CN105459985B - 一种用于商用车制动踏板的限位系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于商用车制动踏板的限位系统，包括位移传感器、单片机、压力调节阀、制动踏板限位机构；制动踏板限位机构包括底座、一二级限位挡板、第一驱动电机，第一驱动电机通过齿轮齿条机构带动二级限位挡板在一级限位挡板腔体内做伸缩运动；制动踏板限位机构对应设在制动踏板左下方；压力调节阀上设有第二驱动电机，位移传感器对应设在制动踏板的正下方，单片机上分别集成有气压监测模块和CAN通讯模块，压力调节阀与气压监测模块电连接，位移传感器与单片机连接，单片机分别与第一第二驱动电机连接，单片机通过CAN通讯模块与车载ECU连接。系统增强了制动踏板可靠性，避免对驾驶员腿部造成伤害；安装便捷，通用性好。

Description

一种用于商用车制动踏板的限位系统

技术领域

本发明涉及汽车制动系统技术领域，尤其涉及一种用于商用车制动踏板的限位系统。

背景技术

现有汽车制动踏板的限位通常采用两种方式：第一种是通过在车内制动踏板上方设置限位横梁，限制车辆高速碰撞时制动踏板向上向后的位移，进而实现对驾驶员腿部的保护；第二种是通过将制动踏板臂设计为可断结构，车辆高速碰撞时制动踏板臂会自动断裂。第一种方式中限位横梁通常固定在仪表板安装梁上，这就要求仪表板安装梁必须满足一定的强度要求，从而导致整车质量和成本增加，且限位横梁的布置对车内布置空间要求较高。第二种方式中对制动踏板臂的设计要求和生产要求较高，且制动踏板臂断裂过程中断口处会形成尖角，从而增大了对驾驶员腿部伤害的风险。同时，在车辆行驶过程中，若发生紧急情况，上述两种限位方式均不能在满足制动气压的前提下，通过踏板限位使车辆迅速制动。

发明内容

为增强制动踏板的限位可靠性，保护驾驶员的腿部免受伤害，本发明提出一种用于商用车制动踏板的限位系统。

为此，本发明的技术方案为：一种用于商用车制动踏板的限位系统，其特征在于：包括位移传感器、单片机、压力调节阀、制动踏板限位机构；所述制动踏板限位机构包括底座、一级限位挡板、二级限位挡板、第一驱动电机，第一驱动电机固定在底座上，二级限位挡板穿插在一级限位挡板上，一级限位挡板固定在底座上，底座固定在驾驶室地板上，第一驱动电机通过齿轮齿条机构带动二级限位挡板在一级限位挡板腔体内做伸缩运动；制动踏板限位机构对应设在制动踏板的左下方；所述压力调节阀设在制动泵上，压力调节阀上设有第二驱动电机，所述位移传感器对应设在制动踏板的正下方，所述单片机上分别集成有气压监测模块和CAN通讯模块，压力调节阀与气压监测模块电连接，位移传感器与单片机输入端连接，单片机输出端分别与第一驱动电机和第二驱动电机连接，单片机通过CAN通讯模块与车载ECU连接；

单片机根据驾驶员踩下制动踏板的缓急程度，即位移传感器在单位时间内的变化量，控制第二 驱动电机工作，从而控制压力调节阀的流量，并通过气压监测模块进行监测，使制动踏板能够在小行程内产生足够的制动气压；此时，单片机通过内部程序计算出制动踏板需要的最小行程，并将控制信号传递至第一驱动电机，配合位移传感器监测的数据控制制动踏板限位机构中的二级限位挡板伸缩运动至需要的限位高度，从而对制动踏板进行限位；制动过程中CAN通讯模块对车辆速度进行监测，踩下制动踏板后车速无明显降低，CAN通讯模块发送信号至ECU，喷油器执行断油处理，完成车辆制动。

有益效果：

本发明通过在制动踏板下方分别设置制动踏板限位机构和位移传感器，并结合单片机及压力调节阀，从而实现制动踏板较小的位移范围内的制动，提高制动速率，避免安全隐患发生；分析计算后通过对制动踏板限位机构中二级限位挡板伸缩量的控制，实现对制动踏板的限位，提高了限位的准确性。该系统有效增强了制动踏板的可靠性，避免对驾驶员腿部造成伤害；安装便捷，通用性好；操作轻便，便于对突发情况下的安全控制。

附图说明

图1为本发明中制动踏板限位机构及位移传感器与制动踏板配合安装的结构示意图；

图2为本发明中制动踏板限位机构的主视图；

图3为本发明中制动踏板限位机构的俯视图；

图4为本发明的工作原理图；

图中标号为：1、驾驶室地板；2、制动踏板；3、制动踏板限位机构；4、位移传感器；5、底座；6、一级限位挡板；7、二级限位挡板；8、第一驱动电机；9、安装孔；10、单片机；11、压力调节阀；12、第二驱动电机；13、气压监测模块；14、CAN通讯模块；15、ECU；

a、制动踏板限位极限上端；b、制动踏板限位极限下端。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图3、图4所示，一种用于商用车制动踏板的限位系统，包括位移传感器4、单片机10、压力调节阀11、制动踏板限位机构3；所述制动踏板限位机构3包括底座5、一级限位挡板6、二级限位挡板7、第一驱动电机8，装配时：将第一驱动电机8固定在底座5上，将二级限位挡板7穿插在一级限位挡板6上，将一级限位挡板6固定在底座5上，再将底座5通过四个角上的安装孔9固定在驾驶室地板1上，使用时第一驱动电机8通过齿轮齿条机构带动二级限位挡板7在一级限位挡板6的腔体内做伸缩运动；将整个制动踏板限位机构3对应设在制动踏板2的左下方，一级限位挡板6用来限制制动踏板2的下端，具体为：单片机分析限位信息，发送信号至第一驱动电机8，第一驱动电机控制齿轮转动，并通过齿条将旋转运动转换为直线运动，从而带动二级限位挡板7进行上下运动，当二级限位挡板6全部缩回时，该机构可以限制到制动踏板限位极限下端b处，反之可限制到制动踏板限位极限上端a处；所述压力调节阀11设在汽车制动泵上，在压力调节阀11上设有第二驱动电机12，将所述位移传感器4对应设在制动踏板2的正下方，在所述单片机10上分别集成有气压监测模块13和CAN通讯模块14，使用时：将压力调节阀11与气压监测模块13电连接，将位移传感器4与单片机10的输入端连接，将单片机10的输出端分别与第一驱动电机8和第二驱动电机12连接，最后将单片机10通过CAN通讯模块14与车载ECU15连接；系统工作时，单片机根据驾驶员踩下制动踏板的缓急程度，即位移传感器在单位时间内的变化量，控制第二驱动电机工作，从而控制压力调节阀的流量，并通过气压监测模块进行监测，使制动踏板能够在小行程内产生足够的制动气压；此时，单片机通过内部程序计算出制动踏板需要的最小行程，并将控制信号传递至第一驱动电机，配合位移传感器监测的数据控制制动踏板限位机构中的二级限位挡板伸缩运动至需要的限位高度，从而对制动踏板进行限位；制动过程中CAN通讯模块对车辆速度进行监测，踩下制动踏板后车速无明显降低，CAN通讯模块发送信号至ECU，喷油器执行断油处理，完成车辆制动。

本发明通过在制动踏板下方分别设置制动踏板限位机构和位移传感器，并结合单片机及压力调节阀，从而实现制动踏板较小的位移范围内的制动，提高制动速率，避免安全隐患发生；分析计算后通过对制动踏板限位机构中二级限位挡板伸缩量的控制，实现对制动踏板的限位，提高了限位的准确性。该系统有效增强了制动踏板的可靠性，避免对驾驶员腿部造成伤害；安装便捷，通用性好；操作轻便，便于对突发情况下的安全控制。

以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非用以局限本发明的专利范围，故凡运用本发明说明书内容所作的等效变换，均同理包含在本发明的范围之内。

Claims (1)

1.一种用于商用车制动踏板的限位系统，包括位移传感器、单片机、压力调节阀、制动踏板限位机构；其特征在于，所述制动踏板限位机构包括底座、一级限位挡板、二级限位挡板、第一驱动电机，第一驱动电机固定在底座上，二级限位挡板穿插在一级限位挡板上，一级限位挡板固定在底座上，底座固定在驾驶室地板上，第一驱动电机通过齿轮齿条机构带动二级限位挡板在一级限位挡板腔体内做伸缩运动；制动踏板限位机构对应设在制动踏板的左下方；所述压力调节阀设在制动泵上，压力调节阀上设有第二驱动电机，所述位移传感器对应设在制动踏板的正下方，所述单片机上分别集成有气压监测模块和CAN通讯模块，压力调节阀与气压监测模块电连接，位移传感器与单片机输入端连接，单片机输出端分别与第一驱动电机和第二驱动电机连接，单片机通过CAN通讯模块与车载ECU连接；

单片机根据驾驶员踩下制动踏板的缓急程度，即位移传感器在单位时间内的变化量，控制第二 驱动电机工作，从而控制压力调节阀的流量，并通过气压监测模块进行监测，使制动踏板能够在小行程内产生足够的制动气压；此时，单片机通过内部程序计算出制动踏板需要的最小行程，并将控制信号传递至第一驱动电机，配合位移传感器监测的数据控制制动踏板限位机构中的二级限位挡板伸缩运动至需要的限位高度，从而对制动踏板进行限位；制动过程中CAN通讯模块对车辆速度进行监测，踩下制动踏板后车速无明显降低，CAN通讯模块发送信号至ECU，喷油器执行断油处理，完成车辆制动。