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专利号: 2018100256660
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种新型电磁制动踏板装置,其特征在于,包括制动踏板、电磁感应装置、ECU模块,制动踏板包括踏板垫(1)、踏板臂(2)、支撑架(20);电磁感应装置包括推杆(4)、永磁铁(5)、弹簧(6)、铁芯(9)、控制器(8)、电磁线圈(7);ECU模块包括压力传感器(11)、电控单元ECU(12)、执行机构(10);

电磁感应装置中连接装置(21)通过铰链(3)与踏板臂(2)连接,连接装置(21)的另一端与永磁铁(5)一端连接,永磁铁(5)另一端通过弹簧(6)与铁芯(9)一端相连,铁芯(9)另一端与压力传感器(11)相连;连接装置(21)上装有推杆(4);

压力传感器(11)与电控单元ECU(12)、执行机构(10)顺序连接;

控制器(8)中包括可变电阻(14)、总开关(15)、故障指示灯(16)、车载电源(17)、支路开关(18)、继电器KR线圈(19);所述控制器(8)内部电路中车载电源(17)、总开关(15)串联,回路A与回路B并联在车载电源(17)、总开关(15)两端,回路A由继电器KR线圈(19)、电磁线圈(7)、可变电阻(14)串联,回路B由支路开关(18)、故障指示灯(16)串联;在电控单元ECU(12)中储存有传统踏板特性,由压力传感器(11)采集弹性力和排斥力的合力,使其作为传统踏板特性中的踏板力Fp,从而计算得到最终电控单元ECU(12)应该输出的制动力大小;

具体计算制动力方法如下:

在传统的踏板特性中,施加踏板力Fp,管路系统所能产生的管路压力:其中,式中Fp为踏板力;η为踏板机构机械效率;i1为踏杆杠杆比;B为真空助力器助力比;dB为制动主缸缸径;因此汽车前后轴产生的制动力为:前轴:

后轴:

其中,β为制动力分配系数;P0、P0'分别为前、后制动器阀门开启压力;C1、C2分别为前、后制动器制动因数;df、dr分别为前、后制动器轮缸缸径;r1、r2分别为前、后制动器有效制动半径;R1、R2分别为前、后车轮滚动半径;η为机械效率。

2.根据权利要求1所述的一种新型电磁制动踏板装置,其特征在于,所述电磁线圈(7)套在铁芯(9)上。

3.根据权利要求1所述的一种新型电磁制动踏板装置,其特征在于,所述制动踏板通过双扭弹簧(13)安装在支撑架(20)上。

4.一种如权利要求1所述的一种新型电磁制动踏板装置的控制方法,其特征在于,踩下踏板垫(1),带动踏板臂(2)通过双扭弹簧(13)转动,同时踏板臂(2)通过铰链(3)使永磁铁(5)和推杆(4)水平移动;永磁铁(5)另一端通过弹簧(6)与铁芯(9)接触并压缩产生弹性力,该弹性力通过铁芯(9)传递到压力传感器(11)上,提供一个基础踏板反馈力,推杆(4)未与控制器(8)接触;增加踩踏力,推杆(4)继续水平移动与控制器(8)接触,总开关(15)闭合,控制器(8)内部电路闭合,电磁线圈(7)通电产生电磁场,与永磁铁(5)产生排斥力,压力传感器(11)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(12),电控单元ECU(12)控制执行机构(10)输出制动力,完成制动。

5.一种如权利要求4所述的一种新型电磁制动踏板装置的控制方法,其特征在于,控制器(8)内部电路工作过程为:

回路A正常,增加踩踏力,推杆(4)继续水平移动与控制器(8)接触,总开关(15)闭合,回路A产生电流,可变电阻(14)随推杆(4)的移动接入阻值变小,回路A中电流增大,电磁线圈(7)中电流增大,产生的磁场增强,增大电磁线圈(7)与永磁铁(5)的排斥力;同时,继电器KR线圈(19)产生磁性使支路开关(18)断开,回路B断路,故障指示灯(16)不工作。

6.一种如权利要求4所述的一种新型电磁制动踏板装置的控制方法,其特征在于,控制器(8)内部电路故障报警过程为:

回路A断路,回路A无电流,继电器KR线圈(19)无磁性,无法吸引支路开关(18),回路B通路,回路B有电流,故障指示灯(16)工作,提醒电磁感应装置出现故障。

7.一种如权利要求4所述的一种新型电磁制动踏板装置的控制方法,其特征在于,电磁感应装置故障紧急制动过程:

回路A断路,回路A无电流,电磁线圈(7)中无电流,不产生磁性,无法与永磁铁(5)产生排斥力,弹簧(6)与铁芯(9)保持接触,通过弹簧(6)将踩踏力作为踏板反馈力传递到压力传感器(11),并传递给电控单元ECU(12),电控单元ECU(12)控制执行机构(10)输出制动力,完成制动。