[发明专利]一种新型电磁制动踏板装置及控制方法

权利要求书

1.一种新型电磁制动踏板装置，其特征在于，包括制动踏板、电磁感应装置、ECU模块，制动踏板包括踏板垫(1)、踏板臂(2)、支撑架(20)；电磁感应装置包括推杆(4)、永磁铁(5)、弹簧(6)、铁芯(9)、控制器(8)、电磁线圈(7)；ECU模块包括压力传感器(11)、电控单元ECU(12)、执行机构(10)；

电磁感应装置中连接装置(21)通过铰链(3)与踏板臂(2)连接，连接装置(21)的另一端与永磁铁(5)一端连接，永磁铁(5)另一端通过弹簧(6)与铁芯(9)一端相连，铁芯(9)另一端与压力传感器(11)相连；连接装置(21)上装有推杆(4)；

压力传感器(11)与电控单元ECU(12)、执行机构(10)顺序连接；

控制器(8)中包括可变电阻(14)、总开关(15)、故障指示灯(16)、车载电源(17)、支路开关(18)、继电器KR线圈(19)；所述控制器(8)内部电路中车载电源(17)、总开关(15)串联，回路A与回路B并联在车载电源(17)、总开关(15)两端，回路A由继电器KR线圈(19)、电磁线圈(7)、可变电阻(14)串联，回路B由支路开关(18)、故障指示灯(16)串联；在电控单元ECU(12)中储存有传统踏板特性，由压力传感器(11)采集弹性力和排斥力的合力,使其作为传统踏板特性中的踏板力F_p，从而计算得到最终电控单元ECU(12)应该输出的制动力大小；

具体计算制动力方法如下：

在传统的踏板特性中，施加踏板力F_p，管路系统所能产生的管路压力：

其中，式中F_p为踏板力；η为踏板机构机械效率；i₁为踏杆杠杆比；B为真空助力器助力比；d_B为制动主缸缸径；因此汽车前后轴产生的制动力为：

前轴：

后轴：

其中，β为制动力分配系数；P₀、P₀'分别为前、后制动器阀门开启压力；C₁、C₂分别为前、后制动器制动因数；d_f、d_r分别为前、后制动器轮缸缸径；r₁、r₂分别为前、后制动器有效制动半径；R₁、R₂分别为前、后车轮滚动半径；η为机械效率。

2.根据权利要求1所述的一种新型电磁制动踏板装置，其特征在于，所述电磁线圈(7)套在铁芯(9)上。

3.根据权利要求1所述的一种新型电磁制动踏板装置，其特征在于，所述制动踏板通过双扭弹簧(13)安装在支撑架(20)上。

4.一种如权利要求1所述的一种新型电磁制动踏板装置的控制方法，其特征在于，踩下踏板垫(1)，带动踏板臂(2)通过双扭弹簧(13)转动，同时踏板臂(2)通过铰链(3)使永磁铁(5)和推杆(4)水平移动；永磁铁(5)另一端通过弹簧(6)与铁芯(9)接触并压缩产生弹性力，该弹性力通过铁芯(9)传递到压力传感器(11)上，提供一个基础踏板反馈力，推杆(4)未与控制器(8)接触；增加踩踏力，推杆(4)继续水平移动与控制器(8)接触，总开关(15)闭合，控制器(8)内部电路闭合，电磁线圈(7)通电产生电磁场，与永磁铁(5)产生排斥力，压力传感器(11)实时采集弹性力和排斥力的合力作为踏板反馈力，并传递给电控单元ECU(12)，电控单元ECU(12)控制执行机构(10)输出制动力，完成制动。

5.一种如权利要求4所述的一种新型电磁制动踏板装置的控制方法，其特征在于，控制器(8)内部电路工作过程为：

回路A正常，增加踩踏力，推杆(4)继续水平移动与控制器(8)接触，总开关(15)闭合，回路A产生电流，可变电阻(14)随推杆(4)的移动接入阻值变小，回路A中电流增大，电磁线圈(7)中电流增大，产生的磁场增强，增大电磁线圈(7)与永磁铁(5)的排斥力；同时，继电器KR线圈(19)产生磁性使支路开关(18)断开，回路B断路，故障指示灯(16)不工作。