[发明专利]联合制动系统电涡流缓速器控制器及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车电子控制类产品，适合运输车辆中由主制动器和电涡流缓速器构成的联合制动系统中电涡流缓速器的控制。

背景技术

按法规要求，大中型营运车辆必须加装辅助制动装置，消耗汽车在中小程度制动时的制动负荷，减轻汽车主制动装置的热负荷和接触磨损。同时，在汽车下长坡持续制动过程中，辅助制动装置可参与制动作用，保证主制动装置在紧急制动情况下的制动效能。电涡流缓速器是常用的辅助制动装置，但其制动功率相对较小，因此，合理充分地发挥电涡流缓速器的制动作用能保证汽车安全快速地需要持续制动的路段，提高汽车的运输经济性。

专利20071002225.0提出了“一种汽车主制动器与缓速器联合控制器及控制方法”，其控制器通过制动踏板的位置变化来感知驾驶员操纵汽车主制动器的程度，判断发动机缓速器是否需要参与工作，并能对电涡流缓速器的制动力矩进行相应地调节。该控制方法基于驾驶员的制动操作，先按设定比例控制电涡流缓速器的制动力矩，然后根据车速的变化对电涡流缓速器的制动力矩进行有限调整。这种控制方法可有效减轻驾驶员的操作，缺点是汽车的主制动装置必须承担一定比例的制动负荷持续工作。

专利200810020499.7提出了“电涡流缓速器与汽车主制动器的联合控制器及控制方法”，该控制器用联合控制开关来决定电涡流缓速器处于单独控制模式还是联合控制模式，其中的联合控制模式中，电涡流缓速器与汽车主制动器共同参与制动作用，且电涡流缓速器的制动力矩在与汽车主制动器的制动力矩成固定比例关系的基础上，根据汽车的行驶速度作一定限度的调整。持续制动过程中，汽车的主制动器参与工作，也难以充分发挥电涡流缓速器的辅助制动作用。

中国专利ZL200810022546.1提供了一种“分体式电涡流缓速器控制器”，该控制器提供了电涡流缓速器空挡模式、挡位模式、恒速模式和联合控制模式，根据驾驶员对各类开关的操作结果，控制器使电涡流缓速器进入不同的工作状态。其中在联合控制模式中，电涡流缓速器根据驾驶员操作制动踏板的程度按固定比例输出制动力矩。这种控制器改变了传统意义上的控制器型式，有利于空间布置与不同车型的设计，但操作比较麻烦，且按固定比例分担制动负荷，汽车主制动器的持续工作时间也会比较长，难以达到尽可能减轻主制动器接触磨损与降低接触部件工作温度的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种由电涡流缓速器和汽车主制动器构成的联合制动系统中电涡流缓速器的控制器及控制方法，驾驶员根据汽车的所处环境，可选择手动操纵组合开关使控制器对电涡流缓速器进入分级控制模式，或踩下制动踏板，控制器关闭分级控制模式，并自动进入联合控制模式。

其中，控制器处于联合控制模式时，根据电涡流缓速器和汽车主制动器的制动力的大小、汽车行驶速度的变化，控制器首先识别汽车所处的道路坡度，然后根据坡度确定电涡流缓速器所需承担制动负荷的大小，控制电涡流缓速器输出相应的制动力矩。汽车所处的坡道坡度为零，电涡流缓速器不承担制动负荷；汽车所处的坡道坡度小于设定值，电涡流缓速器承担全部的制动负荷；汽车所处的坡道坡度大于或等于设定值，电涡流缓速器承担满足汽车在坡道上匀速下坡的制动负荷的相应比例部分，且较小的坡度上承担的制动负荷比例较大。联合制动模式中，驾驶员可根据需要自由操纵制动踏板使汽车的主制动器发挥相应的制动作用，但是当汽车主制动器的制动作用大于预设的程度时，控制器判定汽车处于紧急制动状态，禁止电涡流缓速器发挥作用。

本发明的目的可通过以下所述的控制器来达到：

控制器由微型计算机、大功率晶体管驱动电路、电流反馈电路、电涡流缓速器组合开关、制动踏板位置传感器组成。其中微型计算机包含输入/输出端口、内部总线、微型计算机CPU、PWM控制单元、两个中断控制器、电可擦除可编程存储器、模/数转换器、只读存储器、随机存储器、计数器、定时器，大功率晶体管驱动电路包含光耦、绝缘栅双极晶体管、续流二极管，电流反馈电路包含取样电阻、精密电压源、运算放大器，电涡流缓速器组合开关可提供1、2、3、4挡共四个挡位的开关信号，制动踏板位置传感器内含一个复位开关和一个线性电位计。