CN219916516U - 一种线控制动实训台的总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及线控制动实验测试技术领域，且公开了一种线控制动实训台的总成，包括线控制动台架，所述线控制动台架内部的下方设置有第一套电子制动系统和第二套电子制动系统。本实用新型通过第一套电子制动系统、第二套电子制动系统和线控制动台架之间的配合，有效地解决了制动系统安全检测的问题，采用一套电子制动系统、第二套电子制动系统一体式的设计方式，使得检测系统既可以用作冗余又可以形成对比，利用两套线控制动系统增加了设备运行时的冗余，并且两套制动系统可以同时工作，便于形成最后制动效果的对比，从而提高线控制动在实际使用中的安全性。

Description

一种线控制动实训台的总成

技术领域

本实用新型涉及线控制动实验测试技术领域，具体为一种线控制动实训台的总成。

背景技术

随着无人驾驶技术的发展，逐渐将线控技术推向潮头。线控技术是指由“电线”或者电信号来传递控制，取代传统机械连接装置的“硬”连接来实现操控的一种技术，电信号传递信息，响应更快，精度更高。对于线控技术的子系统线控制动分为机械式和液压式，机械式线控制动(EMB)以电能为能量来源，通过电机驱动制动垫块，由电线传递能量，数据线传递信号；液压式线控制动(EHB)以电子元件替代了原有的部分机械元件，是一个先进的机电一体化系统，它将电子系统和液压系统相结合，线控制动系统的安全性和稳定性是当前技术的主要隐患，从高级自动驾驶的角度出发，精准化、智能化是保证自动驾驶车辆具有优良制动性能的必备条件，确保智能车辆可控，维护由于外界因素或自身条件造成线控制动系统失效的情况

然而，现有线控制动系统中，一般采用电机驱动制动器建立制动压力，所以大多数需要匹配单独的电机用于制动，会导致成本升高，而且会增加制动系统的体积尺寸，影响整体线控底盘的布局，并且，单独的线控制动系统没有冗余，而自动驾驶需要冗余来做安全保障，若线控制动失去效能，通过人工介入会大大提高制动时的反应时间，存在严重的危险性，同时，现有线控制动系统一般长时间制动工况下会出现压力供应不足，从而导致制动反应和响应时间增加，刹车力不足制动效率下降，此时，若线控制动不经过实验测试直接上车，便会存在潜在隐患。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种线控制动实训台的总成，具备增加线控制动使用前的测试步骤、提高线控制动在实际使用中的安全性能、便于对线控制动台架的检修的优点，解决了上述背景技术中所提出的问题。

本实用新型提供如下技术方案：一种线控制动实训台的总成，包括线控制动台架，所述线控制动台架内部的下方设置有第一套电子制动系统和第二套电子制动系统，所述第一套电子制动系统包括第一套制动器、传感器、一号驱动电机、一号信号连接口、第一套制动系统ECU、高压软管、二号驱动电机、二号信号连接口、第一套制动系统油壶，所述第二套电子制动系统是由第二套制动器、三通阀、第二套制动系统ECU、二号信号连接口、第二套制动系统油壶组成。

优选的，所述线控制动台架通过铝型材杆采用螺栓连接的方式搭建而成，所述线控制动台架上安装有亚克力板，所述线控制动台架的中部活动滑动套接有抽屉，所述线控制动台架的正面和测面均通过合页铰接有侧门，所述线控制动台架外接有12V电源，所述线控制动台架的内部固定安装有空气开关，所述线控制动台架的下端面固定安装有用于移动的底座滑轮。

优选的，所述第一套电子制动系统上的第一套制动器、传感器，一号驱动电机、第一套制动系统ECU集于一体，并与高压软管的连接。

优选的，所述第二套电子制动系统上的第二套制动器通过铜管连接，通过三通阀对制动盘建立油液压力。

与现有技术对比，本实用新型具备以下有益效果：

1、本实用新型通过第一套电子制动系统、第二套电子制动系统和线控制动台架之间的配合，有效地解决了制动系统安全检测的问题，采用一套电子制动系统、第二套电子制动系统一体式的设计方式，使得检测系统既可以用作冗余又可以形成对比，利用两套线控制动系统增加了设备运行时的冗余，并且两套制动系统可以同时工作，便于形成最后制动效果的对比，从而提高线控制动在实际使用中的安全性。

2、本实用新型通过第一套电子制动系统、第二套电子制动系统、传感器之间的配合，有效地解决了检测成本的问题，采用第一套电子制动系统将各部件合为一体，传感器也包含其中，保证其工作的稳定性，同时结合第二套电子制动系统的传感器通过三通阀连接，相对独立，保持传感器与线控制动台架的标定关系不变，可以更加直观的检测到信号的输入输出与响应，从而不仅节省了成本还减少了放置空间。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型空气开关的侧视图；

图3为本实用新型第二套电子制动系统的侧视图；

图4为本实用新型第一套电子制动系统的侧视图；

图5为本实用新型三通阀的侧视图；

图6为本实用新型线控制动台架的侧视图。

图中：1、第一套电子制动系统；2、第二套电子制动系统；3、第一套制动器；4、第二套制动器；5、12V电源；6、三通阀；7、空气开关；8、亚克力板；9、线控制动台架；10、底座滑轮；11、第一套制动系统ECU；12、一号驱动电机；13、一号信号连接口；14、第二套制动系统ECU；15、二号驱动电机；16、二号信号连接口；17、第二套制动系统油壶；18、第一套制动系统油壶。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1与图6，一种线控制动实训台的总成，包括线控制动台架9，线控制动台架9内部的下方设置有第一套电子制动系统1和第二套电子制动系统2，第一套电子制动系统1和第二套电子制动系统2的相互配合，使得本设计用于检验制动系统的安全稳定性能，利用两套线控制动系统增加了设备运行时的冗余，并且两套制动系统可以同时工作，便于形成最后制动效果的对比，第一套电子制动系统1包括第一套制动器3、传感器、一号驱动电机12、一号信号连接口13、第一套制动系统ECU11、高压软管、CAN通讯与USB-CAN界面、二号驱动电机15、二号信号连接口16、第一套制动系统油壶18，第一套电子制动系统1将各部件合为一体，传感器也包含其中，保证其工作的稳定性，第二套电子制动系统2是由第二套制动器4、三通阀6、第二套制动系统ECU14、二号信号连接口16、CAN通讯与LabVI EW上位机界面、第二套制动系统油壶17组成，第二套电子制动系统2的传感器通过三通阀6连接，相对独立，保持传感器与台架的标定关系不变，可以更加直观的检测到信号的输入输出与响应，通过设置两套制动系统，既可以用作冗余又可以形成对比。

线控制动台架9通过铝型材杆采用螺栓连接的方式搭建而成，线控制动台架9上安装有亚克力板8，亚克力板8的安装便于从线控制动台架9的外部对内部的观察，线控制动台架9的中部活动滑动套接有抽屉，线控制动台架9的正面和测面均通过合页铰接有侧门，线控制动台架9包含两套制动系统、传感器、ECU、自主设计铝型框架等部分，线控制动台架9外接有12V电源5，线控制动台架9的内部固定安装有空气开关7，在电源与控制器之间放置空气开关7保证其使用时的用电安全，线控制动台架9的下端面固定安装有用于移动的底座滑轮10，底座滑轮10的滚动便于对线控制动台架9位置的移动。

请参阅图2与图4，线控制动台架9外接有实时仿真控制平台，实时仿真控制平台为dSpace，一种仿真系统，是由德国dSPACE公司开发的一套基于MATLAB/Simulink的控制系统开发及半实物仿真的软硬件工作平台，实现了和MATLAB/Simulink/RTW的完全无缝连接，通过实时仿真控制平台配置实时测试应用程序的软件环境，用于执行模拟、数字、通信总线，和基于现场可编程门阵列的I/O接口、可触发多文件数据记录、实时激励生成、计算通道、事件预警和预警响应程序，此线控制动台架采用液压控制，主要由ECU、算法控制器、伺服电机、液压泵、液压助力缸、传感器等组成，当操作人员操作上位机发送制动指令后，ECU通过通讯系统获取制动命令，并向算法控制器输出对应电信号，控制器经过解算后对伺服电机下达转速信号，进而控制定排量液压泵为制动系统提供对应的液压流量，最终实现制动控制。

第一套电子制动系统1上的第一套制动器3、传感器，一号驱动电机12、第一套制动系统ECU11集于一体，通过高压软管的连接，配合CAN通讯与USB-CAN界面用于信息的交互。

请参阅图3与图5，第二套电子制动系统2上的第二套制动器4通过铜管连接，通过三通阀对制动盘建立油液压力，配合CAN通讯与LabVIEW上位机界面用于信息的交互，第一套电子制动系统1和第二套电子制动系统2的设置，采用一体设计，节省成本的同时又减小了放置空间。

第一套电子制动系统1和第二套电子制动系统2的通讯均借助CAN网络通道进行，CAN总线通讯包括驱动、制动等所有控制指令具备500K波特率的CAN通讯能力，其协议中采用摩托罗拉格式，帧格式为标准帧，自主系统能够通过500K的CAN总线向ECU发送控制指令，同时ECU能实时进行状态反馈，并且具有接收控制指令CAN报文的能力，CAN网络通道的协议采用摩托罗拉格式，帧格式为标准帧，线控制动系统采用CAN通讯，设置500波特率，保证有效通讯的同时，提升了数据传递的稳定性和高效性，线控制动系统通过电信号传递信息，响应更快，精度更高。

工作原理：使用时，首先，线控制动台架9包含两套制动电控系统、两套制动器、传感器、空气开关7、ECU、铝型材框架、亚克力板8等部分构成，两套制动系统采用一体设计，节省成本的同时又减小了放置空间，第一套制动系统将各部件合为一体，传感器也包含其中，保证其工作的稳定性，第二套制动系统的传感器通过三通阀连接，相对独立，保持传感器与台架的标定关系不变，可以更加直观的检测到信号的输入输出与响应，

然后，线控制动系统采用液压控制，主要由ECU、算法控制器、驱动电机、液压泵、液压助力缸、传感器等组成，当操作人员操作上位机发送制动指令后，ECU通过通讯系统获取制动命令，并向算法控制器输出对应电信号，控制器经过解算后对驱动电机下达转速信号，进而控制定排量液压泵为制动系统提供对应的液压流量，最终实现制动控制，

随后，该线控制动台架可以连接实时仿真控制平台(dSpace)，基于实时工控系统，利用dSpace配置实时测试应用程序的软件环境，能执行模拟、数字、通信总线，和基于现场可编程门阵列的I/O接口、可触发多文件数据记录、实时激励生成、计算通道、事件预警和预警响应程序，

其次，线控制动台架9通过CAN通讯进行指令控制，具备500K波特率的CAN通讯能力，帧格式采用标准帧，协议为摩托罗拉格式，CAN总线上的帧可以通过USB-CAN读取出来的，将该设备接CAN网络中，如果在已知的波特率的情况下可以通过与之配套的上位机软件检测CAN网络里面所有发送的数据，USB-CAN一般由USB接口，CAN总线接口和终端电阻组成，PC通过USB将数据从USB-CAN模块发送或接收CAN消息，系统的操控是由上位机发出指令借助USB-CAN分析仪与ECU建立通讯联系，并向控制器输出对应电信号，控制器接到指令经过解算后对驱动电机下达转速信号，进而建立油液压力，最终实现产生制动效能；

最后，线控制动台架9由外接12V电源5供电，中间通过空气开关7控制，线束全部被绝缘材料包裹，不会跑电、漏电，保证台架运行时的用电安全。

需要说明的是，在本文中，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。同时在本实用新型的附图中，填充图案只是为了区别图层，不做其他任何限定。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种线控制动实训台的总成，包括线控制动台架(9)，其特征在于：所述线控制动台架(9)内部的下方设置有第一套电子制动系统(1)和第二套电子制动系统(2)，所述第一套电子制动系统(1)包括第一套制动器(3)、传感器、一号驱动电机(12)、一号信号连接口(13)、第一套制动系统ECU(11)、高压软管、二号驱动电机(15)、二号信号连接口(16)、第一套制动系统油壶(18)，所述第二套电子制动系统(2)是由第二套制动器(4)、三通阀(6)、第二套制动系统ECU(14)、二号信号连接口(16)、第二套制动系统油壶(17)组成。

2.根据权利要求1所述的一种线控制动实训台的总成，其特征在于：所述线控制动台架(9)通过铝型材杆采用螺栓连接的方式搭建而成，所述线控制动台架(9)上安装有亚克力板(8)，所述线控制动台架(9)的中部活动滑动套接有抽屉，所述线控制动台架(9)的正面和测面均通过合页铰接有侧门，所述线控制动台架(9)外接有12V电源(5)，所述线控制动台架(9)的内部固定安装有空气开关(7)，所述线控制动台架(9)的下端面固定安装有用于移动的底座滑轮(10)。

3.根据权利要求1所述的一种线控制动实训台的总成，其特征在于：所述第一套电子制动系统(1)上的第一套制动器(3)、传感器，一号驱动电机(12)、第一套制动系统ECU(11)集于一体，并与高压软管相连接。

4.根据权利要求1所述的一种线控制动实训台的总成，其特征在于：所述第二套电子制动系统(2)上的第二套制动器(4)通过铜管连接，通过三通阀对制动盘建立油液压力。