CN112224391A - 一种刹车装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种刹车装置，包括控制模块、电机、出油电磁阀、进油电磁阀、泵及液压缸，控制模块先控制电机转动以使泵建立最大刹车压力，然后，控制模块分别控制出油电磁阀和进油电磁阀的导通或关闭以调节液压缸内部的压力使其完成刹车或者松刹的动作。本申请在进行刹车或松刹时，先通过电机转动带动泵转动以产生最大刹车压力，然后通过进油电磁阀和出油电磁阀的导通和关断调节液压缸内部的压力，本发明中的电机只需要带动泵建立最大刹车压力，不需要更换电机转动的状态，减小了对电机的依赖性，减小了刹车装置所需要的功耗。本发明还公开了一种刹车系统，具有与上述刹车装置相同的有益效果。

Description

一种刹车装置及系统

技术领域

本发明涉及刹车领域，特别是涉及一种刹车装置及系统。

背景技术

现有技术中，刹车系统中电机的输出轴与泵同轴连接，泵的输出端通过一个电磁阀与液压缸连接，电磁阀在刹车和松刹的过程中均处于导通状态，且液压缸内部的压力与刹车的程度呈正相关。具体地，在刹车时，上位机向控制模块发送刹车指令，控制模块基于刹车指令控制电机正转以使泵的压力增大，此时电磁阀处于导通状态，泵的压力与液压缸内部的压力的相同，也即液压缸内部的压力增大至与刹车指令相对应的压力，完成刹车的动作；在松刹的时候，控制模块控制电机反转以使泵的压力减小，电磁阀也处于导通的状态，也即液压缸内部的压力减小，完成松刹的动作。可见，现有技术中的刹车系统通过控制电机的正转和反转以使液压缸内部的压力增大或减小，进而完成刹车或者松刹的动作，对电机的依赖性较高，且电机的转动状态需要经常被切换，需要的功耗较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种刹车装置及系统，在进行刹车或松刹时，先通过电机转动带动泵转动以产生最大刹车压力，然后通过进油电磁阀和出油电磁阀的导通和关断调节液压缸内部的压力，本发明中的电机只需要带动泵建立最大刹车压力，不需要更换电机转动的状态，减小了对电机的依赖性，减小了刹车装置所需要的功耗。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种刹车装置，包括电机、泵、液压缸、进油电磁阀及出油电磁阀，所述电机的输出轴与所述泵同轴连接，所述进油电磁阀的输入端与所述泵的第一端连接，所述进油电磁阀的输出端与所述液压缸连接，所述出油电磁阀的输入端与所述液压缸连接，所述出油电磁阀的输出端及所述泵的第二端与油缸连接，还包括：

控制模块，用于在接收到最大刹车压力指令时，控制所述电机转动以带动所述泵转动，进而产生最大刹车压力；接收到刹车指令时控制所述进油电磁阀导通及所述出油电磁阀关闭以使所述液压缸内部的压力增大；接收到松刹指令时控制所述进油电磁阀关闭及所述出油电磁阀导通以使所述液压缸内部的压力减小；

所述液压缸内部的压力与所述刹车的程度呈正相关。

优选地，还包括：

压力采集模块，用于采集所述泵产生的压力及所述液压缸内部的压力；

在接收到所述最大刹车压力指令时，控制所述电机转动以带动所述泵转动，进而产生所述最大刹车压力，包括：

根据所述最大刹车压力指令对应的目标最大刹车压力与所述泵产生的压力的差值生成第一驱动信号，并基于所述第一驱动信号控制所述电机转动以带动所述泵转动，以对所述泵产生的压力进行闭环控制直至所述泵产生的压力达到所述目标刹车压力的预设范围；

接收到所述刹车指令时控制所述进油电磁阀导通及所述出油电磁阀关闭以使所述液压缸内部的压力增大，包括：

根据所述刹车指令对应的目标刹车压力与所述液压缸内部的压力的差值生成第二驱动信号，并基于所述第二驱动信号控制所述进油电磁阀导通及所述出油电磁阀关闭，以对所述液压缸内部的压力进行闭环控制直至所述液压缸内部的压力达到所述目标刹车压力的预设范围；

接收到所述松刹指令时控制所述进油电磁阀关闭及所述出油电磁阀导通以使所述液压缸内部的压力减小，包括：

根据所述松刹指令对应的目标松刹压力与所述液压缸内部的压力的差值生成第三驱动信号，并基于所述第三驱动信号控制所述进油电磁阀关闭及所述出油电磁阀导通，以对所述液压缸内部的压力进行闭环控制直至所述液压缸内部的压力达到所述目标松刹压力的预设范围。

优选地，所述压力采集模块包括：

采集模块，用于采集所述泵产生的压力及所述液压缸内部的压力；

调节模块，用于对所述采集模块采集到的所述泵产生的压力及所述液压缸内部的压力进行滤波、放大/衰减及限幅处理中的一种或者多种的组合；

模数转换模块，用于将所述调节模块输出的所述泵产生的压力及所述液压缸内部的压力由模拟量转换为数字量。

优选地，所述控制模块包括：

第一处理器，用于接收所述最大刹车压力指令、所述刹车指令及所述松刹指令，并根据所述最大刹车压力指令对应的目标最大刹车压力的预设范围与所述泵产生的压力的差值生成第一控制信号，根据所述刹车指令对应的目标刹车压力的预设范围与所述液压缸内部的压力的差值生成第二控制信号，根据所述松刹指令对应的目标松刹压力的预设范围与所述液压缸内部的压力的差值生成第三控制信号；

所述第二处理器用于对所述第一控制信号进行波形转换以生成所述第一驱动信号，并基于所述第一驱动信号控制所述电机转动以带动所述泵转动，以对所述泵产生的压力进行闭环控制直至所述泵产生的压力达到所述目标刹车压力的预设范围；对所述第二控制信号进行波形转换以生成所述第二驱动信号，并基于所述第二驱动信号控制所述进油电磁阀导通及所述出油电磁阀关闭，以对所述液压缸内部的压力进行闭环控制直至所述液压缸内部的压力达到所述目标刹车压力的预设范围；对所述第三控制信号进行波形转换以生成所述第三驱动信号，并基于第三驱动信号控制所述进油电磁阀关闭及所述出油电磁阀导通，以对所述液压缸内部的压力进行闭环控制直至所述液压缸内部的压力达到所述目标松刹压力的预设范围。

优选地，还包括：

一端与所述控制模块的输出端连接，另一端与所述电机连接的第一驱动模块，用于增大所述第一驱动信号的驱动能力；

一端与所述控制模块的输出端连接，另一端与所述进油电磁阀连接的第二驱动模块，用于增大所述第二驱动信号的驱动能力；

一端与所述控制模块的输出端连接，另一端与所述出油电磁阀连接的第三驱动模块，用于增大所述第三驱动信号的驱动能力。

优选地，所述第二驱动模块及所述第三驱动模块均包括第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关及第四可控开关；

其中，所述第一可控开关分别与所述第二可控开关的第一端及所述电源模块的输出端连接，所述第一可控开关的第二端与所述第三可控开关的第二端连接并作为所述第二驱动模块或所述第三驱动模块的第一输出端，所述第三可控开关的第二端接地，所述第二可控开关的第二端与所述第四可控开关的第一端连接并作为所述第二驱动模块或所述第三驱动模块的第二输出端，所述第四可控开关的第二端接地，所述第一可控开关、所述第二可控开关、所述第三可控开关及所述第四可控开关的控制端均与所述第二处理器的输出端连接。

优选地，所述第二驱动模块及所述第三驱动模块均还包括第一二极管、第二二极管、第三二极管及第四二极管；

所述第一二极管的阳极分别与所述第三二极管的阴极及所述第一可控开关的第二端连接，所述第一二极管的阴极分别与电源模块的输出端及所述第二二极管的阴极连接，所述第三二极管的阳极接地，所述第二二极管的阳极分别与所述第四二极管的阴极及所述第二可控开关的第二端连接，所述第四二极管的阳极接地。

优选地，还包括：

电流采集模块，用于采集所述电机的母线电流，并将所述母线电流发送至所述控制模块；

所述控制模块还用于根据所述母线电流及预设电流对所述电机的转速进行闭环调整。

优选地，所述进油电磁阀和所述出油电磁阀均为自锁高速电磁阀。

本发明还提供了一种刹车系统，包括车轮及上述所述的刹车装置，还包括：

速度采集模块，用于采集所述车轮的转速并将其发送至上位机；

所述上位机用于基于所述车轮的车速及预设车速向所述刹车装置发送刹车指令或松刹指令。

本发明公开了一种刹车装置，包括控制模块、电机、出油电磁阀、进油电磁阀、泵及液压缸，控制模块先控制电机转动以使泵建立最大刹车压力，然后，控制模块分别控制出油电磁阀和进油电磁阀的导通或关闭以调节液压缸内部的压力使其完成刹车或者松刹的动作。本申请在进行刹车或松刹时，先通过电机转动带动泵转动以产生最大刹车压力，然后通过进油电磁阀和出油电磁阀的导通和关断调节液压缸内部的压力，本发明中的电机只需要带动泵建立最大刹车压力，不需要更换电机转动的状态，减小了对电机的依赖性，减小了刹车装置所需要的功耗。

本发明还公开了一种刹车系统，具有与上述刹车装置相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种刹车装置的结构框图；

图2为本发明提供的另一种刹车装置的结构框图；

图3为本发明提供的第二驱动模块的电路连接示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种刹车装置及系统，在进行刹车或松刹时，先通过电机转动带动泵转动以产生最大刹车压力，然后通过进油电磁阀和出油电磁阀的导通和关断调节液压缸内部的压力，本发明中的电机只需要带动泵建立最大刹车压力，不需要更换电机转动的状态，减小了对电机的依赖性，减小了刹车装置所需要的功耗。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，图1为本发明提供的一种刹车装置的结构框图，该装置包括电机2、泵3、液压缸6、进油电磁阀4及出油电磁阀5，电机2的输出轴与泵3同轴连接，进油电磁阀4的输入端与泵3的第一端连接，进油电磁阀4的输出端与液压缸6连接，出油电磁阀5的输入端与液压缸6连接，出油电磁阀5的输出端及泵3的第二端与油缸连接，还包括：

控制模块1，用于在接收到最大刹车压力指令时，控制电机2转动以带动泵3转动，进而产生最大刹车压力；接收到刹车指令时控制进油电磁阀4导通及出油电磁阀5关闭以使液压缸6内部的压力增大；接收到松刹指令时控制进油电磁阀4关闭及出油电磁阀5导通以使液压缸6内部的压力减小；

液压缸6内部的压力与刹车的程度呈正相关。

现有技术中，刹车系统中的泵3与液压缸6之间只有一个电磁阀，在刹车和松刹的时候，电磁阀处于导通的状态以使泵3与液压缸6之间的压力相同，然后，控制模块1通过控制电机2正转以使液压缸6内部的压力增大以完成刹车的动作，控制模块1通过控制电机2反转以使液压缸6内部的压力减小以完成松刹的动作，这种控制方式对电机2的依赖性较大，需要电机2频繁的更换转动状态，所需要的功耗较大。

基于此，本申请设置了两个电磁阀，分别为进油电磁阀4和出油电磁阀5，其中，在刹车系统建立初，控制模块1根据最大刹车指令控制电机2转动以带动所述泵3转动以产生最大刹车压力，在刹车时，也即控制模块1接收到刹车指令时，控制进油电磁阀4导通及出油电磁阀5关闭，以使油路中的油进入液压缸6，以使液压缸6内部的压力增大从而完成刹车的动作；在松刹时，也即控制模块1接收到松刹指令时，控制进油电磁阀4关闭及出油电磁阀5导通，以使液压缸6中的油流出液压缸6，以使液压缸6内部的压力减小从而完成松刹的动作。其中，液压缸6内部的压力为零至泵3产生的最大刹车压力之间的任意值，本申请提供的刹车系统通过电机2正转建立最大刹车系统，且设置了两个电磁阀，控制模块1控制两个电磁阀的导通或者关闭的状态以调节液压缸6内部的压力从而完成刹车或者松刹的动作，可见，本申请不需要电机2更换转动状态，降低了对电机2的依赖性，也降低了所需要的功耗。

具体地，本申请中的电机2可以但不限于为无刷直流电机2，泵3可以但不限于为定排量柱塞泵3。此外，本申请中还设置了油滤，用于滤除液压油长期运行中产生的杂质，从而保证了液压油的洁净度；本装置还包括安全阀和单向阀，其中，安全阀用于防止电机2出现失控现象造成泵3产生的最大刹车压力过高而造成刹车装置故障，单向阀用于防止油从进油电磁阀4倒流回泵3中。其中，安全阀的输入端与泵3的第一端连接且蹦的第二端与油缸连接；单向阀的输入端与泵3的第一端连接且输出端与仅有电磁阀的输入端连接。

综上，本发明中的刹车装置中的电机2只需要带动泵3建立最大刹车压力并一直保持最大刹车压力，不需要更换电机2转动的状态，减小了对电机2的依赖性，减小了刹车装置所需要的功耗。

在上述实施例的基础上：

请参照图2，图2为本发明提供的另一种刹车装置的结构框图。

作为一种优选的实施例，还包括：

压力采集模块7，用于采集泵3产生的压力及液压缸6内部的压力；

在接收到最大刹车压力指令时，控制电机2转动以带动泵3转动，进而产生最大刹车压力，包括：

根据最大刹车压力指令对应的目标最大刹车压力与泵3产生的压力的差值生成第一驱动信号，并基于第一驱动信号控制电机2转动以带动泵3转动，以对泵3产生的压力进行闭环控制直至泵3产生的压力达到目标刹车压力的预设范围；

接收到刹车指令时控制进油电磁阀4导通及出油电磁阀5关闭以使液压缸6内部的压力增大，包括：

根据刹车指令对应的目标刹车压力与液压缸6内部的压力的差值生成第二驱动信号，并基于第二驱动信号控制进油电磁阀4导通及出油电磁阀5关闭，以对液压缸6内部的压力进行闭环控制直至液压缸6内部的压力达到目标刹车压力的预设范围；

接收到松刹指令时控制进油电磁阀4关闭及出油电磁阀5导通以使液压缸6内部的压力减小，包括：

根据松刹指令对应的目标松刹压力与液压缸6内部的压力的差值生成第三驱动信号，并基于第三驱动信号控制进油电磁阀4关闭及出油电磁阀5导通，以对液压缸6内部的压力进行闭环控制直至液压缸6内部的压力达到目标松刹压力的预设范围。

考虑到在实际应用中可能会存在液压缸6内部的油出现泄漏的情况，从而造成液压缸6内部的压力不稳定或者泵3产生压力不稳定的情况。

基于此，本申请还设置了压力采集模块7，采集泵3产生的压力和液压缸6部内部的压力，并且将其发送至控制模块1，控制模块1具体基于最大刹车压力指令对应的目标最大刹车压力与泵3产生的压力的差值生成第一驱动信号，并基于第一驱动信号控制电机2转动以带动泵3转动，以对泵3产生的压力进行闭环控制直至泵3产生的压力达到目标刹车压力的预设范围；控制模块1基于刹车指令对应的目标刹车压力与液压缸6内部的压力的差值生成第二驱动信号，并基于第二驱动信号控制进油电磁阀4导通及出油电磁阀5关闭，以对液压缸6内部的压力进行闭环控制直至液压缸6内部的压力达到目标刹车压力的预设范围；控制模块1具体基于松刹指令对应的目标松刹压力与液压缸6内部的压力的差值生成第三驱动信号，并基于第三驱动信号控制进油电磁阀4关闭及出油电磁阀5导通，以对液压缸6内部的压力进行闭环控制直至液压缸6内部的压力达到目标松刹压力的预设范围。本申请采用闭环控制的方式，使液压缸6内部的压力和泵3产生的压力更加稳定。

具体地，本申请中的目标最大刹车压力为5.5MPa，也即控制模块1控制电机2以带动泵3转定产生的最大刹车压力的目标值为5.5MPa，液压缸6内部的压力可以调节为在0-5.5MPa之间的任意数值。本申请中的刹车装置应用于飞机的刹车系统中，飞机在不同的地面对应的目标最大刹车压力不同，具体数值根据实际情况而定，本申请不做特别的限定。本申请中的目标刹车压力和目标松刹压力的预设范围均为0.01MPa，比如目标刹车压力为3.3MPa，则液压缸6内部的压力只要是处于3.29MPa-3.31MPa之间，进油电磁阀4和出油电磁阀5便不做调整，当然预设范围也可以为其它的数值，预设范围的数值越小越精确，具体数值本申请不再限定，根据实际情况而定。此外，这里的闭环控制算法可以为PID算法。

作为一种优选的实施例，压力采集模块7包括：

采集模块，用于采集泵3产生的压力及液压缸6内部的压力；

调节模块，用于对采集模块采集到的泵3产生的压力及液压缸6内部的压力进行滤波、放大/衰减及限幅处理中的一种或者多种的组合；

模数转换模块，用于将调节模块输出的泵3产生的压力及液压缸6内部的压力由模拟量转换为数字量。

考虑到采集模块采集到的泵3产生的压力及液压缸6内部的压力可能为模拟量，模拟量中可能会存在杂波，且控制模块1只能对数字量的信号进行处理。

基于此，本申请中的压力采集模块7包括采集模块、调节模块和模数转换模块三个部分，其中，采集模块采集泵3产生的压力及液压缸6内部的压力，然后使用调节模块对采集模块采集到的泵3产生的压力及液压缸6内部的压力进行滤波、放大/衰减或限幅处理，最后再将调节模块输出的信号由模拟量转换为模拟量。

作为一种优选的实施例，控制模块1包括：

第一处理器，用于接收最大刹车压力指令、刹车指令及松刹指令，并根据最大刹车压力指令对应的目标最大刹车压力的预设范围与泵3产生的压力的差值生成第一控制信号，根据刹车指令对应的目标刹车压力的预设范围与液压缸6内部的压力的差值生成第二控制信号，根据松刹指令对应的目标松刹压力的预设范围与液压缸6内部的压力的差值生成第三控制信号；

第二处理器用于对第一控制信号进行波形转换以生成第一驱动信号，并基于第一驱动信号控制电机2转动以带动泵3转动，以对泵3产生的压力进行闭环控制直至泵3产生的压力达到目标刹车压力的预设范围；对第二控制信号进行波形转换以生成第二驱动信号，并基于第二驱动信号控制进油电磁阀4导通及出油电磁阀5关闭，以对液压缸6内部的压力进行闭环控制直至液压缸6内部的压力达到目标刹车压力的预设范围；对第三控制信号进行波形转换以生成第三驱动信号，并基于第三驱动信号控制进油电磁阀4关闭及出油电磁阀5导通，以对液压缸6内部的压力进行闭环控制直至液压缸6内部的压力达到目标松刹压力的预设范围。

考虑到控制模块1只有一个处理器时，可能会存在接口不够使用，或者处理器输出的波形需要的功耗较大。基于此，本申请中的控制模块1设置了第一处理器和第二处理器两个部分，其中，第一处理器接收上位机发送的最大刹车压力指令、刹车指令和松刹指令，并根据内部的算法分别生成第一控制信号、第二控制信号及第三控制信号；第二处理器分别对第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号进行波形转换，从而生成功耗较低且驱动能力较强的第一驱动信号以控制电机2转动、第二驱动信号以控制进油电磁阀4导通或者关闭及第三驱动信号以控制出油电磁阀5导通或者关闭。通过第一处理器和第二处理器作为控制模块1以实现复杂的闭环控制以及能提高同步并行运算的速度，并且通过波形转换可以降低控制模块1的功耗，优化控制模块1的驱动能力。

具体地，本申请中的波形转换可以是将一个周期较长的第一方波信号转换为若干个相同频率周期较短的第二方波信号，若干个方波的周期之和与第一防波信号的周期相等。本申请中的第一处理器可以但不限于为ARM(Advanced RISC Machine，ARM处理器)，第二处理器可以但不限于为FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列)，也可以为其他类型的处理器，本申请在此不做特别的限定。

此外，本申请中第二处理器输出的第一驱动信号、第二驱动信号及第三驱动信号均为PWM信号，在电机2启动时，可以控制PWM信号的占空比较大，是电机2进行加速运动，当电机2带动泵3转动以使泵3产生的压力与目标最大刹车压力相近时，第二处理器产生固定的相对较小的占空比的PWM信号，直至电机2转动泵3产生的压力与目标最大刹车压力相同。

作为一种优选的实施例，还包括：

一端与控制模块1的输出端连接，另一端与电机2连接的第一驱动模块8，用于增大第一驱动信号的驱动能力；

一端与控制模块1的输出端连接，另一端与进油电磁阀4连接的第二驱动模块9，用于增大第二驱动信号的驱动能力；

一端与控制模块1的输出端连接，另一端与出油电磁阀5连接的第三驱动模块10，用于增大第三驱动信号的驱动能力。

考虑到第一驱动信号、第二驱动信号及第三驱动信号的驱动能力可能会不足以分别驱动电机2、进油电磁阀4和出油电磁阀5，从而影响刹车装置的可靠性，可能会引起刹车失灵，造成安全事故。

基于此，本申请设置了第一驱动模块8、第二驱动模块9和第三驱动模块10，分别增大第一驱动信号、第二驱动信号及第三驱动信号的驱动能力，保证了刹车装置的可靠性，避免了安全事故。

作为一种优选的实施例，第二驱动模块9及第三驱动模块10均包括第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关及第四可控开关；

其中，第一可控开关分别与第二可控开关的第一端及电源模块的输出端连接，第一可控开关的第二端与第三可控开关的第二端连接并作为第二驱动模块9或第三驱动模块10的第一输出端，第三可控开关的第二端接地，第二可控开关的第二端与第四可控开关的第一端连接并作为第二驱动模块9或第三驱动模块10的第二输出端，第四可控开关的第二端接地，第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关及第四可控开关的控制端均与第二处理器的输出端连接。

本实施例中，第二驱动模块9和第三驱动模块10均为H桥，包括第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关及第四可控开关，在第一可控开关和第四可控开关导通，第二可控开关和第三可控开关截止时，进油电磁阀4或出油电磁阀5导通；在第一可控开关和第四可控开关截止，第二可控开关和第三可控开关导通时，进油电磁阀4或出油电磁阀5关闭。

本申请中的第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关及第四可控开关可以为PMOS(positive channel Metal Oxide Semiconductor，P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管)、NMOS(Negative channel-Metal-Oxide-Semiconductor，N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管)或者三极管中一种或者多种的组合，也可以为其他的可控开关，本申请在此不做特别的限定，具体使用哪种可控开关根据实际情况而定。

具体地，请参照图3，图3为本发明提供的第二驱动模块9的电路连接示意图，本申请中的第一可控开关和第二可控开关分别为第一PMOSQ1和第二PMOSQ2，第三可控开关和第四可控开关分别为第一NMOSQ3和第二NMOSQ4，其中第一PMOSQ1的栅极、源极和漏极分别为第一可控开关的控制端、第一端和第二端，第二PMOSQ2的栅极、源极和漏极分别为第二可控开关的控制端、第一端和第二端，第一NMOSQ3栅极、漏极和源极分别作为第三可控开关的控制端、第一端及第二端，第二NMOSQ4栅极、漏极和源极分别作为第四可控开关的控制端、第一端及第二端，OUT1为进油电磁阀4的第一输入端，OUT2为进油电磁阀4的第二输入端。

此外，这里的电源模块也可以为控制模块1供电，这里的电源模块可以但不限于为可充电电池，在电池电量耗尽时，可以对电池进行供电，提高电源模块的利用率。

作为一种优选的实施例，第二驱动模块9及第三驱动模块10均还包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3及第四二极管D4；

第一二极管D1的阳极分别与第三二极管D3的阴极及第一可控开关的第二端连接，第一二极管D1的阴极分别与电源模块的输出端及第二二极管D2的阴极连接，第三二极管D3的阳极接地，第二二极管D2的阳极分别与第四二极管D4的阴极及第二可控开关的第二端连接，第四二极管D4的阳极接地。

考虑到第二驱动模块9或第三驱动模块10只包括第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关及第四可控开关时，可能会出现反电动势损坏第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关及第四可控开关，从而造成第二驱动模块9或第三驱动模块10不稳定或者损坏的情况。

基于此，本申请在第二驱动模块9或第三驱动模块10中还设置了第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3及第四二极管D4，在产生反电动势时进行续流，提高了第二驱动模块9或第三驱动模块10的可靠性。

作为一种优选的实施例，还包括：

电流采集模块11，用于采集电机2的母线电流，并将母线电流发送至控制模块1；

控制模块1还用于根据母线电流及预设电流对电机2的转速进行闭环调整。

考虑到电机2在转动的过程总可能会出现电机2转速不稳定，基于此，本申请还设置了电流采集模块11，采集电机2的母线电流，控制模块1根据采集到的母线电流和预设电流对电机2的转速进行闭环调整，使电机2稳速转动。

作为一种优选的实施例，进油电磁阀4和出油电磁阀5均为自锁高速电磁阀。

本实施例中采用自锁高速电磁阀，能够接收高频的驱动信号，并在高频的驱动信号下快速动作，具有动态响应快及功率消耗低的特点。当然也可以为其它的电磁阀，本身请在此不做特别的限定。

一种刹车系统，包括车轮及上述的刹车装置，还包括：

速度采集模块，用于采集车轮的转速并将其发送至上位机；

上位机用于基于车轮的车速及预设车速向刹车装置发送刹车指令或松刹指令。

本发明还提供了一宗刹车系统，包括车轮、速度采集模块、上位机及上述刹车装置。其中，速度采集模块采集车轮的转速发送至上位机，上位机根据车轮的转速和预设车速向刹车装置发送刹车指令或松刹指令。

需要说明的是，这里的车轮可以包括左轮和右轮，此时，速度采集模块可以分别采集左轮和右轮的转速，并分别向左轮和右轮发送刹车指令和松刹指令，每个车轮均对应一个进油电磁阀4、一个出油电磁阀5及一个液压缸6，具体实施方式请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。

此外，这里的刹车系统可以但不限于应用于飞机或汽车等装置中，本申请中的刹车系统采用机电液控一体化的方式，也即将刹车装置中的控制模块1等嵌入在机械壳体中，不需要过多的液压管路和电气走线，具有安装更换费那个边，尺寸小，重量轻，接口简单等特点。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种刹车装置，其特征在于，包括电机、泵、液压缸、进油电磁阀及出油电磁阀，所述电机的输出轴与所述泵同轴连接，所述进油电磁阀的输入端与所述泵的第一端连接，所述进油电磁阀的输出端与所述液压缸连接，所述出油电磁阀的输入端与所述液压缸连接，所述出油电磁阀的输出端及所述泵的第二端与油缸连接，还包括：

控制模块，用于在接收到最大刹车压力指令时，控制所述电机转动以带动所述泵转动，进而产生最大刹车压力；接收到刹车指令时控制所述进油电磁阀导通及所述出油电磁阀关闭以使所述液压缸内部的压力增大；接收到松刹指令时控制所述进油电磁阀关闭及所述出油电磁阀导通以使所述液压缸内部的压力减小；

所述液压缸内部的压力与所述刹车的程度呈正相关。

2.如权利要求1所述的刹车装置，其特征在于，还包括：

压力采集模块，用于采集所述泵产生的压力及所述液压缸内部的压力；

在接收到所述最大刹车压力指令时，控制所述电机转动以带动所述泵转动，进而产生所述最大刹车压力，包括：

根据所述最大刹车压力指令对应的目标最大刹车压力与所述泵产生的压力的差值生成第一驱动信号，并基于所述第一驱动信号控制所述电机转动以带动所述泵转动，以对所述泵产生的压力进行闭环控制直至所述泵产生的压力达到所述目标刹车压力的预设范围；

接收到所述刹车指令时控制所述进油电磁阀导通及所述出油电磁阀关闭以使所述液压缸内部的压力增大，包括：

根据所述刹车指令对应的目标刹车压力与所述液压缸内部的压力的差值生成第二驱动信号，并基于所述第二驱动信号控制所述进油电磁阀导通及所述出油电磁阀关闭，以对所述液压缸内部的压力进行闭环控制直至所述液压缸内部的压力达到所述目标刹车压力的预设范围；

接收到所述松刹指令时控制所述进油电磁阀关闭及所述出油电磁阀导通以使所述液压缸内部的压力减小，包括：

根据所述松刹指令对应的目标松刹压力与所述液压缸内部的压力的差值生成第三驱动信号，并基于所述第三驱动信号控制所述进油电磁阀关闭及所述出油电磁阀导通，以对所述液压缸内部的压力进行闭环控制直至所述液压缸内部的压力达到所述目标松刹压力的预设范围。

3.如权利要求2所述的刹车装置，其特征在于，所述压力采集模块包括：

采集模块，用于采集所述泵产生的压力及所述液压缸内部的压力；

调节模块，用于对所述采集模块采集到的所述泵产生的压力及所述液压缸内部的压力进行滤波、放大/衰减及限幅处理中的一种或者多种的组合；

模数转换模块，用于将所述调节模块输出的所述泵产生的压力及所述液压缸内部的压力由模拟量转换为数字量。

4.如权利要求2所述的刹车装置，其特征在于，所述控制模块包括：

第一处理器，用于接收所述最大刹车压力指令、所述刹车指令及所述松刹指令，并根据所述最大刹车压力指令对应的目标最大刹车压力的预设范围与所述泵产生的压力的差值生成第一控制信号，根据所述刹车指令对应的目标刹车压力的预设范围与所述液压缸内部的压力的差值生成第二控制信号，根据所述松刹指令对应的目标松刹压力的预设范围与所述液压缸内部的压力的差值生成第三控制信号；

所述第二处理器用于对所述第一控制信号进行波形转换以生成所述第一驱动信号，并基于所述第一驱动信号控制所述电机转动以带动所述泵转动，以对所述泵产生的压力进行闭环控制直至所述泵产生的压力达到所述目标刹车压力的预设范围；对所述第二控制信号进行波形转换以生成所述第二驱动信号，并基于所述第二驱动信号控制所述进油电磁阀导通及所述出油电磁阀关闭，以对所述液压缸内部的压力进行闭环控制直至所述液压缸内部的压力达到所述目标刹车压力的预设范围；对所述第三控制信号进行波形转换以生成所述第三驱动信号，并基于第三驱动信号控制所述进油电磁阀关闭及所述出油电磁阀导通，以对所述液压缸内部的压力进行闭环控制直至所述液压缸内部的压力达到所述目标松刹压力的预设范围。

5.如权利要求4所述的刹车装置，其特征在于，还包括：

一端与所述控制模块的输出端连接，另一端与所述电机连接的第一驱动模块，用于增大所述第一驱动信号的驱动能力；

一端与所述控制模块的输出端连接，另一端与所述进油电磁阀连接的第二驱动模块，用于增大所述第二驱动信号的驱动能力；

一端与所述控制模块的输出端连接，另一端与所述出油电磁阀连接的第三驱动模块，用于增大所述第三驱动信号的驱动能力。

6.如权利要求5所述的刹车装置，其特征在于，所述第二驱动模块及所述第三驱动模块均包括第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关及第四可控开关；

其中，所述第一可控开关分别与所述第二可控开关的第一端及所述电源模块的输出端连接，所述第一可控开关的第二端与所述第三可控开关的第二端连接并作为所述第二驱动模块或所述第三驱动模块的第一输出端，所述第三可控开关的第二端接地，所述第二可控开关的第二端与所述第四可控开关的第一端连接并作为所述第二驱动模块或所述第三驱动模块的第二输出端，所述第四可控开关的第二端接地，所述第一可控开关、所述第二可控开关、所述第三可控开关及所述第四可控开关的控制端均与所述第二处理器的输出端连接。

7.如权利要求6所述的刹车装置，其特征在于，所述第二驱动模块及所述第三驱动模块均还包括第一二极管、第二二极管、第三二极管及第四二极管；

所述第一二极管的阳极分别与所述第三二极管的阴极及所述第一可控开关的第二端连接，所述第一二极管的阴极分别与电源模块的输出端及所述第二二极管的阴极连接，所述第三二极管的阳极接地，所述第二二极管的阳极分别与所述第四二极管的阴极及所述第二可控开关的第二端连接，所述第四二极管的阳极接地。

8.如权利要求1所述的刹车装置，其特征在于，还包括：

电流采集模块，用于采集所述电机的母线电流，并将所述母线电流发送至所述控制模块；

所述控制模块还用于根据所述母线电流及预设电流对所述电机的转速进行闭环调整。

9.如权利要求1所述的刹车装置，其特征在于，所述进油电磁阀和所述出油电磁阀均为自锁高速电磁阀。

10.一种刹车系统，其特征在于，包括车轮及如权利要求1-9任一项所述的刹车装置，还包括：

速度采集模块，用于采集所述车轮的转速并将其发送至上位机；

所述上位机用于基于所述车轮的车速及预设车速向所述刹车装置发送刹车指令或松刹指令。

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