CN108061115A - 新能源车用制动执行装置及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新能源车用制动执行装置及控制方法，包括电机壳体，设于电机壳体内的转子，设于转子内的油道，设于电机壳体内部顶端的进油口，设于电机壳体内部底端的缸体，设于缸体内的推杆，设于电机壳体底端外侧上的钳体和设于钳体上的2个摩擦片；电机壳体与钳体连接，每个摩擦片均与钳体固定连接。本发明具有能实现主动刹车和制动响应快的特点。

Description

新能源车用制动执行装置及控制方法
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其是涉及一种能实现主动刹车和制动响应快的新能源车用制动执行装置及控制方法。
背景技术
传统制动系统，制动的实现，是通过驾驶员施加力在制动踏板上，后经过真空助力系统的放大与转化为液压力，作用在制动器上，从而实现制动，现在汽车上用的真空助力系统由真空助力器带制动主缸、真空罐、真空泵、真空管组成，其中真空助力器带制动主缸利用真空与大气的压力差，将驾驶员施加于脚踏板上的制动力进行放大，并将这个力传导至制动主缸，建立液压，实现踏板力向液压力的转变，制动液将压力传导至制动器，进而实现制动。由于液体传导压力的效率及涉及部件较多，导致制动响应较慢，给驾驶操作带来了不便。另外，传统制动系统只能通过制动踏板所传导过来的力作为制动能量源，而目前汽车的发展趋势为智能化，需要可以实现主动刹车的制动系统。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中，传统制动系统无法实现主动刹车和制动响应慢的问题，提供了一种能实现主动刹车和制动响应快的新能源车用制动执行装置及控制方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种新能源车用制动执行装置，包括电机壳体，设于电机壳体内的转子，设于转子内的油道，设于电机壳体内部顶端的进油口，设于电机壳体内部底端的缸体，设于缸体内的推杆，设于电机壳体底端外侧上的钳体和设于钳体上的2个摩擦片；电机壳体与钳体连接，每个摩擦片均与钳体固定连接。
本发明具有单独的动力源电机并通过线束传递制动信号。本发明具有能实现主动刹车和制动响应快的特点。
作为优选，钳体包括弧形的侧板，分别位于侧板内表面4个角上的2个固定上端板和2个固定下端板，2个固定上端板之间和2个固定下端板之间均设有半圆形的开口，2个固定上端板上均设有固定孔。2个固定上端板之间设有的圆形的开口方便电机壳体与钳体进行连接。
作为优选，2个摩擦片均位于2个固定上端板和2个固定下端板之间，一个摩擦片分别与2个固定上端板固定连接，另一个摩擦片分别与2个固定下端板固定连接。
作为优选，本发明还设有制动踏板，踏板模拟单元，电子控制单元，主缸，制动管路和线束；制动踏板上设有位移传感器，位移传感器与踏板模拟单元电连接，主缸和电子控制单元均与踏板模拟单元电连接，电子控制单元通过线束与新能源车用制动执行装置电连接，主缸通过制动管路与新能源车用制动执行装置连接。位移传感器用于反馈制动踏板的位移信号，踏板模拟单元利用位移信号对应测算出制动踏板的加速度信号并连同行程信号一起传输给电子控制单元，制动管路则为备用的制动机构。
作为优选，电机壳体内部底端内侧和推杆外侧均设有密封圈。密封圈能够起到更好的密封作用。
一种新能源车用制动执行装置的控制方法，包括如下步骤：
(6-1)制动踏板位移数据的采集
(6-1-1)在电子控制单元的控制下，当驾驶员开始踩动制动踏板时，位移传感器在前后两个长度均为L的时间段内每隔时间T1检测1次制动踏板的位移数据；其中，前后两个时间段分别为时间段A和时间段B，L＝n×T1，则电子控制单元获得位移传感器在时间段A和时间段B内的各n个检测值；
(6-1-2)计算时间段A和时间段B内位移传感器获取的检测值的相似度；
(6-1-3)电子控制单元判断位移传感器获取的检测值的相似度大小，当检测值的相似度均大于等于0.9时，则保存位移传感器在时间段A和时间段B内的n个检测值，以备后续调用；当检测值的相似度小于0.9时，则电子控制单元控制获取位移传感器，依次重复步骤(6-1-1)、步骤(6-1-2)和步骤(6-1-3)，直至获取的检测值的相似度大小，大于等于0.9；
(6-2)制动踏板加速度的计算
电子控制单元内设有计时器，计时器用于记录制动踏板从0位移到发生最大位移所花费的时间t；
取步骤(6-1-3)中保存下来的所有位移数据的平均值s，利用公式求出制动踏板加速度a；
(6-3)主动刹车的控制
当电子控制单元得出制动踏板加速度a大于等于580毫米/秒时，电子控制单元通过线束控制新能源车用制动执行装置中的电机输出扭矩增大，将力传递到推杆，实现紧急制动；
当电子控制单元得出制动踏板加速度a小于580毫米/秒时，电子控制单元通过线束控制新能源车用制动执行装置中的电机输出扭矩不变，实现常规制动。
作为优选，步骤(6-1-2)还包括如下步骤：
设定时间段A的每个检测值为xi，时间段B的每个检测值为yi，i＝1,2,…,n；
利用公式计算两个时间段位移传感器获取的检测值的相似度，其中，为时间段A内位移传感器所有检测值的平均值，是时间段B内位移传感器所有检测值的平均值。
作为优选，新能源车用制动执行装置的控制方法，还包括如下步骤：
(6-1-5)备用制动机构的控制
当电子控制单元无法正常获取到位移传感器传输的数据时，报警器发出声响，同时电子控制单元控制备用制动机构的主缸和制动管路开始工作，此时主缸通过制动管路向制动执行装置顶端的进油口进行液压传动，制动执行装置利用传来的液压，实现制动，满足紧急制动的需求。
因此，本发明具有如下有益效果：(1)有单独的动力源电机，能实现主动刹车；(2)通过线束传递制动信号，制动响应快。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图；
图2是本发明的一种剖视图；
图3是本发明的一种原理框图；
图4是图3的一种局部电路图；
图5是本发明的一种流程图。
图中：电机壳体1、转子2、油道3、进油口4、缸体5、推杆6、钳体7、摩擦片8、制动踏板9、踏板模拟单元10、电子控制单元11、主缸12、制动管路13、线束14、密封圈15。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述：
如图1和图2所示的一种新能源车用制动执行装置，包括电机壳体1，设于电机壳体内的转子2，设于转子内的油道3，设于电机壳体内部顶端的进油口4，设于电机壳体内部底端的缸体5，设于缸体内的推杆6，设于电机壳体底端外侧上的钳体7和设于钳体上的2个摩擦片8；电机壳体与钳体连接，每个摩擦片均与钳体固定连接。电机壳体内部底端内侧和推杆外侧均设有密封圈15。
钳体包括弧形的侧板，分别位于侧板内表面4个角上的2个固定上端板和2个固定下端板，2个固定上端板之间和2个固定下端板之间均设有半圆形的开口，2个固定上端板上均设有固定孔。2个摩擦片均位于2个固定上端板和2个固定下端板之间，一个摩擦片分别与2个固定上端板固定连接，另一个摩擦片分别与2个固定下端板固定连接。
如图3所示，本发明还设有制动踏板9，踏板模拟单元10，电子控制单元11，主缸12，制动管路13和线束14；制动踏板上设有位移传感器，位移传感器与踏板模拟单元电连接，主缸和电子控制单元均与踏板模拟单元电连接，电子控制单元通过线束与新能源车用制动执行装置电连接，主缸通过制动管路与电机壳体内部顶端的进油口连接。
如图4所示，电子控制单元包括13个引脚，其中，引脚A1接电源，引脚B2和引脚B3与制动踏板上的位移传感器电连接，引脚B4和引脚B5均与踏板模拟单元电连接，用于接收车辆车速信号的输入，引脚B6和引脚B7同样均与踏板模拟单元电连接，用于接收制动踏板加速度信号的输入，引脚D12和引脚D13均与电机电连接，用于控制电机的输出。
如图5所示的一种新能源车用制动执行装置的控制方法，包括如下步骤：
步骤100，制动踏板位移数据的采集
步骤110，在电子控制单元的控制下，当驾驶员开始踩动制动踏板时，位移传感器在前后两个长度均为3秒的时间段内每隔时间0.3秒检测1次制动踏板的位移数据；其中，前后两个时间段分别为时间段A和时间段B，则电子控制单元获得位移传感器在时间段A和时间段B内的各10个检测值；
步骤120，设定时间段A的每个检测值为xi，时间段B的每个检测值为yi，i＝1,2,…,n；
利用公式计算两个时间段位移传感器获取的检测值的相似度，其中，为时间段A内位移传感器所有检测值的平均值，是时间段B内位移传感器所有检测值的平均值；
步骤130，电子控制单元判断位移传感器获取的检测值的相似度大小，当检测值的相似度均大于等于0.9时，则保存位移传感器在时间段A和时间段B内的10个检测值，以备后续调用；当检测值的相似度小于0.9时，则电子控制单元控制获取位移传感器，依次重复步骤110、步骤120和步骤130，直至获取的检测值的相似度大小，大于等于0.9。
步骤200，制动踏板加速度的计算
电子控制单元内设有计时器，计时器用于记录制动踏板从0位移到发生最大位移所花费的时间t；
取步骤130中保存下来的所有位移数据的平均值s，利用公式求出制动踏板加速度a；
步骤300，主动刹车的控制
当电子控制单元得出制动踏板加速度a大于等于580毫米/秒时，电子控制单元通过线束控制新能源车用制动执行装置中的电机输出扭矩增大，将力传递到推杆，实现紧急制动；
当电子控制单元得出制动踏板加速度a小于580毫米/秒时，电子控制单元通过线束控制新能源车用制动执行装置中的电机输出扭矩不变，实现常规制动；
步骤400，备用制动机构的控制
当电子控制单元无法正常获取到位移传感器传输的数据时，报警器发出声响，同时电子控制单元控制备用制动机构的主缸和制动管路开始工作，此时主缸通过制动管路向制动执行装置顶端的进油口进行液压传动，制动执行装置利用传来的液压，实现制动，满足紧急制动的需求。
应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种新能源车用制动执行装置，其特征是，包括电机壳体(1)，设于电机壳体内的转子(2)，设于转子内的油道(3)，设于电机壳体内部顶端的进油口(4)，设于电机壳体内部底端的缸体(5)，设于缸体内的推杆(6)，设于电机壳体底端外侧上的钳体(7)和设于钳体上的2个摩擦片(8)；电机壳体与钳体连接，每个摩擦片均与钳体固定连接。
2.根据权利要求1所述的新能源车用制动执行装置，其特征是，钳体包括弧形的侧板，分别位于侧板内表面4个角上的2个固定上端板和2个固定下端板，2个固定上端板之间和2个固定下端板之间均设有半圆形的开口，2个固定上端板上均设有固定孔。
3.根据权利要求2所述的新能源车用制动执行装置，其特征是，2个摩擦片均位于2个固定上端板和2个固定下端板之间，一个摩擦片分别与2个固定上端板固定连接，另一个摩擦片分别与2个固定下端板固定连接。
4.根据权利要求1所述的新能源车用制动执行装置，其特征是，还设有制动踏板(9)，踏板模拟单元(10)，电子控制单元(11)，主缸(12)，制动管路(13)和线束(14)；制动踏板上设有位移传感器，位移传感器与踏板模拟单元电连接，主缸和电子控制单元均与踏板模拟单元电连接，电子控制单元通过线束与新能源车用制动执行装置电连接，主缸通过制动管路与新能源车用制动执行装置连接。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的新能源车用制动执行装置，电机壳体内部底端内侧和推杆外侧均设有密封圈(15)。
6.一种基于权利要求4所述的新能源车用制动执行装置的控制方法，其特征是，包括如下步骤：
(6-1)制动踏板位移数据的采集
(6-1-1)在电子控制单元的控制下，当驾驶员开始踩动制动踏板时，位移传感器在前后两个长度均为L的时间段内每隔时间T1检测1次制动踏板的位移数据；其中，前后两个时间段分别为时间段A和时间段B，L＝n×T1，则电子控制单元获得位移传感器在时间段A和时间段B内的各n个检测值；
(6-1-2)计算时间段A和时间段B内位移传感器获取的检测值的相似度；
(6-1-3)电子控制单元判断位移传感器获取的检测值的相似度大小，当检测值的相似度均大于等于0.9时，则保存位移传感器在时间段A和时间段B内的n个检测值，以备后续调用；当检测值的相似度小于0.9时，则电子控制单元控制获取位移传感器，依次重复步骤(6-1-1)、步骤(6-1-2)和步骤(6-1-3)，直至获取的检测值的相似度大小，大于等于0.9；
(6-2)制动踏板加速度的计算
电子控制单元内设有计时器，计时器用于记录制动踏板从0位移到发生最大位移所花费的时间t；
取步骤(6-1-3)中保存下来的所有位移数据的平均值s，利用公式求出制动踏板加速度a；
(6-3)主动刹车的控制
当电子控制单元得出制动踏板加速度a大于等于580毫米/秒时，电子控制单元通过线束控制新能源车用制动执行装置中的电机输出扭矩增大，将力传递到推杆，实现紧急制动；
当电子控制单元得出制动踏板加速度a小于580毫米/秒时，电子控制单元通过线束控制新能源车用制动执行装置中的电机输出扭矩不变，实现常规制动。
7.根据权利要求6所述的新能源车用制动执行装置的控制方法，其特征是，步骤(6-1-2)还包括如下步骤：
设定时间段A的每个检测值为xi，时间段B的每个检测值为yi，i＝1,2,…,n；
利用公式计算两个时间段位移传感器获取的检测值的相似度，其中，为时间段A内位移传感器所有检测值的平均值，是时间段B内位移传感器所有检测值的平均值。
8.根据权利要求6所述的新能源车用制动执行装置的控制方法，还包括报警器，报警器包括蜂鸣器和LED灯，蜂鸣器和LED灯均与电子控制单元电连接；其特征是，还包括如下步骤：
(8-1)备用制动机构的控制
当电子控制单元无法正常获取到位移传感器传输的数据时，报警器发出声响，同时电子控制单元控制备用制动机构的主缸和制动管路开始工作，此时主缸通过制动管路向制动执行装置顶端的进油口进行液压传动，制动执行装置利用传来的液压，实现制动，满足紧急制动的需求。
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