[发明专利]一种综合考虑制动协调、安全与节能的拖挂式房车跟随电磁制动系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种综合考虑制动协调、安全与节能的拖挂式房车跟随电磁制动系统及其控制方法，在房车上增加轮速传感器，结合主车车速得出房车车轮的滑移率，实现防抱死的房车同步制动；在房车两轮之间增加能量回收电机，电机输出轴与车轮连接桥之间设置离合器，当需要电机介入时离合器结合，无需电机工作时离合器分离；实时监测主车加速度计信号，当其信号为负值时则离合器结合，电机启动能量回收模式向超级电容充电；进一步检测挂钩处受力应变，当受力为压应力时接入电磁制动器进一步制动；其中能量回收电机还能辅助驱动，当加速度计为正值、且挂钩处受力为拉应力时将离合器结合，利用超级电容驱动电机进行房车的辅助驱动，以应对主车动力不足。

技术领域

本发明涉及拖挂式房车的制动协调技术领域，尤其涉及一种综合考虑制动协调、安全与节能的拖挂式房车跟随电磁制动系统及其控制方法。

背景技术

随着国内经济的不断发展、人民生活水平大幅提高，房车将在中国体现出巨大的市场潜力，与之配套的房车制动系统相关技术亦亟需提升。电磁制动系统凭借其灵活的布置方式、快速的响应特性以及系统移植的通用性，受到了轻载型拖挂车辆的青睐，尤其适用于和拖车相对独立的拖挂式房车制动系统。

拖挂式房车中的电磁制动系统通常采取同步跟踪主车制动减速度的方法，进而调整房车制动力，使主车、房车达到较好的制动一致性，以提高拖挂式房车的整体安全、舒适性。当拖挂式房车行驶于复杂路况(紧急制动、频繁加减速、路面打滑等)，此时单纯地以主车制动减速度为房车跟踪制动目标，则无法满足制动稳定性、安全可靠性以及节能等要求。

现有拖挂式房车电磁制动器制动信号的产生一般根据主车的刹车踏板信号，或者以主车的制动减速度信号为依据，从而进行电磁制动器制动强度的实时调节，上述调节方式存在无法防止房车车轮抱死情况发生，再者房车电磁制动器频繁刹车过程中存在能量耗散损失现象。因此，本发明在拖挂式房车已有电磁制动系统的基础上，增加一套拖挂式房车能量回收系统，使其能够在房车跟随主车制动时辅助制动、主车加速时提供瞬间额外动力辅助驱动，再综合车轮滑移率、主车/房车减速度等状态，最终形成一套综合考虑制动协调、安全与节能的拖挂式房车跟随电磁制动系统及其控制方法，从而最大限度地增加拖挂式房车电磁制动系统的可靠稳定性。

发明内容

本发明的目的在于针对拖挂式房车电磁制动系统，增加一套拖挂式房车能量回收系统，使其能够在房车跟随主车制动时辅助制动、主车加速时提供瞬间额外动力辅助驱动，再综合车轮滑移率、主车/房车减速度等状态，最终形成一套综合考虑制动协调、安全与节能的拖挂式房车跟随电磁制动系统及其控制方法，从而最大限度地增加拖挂式房车电磁制动系统的可靠稳定性。本发明采用如下技术方案：

一种综合考虑制动协调、安全与节能的拖挂式房车跟随电磁制动系统，包括房车能量回收-协调制动模块；所述房车能量回收-协调制动模块能够在房车跟随主车制动时辅助制动、在主车加速时提供瞬间额外动力辅助驱动，并在辅助制动时能够回收能量。

进一步，所述房车能量回收-协调制动模块包括能量回收电机、电控离合器、超级电容、电磁制动器以及能量回收控制器；所述能量回收电机通过所述电控离合器的控制接入或断开所述电磁制动系统；所述电磁制动器用于所述拖挂式房车的主车-房车同步制动，制动时，在所述能量回收控制器的控制下将所回收的能量储存在所述超级电容中；所述超级电容储存的电能能够在房车瞬态加速过程中为房车提供瞬时额外辅助驱动动力。

进一步，所述能量回收电机设置在房车的两轮之间，所述电控离合器设置在所述能量回收电机输出轴与车轮连接桥之间；当需要电机介入工作时，离合器结合；无需电机工作时，离合器分离。

进一步，所述拖挂式房车跟随电磁制动系统还包括房车制动安全备份模块；所述房车制动安全备份模块包括所述能量回收电机、所述超级电容、所述电磁制动器以及安全备份控制器；在房车电磁制动器断电的情况下，由安全备份控制器控制接入超级电容为电磁制动器提供备份电源；在电磁制动器失效无法工作时，由安全备份控制器控制接入能量回收电机进行辅助备份制动。