一种低端车辆智能自动刹车方法、装置及刹车执行器与流程

本发明涉及汽车安全技术领域，具体地说是一种低端车辆智能自动刹车方法、装置及刹车执行器。

背景技术：

目前在我国绝大部分客、货车及各种中低档车型中，基本没有配备电子自动刹车，就是基本的电子手刹车也不多见，智能型电子刹车系统还是空白，市场上也缺少经济、实用、安全、可靠地电子自动刹车产品，传统的机械式手刹存在很多弊病，比如使用一段时间后，机械式手刹车容易出现机件损坏，拉动手刹车时，力度沉重，拉动不到位，也有由于驾车人忘记拉起手刹出现车辆自行移位的情况，由此而造成意得想不到的安全事故屡见不鲜。也有的驾驶员在行车时忘记了松开手刹，造成刹车零部件烧坏、失灵，存在非常严重的安全隐患，因此给车主造成了严重的经济损失。

技术实现要素：

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种低端车辆智能自动刹车方法、装置及刹车执行器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

1、本发明提供一种低端车辆智能自动刹车方法，该方法基于：

一个通过拉线、连杆与车轮刹车机构相连的刹车执行器，其中，刹车执行器包括具有动力输出的伸缩驱动机构和拉力过载保护器，拉力过载保护器连接在伸缩驱动机构输出端与车轮刹车机构之间；

一个与所述伸缩驱动机构相连的中央处理器；

所述中央处理器接收外来多种待传输信号，待传输信号经中央处理器处理后控制伸缩驱动机构工作，并最终通过刹车执行器作用于车轮刹车机构，实现车辆的刹车和释放刹车。

进一步的，根据待传输信号的不同，分以下三种情况对车辆进行刹车和释放刹车；

S1、第一种情况--纯手动模式

在没有连接车速信号时，系统处于纯手动状态，通过手动开关进行刹车和释放：当按下手动开关时，系统启动，中央处理器控制伸缩驱动机构工作，进行刹车；当再次按手动开关时，中央处理器根据信号控制伸缩驱动机构工作，释放刹车；

S2、第二种情况--自动模式

在连接车速信号时，系统处于自动状态，自动状态又分两种情况：

1）连接车速信号但没有连接油门信号和/或油门位置开关信号，在不使用手动开关的情况下，中央处理器根据车速信号进行处理，当车速信号为零时，中央处理器控制伸缩驱动机构进行自动刹车，使用手动开关进行刹车释放；

2）连接车速信号同时连接油门信号和/或油门位置开关信号，在不使用手动开关的情况下，中央处理器根据车速信号进行处理，当车速信号为零时，中央处理器控制伸缩驱动机构进行自动刹车，在踩踏油门加速时，中央处理器自动控制伸缩驱动机构进行刹车释放；

S3、第三种情况--电锁开关控制模式

无论是S1、S2哪一种模式下，只要关闭电锁开关，中央处理器即控制伸缩驱动机构进行刹车；当电锁开关再次接通电源，需要刹车释放时，根据S1、S2进行操作；

以上三种情况优先级顺序为：电锁开关控制模式＞纯手动模式和自动模式。

进一步的，在连接手刹开关信号时，系统优先根据手刹开关信号控制伸缩驱动机构进行选择性工作。

进一步的，所述拉力过载保护器工作时，伸缩驱动电机不停止工作，其利用弹性元件的缓冲吸收过多动能实现过载保护，且伸缩驱动机构提供的伸缩力＞拉力过载保护器过载保护力＞车轮刹车机构刹车额定力度。

进一步的，所述拉力过载保护器工作时，伸缩驱动电机停止工作，且伸缩驱动机构提供的伸缩力＞车轮刹车机构刹车额定力度，其利用拉力感应开关输出作为待传输信号，中央处理器实时接收来自拉力感应开关的检测信号，设置伸缩驱动机构的动作值。

2、本发明还提供一种低端车辆智能自动刹车装置，包括：

一个通过拉线、连杆与车轮刹车机构相连的刹车执行器，其中，刹车执行器包括具有动力输出的伸缩驱动机构和拉力过载保护器，拉力过载保护器连接在伸缩驱动机构输出端与车轮刹车机构之间；

一个与所述伸缩驱动机构相连的中央处理器；

一个与中央处理器相连的信号采集输入单元；

一个与中央处理器相连的电源输入单元，该电源输入单元外接电源，用于给装置供电；

所述中央处理器接收来自信号采集输入单元的多种待传输信号，待传输信号经中央处理器处理后控制伸缩驱动机构工作，并最终通过刹车执行器作用于车轮刹车机构，实现车辆的刹车和释放刹车。

进一步的，在中央处理器与刹车执行器之间串接有过流反接保护电路。

进一步的，所述拉力过载保护器工作时，伸缩驱动电机不停止工作，其利用弹性元件的缓冲吸收过多动能实现过载保护，且伸缩驱动机构提供的伸缩力＞拉力过载保护器过载保护力＞车轮刹车机构刹车额定力度。

进一步的，所述拉力过载保护器工作时，伸缩驱动电机停止工作，且伸缩驱动机构提供的伸缩力＞车轮刹车机构刹车额定力度，其利用拉力感应开关输出作为待传输信号，中央处理器实时接收来自拉力感应开关的检测信号，设置伸缩驱动机构的动作值。

3、本发明另提供一种刹车执行器，其通过拉线、连杆与车轮刹车机构相连，所述刹车执行器包括具有动力输出的伸缩驱动机构和拉力过载保护器，拉力过载保护器连接在伸缩驱动机构输出端与车轮刹车机构之间，所述拉力过载保护器工作时，伸缩驱动电机不停止工作，其利用弹性元件的缓冲吸收过多动能实现过载保护，且伸缩驱动机构提供的伸缩力＞拉力过载保护器过载保护力＞车轮刹车机构刹车额定力度。

4、本发明另提供一种刹车执行器，其通过拉线、连杆与车轮刹车机构相连，所述刹车执行器包括具有动力输出的伸缩驱动机构和拉力过载保护器，拉力过载保护器连接在伸缩驱动机构输出端与车轮刹车机构之间，所述拉力过载保护器工作时，伸缩驱动电机停止工作，且伸缩驱动机构提供的伸缩力＞车轮刹车机构刹车额定力度，其利用拉力感应开关输出作为待传输信号，中央处理器实时接收来自拉力感应开关的检测信号，设置伸缩驱动机构的动作值。

本发明的一种低端车辆智能自动刹车方法、装置及刹车执行器，与现有技术相比所产生的有益效果是：

本发明设计精巧，智能化程度高，具有纯手动模式、自动模式、电锁开关控制多种模式，还能够在多种不同模式下提供刹车，保障了行车安全；

设计有指示灯，指示灯与中央处理器相连，用于显示刹车执行状态，其包括仪表手刹指示灯和/或手动开关指示灯，手动开关指示灯优选为手动开关自带的指示灯，有助于使用者观察即时刹车执行状态；

在中央处理器与刹车执行器之间串接有过流反接保护电路。优选刹车执行器以直线伸缩电机为动力源，当直线伸缩电机内部短路故障或者因浸水而造成短路时，由于设有过流反接保护电路，直线伸缩电机停止工作，避免烧坏电机；

伸缩驱动机构输出端与车轮刹车机构之间串接拉力过载保上护器，拉力过载保护器包括弹性元件，在刹车执行器工作时，如果车轮刹车机构已经刹车到位，伸缩驱动机构继续运行的情况下，拉力大大超过车辆部件承受能力，此时拉力过载保护器即开始动作，弹性元件发生形变吸收能量，避免损坏车辆部件；

设计有电锁开关，电锁开关控制优先级最高，其次是手动开关，只要关闭电锁开关，中央处理器即控制刹车执行器进行刹车，当电锁开关再次接通电源时，中央处理器根据手刹开关通断控制刹车执行器是否工作，有效保障了行车安全。

附图说明

附图1是本发明实施例一车辆智能自动刹车装置的功能框图；

附图2是本发明实施例一车辆智能自动刹车装置的结构示意图；

附图3是本发明实施例一刹车执行器的使用结构示意图；

附图4是本发明实施例一所涉及的刹车执行器的结构示意图；

附图5是本发明实施例一所涉及的刹车执行器的内部结构简图；

附图6是本发明实施例一所涉及的另一刹车执行器的内部结构简图；

附图7本发明实施例二车辆智能自动刹车装置的功能框图；

附图8是本发明实施例二车辆智能自动刹车装置的结构示意图；

附图9是本发明实施例二所涉及的刹车执行器的内部结构简图。

图中，1、油门传感器，2、车速传感器，3、手动开关，4、手刹开关传感器，5、主机盒，6、手动开关指示灯，7、仪表手刹指示灯，8、刹车执行器，9、传力板，10、拉力过载保护器，11、伸缩驱动机构，12、电锁开关，13、车轮刹车机构，14、拉线，15、连杆，16、外筒，17、调节螺母，18、限位挡板，19、弹性元件，20、推杆，21、拉杆，22、油门开关传感器。

具体实施方式

下面结合附图1-7，对本发明的一种低端车辆智能自动刹车方法、装置及刹车执行器作以下详细说明。

实施例一

如附图1、2所示，本发明提供一种低端车辆智能自动刹车方法，该方法基于：

一个通过拉线14、连杆15与车轮刹车机构13相连的刹车执行器8，刹车执行器8包括具有动力输出的伸缩驱动机构11和拉力过载保护器10，其中，伸缩驱动机构11选自：直线伸缩电机、气动伸缩杆或液压伸缩杆，优选直线伸缩电机；拉力过载保护器10连接在伸缩驱动机构11输出端与车轮刹车机构13之间；

一个与所述伸缩驱动机构11相连的中央处理器；

所述中央处理器接收外来多种待传输信号，待传输信号经中央处理器处理后控制伸缩驱动机构11工作，并最终通过刹车执行器8作用于车轮刹车机构13，实现车辆的刹车和释放刹车。

本发明的一种低端车辆智能自动刹车方法，根据待传输信号的不同，分以下三种情况对车辆进行刹车和释放刹车：

S1、第一种情况--纯手动模式

在没有连接车速信号时，系统处于纯手动状态，通过手动开关3进行刹车和释放：当按下手动开关3时，系统启动，中央处理器控制伸缩驱动机构11工作，进行刹车；当再次按手动开关3时，中央处理器根据信号控制伸缩驱动机构11工作，释放刹车；

S2、第二种情况--自动模式

在连接车速信号时，系统处于自动状态，自动状态又分两种情况：

1）连接车速信号但没有连接油门信号和/或油门位置开关信号，在不使用手动开关3的情况下，中央处理器根据车速信号进行处理，当车速信号为零时，中央处理器控制伸缩驱动机构11进行自动刹车，使用手动开关3进行刹车释放；

2）连接车速信号同时连接油门信号和/或油门位置开关信号，在不使用手动开关3的情况下，中央处理器根据车速信号进行处理，当车速信号为零时，中央处理器控制伸缩驱动机构11进行自动刹车，在踩踏油门加速时，中央处理器自动控制伸缩驱动机构11进行刹车释放；

S3、第三种情况--电锁开关12控制模式

无论是S1、S2哪一种模式下，只要关闭电锁开关12，中央处理器即控制伸缩驱动机构11进行刹车；当电锁开关12再次接通电源，需要刹车释放时，根据S1、S2进行操作；

以上三种情况优先级顺序为：电锁开关12控制模式＞纯手动模式和自动模式。

在上述方法的基础上，在连接手刹开关信号时，系统优先根据手刹开关信号控制伸缩驱动机构11进行选择性工作。

无论处于哪一种情况下，当系统预设启动功能计时时间时，中央处理器控制伸缩驱动机构11在设定的时间执行相应的功能。当系统接入指示灯进行刹车时，手动开关指示灯6和仪表手刹指示灯7点亮，进行刹车释放时，手动开关指示灯6和仪表手刹指示灯7熄灭。手动开关指示灯6优选为手动开关3自带的指示灯。

在上述方法的基础上，在中央处理器与刹车执行器8之间串接有过流反接保护电路。优选刹车执行器8以直线伸缩电机为动力源，当直线伸缩电机内部短路故障或者因浸水而造成短路时直线伸缩电机停止工作，避免烧坏电机，此时手动开关指示灯6闪烁。

2、本发明还提供一种低端车辆智能自动刹车装置，包括：信号采集输入单元、中央处理器、刹车执行器8和电源输入单元。其中：

1）信号采集输入单元，与中央处理器相连，用于将从发送元件获取到的待传输信号接入至中央处理器。

发送元件包括以下几种：手动开关3，用于手动控制车辆刹车状态；车速传感器2，用于识别当前车辆是否有行驶车速；手刹开关传感器4，用于获取当前车辆手刹开关通断信号；油门开关传感器22，用于识别是否有踩踏油门；油门传感器1，用于识别踩踏油门时的电压变化值。

相应的待传输信号包括以下几种：手动开关3发出的信号、车速信号、手刹开关信号、油门开关信号、油门信号。

2）中央处理器，负责装置的总体智能控制，包括接收和处理来自信号采集输入单元的待传输信号，选择并控制相应的执行方式，确保装置协调有序的工作。

3）刹车执行器8，通过拉线14、连杆15与车轮刹车机构13相连，其包括具有动力输出的伸缩驱动机构11和拉力过载保护器10，所述伸缩驱动机构11与中央处理器相连，伸缩驱动机构11选自：直线伸缩电机、气动伸缩杆或液压伸缩杆，优选直线伸缩电机，所述拉力过载保护器10连接在伸缩驱动机构11输出端与车轮刹车机构13之间；刹车执行器8以伸缩驱动机构11为动力源，经拉线14、连杆15的拉动或释放，作用于车轮刹车机构13，实现车辆的刹车和释放刹车。

4）电源输入单元，与中央处理器相连，该电源输入单元外接电源，用于给装置供电。所涉及的电源包括主电源或配合使用备用电源，电锁开关12连接在电源与电源输入单元之间。

在上述结构的基础上，车辆智能自动刹车装置，还包括5）计时单元，计时单元与中央处理器相连，用于预设启动功能计时时间，当其计时达到预设值时，中央处理器选择相应的方式控制所述刹车执行器8进行刹车和释放刹车。

在上述结构的基础上，车辆智能自动刹车装置，还包括6）指示灯，指示灯与中央处理器相连，用于显示刹车执行状态，其包括仪表手刹指示灯7和/或手动开关指示灯6。

在上述结构的基础上，在中央处理器与刹车执行器8之间串接有过流反接保护电路。优选刹车执行器8以直线伸缩电机为动力源，当直线伸缩电机内部短路故障或者因浸水而造成短路时，直线伸缩电机停止工作，避免烧坏电机。

需要说明的是，本实施例中，中央处理器和电源输入单元集成在主机盒5内。信号采集输入单元和刹车执行器8位于主机盒5外侧。当然，信号采集输入单元、中央处理器、刹车执行器8和电源输入单元中至少一个功能单元可集成在行车电脑上或集成在主机盒5内。

在上述结构的基础上，拉力过载保护器10工作时，伸缩驱动电机不停止工作，其利用弹性元件的缓冲吸收过多动能实现过载保护，且伸缩驱动机构11提供的伸缩力＞拉力过载保护器10过载保护力＞车轮刹车机构13刹车额定力度。也即在刹车执行器8工作时，如果刹车机构已经刹车到位，伸缩驱动机构11继续运行的情况下，拉力大大超过车辆部件承受能力，此时拉力过载保护器10即开始动作，弹性元件发生形变吸收过多动能。具体的：

如附图4、5所示，在本发明的一个技术方案中，拉力过载保护器10开始动作时，弹性元件19受拉力压缩形变，伸缩驱动机构11输出端连接传力板9，拉力过载保护器10包括外筒16，外筒16内置限位挡板18、弹性元件19和拉杆21，拉线14与外筒16一端相连，限位挡板18一端连接拉杆21，拉杆21伸出外筒16与传力板9相连，弹性元件19套设在拉杆21上，弹性元件19一端与限位挡板18相抵接，另一端与外筒16内壁相抵接。

在上述技术方案的基础上，拉杆21上设有调节螺母17，调节螺母17位于外筒16与传力板9之间。

在上述技术方案的基础上，拉力过载保护器10位于伸缩驱动机构11的一侧，拉力过载保护器10与伸缩驱动机构11相平行，伸缩驱动机构11、传力板9与拉力过载保护器10三者之间连接组成U形结构。

如附图6所示，在本发明的另一技术方案中，拉力过载保护器10开始动作时，弹性元件19受推力压缩形变，伸缩驱动机构11输出端连接传力板9，拉力过载保护器10包括外筒16，外筒16内置弹性元件19和推杆20，拉线14与外筒16一端相连，外筒16外侧设有限位挡板18，弹性元件19一端与推杆20末端相连，另一端与靠近限位挡板18的外筒16内壁相连。

实施例二

实施例二同实施例一，所不同的是，如附图7、8、9所示，拉力过载保护器10工作时，伸缩驱动电机停止工作，且伸缩驱动机构11提供的伸缩力＞车轮刹车机构13刹车额定力度，其利用拉力感应开关输出作为待传输信号，中央处理器实时接收来自拉力感应开关的检测信号，设置伸缩驱动机构11的动作值。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。