CN201309477Y - 汽车后退电子制动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种汽车后退电子制动系统，包括倒车雷达、液压调节器、电控油门装置、轮速传感器、节气门、中控台，倒车雷达、中控台设在仪表盘内部，倒车雷达、液压调节器、电控油门装置、轮速传感器、节气门内均有控制单元，并集中安装在仪表盘内的中控台内部，以通讯线路相互连接，倒车雷达控制单元与接液压调节器控制单元、电控油门装置控制单元，液压调节器控制单元、电控油门装置控制单元设有计算及控制程序，液压调节器控制单元、电控油门装置控制单元预置了倒车雷达输入的数据运行控制程序，电控油门装置与节气门连接，液压调节器与车轮上的制动气缸连接。本实用新型通过倒车雷达检测到数据实现倒车速度控制，结构简单、安全可靠。

Description

汽车后退电子制动系统

技术领域

本实用新型涉及一种汽车后退制动系统，特别是涉及一种汽车后退时通过安装在车上的电子部件自动控制汽车运动的系统，属于汽车制动技术领域。

背景技术

汽车制动，随着汽车发展的进程已有二百多年的历史，在人们的汽车驾驶生活中有着十分重要的地位。汽车的制动从单纯的制动汽车，到复杂的ABS(防抱死制动系统)、EBD(电子制动分配系统)、ASR(驱动防滑系统，又称牵引力控制系统)、ESP(电控行驶平稳系统)等，随着科学技术的高速发展，各种汽车制动系统在汽车应用中得到广泛使用。各种汽车制动系统给日常行车带来极大的安全性，但应用于汽车后退制动上的作用很少，汽车倒车只能依靠倒车雷达或影像显示作为辅助，然后手动操作制动。对于突然出现紧急情况或一时大意以及特殊路况需要增加动力而产生失控的危险，手动操作制动已无法保证车辆与人员的安全。

随着汽车的大量普及以及汽车数量的大量增加，汽车的安全问题特别是汽车后退过程中的安全问题显得越来越重要。由于汽车后退时，驾驶员对汽车后部、左侧、右侧、左前方、右前方的突发情况很难做到了如指掌，如视线无法顾及到的坑、障碍物、瞬间穿过的行人或其它运动物体，都很难在汽车后退瞬间掌握，因而，经常出现汽车后退时某部位碰撞事故，对本车辆、行人或其它运动物体造成伤害。为了防止汽车后退时出现碰撞事故，现有技术中开发了一种倒车雷达，倒车雷达通过探测到车尾的异常情况并发出警告声，提示驾驶员采取措施，但是，尽管这种倒车雷达能够对驾驶员起到提示作用，但是，这种提示对驾驶员来说往往有一个延时，当提示音发出时，驾驶员还没来得及采取制动措施，汽车却已经撞上后面的行人或其它运动物体了，同时，当汽车后退时，汽车的其它部位如左、右前侧等位置也容易发生碰撞，这是倒车雷达所无法顾及到的，因此，这种倒车雷达也存在着很大的安全驾驶隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种通过安装在车辆上的电子制动系统实现汽车后退时车的某一部位附近出现突发情况时，电子系统自动实现对车辆的制动，这种电子系统反应快、制动效果好、大大降低了安全事故。

本实用新型的汽车后退电子制动系统是通过以下技术方案实现的：

一种汽车后退电子制动系统，包括设置在车体内的倒车雷达、液压调节器、电控油门装置、轮速传感器、节气门、中控台，所述倒车雷达、中控台均设置在驾驶室仪表盘内部，所述倒车雷达、液压调节器、电控油门装置、轮速传感器、节气门内均设有控制单元，并集中于控制模块内安装在设置于驾驶室仪表盘内的中控台内部，以通讯线路相互连接，所述倒车雷达控制单元以通讯线路连接液压调节器控制单元、电控油门装置控制单元，所述液压调节器控制单元、电控油门装置控制单元设有计算及控制程序，所述液压调节器控制单元、电控油门装置控制单元预置了倒车雷达输入的数据运行控制程序，所述电控油门装置与节气门连接，所述液压调节器安装在车体内并与安装在每个车轮上的制动轮缸连接，液压调节器通过安装在每个车轮上的制动轮缸达到液压调节刹车片与刹车盘的磨擦控制车轮运行速度。当车体与障碍物的距离小于0.25m时，发动机转数小于或等于1000转/每分钟，车辆运行速度为0km/h车辆完全制动，当车体与障碍物的距离为大于或等于2.5m时，发动机转数小于或等于3000转/每分钟，车辆运行速度为小于或等于10km/h，当车体与障碍物的距离为大于或等于1.2m小于2.5m时，发动机转数小于2000转/每分钟，车辆运行速度为5km/h，当车体与障碍物的距离大于0.25m小于1.2m时，发动机转数小于1000转/每分钟，车辆运行速度为4km/h。所述电控油门装置与节气门连接，所述液压调节器安装在车体内并与安装在每个车轮上的制动轮缸连接，液压调节器通过液压调节安装在每个车轮上的制动轮缸达到液压调节刹车片与刹车盘的磨擦从而控制车轮运行速度的目的。倒车时，当倒车雷达检测到车辆与障碍物之间的距离数据时，通过控制单元进行计算比较，检测这个数据在那个范围之内，倒车雷控制单元向液压调节器与电控油门装置的控制单元发出信号，液压调节器与电控油门装置的控制单元根据预置的控制程序向各自部件发出执行指令，控制车速在与之相对应的车速内，当倒车雷达检测到车体与障碍物之间的距离等于0.25m时，通过控制单元进行计算，这个距离值应该使车体停止，那么其控制单元将该信号传递给相关控制单元以便以车速降为0km/h，即停车，这时就不会使车体碰撞上障碍物。

而且所述倒车雷达包括设置在车体的车头、左前侧、右前侧、车尾、左后侧、右后侧的雷达传感器。各个位置的雷达传感器检测该位置与障碍物的距离，并将检测到的超声波或光信号转换为电信号，通过倒车雷达控制单元再传输给相关控制单元。

而且所述驾驶室中控台上还设置了手动关闭系统按键，所述手动关闭系统的按键与倒车雷达控制单元连接，按动按键即倒车雷达控制单元立即终止向相关控制单元传送任何信号，液压调节器与电控油门装置控制单元失去信号不执行预设程序，但倒车雷达正常工作。手动关闭系统用于当无需使用电子制动系统时的关闭。

而且所述轮速传感器设置在每个车轮的轮毂上，轮速传感器检测车轮的转速，并将车轮的转速传输给轮速传感器控制单元运算。

而且所述电控油门装置设置在车体内，用于控制对发动机进气量与供油的大小，当倒车雷达检测到车体与障碍物的距离在某一个设定范围时，倒车雷达控制单元向电控制油门装置控制单元传输信号，电控制油门装置控制单元根据预设程序向节气门控制单元传输信号，节气门控制单元向节气门发出指令控制对发动机的供油与进气量，从而达到控制发动机转速以致于控制倒车速度及发动机的输出功率。

其中，轮速传感器是通过光电传感进行非接触的主动测量轮速传感器，其作用是检测车速与车轮旋转方向。

液压调节器通常由电动泵、储能器、主控制阀、电磁控制阀和一些控制开关等组成，液压调节器通过电磁控制阀体上的控制阀控制分泵上的油压迅速变大或变小，从而实现了防抱死制动功能。

倒车雷达、液压调节器、电控油门装置、轮速传感器、节气门的控制单元由微机和外围电路组成，而微机就是在一块芯片上集成了微处理器(CPU)、存储器和输入/输出接口的单元。前述各控制单元将输入信号转化为数字形式，根据存储的参考数据进行对比加工，计算出输出值，输出信号再经功率放大去控制若干个调节伺服元件。因此，各控制单元实际上是一个“电子控制单元”(ElectronicControl Unit)，它是由输入电路、微机和输出电路等三部分组成。

电子油门装置主要由油门踏板、踏板位移传感器、电控单元、数据总线、伺服电动机和节气门执行机构组成，位移传感器安装在油门踏板内部，随时监测油门踏板的位置。当监测到油门踏板高度位置有变化，会瞬间将此信息送往电控油门装置控制单元，电控油门装置控制单元对该信息和其它系统传来的数据信息进行运算处理，计算出一个控制信号，通过信号线送到伺服电动机的继电器，伺服电动机驱动节气门执行控制节气门开度。

节气门的工作原理是：加速踏板位置传感器将驾驶员需要加速或减速的信息传递给节气门控制单元，节气门控制单元根据得到的信息计算出相应最佳节气门位置，发出控制信号给节气门执行器，由节气门执行器将节气门开到计算出的最佳节气门的开度位置。节气门控制单元通过与其它控制单元进行通讯，节气门控制单元根据得到的节气门位置传感器信息、发动机转速传感器信号、车速传感器的信息对节气门的最佳位置进行不断的修正，使节气门的开度达到驾驶员所需要的理想位置，其最大特点是可以实现发动机全范围的最佳扭矩的输出。

倒车雷达的工作原理：当汽车的变速箱处于R挡时，倒车雷达自动启动，在倒车雷达控制单元的控制下，由设置于车尾及其它部位雷达传感器发送超声波，遇到障碍物，产生回波信号，雷达传感器接收到回波信号后经倒车雷达控制单元进行数据处理，从而计算出车体与障碍物之间的距离，判断出障碍物的位置，再以数据形式传输给其它控制单元。

本实用新型的汽车后退电子制动系统相对于现有技术具有如下优点：

1、本实用新型的汽车后退电子制动系统，当汽车后退遇到突发情况时，各个部位的雷达传感器将检测到的距离数据通过超声波信号转换为电信号并传输给倒车雷达控制单元，倒车雷达控制单元经过计算并向电控油门装置控制单元与液压调节器控制单元传送信号，电控油门装置控制单元与液压调节器控制单元并向其执行机构发出指令，控制发动机的输出功率与控制车速减缓或汽车制动。

2、本实用新型的汽车后退电子制动系统，倒车雷达在车辆上设置多个雷达传感器，如车头、左前侧、右前侧、车尾、左后侧、右后侧均可设置，能够实现全方位的检测，使得安全系数更高。

3、本实用新型的汽车后退电子制动系统，在驾驶室中控台位置设置了手动关闭按钮，手动关闭系统用于当无需使用电子制动系统时的关闭。

附图说明

图1为本实用新型的汽车后退电子制动系统平面结构示意图；

其中：1、轮速传感器，2、液压调节器，3、控制模块，4、电控油门装置，5、节气门，6、倒车雷达，7、距离传感器，8、制动气缸。

具体实施方式

为了使本领域的一般技术人员能够清楚理解本实用新型的技术方案，现结合附图对本实用新型作进一步说明：

本实用新型的汽车后退电子制动系统，包括设置在车体内的倒车雷达6、液压调节器2、电控油门装置4、轮速传感器1、节气门5、中控台，倒车雷达6、中控台(图中未示)均设置在驾驶室仪表盘内部，倒车雷达6、液压调节器2、电控油门装置4、轮速传感器1、节气门5内均设有控制单元，并集中于控制模块3内，控制模块3安装在设置于驾驶室仪表盘内的中控台内部，以通讯线路相互连接，液压调节器控制单元、电控油门装置控制单元设有计算及控制程序，液压调节器控制单元、电控油门装置控制单元预置了倒车雷达输入的数据运行控制程序，电控油门装置4与节气门5连接，液压调节器2安装在车体内并与安装在每个车轮上的制动气缸8连接，液压调节器2通过安装在每个车轮上的制动气缸8达到液压调节刹车片与刹车盘的磨擦控制车轮运行速度。

进一步地，倒车雷达6包括设置在车体的车头部的左前侧、右前侧以及车尾部的左后侧、右后侧的多个距离传感器7。

进一步地，中控台内还设置了手动关闭系统，手动关闭系统与倒车雷达控制单元连接。

进一步地，轮速传感器1设置在每个车轮的轮毂上。

进一步地，电控油门装置4设置在车体内，用于控制对发动机进气量及供油的大小。

实施例一：当倒车雷达6的距离传感器7检测到车尾部的左侧(相对于驾驶员)与障碍物距离大于或等于2.5m，轮速传感器1检测到车速为10km/h左右时，倒车雷达6将距离数据通过倒车雷达控制单元传输给安装于控制模块3中的液压调节器控制单元及电控油门装置控制单元，液压调节器控制单元及电控油门装置控制单元将倒车雷达控制单元传来的数据进行运算，运算结果与设定的程序相对比，认为此时的发动机转速应控制在3000转/每分钟以内，因此，电控油门装置控制单元通过电控油门装置4控制油量，同时，节气门控制单元(图中未示)通过节气门5控制发动机进气量，而且，液压调节器控制单元通过液压调节器2控制安装在每个车轮上制动气缸8，从而达到限制发动机于3000转/每分钟以内、限制车速10km/h以内的目的。

同理，当车体与障碍物距离少于2.5m大于或等于1.2m，通过各控制单元及电控油门装置4、节气门5、液压调节器2、轮速传感器1、制动气缸8的工作，能够达到限制发动机于2000转/每分钟以内、限制车速5km/h以内；

同理，当车体与障碍物距离少于1.2m大于0.25m，通过各控制单元及电控油门装置4、节气门5、液压调节器2、轮速传感器1、制动气缸8的工作，限制发动机于2000转/每分钟以内、车速4km/h以内；

当倒车雷达6的设置在车尾左后侧的那个距离传感器7检测到车尾左后侧与障碍物距离少于或等于0.25m时，倒车雷达6将这一距离通过倒车雷达控制单元进行运算，并与预设的程序相比对，认为此时的发动机转速应在1000转/每分钟以内、车速应在0km/h，车辆完全制动，此时，倒车雷达控制单元将这一运算结果传输给液压调节器控制单元、轮速传感器控制单元、电控油门装置控制单元及节气门控制单元，液压调节器控制单元通过液压调节器2控制制动气缸8、轮速传感器控制单元控制轮速传感器1适时检测车轮速度、电控油门装置控制单元控制供油量及节气门控制单元控制发动机的气门，从而使车轮停止。

退出R挡，电子制动系统自动关闭。根据特殊驾驶需要可通过中控台(图中未示)上的手动关闭按钮(图中未示)关闭本实用新型的电子制动系统。

Claims (5)

1、一种汽车后退电子制动系统，包括设置在车体内的倒车雷达(6)、液压调节器(2)、电控油门装置(4)、轮速传感器(1)、节气门(5)、中控台，其特征在于，所述倒车雷达(6)、中控台均设置在驾驶室仪表盘内部，所述倒车雷达(6)、液压调节器(2)、电控油门装置(4)、轮速传感器(1)、节气门(5)内均设有控制单元，并集中于控制模块(3)内，所述控制模块(3)安装在设置于驾驶室仪表盘内的中控台内部，以通讯线路相互连接，所述液压调节器控制单元、电控油门装置控制单元设有计算及控制程序，所述液压调节器控制单元、电控油门装置控制单元预置了倒车雷达输入的数据运行控制程序，所述电控油门装置(4)与节气门(5)连接，所述液压调节器(2)安装在车体内并与安装在每个车轮上的制动气缸(8)连接，液压调节器(2)通过安装在每个车轮上的制动气缸(8)达到液压调节刹车片与刹车盘的磨擦控制车轮运行速度。

2、根据权利要求1所述的汽车后退电子制动系统，其特征在于，所述倒车雷达包括设置在车体的车头部的左前侧、右前侧以及车尾部的左后侧、右后侧的多个距离传感器(7)。

3、根据权利要求1所述的汽车后退电子制动系统，其特征在于，所述中控台内还设置了手动关闭系统，所述手动关闭系统与倒车雷达控制单元连接。

4、根据权利要求1所述的汽车后退电子制动系统，其特征在于，所述轮速传感器(1)设置在每个车轮的轮毂上。

5、根据权利要求1所述的汽车后退电子制动系统，其特征在于，所述电控油门装置(4)设置在车体内，用于控制对发动机进气量及供油的大小。

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