[发明专利]一种机电式ACBS汽车缓速器控制装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型机电式ACBS汽车缓速器的控制装置及其控制方法，更具体而言是指气路和阀门控制装置及其控制方法与辅助制动控制电路，是一种汽车制动系统的气动装置与控制电路。

背景技术

缓速器是一种高效汽车制动辅助制动装置，它既可以使汽车在坡道行驶时，方便地实行缓速和恒速行驶，也可以在高速公路或者路况较差的情况下，及时轻松地进行缓速，因此可极大提高汽车行驶时的安全性与舒适性。

目前，最常用的汽车辅助制动器一般为电涡流缓速器、液力缓速器、排气制动装置。电涡流缓速器控制大多采用有触点继电器控制以及PWM脉宽调制，而液力、排气制动装置很少采用控制系统。电涡流缓速器的控制系统可产生阶跃式的或连续可调的励磁电流，达到制动力矩的连续可调方式。具体实现是:电涡流缓速系统主要由电控部分、功率模块、励磁线圈以及转子组成。电控部分根据驾驶员的制动挡位信号以及速度反馈信号计算出合适的制动力的大小，并控制功率模块的导通，通过功率模块提供给励磁线圈合适的电流，以产生磁场，并在转子当中形成涡流，这种涡流的大小与转子的旋转速度成正比。涡流形成的磁场产生一个与转子旋转方向相同的转矩，由于作用与反作用的关系，转子则产生一个与自己转动方向相反的转矩，该转矩是转子转速和定子磁场电流的函数。磁通量的大小与励磁线圈的匝数以及所通过的励磁电流大小有关。转子安装在传动轴的两端，相当于给传动轴的转动施加了一个制动阻力矩，达到减速的效果。缓速器所需电流直接由汽车蓄电池供给。但使用这种方法仍存在着对速度传感器信号适应性差、保护功能不全、不能在极低速和停止时具有自动关闭等功能，电涡流缓速器的主要缺点在于尺寸庞大、机体沉重、消耗电能且受周围环境温度影响较大，目前只适用于大型商用车辆。目前国产的电涡流缓速器存在加工工艺粗糙，转子热变形厉害、缓速器寿命短、控制装置及其控制方法不够成熟，存在磁场涡流热散热不足，线圈易烧断，档位易产生误操作以及与整车的电气匹配等问题。

因此，针对一种新型机械式ACBS汽车缓速器，如何采取最有效的控制装置及其控制方法，既能实现制动力矩的稳定可调，对各类传感器信号进行及时的处理和反馈，又能够在低速情况下自动断开控制及防止驾驶员误操。

发明内容

本发明缓速器控制装置及其控制方法涉及到了增加的气制动系统，能在不影响整车原有制动性能的情况下，充分利用气源来实现对缓速器的供气，并采用水冷循环来解决缓速器温度过高的问题。在电路方面，涉及到了车速、温度、气制动压力、驾驶员操作的判断和防误操作功能，能够实现速度、温度、压力的实时监控以及与ABS的匹配、CAN总线的通信等功能。采用ISP在线编程、电源管理、硬件看门狗等方法，保证了控制器更好的稳定性。

本发明为实现上述功能所采用的方案是：一套独立的气路，其包括，驻车储气筒、差动继动阀、常闭电磁阀以及PCV调节阀等，其中驻车储气筒通过差动继动阀与缓速器气室相连接，常闭电磁阀和PCV调节阀也通过差动继动阀相连接，提供缓速器气室的另一条气路。

该缓速器采用发动机的水循环冷却系统或是独立加装的水箱及其管路来进行缓速器的冷却，满足散热要求。成本小，散热效果好，能够保证缓速器的可靠性。

    进一步，轮速传感器采用霍尔式接近开关，工作电压宽，测速频率最高可达100KHz，通过在传动轴上安装小块永磁铁来实现轮速的监控，安装简单，反应速度快，能够在恶劣的工况下长期工作，程序动态对得到的轮速信号进行计算，能自动实现缓速器防抱死功能，又能与ABS共同工作。

更进一步，温度传感器采用MAXIM公司的MAX6675带冷端补偿的数字温度转换芯片以及薄膜型K型热电偶来监控温度，精度较高，测温范围大，使用四路模拟开关CD4056来监控压力开关总成的导通情况，精确的控制制动气室的压力。

控制电路板利用大功率N沟道增强型VMOS场效应管来进行功率放大，完成电磁阀的驱动。使用DC隔离稳压模块来实现24V蓄电池到控制器电源的隔离，抗干扰性强，数字地和模拟地可隔离。采用Maxim公司的MAX813L芯片来实现电源管理和看门狗功能。

进一步，利用程序判断驾驶员在操作端的意图，防止驾驶员出现误操作。采用AT89S52单片机来实现ISP编程，能够在线修改控制器的程序。采用Philips公司的独立CAN总线控制器SJA1000及CAN总线驱动器TJA1050，支持CAN 2.0B协议。