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CN107117148A - 一种机械电子液压制动系统 - Google Patents

一种机械电子液压制动系统 Download PDF

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CN107117148A
CN107117148A CN201710219944.1A CN201710219944A CN107117148A CN 107117148 A CN107117148 A CN 107117148A CN 201710219944 A CN201710219944 A CN 201710219944A CN 107117148 A CN107117148 A CN 107117148A
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alarm
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尚雅层
来浩
李刚
齐忠霞
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Xian Technological University
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Xian Technological University
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Abstract

本发明公开了一种机械电子液压制动系统。该系统包括：踏板信号检测单元、发动机检测单元、转速检测单元、中央处理器、预警单元以及无线通信模块；转速检测单元用于实时检测方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号；踏板信号检测单元用于实时检测踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号；发动机检测单元用于实时检测发动机转速信号和发动机扭矩信号；该系统，通过微处理器对检测到的信息进行分析判断，并且通过预警单元发出报警信号，提示操作人员运行异常信号，并发出制动指令，有效的提高了驾驶的安全性。

Description

一种机械电子液压制动系统
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种机械电子液压制动系统。
背景技术
在汽车的安全问题中，制动安全问题尤为突出，因此拥有一套完善的制动系统对于汽车来说是非常重要的。随着电机技术与电控技术的发展，制动系统也有了很大的改进，出现了一些新型制动系统。
电子液压制动系统就是这样一种新型制动系统，它以电子元件替代了部分机械元件，使制动踏板不与制动主缸直接相连，同时利用传感器采集的信息来确定驾驶员的制动意图，最终控制执行器来完成制动操作，相较于传统的制动系统来说，具有更好的制动效果，增加了驾驶员制动过程的舒适感。
目前汽车上采用的电子液压制动系统主要采用高压蓄能器来实现建压，但高压蓄能器技术稳定性比较差，内部氮气极易泄露，一旦泄露，建压能力会大大降低，甚至可能导致汽车完全失去制动力，严重威胁了汽车的安全。
为了避免高压蓄能器的不稳定性可能带来的安全威胁，客观上需要提出一种新型机械式电子液压制动系统。
发明内容
为了克服现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种机械电子液压制动系统。
本发明提供了一种机械电子液压制动系统，包括：踏板信号检测单元、发动机检测单元、转速检测单元、中央处理器、预警单元以及无线通信模块；
所述转速检测单元用于实时检测方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号，并将所检测到的方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号实时发送给所述中央处理器；
所述踏板信号检测单元用于实时检测踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号，并将所检测到的踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号实时发送给所述中央处理器；
所述发动机检测单元用于实时检测发动机转速信号和发动机扭矩信号，并将所检测到的发动机转速信号和发动机扭矩信号实时发送给所述中央处理器；
所述中央处理器用于实时接收所述转速检测单元发送的方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号与设定的方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号进行实时对比，若所接收到的方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号三者中的一个或多个信号值高于设定值，所述中央处理器向所述预警单元发出转速异常报警指令；
所述中央处理器还用于实时接收所述踏板信号检测单元发送的踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号与设定的踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号进行实时对比，若所接收到的踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号三者中的一个或多个信号值高于设定值，所述中央处理器向所述预警单元发出踏板信号异常报警指令；
所述中央处理器还用于实时接收所述发动机检测单元发送的发动机转速信号和发动机扭矩信号并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的发动机转速信号和发动机扭矩信号与设定的发动机转速信号和发动机扭矩信号进行实时对比，若所接收到的发动机转速信号和发动机扭矩信号中的一个或者两个值高于设定值，所述中央处理器向所述预警单元发出发动机异常报警指令；
所述预警单元包括第一报警器、第二报警器以及第三报警器；所述第一报警器用于接收所述中央处理器发送来的转速异常报警指令并发出第一报警声；所述第二报警器用于接收所述中央处理器发送来的踏板信号异常报警指令并发出第二报警声；所述第三报警器用于接收所述中央处理器发送来的发动机异常报警指令并发出第三报警声；
所述无线通信模块用于实时接收所述中央处理器发送来的方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号并发给监控中心以及制动单元；所述无线通信模块还用于实时接收所述中央处理器发送来的踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号并发送给监控中心以及制动单元；所述无线通信模块还用于实时接收所述中央处理器发送来的发动机转速信号和发动机扭矩信号并发送给监控中心以及制动单元。
较佳地，所述中央处理器还信号连接有雷达传感器，所述雷达传感器安装在汽车的前端和后端的两侧，用于采集汽车前端和后端与障碍物之间的距离。
较佳地，所述中央处理器还信号连接有油门防误踩模块，所述油门防误踩模块通过雷达传感器、转速检测单元以及发动机检测单元分别收集各自数据传输到中央处理器，中央处理器通过预设的算法进行评估分析判断，得出是否是误踩油门的结论，从而发出相应指令到限油机构和刹车辅助机构。
较佳地，所述中央处理器还信号连接有故障诊断模块，所述故障诊断模块用于诊断实时检测系统中出现的故障并给出诊断信息。
较佳地，所述中央处理器还信号连接有显示器，所述显示器用于显示各传感器所检测到的数据和控制命令的确认输入。
较佳地，所述中央处理器还信号连接有防抱死模块。
较佳地，所述中央处理还信号连接有锁止模块，所述锁止模块用于在制动单元失灵时，提供自锁功能。
较佳地，所述中央处理器是MSP430单片机或型号为OMRON CP1E-N20DR-D的PLC控制器。
较佳地，所述无线通信模块是3G无线通信模块、4G无线通信模块或WIFI模块。
本发明一种机械电子液压制动系统，通过转速检测单元、踏板信号检测单元以及发动机检测单元检测汽车的运动信息，通过微处理器对检测到的信息进行分析判断，并且通过预警单元发出报警信号，提示操作人员运行异常信号，并发出制动指令，有效的提高了驾驶的安全性。
附图说明
图1为本发明提供的一种机械电子液压制动系统的系统框图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
如图1所示，本发明实施例提供了一种机械电子液压制动系统，包括：踏板信号检测单元、发动机检测单元、转速检测单元、中央处理器、预警单元以及无线通信模块；所述转速检测单元用于实时检测方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号，并将所检测到的方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号实时发送给所述中央处理器；所述踏板信号检测单元用于实时检测踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号，并将所检测到的踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号实时发送给所述中央处理器；所述发动机检测单元用于实时检测发动机转速信号和发动机扭矩信号，并将所检测到的发动机转速信号和发动机扭矩信号实时发送给所述中央处理器；所述中央处理器用于实时接收所述转速检测单元发送的方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号与设定的方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号进行实时对比，若所接收到的方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号三者中的一个或多个信号值高于设定值，所述中央处理器向所述预警单元发出转速异常报警指令；所述中央处理器还用于实时接收所述踏板信号检测单元发送的踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号与设定的踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号进行实时对比，若所接收到的踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号三者中的一个或多个信号值高于设定值，所述中央处理器向所述预警单元发出踏板信号异常报警指令；所述中央处理器还用于实时接收所述发动机检测单元发送的发动机转速信号和发动机扭矩信号并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的发动机转速信号和发动机扭矩信号与设定的发动机转速信号和发动机扭矩信号进行实时对比，若所接收到的发动机转速信号和发动机扭矩信号中的一个或者两个值高于设定值，所述中央处理器向所述预警单元发出发动机异常报警指令；所述预警单元包括第一报警器、第二报警器以及第三报警器；所述第一报警器用于接收所述中央处理器发送来的转速异常报警指令并发出第一报警声；所述第二报警器用于接收所述中央处理器发送来的踏板信号异常报警指令并发出第二报警声；所述第三报警器用于接收所述中央处理器发送来的发动机异常报警指令并发出第三报警声；所述无线通信模块用于实时接收所述中央处理器发送来的方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号并发给监控中心以及制动单元；所述无线通信模块还用于实时接收所述中央处理器发送来的踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号并发送给监控中心以及制动单元；所述无线通信模块还用于实时接收所述中央处理器发送来的发动机转速信号和发动机扭矩信号并发送给监控中心以及制动单元。本发明一种机械电子液压制动系统，通过转速检测单元、踏板信号检测单元以及发动机检测单元检测汽车的运动信息，通过微处理器对检测到的信息进行分析判断，并且通过预警单元发出报警信号，提示操作人员运行异常信号，并发出制动指令，有效的提高了驾驶的安全性。
进一步地，所述中央处理器还信号连接有雷达传感器，所述雷达传感器安装在汽车的前端和后端的两侧，用于采集汽车前端和后端与障碍物之间的距离。
进一步地，所述中央处理器还信号连接有油门防误踩模块，所述油门防误踩模块通过雷达传感器、转速检测单元以及发动机检测单元分别收集各自数据传输到中央处理器，中央处理器通过预设的算法进行评估分析判断，得出是否是误踩油门的结论，从而发出相应指令到限油机构和刹车辅助机构。
进一步地，所述中央处理器还信号连接有故障诊断模块，所述故障诊断模块用于诊断实时检测系统中出现的故障并给出诊断信息。
进一步地，所述中央处理器还信号连接有显示器，所述显示器用于显示各传感器所检测到的数据和控制命令的确认输入。
进一步地，所述中央处理器还信号连接有防抱死模块。
进一步地，所述中央处理还信号连接有锁止模块，所述锁止模块用于在制动单元失灵时，提供自锁功能。
进一步地，所述中央处理器是MSP430单片机或型号为OMRON CP1E-N20DR-D的PLC控制器。
进一步地，所述无线通信模块是3G无线通信模块、4G无线通信模块或WIFI模块。
综上所述，本发明实施例提供的一种机械电子液压制动系统，包括：踏板信号检测单元、发动机检测单元、转速检测单元、中央处理器、预警单元以及无线通信模块；所述转速检测单元用于实时检测方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号，并将所检测到的方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号实时发送给所述中央处理器；所述踏板信号检测单元用于实时检测踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号，并将所检测到的踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号实时发送给所述中央处理器；所述发动机检测单元用于实时检测发动机转速信号和发动机扭矩信号，并将所检测到的发动机转速信号和发动机扭矩信号实时发送给所述中央处理器；所述中央处理器用于实时接收所述转速检测单元发送的方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号与设定的方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号进行实时对比，若所接收到的方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号三者中的一个或多个信号值高于设定值，所述中央处理器向所述预警单元发出转速异常报警指令；所述中央处理器还用于实时接收所述踏板信号检测单元发送的踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号与设定的踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号进行实时对比，若所接收到的踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号三者中的一个或多个信号值高于设定值，所述中央处理器向所述预警单元发出踏板信号异常报警指令；所述中央处理器还用于实时接收所述发动机检测单元发送的发动机转速信号和发动机扭矩信号并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的发动机转速信号和发动机扭矩信号与设定的发动机转速信号和发动机扭矩信号进行实时对比，若所接收到的发动机转速信号和发动机扭矩信号中的一个或者两个值高于设定值，所述中央处理器向所述预警单元发出发动机异常报警指令；所述预警单元包括第一报警器、第二报警器以及第三报警器；所述第一报警器用于接收所述中央处理器发送来的转速异常报警指令并发出第一报警声；所述第二报警器用于接收所述中央处理器发送来的踏板信号异常报警指令并发出第二报警声；所述第三报警器用于接收所述中央处理器发送来的发动机异常报警指令并发出第三报警声；所述无线通信模块用于实时接收所述中央处理器发送来的方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号并发给监控中心以及制动单元；所述无线通信模块还用于实时接收所述中央处理器发送来的踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号并发送给监控中心以及制动单元；所述无线通信模块还用于实时接收所述中央处理器发送来的发动机转速信号和发动机扭矩信号并发送给监控中心以及制动单元。本发明一种机械电子液压制动系统，通过转速检测单元、踏板信号检测单元以及发动机检测单元检测汽车的运动信息，通过微处理器对检测到的信息进行分析判断，并且通过预警单元发出报警信号，提示操作人员运行异常信号，并发出制动指令，有效的提高了驾驶的安全性。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种机械电子液压制动系统，其特征在于，包括：踏板信号检测单元、发动机检测单元、转速检测单元、中央处理器、预警单元以及无线通信模块；
所述转速检测单元用于实时检测方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号，并将所检测到的方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号实时发送给所述中央处理器；
所述踏板信号检测单元用于实时检测踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号，并将所检测到的踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号实时发送给所述中央处理器；
所述发动机检测单元用于实时检测发动机转速信号和发动机扭矩信号，并将所检测到的发动机转速信号和发动机扭矩信号实时发送给所述中央处理器；
所述中央处理器用于实时接收所述转速检测单元发送的方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号与设定的方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号进行实时对比，若所接收到的方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号三者中的一个或多个信号值高于设定值，所述中央处理器向所述预警单元发出转速异常报警指令；
所述中央处理器还用于实时接收所述踏板信号检测单元发送的踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号与设定的踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号进行实时对比，若所接收到的踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号三者中的一个或多个信号值高于设定值，所述中央处理器向所述预警单元发出踏板信号异常报警指令；
所述中央处理器还用于实时接收所述发动机检测单元发送的发动机转速信号和发动机扭矩信号并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的发动机转速信号和发动机扭矩信号与设定的发动机转速信号和发动机扭矩信号进行实时对比，若所接收到的发动机转速信号和发动机扭矩信号中的一个或者两个值高于设定值，所述中央处理器向所述预警单元发出发动机异常报警指令；
所述预警单元包括第一报警器、第二报警器以及第三报警器；所述第一报警器用于接收所述中央处理器发送来的转速异常报警指令并发出第一报警声；所述第二报警器用于接收所述中央处理器发送来的踏板信号异常报警指令并发出第二报警声；所述第三报警器用于接收所述中央处理器发送来的发动机异常报警指令并发出第三报警声；
所述无线通信模块用于实时接收所述中央处理器发送来的方向盘转角信号、车辆横摆角速度信号以及车辆侧向加速度信号并发给监控中心以及制动单元；所述无线通信模块还用于实时接收所述中央处理器发送来的踏板角度信号、踏板位移信号以及踏板速率信号并发送给监控中心以及制动单元；所述无线通信模块还用于实时接收所述中央处理器发送来的发动机转速信号和发动机扭矩信号并发送给监控中心以及制动单元。
2.如权利要求1所述的一种机械电子液压制动系统，其特征在于，所述中央处理器还信号连接有雷达传感器，所述雷达传感器安装在汽车的前端和后端的两侧，用于采集汽车前端和后端与障碍物之间的距离。
3.如权利要求1所述的一种机械电子液压制动系统，其特征在于，所述中央处理器还信号连接有油门防误踩模块，所述油门防误踩模块通过雷达传感器、转速检测单元以及发动机检测单元分别收集各自数据传输到中央处理器，中央处理器通过预设的算法进行评估分析判断，得出是否是误踩油门的结论，从而发出相应指令到限油机构和刹车辅助机构。
4.如权利要求1所述的一种机械电子液压制动系统，其特征在于，所述中央处理器还信号连接有故障诊断模块，所述故障诊断模块用于诊断实时检测系统中出现的故障并给出诊断信息。
5.如权利要求1所述的一种机械电子液压制动系统，其特征在于，所述中央处理器还信号连接有显示器，所述显示器用于显示各传感器所检测到的数据和控制命令的确认输入。
6.如权利要求1所述的一种机械电子液压制动系统，其特征在于，所述中央处理器还信号连接有防抱死模块。
7.如权利要求1所述的一种机械电子液压制动系统，其特征在于，所述中央处理还信号连接有锁止模块，所述锁止模块用于在制动单元失灵时，提供自锁功能。
8.如权利要求1所述的一种机械电子液压制动系统，其特征在于，所述中央处理器是MSP430单片机或型号为OMRON CP1E-N20DR-D的PLC控制器。
9.如权利要求1所述的一种机械电子液压制动系统，其特征在于，所述无线通信模块是3G无线通信模块、4G无线通信模块或WIFI模块。
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