CN2399255Y

CN2399255Y - 摩托车自适应电子制动防抱死装置

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Publication number: CN2399255Y
Application number: CN 99239740
Authority: CN
Inventors: 凌锡璜; 郭浩楠
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-09-24
Filing date: 1999-09-24
Publication date: 2000-10-04
Anticipated expiration: 2009-09-24

Abstract

摩托车自适应电子制动防抱死装置,前轮液压制动调节器、后轮电磁阀电连接电子控制器;监测指示灯固定在车把上;回转齿圈分别同轴固定在前轮、后轮上;前后轮传感器安装在应保证其感应头与回转齿圈的齿端之间的距离不超过1mm的相应车体上;前后轮传感器连接电子控制器。电子控制器由一片89C2051单片微控制器构成;包括有轮速检测与运算单元、控制单元、监测单元。

Description

摩托车自适应电子制动防抱死装置

本实用新型是应用在摩托车上的一种防滑制动装置，特别是涉及对摩托车电子制动防抱死装置结构的改进。

现有一种摩托车制动防抱死装置，由前、后轮轮速传感器、减速开关、前轮调压阀、后轮调节器、指示灯及电子控制器组成。电子控制器是整个防抱器的控制中心，控制各执行部件的协调工作。前、后轮轮速传感器安装在摩托车前、后轮附近；当防抱器启动后，轮速传感器的转轴头与轮胎接触，靠摩擦力使车轮带动传感器的转轴头旋转，从而输出与车轮转速成比例的轮速电信号送入电子控制器。减速开关是利用惯性原理；当摩托车制动减速时，开关接通，即接通防抱器电源。前轮调压阀安装在摩托车车架上的前部，其进油孔的油管与手制动泵联接；其出油孔的油管与前轮制动盘的刹车分泵联接。防抱器启动后，控制其油路通断，从而间歇地控制前轮制动盘的制动压力。后轮调节器是调节鼓式制动器制动力的专用置，防抱器启动后，把通常恒定的制动力改为间歇的制动力。指示灯用来检测指示整个防抱装置有无故障。这种结构的摩托车防抱器的缺点是，由于其电路控制程序简单，制动加压间歇周期是固定的，因而只适用于轮胎与地面附着系数较高的地面，在附着系数较低的冰雪路面就起不到防抱作用。其采用的惯性减速开关，只在车减速度超过某定值时才起作用；在坡度较大的上坡路面上工作不灵敏，而在颠簸厉害的路面上，这种开关时通时断，防抱器工作不稳定。

本实用新型的目的是克服上述摩托车防抱器结构的缺点，提供一种新结构的摩托车防抱装置，使摩托车在各种路面行驶制动时，具有良好的驾驶方向稳定性与操纵性，在低附着系数的路面制动时，不发生抱死。

本实用新型的目的这样实现的。摩托车自适应电子制动防抱死装置包括有电子控制器1、监测指示灯5、前轮传感器6、后轮传感器16、前轮液压制动调节器包括制动液压阀11及电磁阀12，后轮机械制动电磁阀15，监测指示灯5固定在车把13上。回转齿圈7、17分别固定在前轮10、后轮18上，前轮传感器6、后轮传感器16安装在应保证其感应头与回转齿圈的齿端之间的距离不超出1mm的相应车体上；前后轮传感器连接电子控制器1。前轮液压制动调节器由制动液压阀11和与其相连的电磁阀12组成；制动液压阀固定在主制动缸14与前轮制动钳8之间相应的车体上；电磁阀12电连接电子控制器1。后轮机械制动防抱死电磁阀15固定在脚踏制动板20与后制动器19之间的相应车体上；电磁阀15电连接电子控制器1。

电子控制器1可由一片89C2051单片微控制器(IC1)构成。前轮传感器6一端接+5伏电压，一端接地，另一端接IC1的第6脚，并联电阻R1。后轮传感器16一端接+5伏电压，一端接地，另一端接IC1的第7脚，并联电阻R2。电容C1与C2并联，一端接地，一端接晶体TR；电容C1接IC1的第4脚；电容C2接IC1的第5脚；组成晶体振荡器。电阻R10一端接IC1的第1脚，另一端接地，通过电容C3并联开关K1；开关K1另一端接+5伏电压及IC1的第20脚。指示灯L1、L2、L3分别通过连接电阻R5、R6、R7，再分别接IC1的第12脚、13脚、14脚，构成运行监测指示部分。IC1的第16脚、17脚分别接R3、R4及功率放大管N1、N2，功放管N1、N2分别接继电器J1、J2，继电器J1、J2分别接前轮制动电磁阀12、后轮制动电磁阀15。

电阻R8、R9并联，一端接+5伏电压，另一端分别接IC1的第17脚和16脚；电阻R11一端接IC1的第18脚；另一端接功放管N1。电阻R12一端接IC1的第19脚；另一端接功放管N2。电阻R13、R14并联一端接地，另一端分别接IC1的第19脚和18脚。

开关S1一端接地，另一端分别接IC1的第8脚、9脚和11脚。

二极管D1和D2分别并联继电器J1、J2。

电阻R1、R2分别并联前后轮传感器6、16。

回转齿圈随前后轮同轴旋转时，能在传感器中感应出与轮速成比例的脉冲信号，然后送至电子控制器。前轮液压制动调节器接收电子控制器送来的控制脉冲，使电磁阀电流通断，从而控制制动液压阀，以达到控制前轮制动钳8对制动盘9的压力，使加压或除去压力。后轮机械制动防抱死电磁阀接收电子控制器送来的控制脉冲，使电磁阀电流通断，以达到后制动器加压或除去压力。

前后轮传感器的轮速信号，经由IC1的第6脚和第7脚输入到89C2051单片微控制器上，电阻R1、R2使传感器保持一定的工作状态。电容C1与C2及晶体TR与IC1的第4脚、第5脚相连组成晶体振荡器，为单片微控制器提供时钟频率。IC1的第17脚和16脚提供输出控制脉冲，分别经由电阻R3、R4，送至功率放大晶体管N1、N2进行放大。功放管的负载是两控制继电器J1、J2。继电器J1、J2分别接通前后轮制动电磁阀。与继电器并联的二极管D1和D2是削反峰保护二极管。电阻R8、R9是晶体管的偏置电阻。电阻R11、R12、R13、R14为制动电磁阀工作提供反馈监测电压。开关S1是为改变制动脉冲宽度t及制动周期T提供实机调节的功能。

电子控制器接到前后轮传感器送来的脉冲信号后，计算出车轮速度VR、车轮减速度(加速度)AR、车速度Vc及滑移率S，并将这些数据加以分析，识别出轮胎与地面之间的附着系数大小，经自适应控制优化调节，选择出最佳制动循环的周期T与制动加压持续时间t，控制电磁阀的动作。前后轮传感器送来的轮速信号是二态脉冲序列，轮速计算只需脉冲计数。因此，每个传感器送来的脉冲输入到89C2051单片微控制器中P3口的一个引脚(6脚、7脚)，输出控制信号也是二态脉冲序列，可调节最佳制动循环周期T与制动加压持续时间t的长短，只占用P1口的两个引脚(16脚、17脚)。

检测指示部分包括检防抱器整体工作测指示灯与前后轮制动工作指示灯L1、L2、L3。整体检测指示灯L1在通电后，即处于一定频率的闪烁状态。如果发生常亮或不亮表明工作不正常或无电源。前后轮制动工作指示灯L2、L3在防抱起动后以一定频率闪烁，表明前后轮防抱控制工作正常，否则表示不正常。

89C2051单片微控制器是一种低功耗高性能8位CMOS单片微控制器芯片。片内带有2KB的快闪可编程及可擦除只读存储器FPEROM；具有多种功能的CPU与FPEROM结合在同一芯片上，为许多嵌入式控制应用提供了高灵活度且价廉的方案，并且I/O口可直接驱动LED显示器。片内还有精确模拟比较器。所以其结构非常简单。

本实用新型适用于各种制动类型的摩托车。不仅适用于前轮为液压制动，后轮为机械制动的摩托车；也可适用于前、后轮均为液压制动的摩托车；还可适用于前、后轮均为机械制动的摩托车。

本实用新型采用轮速信号、减速信号及路面滑移率三参数单片机电脑控制，二传感器、二通道数字电路。具有自动识别轮胎与地面之间的附着系数的功能。采用间歇制动周期与加压持续时间随路面附着系数变化而自适应调节的制动系统。本实用新型用电脑控制检测轮速与车速，计算加速度(减速度)及路面滑移率，识别路面附着系数大小，从而对前、后轮选择最佳制动循环周期和加压持续时间，使摩托车在附着系数不同的各种路面上制动时，都能达到良好的驾驶方向稳定性和操纵性，并得到最佳的制动效果，不会发生制动抱死。本实用新型结构简单，造价低廉。

本实用新型由以下实施例及其附图给出。

附图1是本实用新型结构示意图

附图2是单片微控制器线路图。

1电子控制器、2轮速检测与运算单元、3控制单元、4监测单元、5监测指示部分、6轮速传感器、7回转齿圈、8制动钳、9前轮制动盘、10前轮、11液压阀、12电磁阀、13手把、14主制动轮缸、15电磁阀、16轮速传感器、17回转齿圈、18后轮、19后制动器、20制动踏板。

监测指示灯5固定在车把13上。

回转齿圈7、17分别固定在前轮10、后轮18上，前轮传感器6、后轮传感器16安装在应保证其感应头与回转齿圈的齿端之间的距离不超出1mm的相应车体上；前后轮传感器电连接电子控制器1。

前轮液压制动调节器由制动液压阀11和与其相连的电磁阀12组成；制动液压阀固定在主制动缸14与前轮制动钳8之间相应的车体上；电磁阀12电连接电子控制器1。

后轮机械制动防抱电磁阀15固定在脚踏制动板20与后制动器19之间的相应车体上；电磁阀15电连接电子控制器1。

电子控制器1由一片89C2051单片微控制器(IC1)构成，包括有轮速检测与运算单元2、控制单元3、监测单元4。前轮传感器6一端接+5伏电压，一端接地，另一端接IC1的第6脚，并联电阻R1。后轮传感器16一端接+5伏电压，一端接地，另一端接IC1的第7脚，并联电阻R2。电容C1与C2并联，一端接地，一端接晶体TR；电容C1接IC1的第4脚；电容C2接IC1的第5脚；组成晶体振荡器。电阻R10一端接IC1的第1脚，另一端接地，通过电容C3并联开关K1；开关K1另一端接+5伏电压及IC1的第20脚。指示灯L1、L2、L3分别通过连接电阻R5、R6、R7，再分别接IC1的第12脚、13脚、14脚，构成运行监测指示部分。IC1的第16脚、17脚分别接R3、R4及功率放大管N1、N2，功放管N1、N2分别接继电器J1、J2，继电器J1、J2分别接前轮制动电磁阀12、后轮制动电磁阀15。

开关S1一端接地，另一端分别接IC1的第8脚、9脚和11脚。二极管D1和D2分别并联继电器J1、J2。

电阻R1、R2分别并联前后轮传感器6、16。

摩托车上通常用的是12伏直流电源。集成块IC2(7805)构成稳压电源，把12伏电压转换成电子控制器工作所需的5伏电源电压。

Claims

1、摩托车自适应电子制动防抱死装置，包括有电子控制器(1)、监测指示灯(5)、前轮传感器(6)、后轮传感器(16)、前轮液压制动调节器包括制动液压阀(11)及电磁阀(12)、后轮机械制动电磁阀(15)，监测指示灯固定在车把(13)上；其特征在于：

回转齿圈(7)、(17)分别同轴固定在前轮(10)、后轮(18)上，前轮传感器(6)、后轮传感器(16)安装在应保证其感应头与回转齿圈的齿端之间的距离不超出1mm的相应车体上；前后轮传感器连接电子控制器；

前轮液压制动调节器由制动液压阀(11)和与其相连的电磁阀(12)组成；制动液压阀固定在主制动缸(14)与前轮制动钳(8)之间相应的车体上；电磁阀(12)电连接电子控制器；

后轮机械制动防抱死电磁阀(15)固定在脚踏制动板(20)与后制动器(19)之间的相应车体上；电磁阀(15)电连接电子控制器。

2、按照权利要求1所述的摩托车自适应电子制动防抱死装置，其特征在于电子控制器由一片89C2051单片微控制器构成；包括有轮速检测与运算单元(2)、控制单元(3)、监测单元(4)；

前轮传感器(6)一端接+5伏电压，一端接地，另一端接IC1的第6脚，并联电阻R1；后轮传感器(16)一端接+5伏电压，一端接地，另一端接IC1的第7脚，并联电阻R2；电容C1与C2并联，一端接地，一端接晶体TR；电容C1接IC1的第4脚；电容C2接IC1的第5脚；组成晶体振荡器；电阻R10一端接IC1的第1脚，另一端接地，通过电容C3并联开关K1；开关K1另一端接+5伏电压及IC1的第20脚；指示灯L1、L2、L3分别通过连接电阻R5、R6、R7，再分别接IC1的第12脚、13脚、14脚，构成运行监测指示部分；IC1的第16脚、17脚分别接R3、R4及功率放大管N1、N2，功放管N1、N2分别接继电器J1、J2，继电器J1、J2分别接前轮制动电磁阀(12)、后轮制动电磁阀(15)；

电阻R8、R9并联，一端接+5伏电压，另一端分别接IC1的第17脚和16脚；电阻R11一端接IC1的第18脚；另一端接功放管N1；电阻R12一端接IC1的第19脚；另一端接功放管N2；电阻R13、R14并联一端接地，另一端接分别接IC1的第19脚和18脚；开关S1一端接地，另一端分别接IC1的第8脚、9脚和11脚；二极管D1和D2分别并联继电器J1、J2；

电阻R1、R2分别并联前后轮传感器(6)、(16)。