[发明专利]一种电动汽车电机制动时失效监测装置

说明书

技术领域

本发明属于机动车主动安全技术领域，具体涉及一种电动汽车电机制动时失效监测装置。

背景技术

由于电动汽车的特殊性，使得电动汽车在制动时存在两种制动，一种是普通的机械制动，另一种是电机制动。电机制动即车辆制动时，电机控制器停止向电机输出电流，以使电机停止正向运转，之后电机反转，倒拖车辆进行制动，进一步电机反转的电流可用以电动汽车制动能量回收。当电动汽车制动时，如果电机不能做出正确的响应，即在采取制动措施一定时间后仍有超过允许的电流从电机控制器输出，同时还存在机械制动，就会存在电机有扭矩输出，而制动器需要车轮停止旋转，这会造成电机的堵转，长时间会造成电机损坏。并且当驾驶员停止制动时，由于电机仍有扭矩输出，会使车辆突然蹿出失去控制。

目前，针对电动汽车电机制动时失效保护装置，通常是电机控制器内部进行自行检测，并没有考虑汽车的制动状态，存在一定的片面性，并且由于电机控制器并不是开源的，因此故障阈值不能够人工设定，通用性不高。一旦发生故障，将对车辆，驾驶员及路边群众造成安全威胁。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种电动汽车电机制动时失效监测装置。

为了实现上述任务，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种电动汽车电机制动时失效监测装置，包括数据采集电路，故障监测电路和故障处理电路；

所述数据采集电路包括电流传感器和制动压力开关；

所述故障检测电路包括运算放大器U2A、电压比较器U5A、与门U3、计数器U4、555定时器A1和D触发器U1B；其中，电流传感器的信号经过电阻R1接入运算放大器U2A的正端；该信号同时经过电容C2、电阻R2、电阻R3，与运算放大器U2A的输出端相连；在电阻R2与电阻R3相接处引信号与运算放大器U2A的负端相连；运算放大器U2A的输出信号接入电压比较器U5A的负端；5V电源经电阻R13、滑动变阻器R5、电阻R12组成可调的分压电路接入电压比较器U5A的负端；电压比较器U5A的输出信号接入三输入与门U3的第一输入端，同时电压比较器U5A的输出信号通过电阻R6与5V电源相连；制动压力开关输出信号通过电阻R4与与门U3的第二输入端相连，与门U3的第三输入端通过R16与5V电源相连；与门U3输出信号与计数器U4的LOAD端相连，计数器U4的数据输入端与地相连，使能端ENT、ENP和清零端CLR与5V电源相连；555定时器A1的复位端RST和VCC端均与5V电源相连，5V电源通过电阻R7、电阻R8、电容C3分别与地和555定时器A1的GND端相连，同时从R7与R8间引信号输入555定时器的放电端DIS，从R8与C3间引信号输入555定时器A1的低触发端和高触发端，电压控制端CON通过电容C4与地相连，555定时器A1的输出端与计数器U4的时钟端CLK相连；将计数器U4的溢出端RC0的信号接入D触发器U1B的时钟端CLK，D触发器U1B的控制端PR、触发端D均与5V电源相连，5V电源通过电阻R9、电容C5与地相连，从电阻R9与电容C5间引信号接入D触发器U1B的清零端；

所述故障处理电路包括光电耦合器U6、三极管Q1、继电器、二极管D1和发光二极管LED1组成；其中，D触发器U1B的输出信号通过电阻R14接入光电耦合器U6的正极，光电耦合器U6的发射极通过电阻R15与地相连，同时光电耦合器U6的发射极通过电阻R10与三极管Q1的基极相连，三极管Q1的集电极与二极管D1负极相连，该二极管D1正极与地相连，二极管D1上并联继电器线圈，继电器的一组触点一端通过电阻R11与5V电源相连，另一端与发光二极管LED1的正极相连，发光二极管LED1的负极与地相连，继电器的另一组触点一端通过接触器控制线圈与5V电源相连，另一端与地相连。

进一步的，所述电流传感器采用霍尔式电流传感器LHB300A5VY4。

进一步的，所述制动压力开关采用CSPS-B Z压力开关。

进一步的，所述运算放大器U2A采用LM358D。

进一步的，所述电压比较器U5A采用LM393.

进一步的，所述与门U3采用74LS11。

进一步的，所述计数器U4采用74LS161.

进一步的，所述555定时器A1采用NE555。

进一步的，所述D触发器U1B采用74LS74。

进一步的，所述光电耦合器U6采用TLP521。