[发明专利]一种车用自励式液冷缓速器电子控制装置

说明书

技术领域

本发明是一种可以对自励式液冷缓速器制动力矩进行控制的电子控制装置，该装置对输入自励式液冷缓速器励磁线圈的电流进行管理，当励磁电流改变大小时，缓速器的制动力矩随着励磁电流改变而改变，从而达到控制自励式液冷缓速器的目的。该装置把输入自励式缓速器励磁电流大小划分为四个档位，采用大功率电流的输出的方式，对自励式液冷缓速器提供稳定且不间断的励磁电流，缓速器根据励磁电流的大小发出不同的电量，从而节省了汽车本身的电池用电量，提高了缓速器的使用效果。

背景技术

自励式液冷缓速器是一种新型的汽车辅助制动装置，其制动力矩控制方法有别于以蓄电池恒定直流电压为电源的普通电涡流缓速器。自励式液冷缓速器自身带有发电装置，需要提供一定的励磁电流才能发电，在工作时对电控单元有特殊要求。为了保持恒速的下坡制动状态，自励式液冷缓速器制动力必须随着车速的变化而改变，因此必须实时采集汽车的行驶速度。自励式液冷缓速器在工作长时间后采用液冷方式进行散热，因此缓速器控制系统需要采集缓速器以及液体的温度。传统的控制方式难以达到预期效果，针对自励式液冷缓速器的结构及上述功能，缓速器电控单元系统采用PWM脉冲控制方法，用大功率开关管输出励磁电流，同时还需要CAN通信达到缓速器与汽车之间实时通信的效果。

传统的缓速器控制方法有继电器控制方式，继电器控制指的是采用继电器作为执行元件的一种控制方式。通过继电器触点的吸合来控制电涡流缓速器励磁线圈的接通对数，从而控制定子励磁线圈的电流大小达到缓速效果。这种控制方式较为直观，成本较低，但是继电器是靠触点的接触来接通电路的，这样在自励式液冷缓速器的工作过程中，继电器就要频繁的吸合和断开，触点寿命会很低，而且制动力矩的变化分级不连续，制动力突然变化，使汽车受到一定的冲击，机械触点频繁动作感性负载大电流拉弧烧坏触点，造成作时间不拖刹，因此继电器本身的使用寿命较低，而且各继电器控制的电感负载工作时间不等，导致各负载经济寿命不等，使得缓速器老化不均衡，造成自励式液冷缓速器整体寿命降低，使用成本升高。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种自励式缓速器的智能控制装置，以单片专用高速CPU为核心，通过检测来自速度传感器、温度传感器、ABS信号、巡航信号、手柄开关的信号经模数转换成数字信号，通过接收来自速度传感器的脉冲经F-V转换形成速度数据来及时反馈汽车行驶速度。采集到的各种数据经CPU运算处理，采用CAN通信方式实现与车身实时通信用，用PWM脉宽调制方式控制大功率开关管导通时间的比例，达到控制缓速器线圈电流大小的目的。同时还具有人工智能管理能力：包括操作失误的保护、温度异常的保护、自动巡航模式的实现。该车用自励式液冷缓速器电子控制装置包括微处理器时钟电路、复位电路、24V~5V的供电电路、输入档位切换电路、速度传感器模拟输入电路1、温度传感器模拟输入电路2、ABS输入电路、巡航信号输入电路、档位指示灯电路、操作失误关断电路、串口通信电路、CAN通信电路、刹车灯控制电路和励磁电流大功率输出电路，其中速度传感器模拟输入电路1、温度传感器模拟输入电路2、ABS输入电路和巡航信号输入电路组成数据采集模块电路。这是本发明专利的创新点之一。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案，结合图1～图10对本发明做进一步说明：

如图1所示， 微处理器U1的型号为MC9S12XS64，微处理器U1接口PT0、PT1、PT2、PT3与输入档位切换电路连接，控制自励式液冷缓速器档位的切换；微处理器U1接口PT7、PT5、PT2、 PT6、PAD00与数据采集模块电路连接，采集温度、速度、巡航、ABS信号；系统电源模块电路与微处理器U1接口VDDR、VSS1连接，给微处理器和各模块电路提供电源；微处理器U1的EXTAL和XTAL引脚用于时钟电路，时钟电路对整个控制系统的运行非常重要，采用MC9S12单片机的典型时钟电路，通过一个16MHz的外部晶振X1接在单片机的外部晶振输入接口EXTAL和XTAL上。微处理器U1的接口PA3与刹车灯控制电路连接提示缓速器开始工作，操作失误关断电路连接微处理器U1的接口PMW4，微处理器U1的接口PWM1、PWM0与励磁电流大功率输出电路连接，根据档位的不同输出不同的PWM脉冲，所述励磁电流大功率输出电路输出端连接到自励式液冷缓速器定子线圈，根据PWM脉宽调制输出不同的励磁电流，从而控制自励式液冷缓速器的制动力矩，微处理器U1接口TXCAN0、RXCAN0与CAN通信模块电路连接实现与汽车的实时通信。