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          2. 電子控制制動系統及預先緊急制動系統的制作方法

            文檔序號:18711282發布日期:2019-09-18 01:14
            電子控制制動系統及預先緊急制動系統的制作方法

            本發明涉及汽車制動領域,具體涉及一種電子控制制動系統,還涉及一種預先緊急制動體系統。



            背景技術:

            電子控制制動系統,又稱EBS,由電子控制取代傳統的機械傳動來控制制動系統,以達到良好的制動效果,增加汽車制動安全性。

            應用于大型汽車的電子控制制動系統包括缸體及安裝于缸體的踏杆、氣閥、電控模塊、電磁執行機構和檢測裝置,由于大型汽車均采用壓縮氣體進行制動,氣閥同時安裝于壓縮氣體管道並控制壓縮氣源向制動器的進氣量,缸體固定于駕駛室下方,踏杆上端與駕駛室的踏板聯動,下端伸入缸體內作爲檢測端,檢測裝置用于感應踏杆的踩踏速度,檢測裝置所獲得的數據傳輸至電控模塊,由電控模塊根據獲得的數據控制電磁執行機構動作,由電磁執行機構驅動氣閥開啓不同開度從而調節進氣量。

            該種電子控制制動系統存在一定弊端,即一旦電磁執行機構因故障而無法動作,則無法驅動氣閥調節進氣量,進而導致電子控制制動系統動功能失效,需要額外配置另一套系統去應對該種情況的發生,以保證駕駛安全,進而導致汽車的結構及電路複雜化,造成成本增加及故障率增加。



            技術實現要素:

            針對現有技術存在的不足,本發明的目的在于提供一種安全性能高、結構緊湊、成本低的電子控制制動系統。

            爲實現上述目的,本發明提供了如下技術方案:包括缸體及安裝于缸體的踏杆、氣閥、電控模塊、執行機構和檢測裝置,所述的缸體固定于車體並位于駕駛室下方,所述的踏杆上端與駕駛室的踏板聯動,下端伸入缸體內作爲檢測端,所述的檢測裝置用于檢測踏杆的檢測端踩踏速度及位移,所述的電控模塊分別與執行機構及檢測裝置電連接,其特征在于:所述的氣閥位于缸體下方,所述的氣閥上端設置有伸入缸體內並在下降時增加氣閥開度的控制杆,所述的控制杆與踏杆的檢測端相對豎向對應設置,所述的控制杆與踏杆的檢測端之間設置有解耦間隙,所述的踏杆的檢測端向下並在解耦間隙範圍內移動時,執行機構驅動控制杆下降;所述的踏杆向下移動至與控制杆相抵時,踏杆與控制杆構成聯動,控制杆隨踏杆的檢測端下降而下降。

            通過采用上述技術方案,同時具有電子驅動及機械驅動兩種方式,在正常行駛過程中,駕駛員只需輕點踏板,由檢測裝置通過踏杆檢測踏板動作,即可通過電控模塊及時控制執行機構動作,從而帶動氣閥的控制杆動作,操作更爲省力;而在執行機構功能失效或緊急情況下,大力踩踏踏板,踏杆會直接與控制杆抵接,利用機械動作控制氣閥,一方面,以精簡的結構即可保證電子控制制動系統的整體安全性能,安全性能高、成本低,另一方面,縮減在緊急情況下,檢測機構檢測數據並傳輸至電控模塊,再由電控模塊啓動執行機構,及執行機構自身所需的啓動時間所消耗的時間總和,爲駕駛員爭取寶貴的制動時間,進一步提高安全性能。

            本發明進一步設置爲:所述的執行機構包括升降座及電機,所述的升降座呈環繞控制杆及踏杆檢測端的環狀,所述的缸體內設置有供升降座豎向移動的升降通道,所述的升降座的外側壁沿豎向設置有傳動齒條,所述的電機的輸出軸安裝有同步轉動並與傳動齒條齧合的傳動齒輪,所述的電機的輸出軸旋轉時傳動齒輪通過傳動齒條帶動缸體升降,所述的升降座位于控制杆上方設置有相抵的傳動塊,所述的升降座下降時與控制杆聯動配合,帶動控制杆同步下降。

            通過采用上述技術方案,在缸體內設置升降座並提供爲升降座豎向移動的升降通道,電控模塊獲得數據並計算後,控制電機的輸出軸轉動,電機的輸出軸通過齒齧合的方式驅動升降座下降時帶動與升降座聯動的控制杆下降,從而實現電控氣閥的功能,由齒齧合的方式使傳動更爲精准,從而使獲得數據更爲准確。

            本發明進一步設置爲:所述的檢測裝置包括轉向角傳感器、檢測杆及檢測座,所述的升降座的環形內部作爲供檢測座豎向移動的檢測通道,所述的檢測座與踏杆的檢測端聯動設置並同步移動,所述的檢測座的外側壁沿豎向設置有檢測齒條,所述的檢測杆轉動于缸體並安裝有同步轉動的檢測齒輪,所述的升降座開設有功檢測齒輪與檢測齒條齧合的檢測缺口,所述的檢測杆的其中一端與轉向角傳感器的檢測端相聯動。

            通過采用上述技術方案,在檢測座沿檢測通道移動時,由檢測齒條與檢測齒輪的配合,將動作傳遞至檢測杆,作爲與檢測杆聯動的轉向角傳感器檢測端在接收到檢測杆動作之後將獲得轉向角數據傳輸至電控模塊,從而獲得踩踏速度和踩踏深度,從而根據不同數據控制執行機構作出不同的動作,此外,由齒齧合的方式使傳動更爲精准,從而使獲得數據更爲准確。

            本發明進一步設置爲:還包括豎向放置的圓柱壓縮彈簧,所述的傳動塊呈倒置的筒狀並套于檢測杆位于升降座內的部分,所述的傳動塊的外周設置有複位盤,所述的複位盤上端環繞傳動塊設置有與圓柱壓縮彈簧端部形狀相適配的下複位槽,所述的檢測座下端設置有與圓柱壓縮彈簧端部形狀相適配的上複位槽,所述的圓柱壓縮彈簧壓縮于上複位槽和下複位槽之間。

            通過采用上述技術方案,增設圓柱壓縮彈簧作爲複位件,一方面使檢測座能夠向踏杆自動複位,保證檢測的准確性,另一方面將升降座向控制杆複位,保證兩者的移動同步性,同時集成多個複位件的功能,使結構更加精簡。

            本發明進一步設置爲:所述的檢測座上端設置有聯動槽,所述的踏杆的感應端設置有位于聯動槽內的球形聯動塊,所述的踏杆套設有位于聯動槽內的限位板,所述的聯動槽位于槽口處卡設有將限位板及球形聯動塊限位于聯動槽內的卡圈。

            通過采用上述技術方案,由限位板配合卡圈將球形聯動塊限位于聯動槽內,一方面裝配簡單、穩定,另一方面,在聯動槽能形成球形聯動配合,由于踏杆與踏板聯動時並非單一方向的移動,球形聯動配合能夠大大提高檢測座與踏杆之間的聯動順暢性。

            本發明進一步設置爲:所述的電機具有減速功能或與輸出軸之間設置有減速機。

            通過采用上述技術方案,具有減速功能的電機或或與輸出軸之間設置有減速機,使電機的輸出速度降低的同時提高扭矩,從而使升降座的升降動作更爲穩定。

            本發明在電子控制制動系統的基礎上還公開了一種預先緊急制動系統,並提供了如下技術方案:還包括分別與電控模塊電連接的測距傳感器及轉速傳感器,所述的轉速傳感器分別安裝于車體與車輪對應的位置並用于檢測車輪的轉速,所述的測距傳感器安裝于車體前方用于檢測與前車的間距。

            通過采用上述技術方案,可由轉速傳感器所獲得的轉速數據和測距傳感器獲得的車距數據,通過公式進行推導,計算出所駕駛的車輛會/不會在一定時間內與前車發生接觸,在具有接觸可能性的前提下,及時進行制動,在轉速恢複不會與前車發生接觸的可能時,正常進行行駛,從而使電子控制制動系統具有預判的功能,形成預先緊急制動系統,即AEBS。

            附圖說明

            圖1爲電子控制制動系統的立體圖;

            圖2爲電子控制制動系統中缸體的內部結構圖;

            圖3爲電子控制制動系統中去除缸體的立體圖;

            圖4爲預先緊急制動系統的原理框圖。

            具體實施方式

            下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述, 顯然,所描述的實施例是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。 基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的範圍。

            在本發明的描述中,需要說明的是,術語“中心”、“上” 、“下” 、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系爲基于附圖所示的方位或位置關系, 僅是爲了便于描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解爲對本發明的限制。此外,術語 “第一”、“第二”、“第三” 僅用于描述目的,而不能理解爲指示或暗示相對重要性。

            如圖1—圖3所示,本發明公開了一種電子控制制動系統,包括缸體1及安裝于缸體1的踏杆2、氣閥3、電控模塊4、執行機構5和檢測裝置6,缸體1固定于車體並位于駕駛室下方,電控模塊4爲現有的電子控制制動系統中的控制器,踏杆2上端與駕駛室的踏板聯動,下端伸入缸體1內作爲檢測端21,檢測裝置6用于檢測踏杆2的檢測端21踩踏速度及位移,電控模塊4分別與執行機構5及檢測裝置6電連接並控制執行機構5動作,氣閥3位于缸體1下方,氣閥3上端設置有伸入缸體1內並在下降時增加氣閥3開度的控制杆31,具有控制杆31(閥杆)的氣閥3爲現有裝置,控制杆31與踏杆2的檢測端21相對豎向對應設置,控制杆31與踏杆2的檢測端21之間設置有解耦間隙11,踏杆2的檢測端21向下並在解耦間隙11範圍內移動時,執行機構5驅動控制杆31下降;踏杆2向下移動至與控制杆31相抵時,踏杆2與控制杆31構成聯動,控制杆31隨踏杆2的檢測端21下降而下降,同時具有電子驅動及機械驅動兩種方式,在正常行駛過程中,駕駛員只需輕點踏板,由檢測裝置6通過踏杆2檢測踏板動作,即可通過電控模塊4及時控制執行機構5動作,從而帶動氣閥3的控制杆31動作,操作更爲省力;而在執行機構5功能失效或緊急情況下,大力踩踏踏板,踏杆2會直接與控制杆31抵接,利用機械動作控制氣閥3,一方面,以精簡的結構即可保證電子控制制動系統的整體安全性能,安全性能高、成本低,另一方面,縮減在緊急情況下,檢測機構檢測數據並傳輸至電控模塊4,再由電控模塊4啓動執行機構5,及執行機構5自身所需的啓動時間所消耗的時間總和,爲駕駛員爭取寶貴的制動時間,進一步提高安全性能。

            執行機構5包括升降座51及電機52,升降座51呈環繞控制杆31及踏杆2檢測端21的環狀,缸體1內設置有供升降座51豎向移動的升降通道12,升降座51的外側壁沿豎向設置有傳動齒條511,電機52的輸出軸521安裝有同步轉動並與傳動齒條511齧合的傳動齒輪522,電機52的輸出軸521旋轉時傳動齒輪522通過傳動齒條511帶動缸體1升降,升降座51位于控制杆31上方設置有相抵的傳動塊512,升降座51下降時與控制杆31聯動配合,帶動控制杆31同步下降,在缸體1內設置升降座51並提供爲升降座51豎向移動的升降通道12,電控模塊4獲得數據並計算後,控制電機52的輸出軸521轉動,電機52的輸出軸521通過齒齧合的方式驅動升降座51下降時帶動與升降座51聯動的控制杆31下降,從而實現電控氣閥3的功能,由齒齧合的方式使傳動更爲精准,從而使獲得數據更爲准確,此外,輸出軸521與傳動齒輪522可分體聯動設置或一體設置。

            檢測裝置6包括轉向角傳感器61、檢測杆62及檢測座63,升降座51的環形內部作爲供檢測座63豎向移動的檢測通道513,檢測座63與踏杆2的檢測端21聯動設置並同步移動,檢測座63的外側壁沿豎向設置有檢測齒條631,檢測杆62轉動于缸體1並安裝有同步轉動的檢測齒輪621,升降座51開設有功檢測齒輪621與檢測齒條631齧合的檢測缺口514,檢測杆62的其中一端與轉向角傳感器61的檢測端21相聯動,另一端與缸體1之間設置有轉動軸承622,在檢測座63沿檢測通道513移動時,由檢測齒條631與檢測齒輪621的配合,將動作傳遞至檢測杆62,作爲與檢測杆62聯動的轉向角傳感器61檢測端21在接收到檢測杆62動作之後將獲得轉向角數據傳輸至電控模塊4,從而獲得踩踏速度和踩踏深度,從而根據不同數據控制執行機構5作出不同的動作,此外,由齒齧合的方式使傳動更爲精准,從而使獲得數據更爲准確,在具體實施方式中,踏杆2通過檢測座63及傳動塊與控制杆31構成抵接,而解耦間隙11即檢測座63與傳動塊512之間的間距。

            還包括豎向放置的圓柱壓縮彈簧7,傳動塊512呈倒置的筒狀並套于檢測杆62位于升降座51內的部分,傳動塊512的外周設置有複位盤514,複位盤514上端環繞傳動塊512設置有與圓柱壓縮彈簧7端部形狀相適配的下複位槽5141,檢測座63下端設置有與圓柱壓縮彈簧7端部形狀相適配的上複位槽631,圓柱壓縮彈簧7壓縮于上複位槽631和下複位槽5141之間,增設圓柱壓縮彈簧7作爲複位件,一方面使檢測座63能夠向踏杆2自動複位,保證檢測的准確性,另一方面將升降座51向控制杆31複位,保證兩者的移動同步性,同時集成多個複位件的功能,使結構更加精簡。

            檢測座63上端設置有聯動槽632,踏杆2的感應端設置有位于聯動槽632內的球形聯動塊22,踏杆2套設有位于聯動槽632內的限位板633,聯動槽632位于槽口處卡設有將限位板633及球形聯動塊22限位于聯動槽632內的卡圈634,由限位板633配合卡圈634將球形聯動塊22限位于聯動槽632內,一方面裝配簡單、穩定,另一方面,在聯動槽632能形成球形聯動配合,由于踏杆2與踏板聯動時並非單一方向的移動,球形聯動配合能夠大大提高檢測座63與踏杆2之間的聯動順暢性,踏杆2位于伸出缸體1位置的外周與缸體1之間還設置有滑塊墊圈23。

            電機52具有減速功能或與輸出軸521之間設置有減速機,具有減速功能的電機52或或與輸出軸521之間設置有減速機,使電機52的輸出速度降低的同時提高扭矩,從而使升降座51的升降動作更爲穩定。

            如圖1—4所示,本發明在電子控制制動系統的基礎上還公開了一種預先緊急制動系統,並提供了如下技術方案:還包括分別與電控模塊4電連接的測距傳感器8及轉速傳感器9,轉速傳感器9分別安裝于車體與車輪對應的位置並用于檢測車輪的轉速,測距傳感器8安裝于車體前方用于檢測與前車的間距,可由轉速傳感器9所獲得的轉速數據和測距傳感器8獲得的車距數據,通過公式進行推導,計算出所駕駛的車輛會/不會在一定時間內與前車發生接觸,在具有接觸可能性的前提下,及時進行制動,在轉速恢複不會與前車發生接觸的可能時,正常進行行駛,從而使電子控制制動系統具有預判的功能,形成預先緊急制動系統,即AEBS,上述功能也能進行擴展,例如,坡道起步、坡道保持、複合制動等。

            坡道起步即根據轉速傳感器判斷汽車是否後溜從而爲車體提供制動力,並在滿足前進扭矩時取消制動力;坡道保持即根據轉速傳感器判斷汽車是否後溜從而爲車體提供制動力,使車速維持在0;複合制動,輔助緩速器,使緩速器在制動過程中發揮最大效能,從而延長制動片壽命。

            上述傳感器均爲市售應用于大型汽車的現有傳感器。

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