本發(fā)明涉及車(chē)輛技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種霍爾式踏板位置傳感器及制動(dòng)踏板裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代汽車(chē)上剎車(chē)開(kāi)關(guān)的作用隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)汽車(chē)的要求也越來(lái)越高，現(xiàn)代汽車(chē)正朝著安全、舒適、和環(huán)保的方向發(fā)展?，F(xiàn)代車(chē)的剎車(chē)燈開(kāi)關(guān)不單單是控制剎車(chē)燈而已，越來(lái)越多的系統(tǒng)需要?jiǎng)x車(chē)開(kāi)關(guān)信號(hào)，比如電控燃油系統(tǒng)、自動(dòng)變速器、ABS制動(dòng)防抱死系統(tǒng)、自動(dòng)巡航系統(tǒng)、ESP系統(tǒng)、PEPS系統(tǒng)等等，對(duì)開(kāi)關(guān)的要求越來(lái)越高。

目前大部分汽車(chē)上的剎車(chē)開(kāi)關(guān)均位于剎車(chē)踏板上方，固定在剎車(chē)踏板支架上，制動(dòng)踏板無(wú)動(dòng)作時(shí)壓住開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)內(nèi)部觸點(diǎn)分離，當(dāng)踩下剎車(chē)踏板時(shí)剎車(chē)開(kāi)關(guān)閉合，接通剎車(chē)燈電路。目前各大主機(jī)廠的剎車(chē)開(kāi)關(guān)大部分均是機(jī)械接觸式開(kāi)關(guān)。這種剎車(chē)開(kāi)關(guān)有兩對(duì)觸點(diǎn)組成，一個(gè)常開(kāi)一個(gè)常閉，常閉回路流通小電流，是通過(guò)彈性簧片與插針的滑動(dòng)接觸，負(fù)責(zé)給ECU傳遞剎車(chē)信號(hào)(起始為通路狀態(tài)，踩下剎車(chē)為斷路，這時(shí)候ECU認(rèn)為此斷路信號(hào)即為剎車(chē)信號(hào)，提前控制發(fā)動(dòng)機(jī)噴油量)；常開(kāi)的為剎車(chē)燈開(kāi)關(guān)回路，一般為大電流回路，采用對(duì)碰式鍍銀觸點(diǎn)，負(fù)責(zé)剎車(chē)燈的開(kāi)關(guān)(起始為斷路狀態(tài)，踩下剎車(chē)為通路，接通了剎車(chē)燈的電源，剎車(chē)燈亮)。這類(lèi)開(kāi)關(guān)存在下面兩點(diǎn)問(wèn)題，其一使用一段時(shí)間后觸點(diǎn)磨損后存在導(dǎo)通不可靠，其二開(kāi)關(guān)在操作過(guò)程中由于與踏板有接觸同時(shí)內(nèi)部觸點(diǎn)也存在撞擊，導(dǎo)致異響較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了霍爾式踏板位置傳感器及制動(dòng)踏板裝置，以解決傳統(tǒng)機(jī)械式剎車(chē)開(kāi)關(guān)的接觸異響及磨損導(dǎo)致的導(dǎo)通不可靠問(wèn)題。

具體而言，包括以下的技術(shù)方案：

第一方面，一種霍爾式踏板位置傳感器，其特征在于，包括第一殼體、第二殼體、霍爾器件和磁鐵，其中，

所述第一殼體和第二殼體可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地裝配在一起，形成內(nèi)腔；

所述第一殼體上固定設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)連接件，所述第一殼體適于通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)連接件被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)；

所述第二殼體上固定設(shè)置有緊固連接件，所述第二殼體適于通過(guò)所述緊固連接件被固定；

所述霍爾器件設(shè)置在所述內(nèi)腔中，并固定到所述第一殼體和所述第二殼體中的一個(gè)；

所述磁鐵設(shè)置在所述內(nèi)腔中，并固定到所述第一殼體和所述第二殼體中的另一個(gè)；

所述第一殼體和所述第二殼體發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述霍爾器件由于和所述磁鐵的相對(duì)位置變化而產(chǎn)生變化的電壓信號(hào)。

可選擇地，所述轉(zhuǎn)動(dòng)連接件為撥叉。

可選擇地，所述磁鐵包括相對(duì)的兩個(gè)磁鐵，均固定在所述第一殼體和所述第二殼體中的所述另一個(gè)的內(nèi)壁上。

可選擇地，所述兩個(gè)相對(duì)的磁鐵均通過(guò)二次注塑固定到所述第一殼體和所述第二殼體中的所述另一個(gè)。

可選擇地，所述霍爾器件位于所述相對(duì)的兩個(gè)磁鐵之間，所述兩個(gè)磁鐵的中心連線穿過(guò)所述霍爾器件。

第二方面，一種制動(dòng)踏板裝置，包括踏板支架、踏板臂和任一上述的霍爾式踏板位置傳感器，其中，

所述踏板臂的一端固定在所述踏板支架上，所述踏板臂適于繞所述一端轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述霍爾式踏板位置傳感器的轉(zhuǎn)動(dòng)連接件與設(shè)置在所述踏板臂上的帶動(dòng)連接件配合而適于被所述帶動(dòng)連接件帶動(dòng)，所述霍爾式踏板位置傳感器的固定連接件固定連接到所述踏板支架上。

可選擇地，所述帶動(dòng)連接件為固定設(shè)置在所述踏板臂上的凸桿，所述轉(zhuǎn)動(dòng)連接件為撥叉。

可選擇地，所述固定連接件包括固定孔和凸柱，通過(guò)螺紋連接將所述第二殼體固定到所述踏板支架上。

第三方面，一種制動(dòng)控制系統(tǒng)，包括任一上述的制動(dòng)踏板裝置和車(chē)身控制器；

所述制動(dòng)踏板裝置中的霍爾式踏板位置傳感器將電壓信號(hào)傳送給所述車(chē)身控制器，所述車(chē)身控制器基于所述電壓信號(hào)控制車(chē)身上的設(shè)備。

可選擇地，所述制動(dòng)踏板裝置中的霍爾傳感器根據(jù)踏板臂的轉(zhuǎn)動(dòng)角度提供所述變化的電壓信號(hào)。

本發(fā)明的霍爾式踏板位置傳感器可安裝在制動(dòng)踏板上替代傳統(tǒng)的機(jī)械式剎車(chē)開(kāi)關(guān)，當(dāng)駕駛員踩動(dòng)踏板時(shí)，帶動(dòng)傳感器內(nèi)部的磁鐵位置發(fā)生變化，霍爾器件根據(jù)磁鐵的不同位置輸出一組電壓信號(hào)，車(chē)身控制器根據(jù)不同電壓值，輸入給制動(dòng)燈、自動(dòng)巡航系統(tǒng)、ESP系統(tǒng)、PEPS系統(tǒng)等需求系統(tǒng)。由此，本發(fā)明的技術(shù)方案能帶來(lái)以下有益效果：

由于霍爾器件不需要與踏板上的轉(zhuǎn)動(dòng)器件機(jī)械接觸，解決了傳統(tǒng)機(jī)械剎車(chē)開(kāi)關(guān)中一直無(wú)法解決的異響質(zhì)量問(wèn)題；由于在踏板轉(zhuǎn)動(dòng)的不同位置，磁鐵與霍爾器件的相對(duì)位置不同，從而霍爾器件輸出的電壓信號(hào)不同，滿足了整車(chē)系統(tǒng)對(duì)踏板不同位置時(shí)的剎車(chē)開(kāi)關(guān)的功能需求；減少傳統(tǒng)機(jī)械剎車(chē)開(kāi)關(guān)內(nèi)部各接觸零件的模具開(kāi)發(fā)，減少了大量零部件開(kāi)發(fā)數(shù)量，降低了管理成本；操作過(guò)程中減少了關(guān)鍵零件的機(jī)械磨損，具有無(wú)接觸、無(wú)觸點(diǎn)、低功耗、長(zhǎng)壽命、高耐候、響應(yīng)頻率高等特點(diǎn)；產(chǎn)品內(nèi)部零件較少，匹配簡(jiǎn)單，質(zhì)量一致性更高，從而質(zhì)量更加穩(wěn)定可靠。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的霍爾式踏板位置傳感器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的霍爾式踏板位置傳感器的另一式樣的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的制動(dòng)踏板裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的制動(dòng)踏板裝置的局部放大圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

本發(fā)明第一實(shí)施例提供了一種霍爾式踏板位置傳感器，如圖1、2所示，其包括第一殼體11、第二殼體12、霍爾器件13和磁鐵14。

第一殼體11和第二殼體12可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地裝配在一起，形成內(nèi)腔。第一殼體11和第二殼體12為空心部件，從而形成內(nèi)腔，它們相配合的部分一般呈圓環(huán)形，從而可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)可通過(guò)卡槽配合等防止輕易地被分開(kāi)?？梢匀鐖D1那樣第一殼體11的半徑小于第二殼體12，或者如圖2那樣第一殼體11的半徑大于第二殼體12。

如圖1、2所示，第一殼體11上固定設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)連接件111，第一殼體適于通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)連接件111被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。例如轉(zhuǎn)動(dòng)連接件111被踏板臂上的相應(yīng)結(jié)構(gòu)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。

如圖2所示，第二殼體12上固定設(shè)置有緊固連接件121，第二殼體12適于通過(guò)緊固連接件121被固定。例如通過(guò)緊固連接件121被固定到踏板支架上。

霍爾器件13設(shè)置在內(nèi)腔中，并固定到第一殼體11；磁鐵14設(shè)置在內(nèi)腔中，并固定到第二殼體12。注意在其他實(shí)施例中，也可以將霍爾器件13固定到第二殼體12而將磁鐵14固定到第一殼體11。

第一殼體11和第二殼體12發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，霍爾器件13由于和磁鐵14的相對(duì)位置變化而產(chǎn)生變化的電壓信號(hào)?；魻柶骷鶕?jù)霍爾效應(yīng)制成，就是以磁場(chǎng)為工作媒體，將物體的運(yùn)動(dòng)參量轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓妷旱男问捷敵觥?/p>

在本實(shí)施例中，如圖1所示，磁鐵14可包括相對(duì)的兩個(gè)磁鐵，均固定在第一殼體11的內(nèi)壁上，例如通過(guò)二次注塑固定在第一殼體11的內(nèi)壁上，這兩個(gè)磁鐵可呈180度布置并保持在轉(zhuǎn)軸垂直的同心圓上。如圖1所示，霍爾器件13可位于相對(duì)的兩個(gè)磁鐵之間，兩個(gè)磁鐵的中心連線可穿過(guò)霍爾器件13。這樣當(dāng)?shù)谝粴んw11相對(duì)第二殼體12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)磁鐵也相對(duì)霍爾器件13轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過(guò)霍爾器件13的磁場(chǎng)發(fā)生變化，霍爾器件13根據(jù)磁場(chǎng)變化輸出的電壓信號(hào)就發(fā)生變化。

霍爾器件13例如可通過(guò)焊接等方式固定在線路板(圖中未示出)上，線路板再固定在第二殼體14上，從而霍爾器件13連接到線路板上的線路輸送電壓信號(hào)。如圖1、2所示，第二殼體12可包括接插件122，接插件122內(nèi)側(cè)一端連接到線路板或直接連接到霍爾器件1，外側(cè)連接到對(duì)應(yīng)接口以最終連接到電壓信號(hào)接收設(shè)備，例如車(chē)身控制器。當(dāng)然，也可設(shè)置無(wú)線模塊傳輸霍爾器件13的電壓信號(hào)。

在本實(shí)施例中，如圖2所示出的式樣，轉(zhuǎn)動(dòng)連接件111可以為撥叉，這樣當(dāng)對(duì)應(yīng)的踏板臂上的帶動(dòng)結(jié)構(gòu)為凸桿時(shí)，踏板臂轉(zhuǎn)動(dòng)，凸桿就對(duì)撥叉的一個(gè)臂施壓，即使撥叉和凸桿的相對(duì)位置發(fā)生變化也能帶動(dòng)撥叉轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使第一殼體11相對(duì)第二殼體12轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖2所示，固定連接件121的一種形式為包括固定孔和凸柱，固定孔和凸柱上都設(shè)置有螺紋，從而可以便于兩點(diǎn)固定。

本實(shí)施例的霍爾式踏板位置傳感器可安裝在制動(dòng)踏板上替代傳統(tǒng)的機(jī)械式剎車(chē)開(kāi)關(guān)，當(dāng)駕駛員踩動(dòng)踏板時(shí)，帶動(dòng)傳感器內(nèi)部的磁鐵位置發(fā)生變化，霍爾器件根據(jù)磁鐵的不同位置輸出一組電壓信號(hào)，車(chē)身控制器根據(jù)不同電壓值，輸入給制動(dòng)燈、自動(dòng)巡航系統(tǒng)、ESP(Electronic Stability Program，電子穩(wěn)定程序)系統(tǒng)、PEPS(Passive Entry Passive Start，無(wú)鑰匙進(jìn)入及啟動(dòng))系統(tǒng)等需求系統(tǒng)。由于霍爾器件不需要與踏板上的轉(zhuǎn)動(dòng)器件機(jī)械接觸，因此可以解決傳統(tǒng)機(jī)械剎車(chē)開(kāi)關(guān)中一直無(wú)法解決的異響質(zhì)量問(wèn)題；由于在踏板轉(zhuǎn)動(dòng)的不同位置，磁鐵與霍爾器件的相對(duì)位置不同，從而霍爾器件輸出的電壓信號(hào)不同，滿足了整車(chē)系統(tǒng)對(duì)踏板不同位置時(shí)的剎車(chē)開(kāi)關(guān)的功能需求；減少傳統(tǒng)機(jī)械剎車(chē)開(kāi)關(guān)內(nèi)部各接觸零件的模具開(kāi)發(fā)，減少了大量零部件開(kāi)發(fā)數(shù)量，降低了管理成本；操作過(guò)程中減少了關(guān)鍵零件的機(jī)械磨損，具有無(wú)接觸、無(wú)觸點(diǎn)、低功耗、長(zhǎng)壽命、高耐候、響應(yīng)頻率高等特點(diǎn)；產(chǎn)品內(nèi)部零件較少，匹配簡(jiǎn)單，質(zhì)量一致性更高，從而質(zhì)量更加穩(wěn)定可靠。

本發(fā)明的第二實(shí)施例提供了一種制動(dòng)踏板裝置，如圖3所示，包括踏板支架2、踏板臂3和第一實(shí)施例中記載的霍爾式踏板位置傳感器1。

踏板臂3的一端固定在踏板支架2上，踏板臂3適于繞該一端轉(zhuǎn)動(dòng)。踏板臂3的另一端包括踏板31，從而當(dāng)駕駛員踩動(dòng)踏板31時(shí)，踏板臂2繞固定到踏板支架2的一端轉(zhuǎn)動(dòng)。

霍爾式踏板位置傳感器1中的轉(zhuǎn)動(dòng)連接件111與設(shè)置在踏板臂3上的帶動(dòng)連接件32配合而適于被帶動(dòng)連接件32帶動(dòng)，霍爾式踏板位置傳感器1的固定連接件121固定連接到踏板支架2上。

如圖2所示，帶動(dòng)連接件32可以為固定設(shè)置在踏板臂3上的凸桿，而轉(zhuǎn)動(dòng)連接件121可以為撥叉。這樣踏板臂3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸桿就對(duì)撥叉的一個(gè)臂施壓，即使撥叉和凸桿的相對(duì)位置發(fā)生變化也能帶動(dòng)撥叉轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使第一殼體11相對(duì)第二殼體12轉(zhuǎn)動(dòng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以知曉，也可以將帶動(dòng)連接件32設(shè)置為撥叉式樣而將轉(zhuǎn)動(dòng)連接件121設(shè)置為凸桿式樣，或者設(shè)置為其他配合式樣，只要能允許兩者在同向轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)還可以發(fā)生相對(duì)位置變化、從而使得第一殼體11被踏板臂3帶著轉(zhuǎn)動(dòng)即可。

如圖2所示，固定連接件121的一種形式為包括固定孔和凸柱，兩者都設(shè)置有螺紋，從而通過(guò)螺紋連接將第二殼體12固定到踏板支架2上。當(dāng)然，固定連接件121也可以為其他形式，只要與踏板支架2固定連接即可。如圖4所示，踏板支架2可以包括連接板31來(lái)連接固定孔和凸柱，也可以只在原有的結(jié)構(gòu)上設(shè)置螺紋孔即可。

踏板位置傳感器可安裝在原機(jī)械剎車(chē)開(kāi)關(guān)的位置，因而踏板支架結(jié)構(gòu)基本上不需要進(jìn)行改動(dòng)。安裝過(guò)程如下：先將踏板調(diào)整至初始位置，用手將踏板位置傳感器的第一殼體上的撥叉配合踏板臂上的凸桿，然后稍微轉(zhuǎn)動(dòng)第二殼體，將第二殼體上的固定孔對(duì)齊到踏板支架上的安裝結(jié)構(gòu)上，緊固好螺栓或螺釘。第一殼體通過(guò)撥叉隨著踏板的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)，而第二殼體固定踏板支架上，始終保持不動(dòng)。這樣當(dāng)踩動(dòng)踏板時(shí)，安裝在踏板位置傳感器內(nèi)部的磁體和霍爾器件就發(fā)生了相對(duì)位移，從而實(shí)現(xiàn)了踏板角度位置的信號(hào)輸出。

本發(fā)明第三實(shí)施例提供了一種制動(dòng)控制系統(tǒng)，包括第二實(shí)施例提供的制動(dòng)踏板裝置和車(chē)身控制器。

制動(dòng)踏板裝置中的霍爾式踏板位置傳感器將電壓信號(hào)傳送給車(chē)身控制器，車(chē)身控制器基于電壓信號(hào)控制車(chē)身上的設(shè)備。制動(dòng)踏板裝置中的霍爾傳感器根據(jù)踏板臂的轉(zhuǎn)動(dòng)角度提供變化的電壓信號(hào)。即將駕駛員踩踏板發(fā)出的信號(hào)轉(zhuǎn)換為霍爾式踏板位置傳感器的電壓信號(hào)，然后通過(guò)車(chē)身控制器對(duì)車(chē)身上的設(shè)備進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)各種功能。車(chē)身控制器例如包括處理器、信號(hào)接口、存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器中設(shè)置有程序和預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)。

例如，踏板的正常的機(jī)械范圍一般為≤90度，為滿足踏板需求該踏板位置傳感器的電子信號(hào)作用范圍為80度，根據(jù)踏板的不同位置實(shí)現(xiàn)不同的功能，當(dāng)踏板剛剛踩的時(shí)候在0-12度為空行程，此時(shí)傳感器只實(shí)現(xiàn)自檢的功能(若傳感器自身存在故障會(huì)第一時(shí)間傳輸給車(chē)身控制器，車(chē)身控制器通過(guò)儀表報(bào)警的方式提醒駕駛員存在故障)，當(dāng)踏板角度超過(guò)12度后傳感器提供的是制動(dòng)燈信號(hào)，車(chē)身控制器據(jù)此點(diǎn)亮制動(dòng)燈，當(dāng)踏板角度超過(guò)15度后傳感器提供巡航取消的信號(hào)，從而根據(jù)整車(chē)設(shè)備的不同需求，傳感器提供基于踏板的相應(yīng)的位置的不同信號(hào)。

以上所述僅是為了便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本發(fā)明的技術(shù)方案，并不用以限制本發(fā)明。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。