中，后制动力输出拉索(8)的一端通过引导孔Ⅲ(45)与电机Ⅴ(21)的轴连接。
7.根据权利要求1所述的一种制动力分配装置，其特征在于，盒体(1)的一侧壁上设有引导孔Ⅳ(12)，制动力输入拉索(11)的一端从引导孔Ⅳ(12)引入与电机Ⅰ(20)的轴连接；与盒体(1)一侧壁相对的另一侧壁上设有长引导孔(43)，前制动力输出拉索(7)的一端与电机组件Ⅰ连接，前制动力输出拉索(7)的另一端从长引导孔(43)引出，后制动力输出拉索(8)的一端与电机组件Ⅱ连接，后制动力输出拉索(8)的另一端从长引导(43)孔引出。
8.根据权利要求1所述的一种制动力分配装置，其特征在于，所述制动分配器(3)为近似三角形，制动力分配器(3)的下表面设有滑块(47)，盒体(1)内底壁设有与滑块(47)配合的滑道(2)，所述无级调节槽(5)的一侧设有刻度线(4)，无级调节槽(5)的一内侧壁设有齿条(48)。
9.一种利用制动力分配装置进行制动力分配的控制方法，其特征在于，
还包括控制器ECU(55)，用于测量车辆载荷的压力传感器(56)和用于测量制动力输入拉索(11)制动力F总的力传感器(57)，压力传感器(56)和力传感器(57)分别与控制器ECU(55)的输入端连接，电机Ⅰ(20)、电机Ⅱ(6)、电机Ⅲ(22)、电机Ⅳ(9)和电机Ⅴ(21)分别与控制器ECU(55)的输出端连接；当车辆进入制动状态，压力传感器(56)和力传感器(57)将数据传输给控制器ECU(55)；
控制器ECU(55)根据车辆的载荷计算出车辆的最大附着力Fmax，通过最大附着力Fmax与制动力F总控制电机Ⅰ(20)、电机Ⅱ(6)、电机Ⅲ(22)、电机Ⅳ(9)和电机Ⅴ(21)对制动力进行分配；
a.若F总<Fmax时，调节电机Ⅱ(6)和电机Ⅳ(9)在无级调节槽(5)中的位置，使前制动力F1小于该载荷、该附着路面下理想前制动力值F1idea，使后制动力F2小于该载荷、该附着路面下理想后制动力F2idea，防止车轮抱死，其中F总＝F1+F2；
b.若F总＝Fmax时,调节电机Ⅱ(6)和电机Ⅳ(9)在无级调节槽(5)中的位置，调节电机Ⅰ(20)，使电机Ⅰ(20)输出力大小为△F，方向与制动力输入拉索(11)的制动力方向相反，使前制动力F1小于该载荷、该附着路面下理想前制动力值F1idea，使后制动力F2小于该载荷、该附着路面下理想后制动力值F2idea，防止车轮抱死，其中F总＝△F+F1+F2；
c、若F总＞Fmax时，调节电机Ⅱ(6)和电机Ⅳ(9)在无级调节槽(5)中的位置，调节电机Ⅰ(20)的输出力大小为△F'，方向与制动力输入拉索(11)的制动力方向相反，使前制动力F1'小于该载荷、该附着路面下理想前制动力值F1idea，使后制动力F2'小于该载荷、该附着路面下理想后制动力值F2idea，防止车轮抱死，其中F总＝△F'+F1'+F2'。
10.根据权利要求9所述的一种利用制动力分配装置进行制动力分配的控制方法，其特征在于，
所述b可替换为，调节电机Ⅱ(6)和电机Ⅳ(9)在无级调节槽(5)中的位置，调节电机Ⅴ(21)的输出力大小为△F2，方向与后制动力输出拉索(8)制动力方向相反，使后制动力F2小于该载荷、该附着路面下理想后制动力值F2idea；调节电机Ⅲ(22)的输出力大小为△F1，方向与前制动力输出拉索(7)制动力方向相反，使前制动力F1小于该载荷、该附着路面下理想前制动力值F1idea，防止车轮抱死，其中F总＝△F1+△F2+F1+F2；
所述c可替换为，调节电机Ⅱ(6)和电机Ⅳ(9)在无级调节槽(5)中的位置，调节电机Ⅴ(21)输出力大小为△F2'，方向与后制动力输出拉索(8)制动力方向相反，使后制动力F2'小于该载荷、该附着路面下理想后制动力值F2idea，调节电机Ⅲ(22)输出力大小为△F1'，方向与前制动力输出拉索(7)制动力方向相反，使前制动力F1'小于该载荷、该附着路面下理想前制动力值F1idea，防止车轮抱死,其中F总＝△F1'+△F2'+F1'+F2'。
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