[發明專利]一種新型電磁制動踏板裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201810025666.0
• 申請日: 2018-01-11
• 公開（公告）號: CN108313036B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 姚明;陳浩杰;繆佳宇;溫鵬景;陳士安
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B60T7/06
• 分類號: B60T7/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種新型電磁制動踏板裝置，其特征在于，包括制動踏板、電磁感應裝置、ECU模塊，制動踏板包括踏板墊(1)、踏板臂(2)、支撐架(20)；電磁感應裝置包括推桿(4)、永磁鐵(5)、彈簧(6)、鐵芯(9)、控制器(8)、電磁線圈(7)；ECU模塊包括壓力傳感器(11)、電控單元ECU(12)、執行機構(10)；

電磁感應裝置中連接裝置(21)通過鉸鏈(3)與踏板臂(2)連接，連接裝置(21)的另一端與永磁鐵(5)一端連接，永磁鐵(5)另一端通過彈簧(6)與鐵芯(9)一端相連，鐵芯(9)另一端與壓力傳感器(11)相連；連接裝置(21)上裝有推桿(4)；

壓力傳感器(11)與電控單元ECU(12)、執行機構(10)順序連接；

控制器(8)中包括可變電阻(14)、總開關(15)、故障指示燈(16)、車載電源(17)、支路開關(18)、繼電器KR線圈(19)；所述控制器(8)內部電路中車載電源(17)、總開關(15)串聯，回路A與回路B并聯在車載電源(17)、總開關(15)兩端，回路A由繼電器KR線圈(19)、電磁線圈(7)、可變電阻(14)串聯，回路B由支路開關(18)、故障指示燈(16)串聯；在電控單元ECU(12)中儲存有傳統踏板特性，由壓力傳感器(11)采集彈性力和排斥力的合力,使其作為傳統踏板特性中的踏板力F_p，從而計算得到最終電控單元ECU(12)應該輸出的制動力大??；

具體計算制動力方法如下：

在傳統的踏板特性中，施加踏板力F_p，管路系統所能產生的管路壓力：

其中，式中F_p為踏板力；η為踏板機構機械效率；i₁為踏桿杠桿比；B為真空助力器助力比；d_B為制動主缸缸徑；因此汽車前后軸產生的制動力為：

前軸：

后軸：

其中，β為制動力分配系數；P₀、P₀'分別為前、后制動器閥門開啟壓力；C₁、C₂分別為前、后制動器制動因數；d_f、d_r分別為前、后制動器輪缸缸徑；r₁、r₂分別為前、后制動器有效制動半徑；R₁、R₂分別為前、后車輪滾動半徑；η為機械效率。

2.根據權利要求1所述的一種新型電磁制動踏板裝置，其特征在于，所述電磁線圈(7)套在鐵芯(9)上。

3.根據權利要求1所述的一種新型電磁制動踏板裝置，其特征在于，所述制動踏板通過雙扭彈簧(13)安裝在支撐架(20)上。

4.一種如權利要求1所述的一種新型電磁制動踏板裝置的控制方法，其特征在于，踩下踏板墊(1)，帶動踏板臂(2)通過雙扭彈簧(13)轉動，同時踏板臂(2)通過鉸鏈(3)使永磁鐵(5)和推桿(4)水平移動；永磁鐵(5)另一端通過彈簧(6)與鐵芯(9)接觸并壓縮產生彈性力，該彈性力通過鐵芯(9)傳遞到壓力傳感器(11)上，提供一個基礎踏板反饋力，推桿(4)未與控制器(8)接觸；增加踩踏力，推桿(4)繼續水平移動與控制器(8)接觸，總開關(15)閉合，控制器(8)內部電路閉合，電磁線圈(7)通電產生電磁場，與永磁鐵(5)產生排斥力，壓力傳感器(11)實時采集彈性力和排斥力的合力作為踏板反饋力，并傳遞給電控單元ECU(12)，電控單元ECU(12)控制執行機構(10)輸出制動力，完成制動。

5.一種如權利要求4所述的一種新型電磁制動踏板裝置的控制方法，其特征在于，控制器(8)內部電路工作過程為：

回路A正常，增加踩踏力，推桿(4)繼續水平移動與控制器(8)接觸，總開關(15)閉合，回路A產生電流，可變電阻(14)隨推桿(4)的移動接入阻值變小，回路A中電流增大，電磁線圈(7)中電流增大，產生的磁場增強，增大電磁線圈(7)與永磁鐵(5)的排斥力；同時，繼電器KR線圈(19)產生磁性使支路開關(18)斷開，回路B斷路，故障指示燈(16)不工作。