[發(fā)明專(zhuān)利]一種車(chē)用自勵(lì)式液冷緩速器電子控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310003829.2
• 申請(qǐng)日: 2013-01-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103057425A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李德勝;冀苗苗;鄭然;張凱
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B60L7/00
• 分類(lèi)號(hào): B60L7/00
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種可以對(duì)自勵(lì)式液冷緩速器制動(dòng)力矩進(jìn)行控制的電子控制裝置，該裝置對(duì)輸入自勵(lì)式液冷緩速器勵(lì)磁線(xiàn)圈的電流進(jìn)行管理，當(dāng)勵(lì)磁電流改變大小時(shí)，緩速器的制動(dòng)力矩隨著勵(lì)磁電流改變而改變，從而達(dá)到控制自勵(lì)式液冷緩速器的目的。該裝置把輸入自勵(lì)式緩速器勵(lì)磁電流大小劃分為四個(gè)檔位，采用大功率電流的輸出的方式，對(duì)自勵(lì)式液冷緩速器提供穩(wěn)定且不間斷的勵(lì)磁電流，緩速器根據(jù)勵(lì)磁電流的大小發(fā)出不同的電量，從而節(jié)省了汽車(chē)本身的電池用電量，提高了緩速器的使用效果。

背景技術(shù)

自勵(lì)式液冷緩速器是一種新型的汽車(chē)輔助制動(dòng)裝置，其制動(dòng)力矩控制方法有別于以蓄電池恒定直流電壓為電源的普通電渦流緩速器。自勵(lì)式液冷緩速器自身帶有發(fā)電裝置，需要提供一定的勵(lì)磁電流才能發(fā)電，在工作時(shí)對(duì)電控單元有特殊要求。為了保持恒速的下坡制動(dòng)狀態(tài)，自勵(lì)式液冷緩速器制動(dòng)力必須隨著車(chē)速的變化而改變，因此必須實(shí)時(shí)采集汽車(chē)的行駛速度。自勵(lì)式液冷緩速器在工作長(zhǎng)時(shí)間后采用液冷方式進(jìn)行散熱，因此緩速器控制系統(tǒng)需要采集緩速器以及液體的溫度。傳統(tǒng)的控制方式難以達(dá)到預(yù)期效果，針對(duì)自勵(lì)式液冷緩速器的結(jié)構(gòu)及上述功能，緩速器電控單元系統(tǒng)采用PWM脈沖控制方法，用大功率開(kāi)關(guān)管輸出勵(lì)磁電流，同時(shí)還需要CAN通信達(dá)到緩速器與汽車(chē)之間實(shí)時(shí)通信的效果。

傳統(tǒng)的緩速器控制方法有繼電器控制方式，繼電器控制指的是采用繼電器作為執(zhí)行元件的一種控制方式。通過(guò)繼電器觸點(diǎn)的吸合來(lái)控制電渦流緩速器勵(lì)磁線(xiàn)圈的接通對(duì)數(shù)，從而控制定子勵(lì)磁線(xiàn)圈的電流大小達(dá)到緩速效果。這種控制方式較為直觀(guān)，成本較低，但是繼電器是靠觸點(diǎn)的接觸來(lái)接通電路的，這樣在自勵(lì)式液冷緩速器的工作過(guò)程中，繼電器就要頻繁的吸合和斷開(kāi)，觸點(diǎn)壽命會(huì)很低，而且制動(dòng)力矩的變化分級(jí)不連續(xù)，制動(dòng)力突然變化，使汽車(chē)受到一定的沖擊，機(jī)械觸點(diǎn)頻繁動(dòng)作感性負(fù)載大電流拉弧燒壞觸點(diǎn)，造成作時(shí)間不拖剎，因此繼電器本身的使用壽命較低，而且各繼電器控制的電感負(fù)載工作時(shí)間不等，導(dǎo)致各負(fù)載經(jīng)濟(jì)壽命不等，使得緩速器老化不均衡，造成自勵(lì)式液冷緩速器整體壽命降低，使用成本升高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了提供一種自勵(lì)式緩速器的智能控制裝置，以單片專(zhuān)用高速CPU為核心，通過(guò)檢測(cè)來(lái)自速度傳感器、溫度傳感器、ABS信號(hào)、巡航信號(hào)、手柄開(kāi)關(guān)的信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)接收來(lái)自速度傳感器的脈沖經(jīng)F-V轉(zhuǎn)換形成速度數(shù)據(jù)來(lái)及時(shí)反饋汽車(chē)行駛速度。采集到的各種數(shù)據(jù)經(jīng)CPU運(yùn)算處理，采用CAN通信方式實(shí)現(xiàn)與車(chē)身實(shí)時(shí)通信用，用PWM脈寬調(diào)制方式控制大功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間的比例，達(dá)到控制緩速器線(xiàn)圈電流大小的目的。同時(shí)還具有人工智能管理能力：包括操作失誤的保護(hù)、溫度異常的保護(hù)、自動(dòng)巡航模式的實(shí)現(xiàn)。該車(chē)用自勵(lì)式液冷緩速器電子控制裝置包括微處理器時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、24V~5V的供電電路、輸入檔位切換電路、速度傳感器模擬輸入電路1、溫度傳感器模擬輸入電路2、ABS輸入電路、巡航信號(hào)輸入電路、檔位指示燈電路、操作失誤關(guān)斷電路、串口通信電路、CAN通信電路、剎車(chē)燈控制電路和勵(lì)磁電流大功率輸出電路，其中速度傳感器模擬輸入電路1、溫度傳感器模擬輸入電路2、ABS輸入電路和巡航信號(hào)輸入電路組成數(shù)據(jù)采集模塊電路。這是本發(fā)明專(zhuān)利的創(chuàng)新點(diǎn)之一。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案，結(jié)合圖1～圖10對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖1所示，?微處理器U1的型號(hào)為MC9S12XS64，微處理器U1接口PT0、PT1、PT2、PT3與輸入檔位切換電路連接，控制自勵(lì)式液冷緩速器檔位的切換；微處理器U1接口PT7、PT5、PT2、?PT6、PAD00與數(shù)據(jù)采集模塊電路連接，采集溫度、速度、巡航、ABS信號(hào)；系統(tǒng)電源模塊電路與微處理器U1接口VDDR、VSS1連接，給微處理器和各模塊電路提供電源；微處理器U1的EXTAL和XTAL引腳用于時(shí)鐘電路，時(shí)鐘電路對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)的運(yùn)行非常重要，采用MC9S12單片機(jī)的典型時(shí)鐘電路，通過(guò)一個(gè)16MHz的外部晶振X1接在單片機(jī)的外部晶振輸入接口EXTAL和XTAL上。微處理器U1的接口PA3與剎車(chē)燈控制電路連接提示緩速器開(kāi)始工作，操作失誤關(guān)斷電路連接微處理器U1的接口PMW4，微處理器U1的接口PWM1、PWM0與勵(lì)磁電流大功率輸出電路連接，根據(jù)檔位的不同輸出不同的PWM脈沖，所述勵(lì)磁電流大功率輸出電路輸出端連接到自勵(lì)式液冷緩速器定子線(xiàn)圈，根據(jù)PWM脈寬調(diào)制輸出不同的勵(lì)磁電流，從而控制自勵(lì)式液冷緩速器的制動(dòng)力矩，微處理器U1接口TXCAN0、RXCAN0與CAN通信模塊電路連接實(shí)現(xiàn)與汽車(chē)的實(shí)時(shí)通信。