[发明专利]大学生方程式电动赛车分级制动装置及制动控制方法

说明书

本发明公开了大学生方程式电动赛车分级制动装置及制动控制方法，包括电动赛车上设置的常规制动机构，以及制动能量回收机构和辅助制动机构；制动踏板具有三段行程，第一行程内常规制动机构起作用，起到刹车作用，第一行程至第二行程内常规制动机构和制动能量回收机构共同起作用，提供一定刹车力的同时回收制动能量，第二行程后常规制动机构、制动能量回收机构、辅助制动机构共同起作用，为赛车提供最大的制动力，较传统的方程式赛车制动力更大，且制动能量回收机构、辅助制动机构均为机械结构，由制动踏板的行程控制介入时机，可靠性和安全性较电子系统更高，且结构简单，成本低，非常适合于大学生方程式电动赛车的制动系统使用。

技术领域

本发明涉及大学生方程式赛车领域，具体涉及大学生方程式电动赛车分级制动装置及制动控制方法。

背景技术

目前大学生方程式赛车的比赛分三个组别，分别是燃油车组、电动车组、无人驾驶车组，其中的电车组赛车在参赛时，由于动力系统使用的是电机+电池系统，在比赛中为了尽可能的节约能耗，需要设计制动能量回收系统，即赛车制动时将赛车多余的动能转化为电能储存到电池上进行再利用，以提高赛车行驶里程，但是目前的制动能量回收系统的控制方式是电控方式，其包括与汽车半轴刚性连接的发电机和多个传感器，传感器判断汽车车速降低或驾驶员踩刹车后，发电机开始发电，消耗汽车半轴上的能量，现有的汽车制动能量回收系统为了适应多种路况，其发电机的介入时机和制动力的大小由单片机或微型处理器提前根据车速、踏板制动力、车重等参数综合计算得出的，且可以根据不同情况调整回收制动力的大小，因此控制系统中的数据采集过程非常复杂，厂商往往要进行长时间的数据采集、标定等才能将制动能量回收系统和制动装置相互匹配；且现有的制动能量回收系统何时工作是靠电控系统，一旦电控系统发生问题，则制动能量回收系统一般无法使用。

而大学生方程式电动塞车只在赛道行驶，赛道场地固定，行驶工况较为简单，而对制动系统的安全性要求相比于现有车辆要求更高，即现有车辆的常规制动系统可靠性高于现有车辆的制动能量回收系统，而大学生方程式电动塞车的要求是其常规制动系统和制动能量回收系统的可靠性都必须很高，这样才能保证赛车在高速行驶时驾驶员的安全性，因此直接使用现有的电控为主的制动能量回收装置无法满足高可靠性和高安全性的需求，且现有的制动能量回收装置的控制过程需要多个传感器配合使用，控制方式复杂，也不适用于大学生方程式赛车。

另一方面，赛车现有的制动系统是盘式液压制动系统或盘式机械杠杆制动系统，这样的常规制动系统其有效制动力大小取决于前、后制动力分配以及轮胎与地面之间的路面附着系数，当赛车车速较高时紧急刹车的情况下，往往出现轮胎抓地力不足而打滑的情况，因此赛车还应该设置辅助制动装置，且辅助制动装置也应该采用机械结构控制以保证其可靠性和安全性；赛车手在操控时，一般在轻点刹车时，不需要太大的制动力，而在较大程度的刹车时，希望有制动力的同时，又能对制动能量进行回收，而在急刹车时，则希望立即得到非常大的制动力，很明显现有的赛车常规制动机构，或者是汽车上使用的制动能量回收装置，均无法满足赛车的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供大学生方程式电动赛车分级制动装置及制动控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：