CN2820636Y

CN2820636Y - 数控电动式汽车自动制动器

Info

Publication number: CN2820636Y
Application number: CN 03248026
Authority: CN
Inventors: 卢德礼
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-06-13
Filing date: 2003-06-13
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2013-06-13

Abstract

本实用新型公开了一种数控电动式汽车自动制动器，属于汽车制动技术领域。主要特征在于：由永磁直流电动机、电子控制器ECU、握力检测器、霍尔探头、酒敏传感器、手刹信号发生器、语话器、执行器组成。本实用新型由电子控制器ECU控制操作。电子控制器ECU接收握力检测器、霍尔探头、酒敏传感器、手刹信号发生器的数据并进行逻辑运算后通过执行器对永磁直流电动机的转动进行控制，从而使汽车后轮制动器自动产生制动，达到防止驾驶员疲劳驾驶、酒后开车及行车制动失效的目的。

Description

数控电动式汽车自动制动器

一、技术领域：

本实用新型涉及一种数控电动式汽车自动制动器。属于车辆制动技术领域。

二、背景技术：

近年来很多国家的汽车制造公司对汽车事故预防采取了措施。

1、在防止驾驶员开车打瞌睡方面，大多数汽车制造公司是利用转向角度传感器和脉冲传感器传来的信号判断，开车的驾驶员是否在打瞌睡，必要时用声音或视觉警告驾驶员。此种方法的弱点是：判断的准确性不高，发现太迟，制止的方法不当，因为人在打瞌睡时的听力和视觉都有所下降。又如：日本日产公司在汽车驾驶室仪表板上装备摄像机，监测驾驶员的面部表情，发现打瞌睡时用声音警告，并且在车内释放空调冷气。它的弱点是：要到驾驶员在打瞌睡时才能发现，发现较迟，制止的方法不妥，是热天释放空调冷气对打瞌睡的驾驶员刺激不大，是冷天等到开动空调制冷气后再来刺激驾驶员，那么时间太长了。空调、摄像机的价格昂贵，普通车安装不起，不能普及。由于众多制止驾驶员开车打瞌唾的方法都不好，都没有得到全面推广，致使汽车驾驶员至今开车打瞌睡造成的交通事故还是频频发生。

2、制止酒后开车。国内有99年3月的汽车电器月刊上发表了用气敏器检测开车的驾驶员是否喝酒，如果喝了酒用语声警告。每个驾驶员都学会了交通法规，都知道酒后开车是违反交通法规，然而有一部分好酒的驾驶员明知自己隔一会儿必须开车，还去喝酒，喝酒之后因酒精刺激了神精，致使自控能力明显下降，只用语声警告根本制止不住酒后开车。由于此种制止的方法不当，所以没有得到推广。

3、汽车后轮制动的保安设备至今没有最理想的技术方案。如：中型、重型载重汽车后轮的制动力是前轮的几倍，各汽车制造厂为了确保汽车的后轮制动力，设计了很多种保安措施确保后轮制动的制动力，但因都存在各自的弱点，致使效果不好，至今没有一项技术方案得到公认被全面普及，所以现在汽车后轮制动的保安设备多种多样。以使用率较高的为例：4-10吨的中型载重汽车都是气压制动，较多型号的中型载重汽车安装了后轮低压蓄能弹簧制动，它是后轮制动保安设备中较好的一种，实际上它只能起停车固定车辆的作用，作行车制动的保安作用甚微。它的工作原理：制动气压低于3kg/cm²车辆才能起步。它的优点是：气泵、输气管、橡胶软管等部分器件破损汽车不能起步，必须修复后使制动气压超过3kg/cm²才能开动车辆。弱点是如果以上故障发生在交叉路口、窄桥、涵洞等交通要道，造成阻塞交通，如果以上故障发生在矿山放炮时间，极不安全。它不能保证行车安全是因为3kg/cm²的制动力太小，不能满足行车制动力的需要。

又如：气压制动的汽车有安装了后轮制动双簧式，此双管只能代替后轮制动的输气管破裂时能产生作用，而实际上气压制动的汽车制动系统破裂事例较多的是橡胶皮碗、橡胶软管等一类的橡胶易损件，而后轮制动输气管是金属的一般不易破损，所以它的作用并不大。

三、发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种在不影响汽车原有安全性能的情况下，在汽车后轮制动系统中增添一项利用现代高科技数码监控技术对汽车驾驶安全进行监测的数控电动式汽车自动制动器。本实用新型的技术方案是：一种数控电动式汽车自动制动器，由永磁直流电动机、电子控制器ECU、握力检测器、霍尔探头、酒敏传感器、手刹信号发生器、语话器、执行器组成；所述的握力检测器安装在汽车方向盘的下端往内30-45°处；所述的霍尔探头安装在变速箱输出轴安装孔的外部；所述的酒敏传感器安装在驾驶室仪表台的左侧角上；所述的永磁直流电动机、握力检测器、霍尔探头、酒敏传感器、手刹信号发生器分别通过软导线与电子控制器ECU的信息采集端连接，所述的语话器、执行器分别通过软导线与电子控制器ECU的输出端连接。ECU收集各信号发生器的信号后通过逻辑运算，再给该工作的执行器件供电，让执行器件按控制工作。

本实用新型的手刹总成齿板的齿锋尖为磁钢，在手刹棘爪内安装有霍尔探头信号发生器，在手刹拉杆顶上的按钮内安装有解除电动制动的按钮式开关

本实用新型具有设计合理、结构简单、成本低、体积小、便于安装、性能可靠的特点。能够有效地防止汽车驾驶中因人工操作失误所酿成的事故和机械故障所造成的交通事故的发生。

本实用新型利用永磁直流电动机顺转产生制动，逆转解除制动，断电时固定转子不转动的性能，实现了制动的电动制动和锁定制动。

本实用新型利用人的精力正常时手指握力能持恒，打瞌睡时手指握力松驰的生理状态，结合汽车在高速行驶时驾驶员必须用手握紧方向盘的操作规定，在汽车方向盘的下端往内30-45°处既手握方向盘手指弯拢产生握力处，安装握力检测器，用来监测驾驶员的精力状态。当驾驶员注意力不集中或者疲劳，精力衰退，握力下降时，语话器用语声警告，手指握力接近全部松驰，打瞌睡的苗头出现时，电动制动器将后轮制动器产生2/3的制动力，把汽车安全停稳并用语声警告。

本实用新型利用霍尔探头监测传动轴转动情况来判断汽车状态，实现停车自动制动。

本实用新型将汽车电源线总开关由原来用手工操作改为由ECU控制的电磁开关，汽车停车超过十分钟，ECU指示执行器将电源线总开关断开，接通酒敏传感器的电源使电动制动器被锁定，汽车无法启动，迫使启动汽车的驾驶员进行酒气检测，从而制止酒后开车。

本实用新型的手刹总成齿板的齿锋尖为磁钢制成，在手刹棘爪内安装有霍尔探头信号发生器，在手刹拉杆顶上的按钮内安装有解除电动制动的按钮式开关；霍尔探头信号发生器用软导线连接在ECU的信息采集端。这样，将电动制动器与手刹并联；当拉手刹时，安装在棘爪内的霍尔探头发生器就给ECU输入信号并通过执行器使电动机顺转使后轮制动器产生制动，从而能防止汽车行车失效的交通事故。

四、附图说明：

图1是本实用新型数控电动式汽车自动制动器的电路控制图。

五、具体实施方式：

从图1可知，ECU的1-5脚连接稳压电源；6、7、8、9、10、11、12脚连接信号发生器；13、14、15、16、17、18、19、20脚连接执行器件；21脚是ECU故障报警H。

6脚连接握力检测器信号发生器SP，握力检测器安装在汽车方向盘从下端往内30-45°处，汽车速度在40km/h以上时，对驾驶员握方向盘的手指握力进行监测，如果驾驶员由于疲劳或者注意力不集中时，握力数据由恒定开始下降，ECU指示，给13脚供电，13脚连接的语话器B2用语话提示驾驶员注意；握力接近全部松驰打瞌睡的苗头出现时，给14脚供电，14脚连接的YV4执行器工作，使电动制动器的永磁直流电动机产生顺转60转，将汽车后轮制动器产生2/3的制动力，使汽车安全平稳停住。

7脚连接霍尔探头信号发生器S₁，监测传动轴转动情况反映汽车速度状态，作用是：①车速40km/h以上，ECU接收握力检测器信号发生器SP的信号；②车速40km/h以下，ECU不接收握力检测器信号发生器SP的信号，作用是适应汽车急弯时连续转方向盘后，回带方向盘一下，双手松开，让方向盘自动回位操作的需要；③霍尔探头信号发生器S₁没有信号发出是告诉ECU汽车已停车，ECU指示给15脚供电，15脚连接的YV₄执行器工作，使电动制动器的电机顺转60转，将汽车后轮制动器产生2/3的制动力；④霍尔探头信号发生器S₁10分钟没有信号发出，ECU指示给18脚供电，18脚连接的YV₁执行器工作，断开汽车电源线总开关JK，接通酒敏传感器GJ的电源，产生了制动的电动制动器被锁定，汽车启动器M因无电不能启动。

8脚连接的是酒敏传感器数据信号发生器GJ，它能用数据显示洁净空气、人呼气体、乙醇含量。洁净空气是驾驶员没有呼气检测，ECU指示，不给所有执行器供电，汽车无去启动；驾驶员呼出的气体含乙醇气100mmp以下，ECU指示，给16脚供电，16脚连接的YV₂执行器工作，使汽车电源线总开关JK闭合，断开酒敏传感器GJ的电源，汽车恢复正常，驾驶员可以正常开车；人呼气体含乙醇气100ppm以上，ECU指示，给17脚供电，17脚连接的语话器B₁警告驾驶员“饮酒后不准驾驶车辆！”此时断开了的汽车电源线总开关JK无法闭合，电动制动器的锁定无法解除，同时启动器M无电不能启动，加上B₁的语话重复四遍。

9脚连接霍尔探头信号发生器S₂，S₂的作用有两个：①将电动制动器的电动机转动的转数告诉ECU，由ECU控制YV₄执行器工作。②电动制动器与手刹并联时，9脚S₂计数的二字节数码与10脚S₃一字节数码有差异时，ECU指示19脚连接的YV₃执行器工作，使9脚S₂的二字节数码跟随10脚S₃的一字节数码变化，也就是电动制动器与手刹并联时电动机的转动跟随手刹的操作而转动，从而达到同步。

11脚连接信号发生器P₁，12脚连接信号发生器P₂，P₁、P₂都是电容式信号发生器，它们将电动机逆转规定位置告诉ECU，ECU根据它们的信号指示给20脚供电，20脚连接的瞬时执行器KA使BRK线闭合，使电机逆转迅速停止。P₁是固定式，安装在电动机逆转的终端，在电动机逆转全部到位前产生作用；P₂安装在手刹棘爪连接处，是根据电动制动器与手刹并联时，由驾驶员的意图解除制动时的需要而设计的。

21脚连接的H是ECU故障报警器，ECU发生故障时H报警告诉驾驶员，以便及时排队故障。当ECU及电动制动器发生故障时，汽车上原有的行车制动与手刹依然能实现它的原有功能，不影响汽车原有安全性能。

Claims

1、一种数控电动式汽车自动制动器，其特征在于：由永磁直流电动机、电子控制器ECU、握力检测器、霍尔探头、酒敏传感器、手刹信号发生器、语话器、执行器组成；所述的握力检测器安装在汽车方向盘的下端往内30-45°处；所述的霍尔探头安装在变速箱输出轴安装孔的外部；所述的酒敏传感器安装在驾驶室仪表台的左侧角上；所述的永磁直流电动机、握力检测器、霍尔探头、酒敏传感器、手刹信号发生器分别通过软导线与电子控制器ECU的信息采集端连接，所述的语话器、执行器分别通过软导线与电子控制器ECU的输出端连接。

2、根据权利要求1所述的数控电动式汽车自动制动器，其特征在于：手刹总成齿板的齿锋尖为磁钢，在手刹棘爪内安装有霍尔探头信号发生器，在手刹拉杆顶上的按钮内安装有解除电动制动的按钮式开关。