[发明专利]一种新型电磁制动踏板装置及控制方法

说明书

本发明公开一种新型的电磁制动踏板装置及控制方法，通过采用电磁结构作为电磁感应装置，直接踩踏制动踏板，依靠弹簧的压缩产生弹性力，并推动和踏板相连的推杆向前移动，当推杆移动到给定位置后，推杆使电磁线圈电路闭合并和可变电阻接触，并且随着推杆移动改变可变电阻的大小，以此改变电磁线圈电流，使铁芯与永磁铁之间产生磁场强度可变的电磁场，产生排斥力，压力传感器采集弹性力和排斥力的合力，传递给制动系统的ECU，再由ECU根据接收到的信号计算出所需的制动力，控制执行机构进行制动，既能够简化制动踏板的结构，又能精确、快速的模拟出踏板反馈力。

技术领域

本发明涉及混合动力汽车技术领域,尤其涉及一种新型电磁制动踏板装置及控制方法。

背景技术

传统汽车上的制动系统，是通过借助制动管路来提供一个制动反馈力。随着电动汽车的发展，取消了制动管路这一结构，利用电信号作为媒介，对整个制动系统进行控制。因此现在电动汽车上用的踏板装置主要是通过踏板模拟器来模拟传统的踏板反馈力，该种踏板装置在结构上基本都包含液压缸、油泵、调压阀(电磁阀)、压力传感器、电控单元(ECU)等部件，其工作原理是将踏板行程转化为电信号传递给电控单元(ECU)，通过电控单元(ECU) 调节调压阀(电磁阀)的流通面积，从而控制进入液压缸的流量，因此这种踏板模拟器是通过液压缸内面积的变化来提供踏板制动反馈力，并且结构上比较复杂。

目前现有的电子踏板模拟器在结构上比较复杂，其利用液压装置(液压缸、液压泵、调压阀)来提供踏板反馈力，虽然可以达到一定的精确度，但是结构比较复杂。此外，安装踏板装置的空间是有限的，采用液压装置的踏板模拟器所占空间比较大。并且，现有的电子踏板模拟装置，是利用位移传感器来测得踏板的位移，将这个位移信号传递给ECU，再由ECU计算所需的踏板反力，控制液压装置进行调节，在一定程度上会降低制动力的反馈时间，进一步的会影响制动的时间。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明针对混合动力汽车制动踏板装置及控制方法，提出一种新型电磁制动踏板装置及控制方法，用电磁结构来代替原有的液压缸、油泵以及调压阀，在结构上更加简单，符合汽车轻量化的要求。

本发明的新型电磁制动踏板装置采用的技术方案是：包括制动踏板、电磁感应装置、 ECU模块，制动踏板包括踏板垫、踏板臂、支撑架；电磁装置包括推杆、永磁铁、弹簧、铁芯、控制器、电磁线圈；ECU模块包括压力传感器、电控单元ECU、执行机构；

所述踏板臂上设有铰链，所述铰链连有连接装置的一端，所述连接装置的另一端与永磁铁一端连接，永磁铁另一端通过弹簧与铁芯一端相连，铁芯另一端与压力传感器连接；所述压力传感器与电控单元ECU、执行机构顺序连接；

所述连接装置上装有推杆，推杆的端部接近控制器；控制器中包括可变电阻、总开关、故障指示灯、车载电源、支路开关、继电器KR线圈。

进一步，电磁线圈套在铁芯上。

进一步，制动踏板通过双扭弹簧安装在支撑架上。

进一步，控制器；部电路中车载电源、总开关串联，回路A与回路B并联在车载电源、总开关两端，回路A由继电器KR线圈、电磁线圈、可变电阻串联，回路B由支路开关、故障指示灯串联。

上述新型电磁制动踏板装置的控制方法是：踩下踏板垫，带动踏板臂通过双扭弹簧转动，同时踏板臂通过铰链时永磁铁和推杆水平移动；永磁铁另一端通过弹簧与铁芯接触并压缩产生弹性力，该弹性力通过铁芯传递到压力传感器上，提供一个基础踏板反馈力，推杆未与控制器接触；增加踩踏力，推杆继续水平移动与控制器接触，总开关闭合，控制器内部电路闭合，电磁线圈通电产生电磁场，与永磁铁产生排斥力，压力传感器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，电控单元ECU控制执行机构输出制动力，完成制动。

进一步，控制器内部电路工作过程为：