[发明专利]一种基于有人和无人驾驶模式的FSAC赛车主动制动系统

权利要求书

1.一种基于有人和无人驾驶模式的FSAC赛车主动制动系统，其特征在于：包括第一主动制动主缸、第二主动制动主缸、直线电机、第一被动制动主缸、第二被动制动主缸、第一二位三通电磁阀、第二二位三通电磁阀、无人驾驶控制系统；

所述的第一主动制动主缸、第二主动制动主缸和直线电机设在前舱壳体下部，第一主动制动主缸和第二主动制动主缸并列设在直线电机的两侧，直线电机的伸缩杆与第一主动制动主缸和第二主动制动主缸的活塞杆相连；第一被动制动主缸、第二被动制动主缸并列设置在赛车前舱内，第一被动制动主缸和第二被动制动主缸的活塞杆与制动主缸平衡杆相连；第一主动制动主缸通过管路与第一二位三通电磁阀的常闭端相连，第一被动制动主缸通过管路与第一二位三通电磁阀的常开端相连；第二主动制动主缸通过管路与第二二位三通电磁阀的常闭端相连；第二被动制动主缸通过管路与第二二位三通电磁阀的常开端相连；第一二位三通电磁阀的输出端与前轮制动轮缸相连，第二二位三通电磁阀的输出端与后轮制动轮缸相连；

所述的无人驾驶控制系统包括电控单元ECU、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第一PMOS管、第二PMOS管、DCDC转换器、无人驾驶模式按钮、无人驾驶系统主开关，电控单元ECU包括正转信号输出端、反转信号输出端和紧急制动信号输出端，其中，正转信号输出端同时与第一NMOS管和第一PMOS管的栅极端相连，第一NMOS管源极接GND，第一PMOS管源极接整车低压电源com端，二者漏极与直线电机负极相连；反转信号输出端同时与第二PMOS管和第二NMOS管的栅极端相连，第二PMOS管源极接整车低压电源com端，第二NMOS管源极接GND，二者漏极与直线电机正极相连；紧急制动信号输出端同时与第三NMOS管和第四NMOS管的栅极端相连，第三NMOS管的漏极连接DCDC转换器，源极与直线电机正极相连同时串联下拉电阻接GND；第四NMOS管源极接GND，漏极与直线电机负极相连；无人驾驶模式按钮与电控单元ECU相连，无人驾驶系统主开关一端与整车低压电源com端相连，另一端与第一二位三通电磁阀和第二二位三通电磁阀相连，无人驾驶系统主开关中的继电器一端与电控单元ECU相连，另一端接GND。

2.根据权利要求1所述的一种基于有人和无人驾驶模式的FSAC赛车主动制动系统，其特征在于：所述的第一二位三通电磁阀的输出端与前三通阀相连，前三通阀另两端分别与两前轮制动轮缸相连；第二二位三通电磁阀的输出端与后三通阀相连，后三通阀另两端分别与ABS泵相连，ABS泵与两后轮制动轮缸相连。

3.根据权利要求1所述的一种基于有人和无人驾驶模式的FSAC赛车主动制动系统，其特征在于：所述的直线电机的伸缩杆与第一主动制动主缸和第二主动制动主缸的活塞杆同向设置，直线电机的伸缩杆前端设有垂直的主动连杆，主动连杆两端分别与第一主动制动主缸和第二主动制动主缸的活塞杆相连，直线电机的伸缩杆回缩过程压缩第一主动制动主缸和第二主动制动主缸的液压缸建压。

4.根据权利要求1所述的一种基于有人和无人驾驶模式的FSAC赛车主动制动系统，其特征在于：所述的制动主缸平衡杆与制动踏板相连；第一主动制动主缸、第二主动制动主缸、第一被动制动主缸、第二被动制动主缸分别与储液罐相连。

5.根据权利要求1所述的一种基于有人和无人驾驶模式的FSAC赛车主动制动系统，其特征在于：控制方法如下：

当驾驶舱内的无人驾驶模式按钮未被按下时，无人驾驶系统主开关中的继电器断电，无人驾驶系统主开关断开，赛车处于有人驾驶模式，此时第一二位三通电磁阀和第二二位三通电磁阀的常开端与输出端接通，通过常开通路将第一被动制动主缸与前轮制动轮缸连通，第二被动制动主缸与后轮制动轮缸连通，接入制动回路，由车手通过制动踏板对第一被动制动主缸和第二被动制动主缸建压，制动液分别通过第一二位三通电磁阀和第二二位三通电磁阀的常开端及输出端进入前后轮的制动轮缸进行制动，实现有人驾驶模式下的制动功能；

当驾驶舱内的无人驾驶模式按钮被按下时，电控单元ECU自检判断所有与无人驾驶系统功能有关的设备无异常后，发出控制信号控制继电器通电，继电器带动无人驾驶系统主开关连通，赛车进入无人驾驶模式，无人驾驶系统主开关控制第一二位三通电磁阀和第二二位三通电磁阀的常闭端与输出端接通，将第一主动制动主缸与前轮制动轮缸连通，第二主动制动主缸与后轮制动轮缸连通，接入制动回路，隔离第一被动制动主缸和第二被动制动主缸；

根据电控单元ECU指令，控制策略如下：

(1)当电控单元ECU发出正转指令，正转信号输出端输出信号，第一NMOS管导通，第一PMOS管截止，直线电机负极接GND；反转信号输出端和紧急制动信号输出端无信号输出，第二PMOS管导通，第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管截止，直线电机正极接入整车低压电源正转，伸缩杆回缩，通过主动连杆压缩活塞杆在第一主动制动主缸和第二主动制动主缸建压，制动液分别通过第一二位三通电磁阀和第二二位三通电磁阀的常闭端及输出端进入前后轮的制动轮缸进行制动，实现无人驾驶模式下的行车制动；

(2)当电控单元ECU发出反转指令，反转信号输出端输出信号，第二NMOS管导通，第二PMOS管截止，直线电机正极接GND；正转信号输出端和紧急制动信号输出端无信号输出，第一PMOS管导通，第一NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管截止，直线电机负极接入整车低压电源反转，伸缩杆推出，通过主动连杆拉动活塞杆释放第一主动制动主缸和第二主动制动主缸液压力，制动液回流释放制动力；

(3)当出现紧急情况时，电控单元ECU判断后发出紧急制动指令，紧急制动信号输出端输出信号，第三NMOS管和第四NMOS管导通，直线电机正极接入DCDC转换器输出的高电压，直线电机负极接GND，快速正转，伸缩杆快速回缩，通过主动连杆迅速压缩活塞杆在第一主动制动主缸和第二主动制动主缸建压，使赛车紧急制动，从而实现紧急制动功能；

紧急制动未触发时，对应直线电机正极为电阻下拉接地，直线电机负极为悬空状态，均不影响正转、反转信号的输入。