专利名称：汽车电磁制动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于汽车制造技术，涉及对汽车刹车装置的改进。
背景技术：
现在汽车的刹车系统分两大类一种是液压刹车系统，另一种是气压刹车系统。这两种刹车系统它们共同的不足之处是1、需要在车上布置管路这给设计与装配带来了很多麻烦而且常常发生管路泄漏造成车辆事故。2、制动时产生的磨擦使制动盘温度上升，出现刹车力的“热衰退”现象，使制动力下降易造成事故。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种无摩擦的电动刹车装置，利用电磁力来达到汽车的制动，其制动功效优于传统的制动系统，而且可达到ABS防抱死系统的效果，省去了复杂的转换机构。
本实用新型的技术方案是一种汽车电磁制动装置，包括制动踏板16、汽车发电机14和蓄电池13，还包括安装在每个车轮组件上的车轮转速传感器5、6、7、8和安装在汽车上的控制芯片9，每个车轮转速传感器分别与控制芯片9上的传感器信号输入端FL通过导线连接，其特征在于，(1)在每个车轮组件上安装着一个电磁制动器；(2)有一个变阻开关15，它由微动开关支架1、常闭微动开关2、可变电阻器支架22，可变电阻3、连接可变电阻3滑动端的滑杆4和信号输出端组成，微动开关支架1的一端与车里前隔板21相连接，另一端与微动开关2相连接，可变电阻器支架22的一端与车里前隔板21相连接，另一端与可变电阻3相连接，制动踏板16通过铰链与滑杆4连接，当踏下制动踏板微动开关由原来的常闭变为常开，接通电源，通过导线连接到可变电阻开始工作，向主控芯片9的TP端输出制动信号；(3)有一个制动开关10和制动分配器[17]，控制芯片9上的右前调压信号输出端SFR、左前调压信号输出端SFL、右后调压信号输出端SRR和左后调压信号输出端SRL分别与制动开关10上的相应输入端口电连接，控制芯片9上的制动信号g的输出端口C与制动开关10上的g信号输入端口电连接，制动开关10上的输出端口通过导线分别与制动分配器的输入端R1、R2、R3、R4连接，制动分配器的输出端通过导线分别与相应的电磁制动器连接；(4)有一个DC-DC变换器12和一个大容量电容11，DC-DC变换器12的输入端分别与蓄电池13和汽车发电机14的输出端连接，DC-DC变换器12的DC检测信号端与控制芯片9的DC信号输入端D连接，DC-DC变换器12的输出端分为两路，一路直接与制动开关10的电源端口连接，是制动开关的工作电压。另一路并联大容量电容11后与制动分配器的电源端口连接。
本实用新型的优点是在汽车制动时没有硬性的机械摩擦，制动时非常平稳，特别有利于提高湿滑、冰雪路面的驾驶安全性。可替代ABS防抱死系统，节省许多复杂的压力与电信号转换机构。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型中制动开关一种实施例的电路原理图。
图3是本实用新型中制动分配器一种实施例的电路原理图。
图4是变阻开关连接示意图具体实施方式
下面对本实用新型做进一步详细说明。参见图1至图4，图中采用了常见的四轮汽车布局模式，但本实用新型并不限于四轮布局的车辆，对于其他安装不同数量车轮的车辆仍然适用，只是需要适当调整相应零部件的数量，以便与车轮的数量相适应。下面的说明主要针对四轮车辆进行。本实用新型的汽车电磁制动装置，包括制动踏板16、汽车发电机14和蓄电池13，还包括安装在每个车轮组件上的车轮转速传感器5、6、7、8和安装在汽车上的控制芯片9，每个车轮转速传感器分别与控制芯片9上的传感器信号输入端FL通过导线连接，其特征在于，(1)在每个车轮组件上安装着一个电磁制动器，这种电磁制动器请参见中国专利申请“汽车用电磁制动器”申请号为200420092596.4。该电磁制动器含有带有线圈的定子，固定在汽车底盘上，还有固定在轮毂上的导电制动盘。当线圈通电时，导电制动盘产生制动力。
(2)有一个变阻开关15，它由微动开关支架1、常闭微动开关2、可变电阻器支架22、可变电阻3、连接可变电阻3滑动端的滑杆4和信号输出端组成，微动开关支架1的一端与车里前隔板21相连接，另一端与微动开关2相连接。常闭微动开关2通过导线与可变电阻3相应的端子连接。可变电阻器支架22的一端与车里前隔板21相连接，另一端与可变电阻3相连接，制动踏板16通过铰链与滑杆4连接，当踏下制动踏板后，微动开关2由原来的常闭变为常开，接通电源，通过导线连接到可变电阻开始工作，向主控芯片9的TP端输出制动信号。连杆4带动可变电阻滑杆运动，这时，变阻开关15输出一个可变的电压信号，它的输出端通过导线与控制芯片9上的驻车制动开关信号输入端TP连接，控制芯片9根据TP端电压的变化大小来控制制动力的大小。变阻开关15可以选择市场上的现有产品，例如可变电阻可用RT-23；微动开关可用KW-15组合成变阻开关。变阻开关可以传递驾驶员刹车时用力的大小，并传给控制系统从而控制整车的制动力矩，非常方便。
(3)有一个制动开关10和制动分配器[17]，控制芯片9上的右前调压信号输出端SFR、左前调压信号输出端SFL、右后调压信号输出端SRR和左后调压信号输出端SRL分别与制动开关10上的相应输入端口电连接，控制芯片9上的制动信号g的输出端口C与制动开关10上的g信号输入端口电连接，制动开关10上的输出端口通过导线分别与制动分配器的输入端R1、R2、R3、R4连接，制动分配器的输出端通过导线分别与相应的电磁制动器连接。
参见图2的实施例，所说的制动开关10由数量与电磁制动器相同的四块结构相同的开关集成电路组成四路开关电路，每个开关集成电路的制动信号输入端口20都与控制芯片9的制动信号g的输出端口C连接，控制芯片9上的右前调压信号输出端SFR、左前调压信号输出端SFL、右后调压信号输出端SRR和左后调压信号输出端SRL分别与开关集成电路的输入端口18连接，开关集成电路的输出端口19分别与制动分配器的相应输入端R1、R2、R3、R4连接。集成电路可选IC52C0013。制动开关10的工作原理是当控制芯片9的C脚有制动信号时，四块IC同时打开使控制芯片9上右前调压信号输出端SFR、左前调压信号输出端SFL、右后调压信号输出端SRR和左后调压信号输出端SRL四路信号与制动分配器电路接通。
参见图3的实施例，所说的制动分配器由四路结构相同的放大驱动电路组成，每路放大驱动电路由一个自动稳零放大器和一个功率器件IGBT串联组成，自动稳零放大器由两个运算放大器IC-1和IC-2以及相应的外围阻容元件构成。图中，两个运算放大器IC-1和IC1-2组成一个自动稳零放大器，三个电阻和一个电容提供正常偏置。四路IC1-1和IC1-2的同相输入端分别为制动分配器的输入端Rl、R2、R3、R4，四路IC1-1的输出端分别与四个功率器件IGBT即B1、B2、B3、B4的输入端连接。四个功率器件IGBT的输出端分别与四个电磁制动器中的电磁线圈A1、A2、A3、A4连接。运算放大器把从控制芯片9来的制动信号放大后输入给功率器件IGBT，功率器件IGBT根据输入信号控制制动线圈A1、A2、A3、A4的工作电流大小。
(4)有一个DC-DC变换器12和一个大容量电容11，DC-DC变换器12的输入端分别与蓄电池13和汽车发电机14的输出端连接，DC-DC变换器12的DC检测信号端与控制芯片9的DC信号输入端D连接。同时，控制芯片9的H端输出一个信号送给仪表显示电压值。如果直流变换器输出电压低于设定值28V～30V，在控制芯片9(IC7331)的输出端H就输出一个振荡信号去仪表显示，此时仪表上相应的灯就会不断闪动警示驾驶员提起注意。DC-DC变换器12的输出端分为两路，一路直接与制动开关10的电源端口连接，另一路并联大容量电容11后与制动分配器的电源端口连接，以供制动器使用。两路电压相同。
在电源供给上采用超大电容和蓄电池并用，因电容具有比蓄电池更高的比功率，而且可以迅速高效地充电，由于超大电容的负载均衡作用，电池的放电电流得到减少从而使电池的可利用的能量、使用寿命得到显著提高。其电容的容量一般在500F～1500F。整个制动电源用直流变换器(DC-DC)升至36V，这样在不降低制动力的情况下可减小工作电流，提高了线路的可靠性。
当车辆多于4个车轮时，应更换主控芯片9，使其输出信号的路数与车轮数相同，同时，增减制动分配器和制动开关电路中的信号通路数量即可。连接方式与目前方式相同，只是增减信号的输入输出路数。
本实用新型的工作原理是当驾驶员踏下制动踏板，微动开关2由原来的常闭变为常开，接通电源，通过导线连接到可变电阻，这时，变阻开关15输出一个可变的电压信号，它的输出端通过导线与控制芯片9上的驻车制动开关信号输入端TP连接，控制芯片9根据变阻开关传来的信号使C、SFR、SFL、SRR、SRL脚输出一个高电位C脚信号传送到制动开关10，制动开关接通，四路信号SFR，SFL，SRR，SRL通过制动开关10到达制动分配器17，制动分配器17根据传来信号幅值的大小来控制输出到制动线圈A1、A2、A3、A4电流的大小，从而控制了车辆制动力的大小。在雨天当司机刹车时，车辆在雨天制动因车轮在制动时车轮被抱死时会发生侧滑，这时车轮转速传感器传来的信号为零，主控芯片9根据车轮转速传感器传来的信号自动减少输出到四个轮的制动电流，这时车轮又开始转动，车轮转速传感器又传来高电位的信号，主控芯片9根据车轮转速传感器传来的信号自动又增加四个轮的制动电流，加强制动，如此反复，直到车辆完全停止。这和现有的车辆中使用的ABS防抱死系统的制动效果是一样的，而且可省去了复杂的制动液压机电转换系统。
权利要求1.一种汽车电磁制动装置，包括制动踏板[16]、汽车发电机[14]和蓄电池[13]，还包括安装在每个车轮组件上的车轮转速传感器[5]、[6]、[7]、[8]和安装在汽车上的控制芯片[9]，每个车轮转速传感器分别与控制芯片[9]上的传感器信号输入端FL通过导线连接，其特征在于，(1)在每个车轮组件上安装着一个电磁制动器；(2)有一个变阻开关[15]，它由微动开关支架[1]、常闭微动开关[2]、可变电阻器支架[22]，可变电阻[3]、连接可变电阻[3]滑动端的滑杆[4]和信号输出端组成，微动开关支架[1]的一端与车里前隔板[21]相连接，另一端与微动开关[2]相连接，可变电阻器支架[22]的一端与车里前隔板[21]相连接，另一端与可变电阻[3]相连接，制动踏板[16]通过铰链与滑杆[4]连接，当踏下制动踏板微动开关由原来的常闭变为常开，接通电源，通过导线连接到可变电阻开始工作，向主控芯片[9]的TP端输出制动信号；(3)有一个制动开关[10]和制动分配器[17]，控制芯片[9]上的右前调压信号输出端SFR、左前调压信号输出端SFL、右后调压信号输出端SRR和左后调压信号输出端SRL分别与制动开关[10]上的相应输入端口电连接，控制芯片[9]上的制动信号g的输出端口C与制动开关[10]上的g信号输入端口电连接，制动开关[10]上的输出端口通过导线分别与制动分配器的输入端R1、R2、R3、R4连接，制动分配器的输出端通过导线分别与相应的电磁制动器连接；(4)有一个DC-DC变换器[12]和一个大容量电容[11]，DC-DC变换器[12]的输入端分别与蓄电池[13]和汽车发电机[14]的输出端连接，DC-DC变换器[12]的DC检测信号端与控制芯片[9]的DC信号输入端D连接，DC-DC变换器[12]的输出端分为两路，一路直接与制动开关[10]的电源端口连接，是制动开关的工作电压。另一路并联大容量电容[11]后与制动分配器的电源端口连接。
2.根据权利要求1所述的汽车电磁制动装置，其特征在于，所说的制动开关[10]由数量与电磁制动器相同的若干块结构相同的开关集成电路组成，每个开关集成电路的制动信号输入端口[20]都与控制芯片[9]的制动信号g的输出端口C连接，控制芯片[9]上的右前调压信号输出端SFR、左前调压信号输出端SFL、右后调压信号输出端SRR和左后调压信号输出端SRL分别与开关集成电路的输入端口[18]连接，开关集成电路的输出端口[19]分别与制动分配器的相应输入端R1、R2、R3、R4连接。
3.根据权利要求1或2所述的汽车电磁制动装置，其特征在于，所说的制动分配器由数量与电磁制动器相同的若干路结构相同的放大驱动电路组成，每路放大驱动电路由一个自动稳零放大器和一个功率器件IGBT串联组成，自动稳零放大器由两个运算放大器IC1-1和IC1-2以及相应的外围阻容元件构成。
专利摘要本实用新型属于汽车制造技术，涉及对汽车刹车装置的改进。它包括制动踏板16、汽车发电机14、蓄电池13，车轮转速传感器、和控制芯片9，其特征在于，在每个车轮组件上安装着一个电磁制动器；有一个与踏板连接的变阻开关15；有一个制动开关10和制动分配器17；有一个DC－DC变换器12和一个大容量电容11并联供电。本实用新型制动平稳，提高了驾驶安全性。并可替代ABS防抱死系统。
文档编号B60L7/00GK2827773SQ20042011837
公开日2006年10月18日 申请日期2004年10月14日 优先权日2004年10月14日
发明者方燕松 申请人:江西昌河汽车股份有限公司