[发明专利]一种应用于无人驾驶方程式赛车的主动式制动系统

权利要求书

1.一种应用于无人驾驶方程式赛车的主动式制动系统，其特征在于：包括第一制动主缸、第二制动主缸、第三制动主缸、第四制动主缸、制动踏板、第一二位三通电磁阀、第二二位三通电磁阀、控制系统、直线电机和无人驾驶系统主开关；所述的第一制动主缸和第二制动主缸并列设置在赛车前舱内，第一制动主缸和第二制动主缸的活塞杆与制动踏板相连；第一制动主缸的液压缸通过管路与第一二位三通电磁阀的常开端相连，第二制动主缸的液压缸通过管路与第二二位三通电磁阀的常开端相连；第三制动主缸、第四制动主缸和直线电机设在前舱壳体上部，第三制动主缸和第四制动主缸并列设在直线电机的两侧，直线电机的伸缩杆与第三制动主缸和第四制动主缸的活塞杆相连；第三制动主缸的液压缸通过管路与第一二位三通电磁阀的常闭端相连，第四制动主缸的液压缸通过管路与第二二位三通电磁阀的常闭端相连；第一二位三通电磁阀的输出端与第一三通阀相连，第一三通阀另两端分别与两前轮制动轮缸相连，第二二位三通电磁阀的输出端与第二三通阀相连，第二三通阀另两端分别与ABS泵相连，ABS泵与两后轮制动轮缸相连，主动被动制动模式皆为双回路设计，赛车在任何情况下都有制动能力；控制系统通过线路与直线电机相连，无人驾驶系统主开关通过线路与第一二位三通电磁阀和第二二位三通电磁阀相连，控制电磁阀切换开闭端口；

所述的控制系统包括电控单元ECU、第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器及DCDC转换器；电控单元ECU的正转接口分别与第一继电器和第三继电器的线圈端一端相连，反转接口分别与第二继电器和第四继电器的线圈端一端相连，EBS信号接口分别与第五继电器和第六继电器的线圈端一端相连，每个继电器的线圈端另一端连接整车低压电源com端，电控单元ECU控制继电器开闭；

第一继电器和第四继电器的开关端一端与整车低压电源端相连，第二继电器、第三继电器和第五继电器的开关端一端与整车低压电源com端相连，第六继电器的开关端一端与DCDC转换器输出端相连；第一继电器、第二继电器和第六继电器的开关端另一端与直线电机一号接口相连，第三继电器、第四继电器和第五继电器的开关端另一端与直线电机二号接口相连；DCDC转换器输入端与整车低压电源端相连；无人驾驶模式的紧急制动与车手驾驶的行车制动集成于一体。

2.根据权利要求1所述的一种应用于无人驾驶方程式赛车的主动式制动系统，其特征在于：直线电机的伸缩杆与第三制动主缸和第四制动主缸的活塞杆同向设置，直线电机的伸缩杆前端设有垂直的作用臂，作用臂两端分别与第三制动主缸和第四制动主缸的活塞杆相连，直线电机的伸缩杆回缩过程压缩第三制动主缸和第四制动主缸的液压缸建压。

3.根据权利要求1所述的一种应用于无人驾驶方程式赛车的主动式制动系统，其特征在于：第一制动主缸和第二制动主缸的下端枢接在支架前部，制动踏板下端也枢接在支架上，枢接点位于第一制动主缸和第二制动主缸后部，支架固定在赛车前舱内，制动踏板的上端与第一制动主缸和第二制动主缸的活塞杆铰接，第一制动主缸和第二制动主缸的活塞杆上套设有回位弹簧，踩动制动踏板，压缩第一制动主缸和第二制动主缸的活塞杆在液压缸内建压。

4.根据权利要求1所述的一种应用于无人驾驶方程式赛车的主动式制动系统，其特征在于：第三制动主缸和第四制动主缸的活塞杆上套设有回位弹簧。

5.根据权利要求1所述的一种应用于无人驾驶方程式赛车的主动式制动系统，其特征在于：第一制动主缸、第二制动主缸、第三制动主缸和第四制动主缸的液压缸分别与储液罐相连。

6.根据权利要求2所述的一种应用于无人驾驶方程式赛车的主动式制动系统，其特征在于：控制方法如下：

当无人驾驶系统主开关ASMS断开时，赛车处于车手驾驶模式，此时第一二位三通电磁阀和第二二位三通电磁阀的常开端与输出端接通，通过常开通路将第一制动主缸与前轮制动轮缸连通，第二制动主缸与后轮制动轮缸连通，接入制动回路，由车手通过制动踏板对第一制动主缸和第二制动主缸建压，制动液分别通过第一二位三通电磁阀和第二二位三通电磁阀的常开端及输出端进入前后轮的制动轮缸进行制动，实现车手驾驶模式下的制动功能；

当无人驾驶系统主开关ASMS闭合时，赛车处于无人驾驶模式，此时第一二位三通电磁阀和第二二位三通电磁阀的常闭端与输出端接通，将第三制动主缸与前轮制动轮缸连通，第四制动主缸与后轮制动轮缸连通，隔离第一制动主缸和第二制动主缸；当电控单元ECU发出正转信号，正转接口输出由低电平变为高电平，为第一继电器和第三继电器供电，第一继电器和第三继电器闭合，直线电机接入整车低压电源正转，伸缩杆回缩，通过作用臂压缩第三制动主缸和第四制动主缸活塞杆在液压缸建压，制动液分别通过第一二位三通电磁阀和第二二位三通电磁阀的常闭端及输出端进入前后轮的制动轮缸进行制动，实现无人驾驶模式下的行车制动；当电控单元ECU发出反转指令，反转接口输出由低电平变为高电平，为第二继电器和第四继电器供电，第二继电器和第四继电器闭合，直线电机接入整车低压电源反转，伸缩杆推出，通过作用臂拉动活塞杆释放液压力，减小无人驾驶模式下的行车制动力；当出现紧急情况时，电控单元ECU判断后发出EBS指令，EBS接口输出由低电平变为高电平，为第五继电器和第六继电器供电，此时第五继电器和第六继电器闭合，通过DCDC转换器输出高电压，直线电机接入高压快速正转，伸缩杆快速回缩，通过作用臂迅速压缩活塞在液压缸建压，使赛车紧急制动，从而实现EBS功能。