CN105083028A - 一种自励式缓速器的增扭制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自励式缓速器的增扭制动装置，包括蓄电池、自励式缓速器、主制动器、控制单元、踏板行程传感器、蓄电池开关控制器、力矩传感器、温度传感器，所述蓄电池通过蓄电池开关控制器与自励式缓速器相连接，控制单元通过I/O口连接踏板行程传感器、蓄电池开关控制器、力矩传感器、温度传感器、自励式缓速器及主制动器，本发明所述的自励式缓速器的增扭制动装置，通过自励式自发电和蓄电池同时供电两种方式，能有效提高车辆制动效果并达到节能的目的。

Description

一种自励式缓速器的增扭制动装置

技术领域

本发明涉及汽车辅助制动装置，具体涉及一种自励式缓速器的增扭制动装置。

背景技术

商用汽车长时间制动会造成制动轮毂过热，导致车辆制动性能下降，从制动安全角度来说，增加辅助制动装置分担行车制动器的制动力成为提高商用汽车制动效能和行驶安全性的一个重要途径。

自励式缓速器具有质量小，节能环保等优点，解决了电涡流缓速器蓄电池提供电能的问题，成为辅助制动装置研究的热点。但自励式缓速器缓速的制动力矩是自发电产生，面临着低速制动力矩不足等问题。同时在制动过程中，自励式缓速器内部无论是发电装置还是缓速装置，其涡流损耗、机械损耗等最终转化为热能，使其各个部件发热，缓速装置转子上的感应涡电流与其电阻产生的焦耳热在所有生成的热能中占据了主导地位，转子温度升高，会导致漏磁变大，缓速装置的制动力矩下降，保证自励式缓速器制动的稳定性是目前自励式缓速器市场化的一个亟待解决的问题。

从国外缓速器发展历程来看，新型可以能量回收的节能型缓速器必然替代普通电涡流缓速器。因此，开发和研制具有自主知识产权且性能优良的自励式缓速器，对于车辆行车安全具有重大意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种自励式缓速器的增扭制动装置，通过自励式自发电和蓄电池同时供电两种方式，能有效提高车辆制动效果并达到节能的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种自励式缓速器的增扭制动装置，其特征在于：包括蓄电池、自励式缓速器、主制动器、控制单元、踏板行程传感器、蓄电池开关控制器、力矩传感器、温度传感器，所述蓄电池通过蓄电池开关控制器与自励式缓速器相连接，控制单元通过I/O口连接踏板行程传感器、蓄电池开关控制器、力矩传感器、温度传感器、自励式缓速器及主制动器。

控制单元通过蓄电池开关控制器控制蓄电池与自励式缓速器的连接，首先，控制单元检测踏板行程传感器，控制主制动器制动与自励式缓速器发电缓速制动的工作，当自励式缓速器工作时，控制单元同时检测自励式缓速器力矩传感器与温度传感器的数值，当踏板行程小时，控制单元控制主制动器制动同时控制自励式缓速器发电装置，通过蓄电池开关控制器向蓄电池充电，达到储能的目的；当踏板行程中时，控制单元控制主制动器制动以及自励式缓速器自发电缓速性能，保证车辆的行车安全；当踏板行程大时，控制单元控制主制动器制动以及自励式缓速器自发电缓速性能，由于自励式缓速器自发电的电流达不到目标要求，增加蓄电池向自励式缓速器供电，增加充电电流，以提高自励式缓速器的缓速性能。

其控制方法是：

（1）控制单元检测踏板行程传感器，当踏板行程传感器的信号小时，即要求小制动时：

1）控制单元检测汽车行驶车速，当行驶车速较高时，控制单元控制行车主制动器工作以及蓄电池开关控制接通，同时自励式缓速器将汽车传动轴的转速转化成电能，通过蓄电池开关控制器将自励式缓速器发出的电能向蓄电池充电，实现在低制动要求下自励式缓速器向蓄电池储能的目的。

2）控制单元检测汽车行驶车速，当行驶车速较低时，由于自励式缓速器发电的电压低，向蓄电池的充电效能低，控制单元关闭蓄电池开关控制接通，同时自励式缓速器将自发电的电能通过内部转化成磁能实现自励式缓速器缓速性能，达到制动的效果。

（2）控制单元检测踏板行程传感器，当踏板行程传感器的信号为中时，即要求中等制动时：

1）控制单元检测汽车行驶车速，当行驶车速较高时，控制单元控制行车主制动器工作，自励式缓速器将汽车传动轴的转速转化成电能，同时自励式缓速器将自发电的电能通过内部转化成磁能实现自励式缓速器缓速性能，达到制动的效果。

2）控制单元检测汽车行驶车速，当行驶车速中等时，控制单元控制行车主制动器工作以及蓄电池开关控制接通，同时自励式缓速器将汽车传动轴的转速转化成电能，通过蓄电池开关控制器将自励式缓速器发出的电能向蓄电池供电，通过蓄电池开关控制器将自励式缓速器发出的电能向蓄电池充电，实现在中等制动要求下自励式缓速器向蓄电池储能的目的。

3）控制单元检测汽车行驶车速，当行驶车速较低时，由于自励式缓速器发电的电压低，向蓄电池的充电效能低，控制单元关闭蓄电池开关控制接通，同时自励式缓速器将自发电的电能通过内部转化成磁能实现自励式缓速器缓速性能，达到制动的效果。

（3）控制单元检测踏板行程传感器，当踏板行程传感器的信号为大时，即要求整车提供大的制动力时：

1）控制单元检测汽车行驶车速，当行驶车速较高时，控制单元控制行车主制动器工作以及蓄电池开关控制器接通，自励式缓速器将汽车传动轴的转速转化成电能，自励式缓速器将自发电的电能通过内部转化成磁能，控制单元控制蓄电池开关控制器接通，蓄电池的电能通过蓄电池开关控制器向自励式缓速器输出，自励式缓速器的输入电能为自励式缓速器的自发电和蓄电池两路共同作用，实现自励式缓速器缓速性能。

控制单元检测同时检测自励式缓速器力矩传感器和自励式缓速器温度传感器，当自励式缓速器力矩传感器检测到的数值小于目标值，同时自励式缓速器温度传感器检测到的温度低时，控制单元增大蓄电池向自励式缓速器的供电电流，以增大自励式缓速器的缓速性能，当自励式缓速器温度传感器检测到的温度高时，控制单元减少蓄电池向自励式缓速器的供电电流，以防止自励式缓速器温度过高，当自励式缓速器力矩传感器检测到的数值大于目标值，减小蓄电池的供电电流，直到为零。

2）控制单元检测汽车行驶车速，当行驶车速中等时，控制单元控制行车主制动器工作以及蓄电池开关控制器接通，自励式缓速器将汽车传动轴的转速转化成电能，自励式缓速器将自发电的电能通过内部转化成磁能，控制单元控制蓄电池开关控制器接通，蓄电池的电能通过蓄电池开关控制器向自励式缓速器输出，自励式缓速器的输入电能为自励式缓速器的自发电和蓄电池两路共同作用，实现自励式缓速器缓速性能。

控制单元检测同时检测自励式缓速器力矩传感器和自励式缓速器温度传感器，当自励式缓速器力矩传感器检测到的数值小于目标值，同时自励式缓速器温度传感器检测到的温度低时，控制单元增大蓄电池向自励式缓速器的供电电流，以增大自励式缓速器的缓速性能，当自励式缓速器温度传感器检测到的温度高时，控制单元减少蓄电池向自励式缓速器的供电电流，以防止自励式缓速器温度过高，当自励式缓速器力矩传感器检测到的数值大于目标值，减小蓄电池的供电电流，直到为零，如果目标值仍然小于检测值，此时控制单元控制蓄电池开关控制器实现自励式缓速器向蓄电池供电，以实现自励式缓速器储能的目的。

3）控制单元检测汽车行驶车速，当行驶车速为低速时，控制单元控制行车主制动器工作以及蓄电池开关控制器接通，控制单元控制蓄电池开关控制器接通，蓄电池的电能通过蓄电池开关控制器向自励式缓速器输出，自励式缓速器的输入电能为蓄电池供电，实现自励式缓速器缓速性能。

控制单元检测同时检测自励式缓速器力矩传感器和自励式缓速器温度传感器，当自励式缓速器力矩传感器检测到的数值小于目标值，同时自励式缓速器温度传感器检测到的温度低时，控制单元增大蓄电池向自励式缓速器的供电电流，以增大自励式缓速器的缓速性能，当自励式缓速器温度传感器检测到的温度高时，控制单元减少蓄电池向自励式缓速器的供电电流，直到为零，以防止自励式缓速器温度过高。

本发明的有益效果是：

本发明所述的一种自励式缓速器的增扭制动装置，通过自励式自发电和蓄电池同时供电两种方式，能有效提高车辆制动效果并达到节能的目的。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的控制单元模拟信号电路图。

附图标记列表：

1、蓄电池，2、踏板行程传感器，3、控制单元，4、力矩传感器，5、温度传感器，6、主制动器，7、自励式缓速器，8、蓄电池开关控制器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

本发明整个控制电路图如图1所示，控制单元3与踏板行程传感器2、自励式缓速器力矩传感器4、自励式缓速温度传感器5以及蓄电池开关控制器8相连接，其模拟信号电路连接如图2所示，自励式缓速器7连接到汽车传动轴上，同时蓄电池1通过蓄电池开关控制器8与自励式缓速器7连接，以实现自励式缓速器储能和多路供电。

控制单元3检测踏板行程传感器2，当踏板行程传感器2的信号小时，即要求小制动时：

1）控制单元3检测汽车行驶车速，当行驶车速较高时，控制单元3控制行车主制动器6工作以及蓄电池开关控制8接通，同时自励式缓速器7将汽车传动轴的转速转化成电能，通过蓄电池开关控制器8将自励式缓速器7发出的电能向蓄电池1充电，实现在低制动要求下自励式缓速器7向蓄电池1储能的目的。

2）控制单元3检测汽车行驶车速，当行驶车速较低时，由于自励式缓速器7发电的电压低，向蓄电池1的充电效能低，控制单元3关闭蓄电池开关控制8接通，同时自励式缓速器7将自发电的电能通过内部转化成磁能实现自励式缓速器7缓速性能，达到制动的效果。

控制单元3检测踏板行程传感器2，当踏板行程传感器2的信号为中时，即要求中等制动时：

1）控制单元3检测汽车行驶车速，当行驶车速较高时，控制单元3控制行车主制动器6工作，自励式缓速器7将汽车传动轴的转速转化成电能，同时自励式缓速器7将自发电的电能通过内部转化成磁能实现自励式缓速器7缓速性能，达到制动的效果。

2）控制单元3检测汽车行驶车速，当行驶车速中等时，控制单元3控制行车主制动器6工作以及蓄电池开关控制8接通，同时自励式缓速器7将汽车传动轴的转速转化成电能，通过蓄电池开关控制器8将自励式缓速器7发出的电能向蓄电池1供电，通过蓄电池开关控制器8将自励式缓速器7发出的电能向蓄电池1充电，实现在中等制动要求下自励式缓速器7向蓄电池1储能的目的。

3）控制单元3检测汽车行驶车速，当行驶车速较低时，由于自励式缓速器7发电的电压低，向蓄电池1的充电效能低，控制单元3关闭蓄电池开关控制8接通，同时自励式缓速器7将自发电的电能通过内部转化成磁能实现自励式缓速器7缓速性能，达到制动的效果。

控制单元3检测踏板行程传感器2，当踏板行程传感器2的信号为大时，即要求整车提供大的制动力时：

1）控制单元3检测汽车行驶车速，当行驶车速较高时，控制单元3控制行车主制动器6工作以及蓄电池开关控制器8接通，自励式缓速器7将汽车传动轴的转速转化成电能，自励式缓速器7将自发电的电能通过内部转化成磁能，控制单元3控制蓄电池开关控制器8接通，蓄电池1的电能通过蓄电池开关控制器8向自励式缓速器7输出，自励式缓速器7的输入电能为自励式缓速器7的自发电和蓄电池两路共同作用，实现自励式缓速器7缓速性能。

控制单元3检测同时检测自励式缓速器力矩传感器4和自励式缓速器温度传感器5，当自励式缓速器力矩传感器4检测到的数值小于目标值，同时自励式缓速器温度传感器5检测到的温度低时，控制单元3增大蓄电池1向自励式缓速器7的供电电流，以增大自励式缓速器7的缓速性能，当自励式缓速器温度传感器5检测到的温度高时，控制单元3减少蓄电池1向自励式缓速器7的供电电流，以防止自励式缓速器7温度过高，当自励式缓速器力矩传感器4检测到的数值大于目标值，减小蓄电池1的供电电流，直到为零。

2）控制单元3检测汽车行驶车速，当行驶车速中等时，控制单元3控制行车主制动器6工作以及蓄电池开关控制器8接通，自励式缓速器7将汽车传动轴的转速转化成电能，自励式缓速器7将自发电的电能通过内部转化成磁能，控制单元3控制蓄电池开关控制器8接通，蓄电池1的电能通过蓄电池开关控制器8向自励式缓速器7输出，自励式缓速器7的输入电能为自励式缓速器7的自发电和蓄电池两路共同作用，实现自励式缓速器7缓速性能。

控制单元3检测同时检测自励式缓速器力矩传感器4和自励式缓速器温度传感器5，当自励式缓速器力矩传感器4检测到的数值小于目标值，同时自励式缓速器温度传感器5检测到的温度低时，控制单元3增大蓄电池1向自励式缓速器7的供电电流，以增大自励式缓速器7的缓速性能，当自励式缓速器温度传感器5检测到的温度高时，控制单元3减少蓄电池1向自励式缓速器7的供电电流，以防止自励式缓速器7温度过高，当自励式缓速器力矩传感器4检测到的数值大于目标值，减小蓄电池1的供电电流，直到为零，如果目标值仍然小于检测值，此时控制单元3控制蓄电池开关控制器8实现自励式缓速器7向蓄电池供电，以实现自励式缓速器储能的目的。

3）控制单元3检测汽车行驶车速，当行驶车速为低速时，控制单元3控制行车主制动器6工作以及蓄电池开关控制器8接通，控制单元3控制蓄电池开关控制器8接通，蓄电池1的电能通过蓄电池开关控制器8向自励式缓速器7输出，自励式缓速器7的输入电能为蓄电池供电，实现自励式缓速器7缓速性能。

控制单元3检测同时检测自励式缓速器力矩传感器4和自励式缓速器温度传感器5，当自励式缓速器力矩传感器4检测到的数值小于目标值，同时自励式缓速器温度传感器5检测到的温度低时，控制单元3增大蓄电池1向自励式缓速器7的供电电流，以增大自励式缓速器7的缓速性能，当自励式缓速器温度传感器5检测到的温度高时，控制单元3减少蓄电池1向自励式缓速器7的供电电流，直到为零，以防止自励式缓速器7温度过高。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims (2)

1.一种自励式缓速器的增扭制动装置，其特征在于：包括蓄电池、自励式缓速器、主制动器、控制单元、踏板行程传感器、蓄电池开关控制器、力矩传感器、温度传感器，所述蓄电池通过蓄电池开关控制器与自励式缓速器相连接，控制单元通过I/O口连接踏板行程传感器、蓄电池开关控制器、力矩传感器、温度传感器、自励式缓速器及主制动器。

2.一种如权利要求1所述自励式缓速器的增扭制动装置的控制方法，其特征是包括如下步骤：

（1）控制单元检测踏板行程传感器，当踏板行程传感器的信号小时，即要求小制动时：

1）控制单元检测汽车行驶车速，当行驶车速较高时，控制单元控制行车主制动器工作以及蓄电池开关控制接通，同时自励式缓速器将汽车传动轴的转速转化成电能，通过蓄电池开关控制器将自励式缓速器发出的电能向蓄电池充电，实现在低制动要求下自励式缓速器向蓄电池储能的目的；

2）控制单元检测汽车行驶车速，当行驶车速较低时，由于自励式缓速器发电的电压低，向蓄电池的充电效能低，控制单元关闭蓄电池开关控制接通，同时自励式缓速器将自发电的电能通过内部转化成磁能实现自励式缓速器缓速性能，达到制动的效果；

（2）控制单元检测踏板行程传感器，当踏板行程传感器的信号为中时，即要求中等制动时：

1）控制单元检测汽车行驶车速，当行驶车速较高时，控制单元控制行车主制动器工作，自励式缓速器将汽车传动轴的转速转化成电能，同时自励式缓速器将自发电的电能通过内部转化成磁能实现自励式缓速器缓速性能，达到制动的效果；

2）控制单元检测汽车行驶车速，当行驶车速中等时，控制单元控制行车主制动器工作以及蓄电池开关控制接通，同时自励式缓速器将汽车传动轴的转速转化成电能，通过蓄电池开关控制器将自励式缓速器发出的电能向蓄电池供电，通过蓄电池开关控制器将自励式缓速器发出的电能向蓄电池充电，实现在中等制动要求下自励式缓速器向蓄电池储能的目的；

3）控制单元检测汽车行驶车速，当行驶车速较低时，由于自励式缓速器发电的电压低，向蓄电池的充电效能低，控制单元关闭蓄电池开关控制接通，同时自励式缓速器将自发电的电能通过内部转化成磁能实现自励式缓速器缓速性能，达到制动的效果；

（3）控制单元检测踏板行程传感器，当踏板行程传感器的信号为大时，即要求整车提供大的制动力时：

1）控制单元检测汽车行驶车速，当行驶车速较高时，控制单元控制行车主制动器工作以及蓄电池开关控制器接通，自励式缓速器将汽车传动轴的转速转化成电能，自励式缓速器将自发电的电能通过内部转化成磁能，控制单元控制蓄电池开关控制器接通，蓄电池的电能通过蓄电池开关控制器向自励式缓速器输出，自励式缓速器的输入电能为自励式缓速器的自发电和蓄电池两路共同作用，实现自励式缓速器缓速性能；

控制单元检测同时检测自励式缓速器力矩传感器和自励式缓速器温度传感器，当自励式缓速器力矩传感器检测到的数值小于目标值，同时自励式缓速器温度传感器检测到的温度低时，控制单元增大蓄电池向自励式缓速器的供电电流，以增大自励式缓速器的缓速性能，当自励式缓速器温度传感器检测到的温度高时，控制单元减少蓄电池向自励式缓速器的供电电流，以防止自励式缓速器温度过高，当自励式缓速器力矩传感器检测到的数值大于目标值，减小蓄电池的供电电流，直到为零；

2）控制单元检测汽车行驶车速，当行驶车速中等时，控制单元控制行车主制动器工作以及蓄电池开关控制器接通，自励式缓速器将汽车传动轴的转速转化成电能，自励式缓速器将自发电的电能通过内部转化成磁能，控制单元控制蓄电池开关控制器接通，蓄电池的电能通过蓄电池开关控制器向自励式缓速器输出，自励式缓速器的输入电能为自励式缓速器的自发电和蓄电池两路共同作用，实现自励式缓速器缓速性能；

控制单元检测同时检测自励式缓速器力矩传感器和自励式缓速器温度传感器，当自励式缓速器力矩传感器检测到的数值小于目标值，同时自励式缓速器温度传感器检测到的温度低时，控制单元增大蓄电池向自励式缓速器的供电电流，以增大自励式缓速器的缓速性能，当自励式缓速器温度传感器检测到的温度高时，控制单元减少蓄电池向自励式缓速器的供电电流，以防止自励式缓速器温度过高，当自励式缓速器力矩传感器检测到的数值大于目标值，减小蓄电池的供电电流，直到为零，如果目标值仍然小于检测值，此时控制单元控制蓄电池开关控制器实现自励式缓速器向蓄电池供电，以实现自励式缓速器储能的目的；

3）控制单元检测汽车行驶车速，当行驶车速为低速时，控制单元控制行车主制动器工作以及蓄电池开关控制器接通，控制单元控制蓄电池开关控制器接通，蓄电池的电能通过蓄电池开关控制器向自励式缓速器输出，自励式缓速器的输入电能为蓄电池供电，实现自励式缓速器缓速性能；

控制单元检测同时检测自励式缓速器力矩传感器和自励式缓速器温度传感器，当自励式缓速器力矩传感器检测到的数值小于目标值，同时自励式缓速器温度传感器检测到的温度低时，控制单元增大蓄电池向自励式缓速器的供电电流，以增大自励式缓速器的缓速性能，当自励式缓速器温度传感器检测到的温度高时，控制单元减少蓄电池向自励式缓速器的供电电流，直到为零，以防止自励式缓速器温度过高。