CN2698664Y - 电磁缓速器用的脚控位置传感器 - Google Patents

Abstract

一种电磁缓速器用的脚控位置传感器，属于车用传感器技术领域。它要解决的技术问题是刹车踏板处于刹车空行程开始时电磁缓速器就开始工作。并在空行程结束前达到最大输出转矩；同时要维修方便、检测精度高。为此，固定在外壳上的螺杆与螺母螺纹连接，活动套接在螺杆内孔的芯轴与螺母固定连接，芯轴后端装有复位弹簧，螺母外圆柱面设有螺纹槽，钢丝绳缠绕在螺纹槽内，其一端固定在螺母上，另一端固定在踏板上，芯轴前端嵌入磁钢，芯轴前部轴向嵌入磁钢条，与固定在螺杆上的检测体内的一个线性霍尔元件和二个开关霍尔元件分别对应，这些霍尔元件输出信号分别送至电磁缓速器电控装置的单片机信号输入端。

Description

电磁缓速器用的脚控位置传感器

技术领域

本实用新型涉及车用传感器技术领域，特别是一种在汽车辅助制动系统中用于检测刹车踏板位移量的脚控位置传感器。

背景技术

电磁缓速器作为一种大中型客货车新型的辅助制动系统，在制动过程中，电磁缓速器工作于制动的初期。目前用于检测此过程的传感器一般是压力传感器，采用压力传感器无法完全做到使缓速器的工作提前于行车制动系统工作之前进行。如图1所示，刹车踏板运动分为以下四个阶段：

(1)制动踏板处于自由状态位置；

(2)踏板处于刹车空行程结束时状态；

(3)压力传感器处于开始工作状态；

(4)行车制动器处于开始工作状态。

可见，刹车踏板处于刹车空行程结束后，压力传感器才开始工作。另外，压力传感器安装于汽车底盘的制动管路上，安装难度大。管路中和路面上的油、水、灰尘等杂质都影响压力传感器的使用寿命，使其密封性能变差，触点易腐蚀，有时甚至检测不到信号或产生误动作，使缓速器无法工作甚至对车辆传动系统和充电系统造成损害。而且当发生故障时又不便于维修。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：(1)刹车踏板处于刹车空行程开始时电磁缓速器就开始工作并在空行程结束前，电磁缓速器已达到最大输出转矩。(2)安装维修方便、抗干扰能力强、检测踏板位移量精度高、灵敏度高。

本实用新型所提出的技术解决方案是这样的：一种电磁缓速器用的脚控位置传感器，包括支架10，装在支架10上的外壳1，所述外壳1内装有螺杆2和圆柱形螺母3，该螺杆2前段紧固在外壳1内，其后段与螺母3螺纹连接，一芯轴4与螺杆2内通孔活动套接，该芯轴4与螺母3固定连接，其后端部与盘簧5内端相连接，该盘簧5外端固定在外壳1上，在芯轴4前端内嵌有磁铁9，芯轴4前部一侧轴向嵌有条形磁铁7，装有三个霍尔元件A、B、C的检测体8固定在螺杆2前部内，在螺母3的外圆柱面上设有螺纹槽，钢丝绳6一端固定在螺母3起始端，沿着该螺纹槽缠绕并从外壳1上一圆孔引出，其另一端固定在刹车踏板上。所述线性霍尔元件A对应芯轴4前端的圆形磁铁9，开关霍尔元件B、C对应芯轴4前部的条形磁铁7，霍尔元件A、B、C的输出信号通过信号传输线分别接入电磁缓速器电气控制装置内的单片机信号输入端。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

(1)本实用新型可使电磁缓速器在刹车踏板处于空行程时就投入工作，在空行程结束时电磁缓速器就以最大转矩输出，从而使缓速器实现最大的缓速效果。也就是说，电磁缓速器工作于行车制动系统工作之前，真正实现了刹车制动前的超前缓速。

(2)本实用新型能使电磁缓速器在行车制动的空行程内完全工作，显著地提高了行车制动系统的蹄鼓使用寿命。

(3)本实用新型是利用电磁的霍尔反应检测刹车踏板的角位移，输入输出均为电磁信号，测量精度高，可重复性强，抗干扰能力强。同时，结构紧凑，体积小，安装不受空间位置限制；可安装于车厢内刹车踏板下前方，工作环境良好，无外界干扰。采用脚控位置传感器直接检测刹车踏板的角位移量，解决了以往压力传感器在安装、使用和维护中存在的问题，因而故障率低，易于维修。

本实用新型主要应用于大中型客货车辅助制动系统中。

附图说明

图1是表示汽车刹车踏板运动的四个阶段示意图。

图2是本实用新型一个实施例的脚控位置传感器结构示意图。

图3是图2所示检测体内所装的电路板上三个霍尔元件A、B、C位置示意图。

具体实施方式

通过下面实施例对本实用新型作进一步详细阐述。

参见图2、图3所示，刹车踏板的旋转运动，通过钢丝绳6带动螺母3相对于螺杆2旋转并作轴向直线运动，固定于螺母3上的芯轴4相对于检测体8作旋转运动的同时，也产生轴向的直线运动。这样，就将刹车踏板的旋转运动变换为芯轴4的轴向直线运动，通过检测体8内的线性霍尔元件A检测芯轴4的轴向位移量，另二个开关霍尔元件B、C用于检测芯轴4转动圈数和起始点位置，并输出信号以便驱动控制电磁缓速器工作。

本传感器的工作过程如下：

将脚控位置传感器的钢丝绳6的一端固定在制动踏板上，未踩踏板时，盘簧5处于收紧状态，此时线性霍尔元件A输出信号为高电平，不驱动电磁缓速器工作。当踩踏板时，盘簧5放松，带动螺母3和芯轴4旋转且轴向后移，芯轴4前端的圆形磁铁9远离固定不动的线性霍尔元件A，使霍尔元件A的输出电压发生变化，该电压变化量与刹车踏板角位移量成线性关系，因而可反映出刹车踏板的位置，将此变化的电压信号输入电磁缓速器电气控制装置内的单片机，以驱动和控制电磁缓速器工作。

当芯轴4转动时，嵌入心轴4内的条形磁铁通过开关式霍尔元件B、C时，可检测出芯轴4转动的圈数和每圈的起始点位置。由于每圈的长度是固定的，因此，可根据两起始点位置测量值，去消除线性霍尔元件A测量值的误差，构成高精度的自适应测量系统。

Claims (2)

1、一种电磁缓速器用的脚控位置传感器，包括支架(10)，装在支架(10)上的外壳(1)，其特征在于：所述外壳(1)内装有螺杆(2)和圆柱形螺母(3)，该螺杆(2)前段紧固在外壳(1)内，其后段与螺母(3)螺纹连接，一芯轴(4)与螺杆(2)内通孔活动套接，该芯轴(4)与螺母(3)固定连接，其后端部与盘簧(5)内端相连接，该盘簧(5)外端固定在外壳(1)上，所述芯轴(4)前端内嵌有磁铁(9)，芯轴(4)前部一侧轴向嵌有条形磁铁(7)，装有三个霍尔元件(A、B、C)的检测体(8)固定在螺杆(2)前部内，所述螺母(3)的外圆柱面上设有螺纹槽，钢丝绳(6)一端固定在螺母(3)起始端，沿着该螺纹槽缠绕并从外壳(1)上一圆孔引出，其另一端固定在刹车踏板上。

2、根据权利要求1所述的脚控位置传感器，其特征在于：所述线性霍尔元件(A)对应芯轴(4)前端的圆形磁铁(9)，开关霍尔元件(B、C)对应芯轴(4)前部的条形磁铁(7)，霍尔元件(A、B、C)的输出信号通过信号传输线分别接入电磁缓速器电气控制装置内的单片机信号输入端。

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