[发明专利]一种缓速器安全控制装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车制动技术领域，尤其涉及一种缓速器安全控制装置及方法。

背景技术

目前，大型车辆的行车制动，普遍采用电涡流缓速器来提高车辆在行驶过程中的制动力，电涡流缓速系统分为两个部分，控制电路和执行机构，执行机构是一组励磁线圈及相应的机械结构组成的机械总成，控制电路通过向执行机构的励磁线圈通入电流，在执行机构的转轴(传动轴)上产生相应的制动力，对车辆执行制动。传统的电涡流缓速器控制器普遍采用分档式控制方式，如图1 所示，根据操纵开关(手制动或脚制动信号)的变化，对多组励磁线圈L1、L2、 L3、L4进行分批次接通或断开电源，来调节行车制动力；开关管普遍采用英飞凌公司的BTS550功率器件，在开关管导通的瞬间，由于冲击电流较大，使得制动时流过功率器件的电流变化率较大。

综上所述，现有技术不利于功率驱动器件的长时间使用，在功率器件长时间通电后，控制器内部工作温度升高，影响产品使用寿命，且使用过程中无法根据载荷变化对电涡流缓速器的制动力做出调整，在车辆轻载及空载时使用效果较差，降低了行车制动的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种缓速器安全控制装置及方法，旨在提供一种结构简单、性能可靠，能够根据车辆载荷状态自行改变输出制动力的缓速器控制器装置。

本发明是这样实现的，一种缓速器安全控制装置，包括单片机和连接于单片机的信号输入模块、指示灯、CAN通讯接口，其特征在于：所述缓速器安全控制装置还包括驱动电路和电流采样电路，所述驱动电路包括与门电路U3和IGBT 模块，所述与门电路U3与单片机相连；所述电流采样电路包括采样电阻R3、缓速器线圈组L、过流保护电路U4和采样信号调理电路U5；所述缓速器线圈组L 与驱动电路的IGBT模块输出端相连接；所述缓速器线圈组L还与采样电阻R3 和过流保护电路U4相连接；所述过流保护电路U4与电流采样电路U5相连接，并分别与单片机相连。

进一步，所述CAN通讯接口与单片机相连接，CAN通讯接口还与车身发动机 CAN网络相连接。

进一步，所述信号输入模块包括：制动模块、速度传感器和温度传感器，所述制动模块与制动踏板相连，所述速度传感器和温度传感器分别与缓速器定子线圈相连。

进一步，所述缓速器线圈组L由4组缓速器线圈(L1、L2、L3、L4)并联组成，所述缓速器线圈组L的一端与IGBT模块的输出端相连，另一端与采样电阻 R3的非接地端相连。

进一步，所述过流保护电路包括电压比较器U4和与门电路U3，与门电路 U3的输入端与单片机的控制输出端相连，与门电路U3的另一输入端与电压比较器的输出端相连。

进一步，所述IGBT模块由输入保护电路、驱动三极管Q1、驱动三极管Q2、驱动电阻R1及驱动三极管Q3组成，输入保护电路分别与驱动三极管Q1、驱动三极管Q2、驱动电阻R1及驱动三极管Q3的门极相连接；

进一步，所述输入保护电路由电阻R2和双向电压抑制器D并联，再与IGBT 模块的电阻R1串联组成。

进一步，所述指示灯为光柱或光条显示。

进一步，所述单片机包括信号采集模块、信号处理模块和信号发射模块；所述信号采集模块、信号处理模块和信号发射模块通过信号线依次连接；

所述信号采集模块用于采集车辆的气制动开关信号、车速脉冲信号、制动电压信号和缓速器温度信号；

所述信号处理模块用于对采集的车辆的气制动开关信号、车速脉冲信号、制动电压信号和缓速器温度信号进行处理，综合分析当前各个节气门开度下发动机转速与车速的关系，判断车辆当前的载荷状态；并根据当前识别出来的载荷状态采用相应的控制斜率曲线；

信号发射模块用于将信号处理模块处理的信号指令分别发送到信号输入模块、指示灯、CAN通讯接口。

进一步，所述信号采集模块信号采集方法包括：

根据接收信号的特征谱确定决策平面；

判断接收信号的通信信道是否呈现准用静态变换特性；

在所述通信信道呈现准用静态变换特性时，利用支持向量机方法在所述决策平面中选出决策边界；

在通信信道没有呈现准用静态变换特性时，利用模糊聚类方法在所述决策平面中选出决策边界；

根据所述决策边界对接收到的信号进行检测；

所述根据接收信号的特征谱确定决策平面包括：

对接收信号的离散信号向量进行线性变换得到酉变换矩阵；