專利名稱：數(shù)控電動式汽車自動制動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種數(shù)控電動式汽車自動制動器。屬于車輛制動技術(shù)領(lǐng)域。
二背景技術(shù)：
近年來很多國家的汽車制造公司對汽車事故預(yù)防采取了措施。
1、在防止駕駛員開車打瞌睡方面，大多數(shù)汽車制造公司是利用轉(zhuǎn)向角度傳感器和脈沖傳感器傳來的信號判斷，開車的駕駛員是否在打瞌睡，必要時用聲音或視覺警告駕駛員。此種方法的弱點是判斷的準(zhǔn)確性不高，發(fā)現(xiàn)太遲，制止的方法不當(dāng)，因為人在打瞌睡時的聽力和視覺都有所下降。又如日本日產(chǎn)公司在汽車駕駛室儀表板上裝備攝像機(jī)，監(jiān)測駕駛員的面部表情，發(fā)現(xiàn)打瞌睡時用聲音警告，并且在車內(nèi)釋放空調(diào)冷氣。它的弱點是要到駕駛員在打瞌睡時才能發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)較遲，制止的方法不妥，是熱天釋放空調(diào)冷氣對打瞌睡的駕駛員刺激不大，是冷天等到開動空調(diào)制冷氣后再來刺激駕駛員，那么時間太長了?？照{(diào)、攝像機(jī)的價格昂貴，普通車安裝不起，不能普及。由于眾多制止駕駛員開車打瞌唾的方法都不好，都沒有得到全面推廣，致使汽車駕駛員至今開車打瞌睡造成的交通事故還是頻頻發(fā)生。
2、制止酒后開車。國內(nèi)有99年3月的汽車電器月刊上發(fā)表了用氣敏器檢測開車的駕駛員是否喝酒，如果喝了酒用語聲警告。每個駕駛員都學(xué)會了交通法規(guī)，都知道酒后開車是違反交通法規(guī)，然而有一部分好酒的駕駛員明知自己隔一會兒必須開車，還去喝酒，喝酒之后因酒精刺激了神精，致使自控能力明顯下降，只用語聲警告根本制止不住酒后開車。由于此種制止的方法不當(dāng)，所以沒有得到推廣。
3、汽車后輪制動的保安設(shè)備至今沒有最理想的技術(shù)方案。如中型、重型載重汽車后輪的制動力是前輪的幾倍，各汽車制造廠為了確保汽車的后輪制動力，設(shè)計了很多種保安措施確保后輪制動的制動力，但因都存在各自的弱點，致使效果不好，至今沒有一項技術(shù)方案得到公認(rèn)被全面普及，所以現(xiàn)在汽車后輪制動的保安設(shè)備多種多樣。以使用率較高的為例4-10噸的中型載重汽車都是氣壓制動，較多型號的中型載重汽車安裝了后輪低壓蓄能彈簧制動，它是后輪制動保安設(shè)備中較好的一種，實際上它只能起停車固定車輛的作用，作行車制動的保安作用甚微。它的工作原理制動氣壓低于3kg/cm2車輛才能起步。它的優(yōu)點是氣泵、輸氣管、橡膠軟管等部分器件破損汽車不能起步，必須修復(fù)后使制動氣壓超過3kg/cm2才能開動車輛。弱點是如果以上故障發(fā)生在交叉路口、窄橋、涵洞等交通要道，造成阻塞交通，如果以上故障發(fā)生在礦山放炮時間，極不安全。它不能保證行車安全是因為3kg/cm2的制動力太小，不能滿足行車制動力的需要。
又如氣壓制動的汽車有安裝了后輪制動雙簧式，此雙管只能代替后輪制動的輸氣管破裂時能產(chǎn)生作用，而實際上氣壓制動的汽車制動系統(tǒng)破裂事例較多的是橡膠皮碗、橡膠軟管等一類的橡膠易損件，而后輪制動輸氣管是金屬的一般不易破損，所以它的作用并不大。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種在不影響汽車原有安全性能的情況下，在汽車后輪制動系統(tǒng)中增添一項利用現(xiàn)代高科技數(shù)碼監(jiān)控技術(shù)對汽車駕駛安全進(jìn)行監(jiān)測的數(shù)控電動式汽車自動制動器。本實用新型的技術(shù)方案是一種數(shù)控電動式汽車自動制動器，由永磁直流電動機(jī)、電子控制器ECU、握力檢測器、霍爾探頭、酒敏傳感器、手剎信號發(fā)生器、語話器、執(zhí)行器組成；所述的握力檢測器安裝在汽車方向盤的下端往內(nèi)30-45°處；所述的霍爾探頭安裝在變速箱輸出軸安裝孔的外部；所述的酒敏傳感器安裝在駕駛室儀表臺的左側(cè)角上；所述的永磁直流電動機(jī)、握力檢測器、霍爾探頭、酒敏傳感器、手剎信號發(fā)生器分別通過軟導(dǎo)線與電子控制器ECU的信息采集端連接，所述的語話器、執(zhí)行器分別通過軟導(dǎo)線與電子控制器ECU的輸出端連接。ECU收集各信號發(fā)生器的信號后通過邏輯運(yùn)算，再給該工作的執(zhí)行器件供電，讓執(zhí)行器件按控制工作。
本實用新型的手剎總成齒板的齒鋒尖為磁鋼，在手剎棘爪內(nèi)安裝有霍爾探頭信號發(fā)生器，在手剎拉桿頂上的按鈕內(nèi)安裝有解除電動制動的按鈕式開關(guān)本實用新型具有設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、體積小、便于安裝、性能可靠的特點。能夠有效地防止汽車駕駛中因人工操作失誤所釀成的事故和機(jī)械故障所造成的交通事故的發(fā)生。
本實用新型利用永磁直流電動機(jī)順轉(zhuǎn)產(chǎn)生制動，逆轉(zhuǎn)解除制動，斷電時固定轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動的性能，實現(xiàn)了制動的電動制動和鎖定制動。
本實用新型利用人的精力正常時手指握力能持恒，打瞌睡時手指握力松馳的生理狀態(tài)，結(jié)合汽車在高速行駛時駕駛員必須用手握緊方向盤的操作規(guī)定，在汽車方向盤的下端往內(nèi)30-45°處既手握方向盤手指彎攏產(chǎn)生握力處，安裝握力檢測器，用來監(jiān)測駕駛員的精力狀態(tài)。當(dāng)駕駛員注意力不集中或者疲勞，精力衰退，握力下降時，語話器用語聲警告，手指握力接近全部松馳，打瞌睡的苗頭出現(xiàn)時，電動制動器將后輪制動器產(chǎn)生2/3的制動力，把汽車安全停穩(wěn)并用語聲警告。
本實用新型利用霍爾探頭監(jiān)測傳動軸轉(zhuǎn)動情況來判斷汽車狀態(tài)，實現(xiàn)停車自動制動。
本實用新型將汽車電源線總開關(guān)由原來用手工操作改為由ECU控制的電磁開關(guān)，汽車停車超過十分鐘，ECU指示執(zhí)行器將電源線總開關(guān)斷開，接通酒敏傳感器的電源使電動制動器被鎖定，汽車無法啟動，迫使啟動汽車的駕駛員進(jìn)行酒氣檢測，從而制止酒后開車。
本實用新型的手剎總成齒板的齒鋒尖為磁鋼制成，在手剎棘爪內(nèi)安裝有霍爾探頭信號發(fā)生器，在手剎拉桿頂上的按鈕內(nèi)安裝有解除電動制動的按鈕式開關(guān)；霍爾探頭信號發(fā)生器用軟導(dǎo)線連接在ECU的信息采集端。這樣，將電動制動器與手剎并聯(lián)；當(dāng)拉手剎時，安裝在棘爪內(nèi)的霍爾探頭發(fā)生器就給ECU輸入信號并通過執(zhí)行器使電動機(jī)順轉(zhuǎn)使后輪制動器產(chǎn)生制動，從而能防止汽車行車失效的交通事故。
四

圖1是本實用新型數(shù)控電動式汽車自動制動器的電路控制圖。
五具體實施方式
從圖1可知，ECU的1-5腳連接穩(wěn)壓電源；6、7、8、9、10、11、12腳連接信號發(fā)生器；13、14、15、16、17、18、19、20腳連接執(zhí)行器件；21腳是ECU故障報警H。
6腳連接握力檢測器信號發(fā)生器SP，握力檢測器安裝在汽車方向盤從下端往內(nèi)30-45°處，汽車速度在40km/h以上時，對駕駛員握方向盤的手指握力進(jìn)行監(jiān)測，如果駕駛員由于疲勞或者注意力不集中時，握力數(shù)據(jù)由恒定開始下降，ECU指示，給13腳供電，13腳連接的語話器B2用語話提示駕駛員注意；握力接近全部松馳打瞌睡的苗頭出現(xiàn)時，給14腳供電，14腳連接的YV4執(zhí)行器工作，使電動制動器的永磁直流電動機(jī)產(chǎn)生順轉(zhuǎn)60轉(zhuǎn)，將汽車后輪制動器產(chǎn)生2/3的制動力，使汽車安全平穩(wěn)停住。
7腳連接霍爾探頭信號發(fā)生器S1，監(jiān)測傳動軸轉(zhuǎn)動情況反映汽車速度狀態(tài)，作用是①車速40km/h以上，ECU接收握力檢測器信號發(fā)生器SP的信號；②車速40km/h以下，ECU不接收握力檢測器信號發(fā)生器SP的信號，作用是適應(yīng)汽車急彎時連續(xù)轉(zhuǎn)方向盤后，回帶方向盤一下，雙手松開，讓方向盤自動回位操作的需要；③霍爾探頭信號發(fā)生器S1沒有信號發(fā)出是告訴ECU汽車已停車，ECU指示給15腳供電，15腳連接的YV4執(zhí)行器工作，使電動制動器的電機(jī)順轉(zhuǎn)60轉(zhuǎn)，將汽車后輪制動器產(chǎn)生2/3的制動力；④霍爾探頭信號發(fā)生器S110分鐘沒有信號發(fā)出，ECU指示給18腳供電，18腳連接的YV1執(zhí)行器工作，斷開汽車電源線總開關(guān)JK，接通酒敏傳感器GJ的電源，產(chǎn)生了制動的電動制動器被鎖定，汽車啟動器M因無電不能啟動。
8腳連接的是酒敏傳感器數(shù)據(jù)信號發(fā)生器GJ，它能用數(shù)據(jù)顯示潔凈空氣、人呼氣體、乙醇含量。潔凈空氣是駕駛員沒有呼氣檢測，ECU指示，不給所有執(zhí)行器供電，汽車無去啟動；駕駛員呼出的氣體含乙醇?xì)?00mmp以下，ECU指示，給16腳供電，16腳連接的YV2執(zhí)行器工作，使汽車電源線總開關(guān)JK閉合，斷開酒敏傳感器GJ的電源，汽車恢復(fù)正常，駕駛員可以正常開車；人呼氣體含乙醇?xì)?00ppm以上，ECU指示，給17腳供電，17腳連接的語話器B1警告駕駛員“飲酒后不準(zhǔn)駕駛車輛！”此時斷開了的汽車電源線總開關(guān)JK無法閉合，電動制動器的鎖定無法解除，同時啟動器M無電不能啟動，加上B1的語話重復(fù)四遍。
9腳連接霍爾探頭信號發(fā)生器S2，S2的作用有兩個①將電動制動器的電動機(jī)轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)數(shù)告訴ECU，由ECU控制YV4執(zhí)行器工作。②電動制動器與手剎并聯(lián)時，9腳S2計數(shù)的二字節(jié)數(shù)碼與10腳S3一字節(jié)數(shù)碼有差異時，ECU指示19腳連接的YV3執(zhí)行器工作，使9腳S2的二字節(jié)數(shù)碼跟隨10腳S3的一字節(jié)數(shù)碼變化，也就是電動制動器與手剎并聯(lián)時電動機(jī)的轉(zhuǎn)動跟隨手剎的操作而轉(zhuǎn)動，從而達(dá)到同步。
11腳連接信號發(fā)生器P1，12腳連接信號發(fā)生器P2，P1、P2都是電容式信號發(fā)生器，它們將電動機(jī)逆轉(zhuǎn)規(guī)定位置告訴ECU，ECU根據(jù)它們的信號指示給20腳供電，20腳連接的瞬時執(zhí)行器KA使BRK線閉合，使電機(jī)逆轉(zhuǎn)迅速停止。P1是固定式，安裝在電動機(jī)逆轉(zhuǎn)的終端，在電動機(jī)逆轉(zhuǎn)全部到位前產(chǎn)生作用；P2安裝在手剎棘爪連接處，是根據(jù)電動制動器與手剎并聯(lián)時，由駕駛員的意圖解除制動時的需要而設(shè)計的。
21腳連接的H是ECU故障報警器，ECU發(fā)生故障時H報警告訴駕駛員，以便及時排隊故障。當(dāng)ECU及電動制動器發(fā)生故障時，汽車上原有的行車制動與手剎依然能實現(xiàn)它的原有功能，不影響汽車原有安全性能。
權(quán)利要求1.一種數(shù)控電動式汽車自動制動器，其特征在于由永磁直流電動機(jī)、電子控制器ECU、握力檢測器、霍爾探頭、酒敏傳感器、手剎信號發(fā)生器、語話器、執(zhí)行器組成；所述的握力檢測器安裝在汽車方向盤的下端往內(nèi)30-45°處；所述的霍爾探頭安裝在變速箱輸出軸安裝孔的外部；所述的酒敏傳感器安裝在駕駛室儀表臺的左側(cè)角上；所述的永磁直流電動機(jī)、握力檢測器、霍爾探頭、酒敏傳感器、手剎信號發(fā)生器分別通過軟導(dǎo)線與電子控制器ECU的信息采集端連接，所述的語話器、執(zhí)行器分別通過軟導(dǎo)線與電子控制器ECU的輸出端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控電動式汽車自動制動器，其特征在于手剎總成齒板的齒鋒尖為磁鋼，在手剎棘爪內(nèi)安裝有霍爾探頭信號發(fā)生器，在手剎拉桿頂上的按鈕內(nèi)安裝有解除電動制動的按鈕式開關(guān)。
專利摘要本實用新型公開了一種數(shù)控電動式汽車自動制動器，屬于汽車制動技術(shù)領(lǐng)域。主要特征在于由永磁直流電動機(jī)、電子控制器ECU、握力檢測器、霍爾探頭、酒敏傳感器、手剎信號發(fā)生器、語話器、執(zhí)行器組成。本實用新型由電子控制器ECU控制操作。電子控制器ECU接收握力檢測器、霍爾探頭、酒敏傳感器、手剎信號發(fā)生器的數(shù)據(jù)并進(jìn)行邏輯運(yùn)算后通過執(zhí)行器對永磁直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)動進(jìn)行控制，從而使汽車后輪制動器自動產(chǎn)生制動，達(dá)到防止駕駛員疲勞駕駛、酒后開車及行車制動失效的目的。
文檔編號B60R21/01GK2820636SQ0324802
公開日2006年9月27日 申請日期2003年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月13日
發(fā)明者盧德禮 申請人:盧德禮