[發明專利]一種車輛自動制動裝置及方法

在審

• 申請號: 202110306545.5
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113002313A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 金濤;劉碩;王若琪;程永飛
• 申請（專利權）人: 浙江鼎奕科技發展有限公司
• 主分類號: B60L7/10
• 分類號: B60L7/10;B60T1/06;B60T13/74
• 代理公司: 南京鑫之航知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32410
• 代理人: 姚蘭蘭

1.一種車輛自動制動裝置，包括制動盤、制動器、輔助制動器及制動控制系統，所述的制動盤與車輛輪軸連接并同軸分布，制動器與車身連接并包覆在制動盤外表面，其特征在于：所述的制動控制系統嵌于車輛中控臺內，并與車輛的行車電腦電路、制動器、輔助制動器電氣連接，所述輔助制動器包括承載架、背盤、制動環、輔助輪、能量回收電機、制動電磁鐵、溫度傳感器及擺動機構，其中所述承載架為包括底板和支板，所述底板前端面與支板垂直連接并構成橫斷面呈“L”型的槽狀結構，所述背盤為與制動盤同軸分布的閉合環狀的圓盤結構，與制動盤后端面通過連接機構連接，且背盤與制動盤后端面間設寬度不小于3毫米的散熱腔，所述制動環為與制動盤同軸分布的圓環結構，位于制動盤和背盤之間位置并分別與制動盤及背盤連接，且制動環外徑比制動盤外徑大0—10厘米，所述能量回收電機至少一個，與支板通過擺動機構連接且能量回收電機軸線與制動盤軸線平行分布，所述能量回收電機通過傳動軸與輔助輪連接并同軸分布，所述輔助輪與制動環外側面間間距為0—20毫米，所述制動電磁鐵至少一個，與底板連接其軸線與背盤后端面垂直分布并相交，所述制動電磁鐵及能量回收電機外表面均設一個溫度傳感器，且各溫度傳感器間相互并聯，所述能量回收電機、制動電磁鐵、溫度傳感器及擺動機構均與制動控制系統電氣連接，所述能量回收電機通過制動控制系統與車輛蓄電池及供電電路電氣連接，所述制動電磁鐵通過制動控制系統與車輛的供電電路電氣連接，所述能量回收電機、制動電磁鐵及溫度傳感器另通過制動控制系統與車輛的行車電腦電路電氣連接。

2.根據權利要求1所述的一種車輛自動制動裝置，其特征在于：所述的制動控制系統包括基于FPGA芯片為基礎的主控電路、數據總線電路、晶振時鐘電路、MOS驅動電路、基于IGBT的電子開關電路、串口通訊電路，所述FPGA芯片為基礎的主控電路通過數據總線電路分別與晶振時鐘電路、MOS驅動電路、基于IGBT的電子開關電路、串口通訊電路電氣連接，所述MOS驅動電路與基于IGBT的電子開關電路、串口通訊電路電氣連接，并通過基于IGBT的電子開關電路、串口通訊電路分別與行車電腦電路、制動器、輔助制動器的能量回收電機、制動電磁鐵、溫度傳感器及擺動機構電氣連接。

3.根據權利要求1所述的一種車輛自動制動裝置，其特征在于：所述的散熱腔對應的背盤及制動環上均布若干散熱口，所述散熱口孔徑均不大于10毫米，且相鄰兩個散熱口間間距為其孔徑的1.1—2.5倍。

4.根據權利要求1所述的一種車輛自動制動裝置，其特征在于：所述的連接機構包括至少三條連接螺栓及風輪，所述連接螺栓環繞制動盤軸線均布，且連接螺栓與制動盤軸線間間距為制動盤半徑的50%—90%，所述風輪與背盤及制動盤連接，并與制動盤同軸分布，且風輪位于各連接螺栓構成的虛擬圓周內側，并與連接螺栓連接。

5.根據權利要求1所述的一種車輛自動制動裝置，其特征在于：所述的制動電磁鐵與背盤對應側的表面面積為背盤后端面面積的5%—15%，且所述制動電磁鐵為兩個及兩個以上時，相鄰兩個制動電磁鐵間圓心角為60°—180°。

6.根據權利要求1所述的一種車輛自動制動裝置，其特征在于：所述的擺動機構為電動擺動機構、電磁擺動機構、液壓擺動機構及氣壓擺動機構中的任意一種。

7.一種車輛自動制動裝置的使用方法，其特征在于，所述的車輛自動制動裝置的使用方法包括如下步驟：

S1，系統裝配，首先將制動盤、制動器根據傳統車輛制動系統安裝要求安裝到車輛指定位置，然后將制動控制系統安裝到車輛的中控臺內，并根據車輛車輪數量為每個車輪安裝一個輔助制動器，最后將各輔助制動器與制動控制系統及車輛的供電電路系統電氣連接，將制動控制系統與車輛行車電腦系統建立數據連接，即可完成設備裝配；

S2，車輛制動自動調節，當車輛行駛中駕駛人員踩下制動踏板后，一方面由車輛行車電腦電路系統驅動車輛的制動控制系統運行，通過制動器對與制動盤時間壓力，進行常規制動；另一方面在常規制動時，輔助制動器首先驅動擺動機構運行，通過擺動機構整體調整能量回收電機及能量回收電機連接的輔助輪位置調整，并使輔助輪與制動環相抵，將制動環隨車輪運行時的動力傳遞到輔助輪，并由輔助輪驅動能量回收電機運行，使能量回收電機利用車輪運行動力發電進行能量回收的同時，另達到消耗車輪運行動能并減速的目的；然后驅動制動電磁鐵運行，通過制動電磁鐵運行時產生的磁場對背盤產生制動力矩，輔助對車輛制動作業；

S3,制動力調控，在S2步驟運行制動作業中，首先通過行車電腦電路對駕駛人員踩踏制動踏板作用力檢測，獲得制動力調節基準參數，然后通過對能量回收電機發電量檢測，實現對車輪轉速監控，然后對制動力調節基準參數與車輪實際轉速進行比對運算，并根據計算結果一方面通過車輛制動系統調節制動器對制動盤時間的制動作用力；另一方面調節制動電磁鐵的磁場強度，通過磁場強度調整制動電磁鐵對背盤產生的制動力矩，從而達到根據車輛運行狀態精確制動和提高制動效率、縮短制動距離的目的。