本實(shí)用新型屬于汽車制動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及到一種無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車真空助力制動(dòng)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著汽車行業(yè)的飛速發(fā)展和不可再生能源的不斷減少,電動(dòng)汽車是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì),無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車更是智能汽車的一種發(fā)展方向,無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車的制動(dòng)也不能沿用傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)。目前電動(dòng)汽車制動(dòng)系統(tǒng)大多是由制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)、制動(dòng)主缸、真空助力器、真空泵、真空貯氣罐等組成,真空助力器適合在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車上使用,由內(nèi)燃機(jī)帶動(dòng)真空泵抽取真空助力器前氣室內(nèi)的空氣,使其達(dá)到一定的真空度,當(dāng)電動(dòng)汽車車輪采用輪轂電機(jī)或輪邊電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí),在電動(dòng)汽車上沒(méi)有驅(qū)動(dòng)真空泵的動(dòng)力,因此需要采用專門的帶電機(jī)真空泵。而無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車卻需要自動(dòng)地根據(jù)行駛條件及制動(dòng)控制策略進(jìn)行不同程度的制動(dòng),對(duì)無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車的制動(dòng)控制系統(tǒng)提出了新的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車真空助力制動(dòng)控制系統(tǒng),用以解決無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車普及時(shí)的制動(dòng)問(wèn)題。
一種無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車真空助力制動(dòng)控制系統(tǒng),其特征是:包括儀表盤、電動(dòng)真空泵、單向閥、真空度傳感器I、真空貯氣罐、報(bào)警器、過(guò)濾環(huán)、毛氈過(guò)濾環(huán)、真空推力器、閥門Ⅰ、伺服電機(jī)Ⅰ、閥門II、伺服電機(jī)II和電子控制單元,
所述真空推力器包括制動(dòng)主缸、壓力傳感器、貯油罐、出油口、氣室殼體、彈性體材料、氣孔Ⅰ、主缸活塞、氣室膜片、制動(dòng)主缸推桿、膜片復(fù)位彈簧、氣孔Ⅱ、密封圈、真空度傳感器II和螺栓,所述制動(dòng)主缸的內(nèi)部設(shè)置有壓力傳感器和主缸活塞,制動(dòng)主缸上設(shè)置有貯油罐和出油口;所述制動(dòng)主缸推桿與主缸活塞剛性連接,制動(dòng)主缸推桿的外部套裝有膜片復(fù)位彈簧;所述膜片復(fù)位彈簧位于氣室殼體的內(nèi)部;所述氣室殼體的內(nèi)部為真空推力器氣室,氣室殼體的一側(cè)通過(guò)彈性體材料與氣室膜片連接,氣室殼體的另一端設(shè)置有氣孔Ⅰ、氣孔Ⅱ和螺栓,氣室殼體的內(nèi)部設(shè)置有真空度傳感器II,氣室殼體與螺栓之間設(shè)置有密封圈;所述氣室膜片的中部設(shè)置有凹槽,氣室膜片通過(guò)凹槽與制動(dòng)主缸推桿連接;
所述電動(dòng)真空泵通過(guò)單向閥與真空貯氣罐連接;所述真空貯氣罐通過(guò)閥門II與氣孔Ⅰ連接,真空貯氣罐的內(nèi)部設(shè)置有真空度傳感器I;所述閥門II與伺服電機(jī)II連接;
所述過(guò)濾環(huán)與毛氈過(guò)濾環(huán)固定連接;所述毛氈過(guò)濾環(huán)通過(guò)閥門Ⅰ與氣孔Ⅱ固定連接;所述閥門Ⅰ與伺服電機(jī)Ⅰ連接;
所述電子控制單元通過(guò)導(dǎo)線分別與儀表盤、電動(dòng)真空泵、真空度傳感器I、報(bào)警器、壓力傳感器、真空度傳感器II、伺服電機(jī)Ⅰ以及伺服電機(jī)II連接,電子控制單元通過(guò)CAN總線與無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車的車載ECU連接。
所述真空貯氣罐的容量為5L以上。
所述氣室膜片中部的厚度大于邊緣的厚度。
所述閥門Ⅰ與伺服電機(jī)Ⅰ為剛性連接。
所述閥門II與伺服電機(jī)II為剛性連接。
通過(guò)上述設(shè)計(jì)方案,本實(shí)用新型可以帶來(lái)如下有益效果:
本實(shí)用新型中設(shè)計(jì)的真空推力器只有真空推力器氣室一個(gè)前氣室,區(qū)別于傳統(tǒng)的真空助力器有兩個(gè)氣室的結(jié)構(gòu)形式。真空推力器在工作時(shí)靠大氣壓力壓伺服氣室膜片,從而推動(dòng)制動(dòng)主缸推桿。
伺服電機(jī)Ⅰ與閥門Ⅰ為剛性連接,伺服電機(jī)II與閥門II也為剛性連接,可以精確快速地調(diào)節(jié)閥門Ⅰ和閥門II的開度。
氣室殼體上設(shè)置有氣孔Ⅰ和氣孔Ⅱ兩個(gè)氣孔,因?yàn)槠渲幸粋€(gè)氣孔通過(guò)調(diào)節(jié)閥門開度可以和大氣連通,可以自行通過(guò)電機(jī)調(diào)節(jié)閥門進(jìn)行抽氣或放氣,所以可用于無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車的真空推力器中。
本實(shí)用新型采用電動(dòng)真空泵總成,不僅可以節(jié)省空間,而且機(jī)構(gòu)新穎,能夠快速地建立穩(wěn)定而精確的制動(dòng)壓力。采用5L以上的真空貯氣罐使得電動(dòng)真空泵不用連續(xù)工作,從而降低能耗,延長(zhǎng)電動(dòng)真空泵的使用壽命。且該制動(dòng)系統(tǒng)以無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車為應(yīng)用對(duì)象,符合未來(lái)汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),發(fā)展前景較好。
附圖說(shuō)明
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明:
圖1為本實(shí)用新型一種無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車真空助力制動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型一種無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車真空助力制動(dòng)控制系統(tǒng)制動(dòng)時(shí)真空推力器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型一種無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車真空助力制動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方法的流程圖。
圖中1-儀表盤、2-電動(dòng)真空泵、3-單向閥、4-真空度傳感器I、5-真空貯氣罐、6-報(bào)警器、7-過(guò)濾環(huán)、8-毛氈過(guò)濾環(huán)、9-制動(dòng)主缸、10-壓力傳感器、11-貯油罐、12-出油口、13-氣室殼體、14-彈性體材料、15-氣孔Ⅰ、16-主缸活塞、17-氣室膜片、18-制動(dòng)主缸推桿、19-膜片復(fù)位彈簧、20-氣孔Ⅱ、21-密封圈、22-真空度傳感器II、23-螺栓、24-閥門Ⅰ、25-伺服電機(jī)Ⅰ、26-閥門II、27-伺服電機(jī)II、28-電子控制單元。
具體實(shí)施方式
如圖所示,一種無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車真空助力制動(dòng)控制系統(tǒng),其特征是:包括儀表盤1、電動(dòng)真空泵2、單向閥3、真空度傳感器I4、真空貯氣罐5、報(bào)警器6、過(guò)濾環(huán)7、毛氈過(guò)濾環(huán)8、真空推力器、閥門Ⅰ24、伺服電機(jī)Ⅰ25、閥門II26、伺服電機(jī)II27和電子控制單元28,
所述真空推力器包括制動(dòng)主缸9、壓力傳感器10、貯油罐11、出油口12、氣室殼體13、彈性體材料14、氣孔Ⅰ15、主缸活塞16、氣室膜片17、制動(dòng)主缸推桿18、膜片復(fù)位彈簧19、氣孔Ⅱ20、密封圈21、真空度傳感器II22和螺栓23,所述制動(dòng)主缸9的內(nèi)部設(shè)置有壓力傳感器10和主缸活塞16,制動(dòng)主缸9上設(shè)置有貯油罐11和出油口12;所述制動(dòng)主缸推桿18與主缸活塞16剛性連接,制動(dòng)主缸推桿18的外部套裝有膜片復(fù)位彈簧19;所述膜片復(fù)位彈簧19位于氣室殼體13的內(nèi)部;所述氣室殼體13的內(nèi)部為真空推力器氣室,氣室殼體13的一側(cè)通過(guò)彈性體材料14與氣室膜片17連接,氣室殼體13的另一端設(shè)置有氣孔Ⅰ15、氣孔Ⅱ20和螺栓23,氣室殼體13的內(nèi)部設(shè)置有真空度傳感器II22,氣室殼體13與螺栓23之間設(shè)置有密封圈21;所述氣室膜片17的中部設(shè)置有凹槽,氣室膜片17通過(guò)凹槽與制動(dòng)主缸推桿18連接;
所述電動(dòng)真空泵2通過(guò)單向閥3與真空貯氣罐5連接;所述真空貯氣罐5通過(guò)閥門II26與氣孔Ⅰ15連接,真空貯氣罐5的內(nèi)部設(shè)置有真空度傳感器I4;所述閥門II26與伺服電機(jī)II27連接;
所述過(guò)濾環(huán)7與毛氈過(guò)濾環(huán)8固定連接;所述毛氈過(guò)濾環(huán)8通過(guò)閥門Ⅰ24與氣孔Ⅱ20固定連接;所述閥門Ⅰ24與伺服電機(jī)Ⅰ25連接;
所述電子控制單元28通過(guò)導(dǎo)線分別與儀表盤1、電動(dòng)真空泵2、真空度傳感器I4、報(bào)警器6、壓力傳感器10、真空度傳感器II22、伺服電機(jī)Ⅰ25以及伺服電機(jī)II27連接,電子控制單元28通過(guò)CAN總線與無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車的車載ECU連接。
所述真空貯氣罐5的容量為5L以上。
所述氣室膜片17中部的厚度大于邊緣的厚度。
所述閥門Ⅰ24與伺服電機(jī)Ⅰ25為剛性連接。
所述閥門II26與伺服電機(jī)II27為剛性連接。
一種無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車真空助力制動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方法,其特征是:包括以下步驟,并且以下步驟順次進(jìn)行:
步驟一、無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車通過(guò)自身環(huán)境感知系統(tǒng)的攝像頭探測(cè)前方行駛情況,拍攝自車前方照片,圖像處理系統(tǒng)通過(guò)圖像識(shí)別算法識(shí)別出攝像頭所拍照片中的障礙物,毫米波雷達(dá)檢測(cè)并獲得自車與前方障礙物之間的縱向距離D以及自車與前方障礙物的相對(duì)速度Δv,Δv=v1-v2,v1為自車速度,v1由車速傳感器獲得,v2為前方障礙物速度。根據(jù)縱向距離D、自車速度v1和前方障礙物速度v2在車載ECU的縱向控制系統(tǒng)中設(shè)定制動(dòng)減速度ades和臨界安全距離Ln范圍的對(duì)應(yīng)關(guān)系,公式如下:
加速度對(duì)應(yīng)的臨界安全距離Ln為:
其中n=1,2,3,…,9,L1是由減速度為-4.0m/s2獲得的安全距離,L2是由減速度為-3.5m/s2獲得的安全距離,L3是由減速度為-3.0m/s2獲得的安全距離,L4是由減速度為-2.5m/s2獲得的安全距離,L5是由減速度為-2.0m/s2獲得的安全距離,L6是由減速度為-1.5m/s2獲得的安全距離,L7是由減速度為-1.0m/s2獲得的安全距離,L8是由減速度為-0.5m/s2獲得的安全距離,而L9是由減速度為-0.25m/s2獲得的安全距離。d0為最小保持車距,ades為制動(dòng)減速度,
式中μ為反映駕駛模式特性的駕駛意圖參數(shù),為路面附著系數(shù),a、b為模型參數(shù);
步驟二、車載ECU的縱向控制系統(tǒng)判斷出縱向距離D在加速度對(duì)應(yīng)的臨界安全距離Ln的區(qū)間范圍內(nèi)且v1<v2或縱向距離D不在加速度對(duì)應(yīng)的臨界安全距離Ln的區(qū)間范圍內(nèi)且v1<v2或縱向距離D不在加速度對(duì)應(yīng)的臨界安全距離Ln的區(qū)間范圍內(nèi)且v1≥v2,車載ECU發(fā)送持續(xù)行駛信號(hào),無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車持續(xù)行駛;
車載ECU的縱向控制系統(tǒng)判斷出縱向距離D在加速度對(duì)應(yīng)的臨界安全距離Ln的區(qū)間范圍內(nèi)且v1≥v2,車載ECU發(fā)送制動(dòng)信號(hào),縱向控制系統(tǒng)中的加速度計(jì)算器根據(jù)獲得的實(shí)時(shí)的縱向距離D、實(shí)時(shí)的自車速度v1、實(shí)時(shí)的前方障礙物速度v2、實(shí)時(shí)的加速度對(duì)應(yīng)的臨界安全距離Ln,利用制動(dòng)減速度ades的公式獲得所需的實(shí)時(shí)制動(dòng)減速度ades;
步驟三、制動(dòng)力/牽引力計(jì)算器根據(jù)步驟二中獲得的實(shí)時(shí)的制動(dòng)減速度ades計(jì)算并獲得實(shí)時(shí)的總制動(dòng)力Fz,總制動(dòng)力Fz計(jì)算公式為:
mades=Fz+Fu,
式中,m為自車質(zhì)量,ades為制動(dòng)減速度,F(xiàn)u為空氣阻力、滾動(dòng)阻力以及坡道阻力之和;
步驟四、根據(jù)步驟三中獲得的總的制動(dòng)力Fz計(jì)算并獲得實(shí)時(shí)液壓管路所需壓力值P0以及氣室殼體13內(nèi)部的真空推力器氣室和大氣之間所需的壓力差ΔP1,P0、ΔP1利用如下公式聯(lián)合計(jì)算并獲得:
Fz=4F0,F(xiàn)推=P0*A,F(xiàn)壓=ΔP1*S,F(xiàn)推=F壓
式中:F0為單個(gè)輪子的制動(dòng)器產(chǎn)生的制動(dòng)力,d為輪缸直徑,N為制動(dòng)器單側(cè)油缸數(shù)目,C為制動(dòng)器效能因數(shù),R為制動(dòng)器工作半徑,r為輪胎半徑,F(xiàn)推為主缸活塞對(duì)油液的推力,F(xiàn)壓為大氣壓對(duì)氣室膜片產(chǎn)生的壓力,A為主缸活塞工作面積,S為氣室膜片工作面積;
真空度傳感器II22獲得實(shí)時(shí)真空推力器氣室與大氣之間的壓力差ΔP2,再根據(jù)閥門開度θ公式:θ=k*|ΔP1-ΔP2|,其中k為比例系數(shù),獲得閥門II26所需開度θ;
步驟五、車載ECU單元通過(guò)CAN總線將步驟四中獲得的閥門II26所需開度θ值發(fā)送到電子控制單元28,電子控制單元28分別控制伺服電機(jī)II27和伺服電機(jī)Ⅰ25,伺服電機(jī)II27開啟閥門II26至所需開度θ,伺服電機(jī)Ⅰ25關(guān)閉閥門Ⅰ24,真空貯氣罐5對(duì)真空推力器氣室進(jìn)行抽氣,以調(diào)節(jié)真空推力器氣室與大氣之間的實(shí)時(shí)壓力差ΔP2,從而進(jìn)一步調(diào)節(jié)液壓管路實(shí)時(shí)壓力值P。同時(shí)壓力傳感器10將檢測(cè)到的液壓管路實(shí)時(shí)壓力值P通過(guò)電子控制單元28發(fā)送到車載ECU,真空度傳感器II22將檢測(cè)到的真空推力器氣室與大氣之間的實(shí)時(shí)壓力差ΔP2通過(guò)電子控制單元28發(fā)送到車載ECU,車載ECU比較液壓管路實(shí)時(shí)壓力值P和實(shí)時(shí)液壓管路所需壓力值P0的大?。?/p>
(a)實(shí)時(shí)壓力值P等于所需壓力值P0,車載ECU通過(guò)CAN總線使電子控制單元28發(fā)送閥門關(guān)閉信號(hào)給伺服電機(jī)II27,伺服電機(jī)II27關(guān)閉閥門II26,保持此壓力,以恒定目的制動(dòng)強(qiáng)度制動(dòng);
(b)實(shí)時(shí)壓力值P小于所需壓力值P0,車載ECU通過(guò)CAN總線使電子控制單元28發(fā)送閥門持續(xù)開啟信號(hào)給伺服電機(jī)II27,伺服電機(jī)II27按照θ=k*|ΔP1-ΔP2|開啟閥門II26至所需開度θ,持續(xù)對(duì)真空推力器氣室進(jìn)行抽氣,以調(diào)節(jié)真空推力器氣室與大氣之間的實(shí)時(shí)壓力差ΔP2,直至液壓管路實(shí)時(shí)壓力值P等于所需壓力值P0,伺服電機(jī)II27關(guān)閉閥門II26,保持此壓力,以恒定目的制動(dòng)強(qiáng)度制動(dòng);
(c)實(shí)時(shí)壓力值P大于所需壓力值P0,車載ECU通過(guò)CAN總線使電子控制單元28發(fā)送關(guān)閉信號(hào)給伺服電機(jī)II27,發(fā)送開啟信號(hào)給伺服電機(jī)Ⅰ25,伺服電機(jī)II27關(guān)閉閥門II26,伺服電機(jī)Ⅰ25按照θ=k*|ΔP1-ΔP2|控制閥門Ⅰ24開啟至所需開度θ,以調(diào)節(jié)真空推力器氣室與大氣之間的實(shí)時(shí)壓力差ΔP2,直至液壓管路實(shí)時(shí)壓力值P等于所需壓力值P0,電子控制單元28驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)Ⅰ25關(guān)閉閥門Ⅰ24,保持此壓力,以恒定目的制動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行制動(dòng);
步驟六、車載ECU的縱向控制系統(tǒng)獲得縱向距離D在加速度對(duì)應(yīng)的臨界安全距離Ln的區(qū)間范圍內(nèi)且v1<v2或縱向距離D不在加速度對(duì)應(yīng)的臨界安全距離Ln的區(qū)間范圍內(nèi)且v1<v2或縱向距離D不在加速度對(duì)應(yīng)的臨界安全距離Ln的區(qū)間范圍內(nèi)且v1≥v2,車載ECU單元通過(guò)CAN總線發(fā)送汽車再次啟動(dòng)信號(hào)給電子控制單元28,電子控制單元28控制伺服電機(jī)II27關(guān)閉閥門II26,電子控制單元28控制伺服電機(jī)Ⅰ25開啟閥門Ⅰ24,卸除氣室膜片17對(duì)制動(dòng)主缸推桿18的推力,真空度傳感器II22檢測(cè)到真空推力器氣室與大氣之間的壓力差ΔP2=0,汽車完全解除制動(dòng),電子控制單元28驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)Ⅰ25關(guān)閉閥門Ⅰ24,汽車行駛;
車載ECU的縱向控制系統(tǒng)獲得縱向距離D在加速度對(duì)應(yīng)的臨界安全距離Ln的區(qū)間范圍內(nèi)且v1≥v2,車載ECU發(fā)送制動(dòng)信號(hào),縱向控制系統(tǒng)中的加速度計(jì)算器根據(jù)獲得的實(shí)時(shí)的縱向距離D、實(shí)時(shí)的自車速度v1、實(shí)時(shí)的前方障礙物速度v2、實(shí)時(shí)的加速度對(duì)應(yīng)的臨界安全距離Ln,利用制動(dòng)減速度ades的公式獲得所需的實(shí)時(shí)制動(dòng)減速度ades,并重復(fù)步驟三至步驟六。
所述電動(dòng)真空泵2、真空度傳感器Ⅰ4、伺服電機(jī)Ⅰ25、伺服電機(jī)II27、儀表盤1、報(bào)警器6均與制動(dòng)系統(tǒng)的電子控制單元28電路連接。儀表盤1用于輸出顯示制動(dòng)系統(tǒng)的電子控制單元28傳輸?shù)某檎婵账俣?、電?dòng)真空泵2的氣壓、真空度傳感器Ⅰ4的電壓等數(shù)據(jù);報(bào)警器6的作用是當(dāng)真空度傳感器Ⅰ4的當(dāng)前電壓值超出正常工作電壓范圍時(shí),報(bào)警器6被觸發(fā),從而發(fā)出故障報(bào)警提示。
所述真空推力器只有真空推力器氣室一個(gè)前氣室,工作時(shí)靠大氣壓力壓氣室膜片17,從而推動(dòng)制動(dòng)主缸推桿18,故稱其為真空推力器。氣室殼體13由硬度強(qiáng)度均較大的剛性材料制成;氣室膜片17由硬度強(qiáng)度均較大的剛性材料制成,且氣室膜片17整體厚薄不均,從兩端至中間厚度逐漸增大,中間部分受力最大,故厚度也最大;氣室膜片17的中間部分有一凹槽,氣室膜片17通過(guò)中間部分的凹槽與制動(dòng)主缸推桿18連接;氣室膜片17的兩端通過(guò)彈性大、剛度小且牢固性強(qiáng)的彈性體材料14與氣室殼體13連接,有助于氣室膜片17復(fù)位。且該真空推力器氣室有兩個(gè)氣孔,分別是氣孔I15、氣孔II20,其中氣孔I15與閥門II26以及真空貯氣罐5相連接,氣孔II20與閥門Ⅰ24及大氣相連通。氣孔I15的作用是通過(guò)閥門II26和真空貯氣罐5對(duì)真空推力器氣室進(jìn)行抽氣,氣孔II20通過(guò)過(guò)濾環(huán)7、毛氈過(guò)濾環(huán)8與大氣相連通。過(guò)濾環(huán)7與毛氈過(guò)濾環(huán)8起到過(guò)濾空氣、減少真空推力器氣室被污染的作用。氣孔II20的作用是連接真空推力器氣室和大氣,并配合氣孔I15調(diào)節(jié)真空推力器氣室內(nèi)的氣壓。即通過(guò)調(diào)整閥門II26和閥門Ⅰ24的開度來(lái)調(diào)節(jié)制動(dòng)力。
實(shí)施例:
汽車正常行車無(wú)需制動(dòng)時(shí),該真空助力制動(dòng)控制系統(tǒng)的閥門II26和閥門Ⅰ24處于常閉狀態(tài)。
電動(dòng)真空泵2通過(guò)一個(gè)單向閥3與真空貯氣罐5連接,例如該電動(dòng)真空泵2采用DC12V電機(jī),抽氣速率60L/min,則相對(duì)真空度可達(dá)到-0.09MPa。
真空貯氣罐5上設(shè)有真空度傳感器Ⅰ4,該傳感器與電子控制單元28電連接,實(shí)時(shí)地將所測(cè)得的真空度值發(fā)送到電子控制單元28,經(jīng)電子控制單元28再發(fā)送到CAN總線,從而將數(shù)據(jù)共享。根據(jù)電動(dòng)真空泵2的功率將真空貯氣罐5的壓力范圍設(shè)置為55KPa~70KPa,容積為5L,保證了可以緊急制動(dòng)的能力。當(dāng)真空度傳感器Ⅰ4監(jiān)測(cè)到真空貯氣罐5內(nèi)的壓力低于所述下限值55KPa時(shí),電子控制單元28發(fā)送抽真空控制命令,驅(qū)動(dòng)電動(dòng)真空泵2對(duì)真空貯氣罐5進(jìn)行抽真空;當(dāng)真空度傳感器Ⅰ4監(jiān)測(cè)到真空貯氣罐5內(nèi)的壓力值超過(guò)所述上限值70KPa時(shí),電子控制單元28發(fā)送停止抽真空控制命令,停止電動(dòng)真空泵2對(duì)真空貯氣罐5進(jìn)行抽真空,這樣一來(lái)可以減少制動(dòng)消耗的能量。
真空貯氣罐5在行車時(shí)抽氣到最大真空狀態(tài),使得制動(dòng)更容易一些。當(dāng)需要緊急制動(dòng)時(shí),電子控制單元28發(fā)送緊急制動(dòng)命令,驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)II27將閥門II26打開到最大開度狀態(tài),通過(guò)真空貯氣罐5對(duì)真空推力器氣室抽氣,此時(shí)氣室膜片17會(huì)以最快速度、最大推力推制動(dòng)主缸推桿18進(jìn)行制動(dòng)。當(dāng)需要緩速制動(dòng)時(shí),電子控制單元28發(fā)送緩速制動(dòng)命令,驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)II27將閥門II26打開到一定開度,通過(guò)真空貯氣罐5對(duì)真空推力器氣室抽氣,當(dāng)達(dá)到所要求的制動(dòng)強(qiáng)度時(shí),關(guān)閉閥門II26,進(jìn)而以恒定減速度進(jìn)行制動(dòng),并根據(jù)控制系統(tǒng)要求的制動(dòng)強(qiáng)度實(shí)時(shí)調(diào)整閥門II26和閥門Ⅰ24的開度。
閥門Ⅰ24與伺服電機(jī)Ⅰ25是剛性連接,閥門II26與伺服電機(jī)II27也是剛性連接,故伺服電機(jī)可以根據(jù)電子控制單元28發(fā)送來(lái)的執(zhí)行信號(hào)精確、快速地調(diào)節(jié)閥門的開度。
真空推力器的氣室外殼13內(nèi)設(shè)有真空度傳感器Ⅱ22,氣室外殼13內(nèi)為真空推力器氣室,真空度傳感器Ⅱ22實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)真空推力器氣室與大氣之間的壓差,并將所測(cè)得的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地發(fā)送給電子控制單元28。氣室膜片17通過(guò)中間部分的凹槽與制動(dòng)主缸推桿18連接。當(dāng)真空度傳感器Ⅱ22所測(cè)得的數(shù)值為0時(shí),即真空推力器氣室與大氣氣壓相同,都是一個(gè)大氣壓,此時(shí)氣室膜片17不移動(dòng)。當(dāng)真空度傳感器Ⅱ22所測(cè)得的數(shù)值不為0時(shí),此時(shí)氣室與大氣之間有壓差,如圖2所示,在大氣壓的作用下氣室膜片17向內(nèi)被壓從而推動(dòng)制動(dòng)主缸推桿18,并通過(guò)伺服電機(jī)調(diào)節(jié)閥門I和閥門II的開度來(lái)調(diào)節(jié)真空推力器氣室與大氣之間的壓力差,從而調(diào)節(jié)氣室膜片17對(duì)制動(dòng)主缸推桿18的推力,進(jìn)而達(dá)到所需制動(dòng)要求。
本實(shí)用新型的一種無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車真空助力制動(dòng)控制系統(tǒng)由制動(dòng)系統(tǒng)電子控制單元28控制,根據(jù)道路識(shí)別系統(tǒng)的雷達(dá)、攝像頭等探測(cè)設(shè)備探測(cè)到的前方路況信息,以及汽車根據(jù)CAN總線的車輛狀態(tài)信息和電子真空推力器反饋的制動(dòng)壓力信息等進(jìn)行綜合分析判斷,輸出制動(dòng)壓力,及時(shí)地實(shí)施制動(dòng),以提高無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車的行駛安全性。