專利名稱：載重車防空檔滑行自動(dòng)報(bào)警剎車裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車自動(dòng)報(bào)警剎車裝置，尤其是一種載重車防空檔滑行自動(dòng)報(bào)警剎車裝置。
背景技術(shù)：
載重車是指用于承載貨物的汽車或承載人員較多的客車，其承載貨物的重量比較重或人員比較多?，F(xiàn)在，隨著公路路況的改善，特別是高速公路的大量建設(shè)和使用，道路的路況是越來越好，車速也是越來越快；但是，從國家公布的道路交通安全事故來看，在高速公路上發(fā)生了安全事故呈逐年上升的勢頭，且在高速公路上的安全事故經(jīng)常是特大、重大交通安全事故，造成重大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。從其原因來看，絕大多數(shù)都是由于車速過快而造成的，而其中載重汽車因車速過快而引起的安全事故又占了很多部分；載重汽車又因其自重大、沖量大，其所造成的安全事故又具有更大的危害性。我國相關(guān)的道路交通安全法規(guī)、條例等，都規(guī)定嚴(yán)禁駕駛員在下坡時(shí)空檔滑行，但實(shí)際操作中，很大部分駕駛員都沒有遵守這些規(guī)定，在下坡時(shí)，尤其是較長下坡時(shí)，都采用空檔滑行的駕駛方式；頻繁使用剎車，易使剎車熱疲勞而失效；載重車因車速過快且又處于空檔滑行的狀態(tài)，更容易引起安全事故；其原因很多，主要原因可能有某些駕駛員素質(zhì)不高、空檔滑行能節(jié)省燃油等。
另外，現(xiàn)有汽車的控制系統(tǒng)中，也逐漸采用車載電腦(ECU)來幫助駕駛員安全駕駛，如名稱為“多功能車載電腦”，專利申請(qǐng)?zhí)枮?0130062.8的中國發(fā)明專利申請(qǐng)文件，另一名稱為“汽車網(wǎng)絡(luò)與車載電腦”，專利申請(qǐng)?zhí)枮?1132259.4的中國發(fā)明專利申請(qǐng)文件，以及另一名稱為“車載電腦裝置及其軟件的設(shè)計(jì)方法”，專利申請(qǐng)?zhí)枮?0109990.6的中國發(fā)明專利申請(qǐng)文件所公開的技術(shù)方案中，都提到采用車載電腦來對(duì)汽車進(jìn)行定位、導(dǎo)航、導(dǎo)呼、檢測、收集汽車行駛時(shí)的車速剎車狀態(tài)等信息，控制汽車行駛等，并在異常情況下報(bào)警。同時(shí)，有關(guān)ABS防抱死剎車裝置中也采用電腦控制，其用的電腦也稱作ECU。但上述專利申請(qǐng)文件都沒有利用車載電腦來檢測汽車處于空檔時(shí)的車速，并在車速超過限定值時(shí)自動(dòng)操縱剎車裝置產(chǎn)生作用，不能從根本上防止汽車、尤其是載重車空檔滑行現(xiàn)象的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的以上不足，提供一種適用于載重車的防空檔滑行自動(dòng)報(bào)警剎車的裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案為載重車防空檔滑行自動(dòng)報(bào)警剎車裝置，它包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器、車載電腦，其特征在于A、設(shè)置檔位傳感器與所述車載電腦的輸入接口相連，將檔位傳感器感知的汽車所處檔位信號(hào)值輸入到車載電腦中；B、設(shè)置剎車裝置與所述車載電腦的輸出接口相連，剎車裝置根據(jù)車載電腦發(fā)出的電信號(hào)產(chǎn)生剎車動(dòng)作；設(shè)置聲光報(bào)警裝置與所述車載電腦的輸出接口相連，聲光報(bào)警裝置根據(jù)車載電腦發(fā)出的電信號(hào)產(chǎn)生聲光報(bào)警動(dòng)作；檔位傳感器設(shè)置在汽車的換檔手柄上；所述的剎車裝置由制動(dòng)氣室、快放閥、繼動(dòng)閥、制動(dòng)腳閥、自動(dòng)總閥、儲(chǔ)氣筒和相應(yīng)的連接導(dǎo)線和壓縮空氣管路組成；制動(dòng)氣室經(jīng)壓縮空氣管路和自動(dòng)總閥相連接，自動(dòng)總閥與車載電腦的輸出接口接通，通過車載電腦發(fā)出的電信號(hào)控制自動(dòng)總閥的開啟和關(guān)閉，使壓縮空氣充入制動(dòng)氣室中。
本發(fā)明的防空檔滑行自動(dòng)報(bào)警剎車裝置，能在載重車處于空檔滑行時(shí)就發(fā)生報(bào)警信號(hào)、提醒駕駛員注意或改變行駛方式，將汽車掛入適當(dāng)?shù)臋n位中；當(dāng)車速超過設(shè)定值時(shí)，能自動(dòng)操縱剎車裝置，將速度降下來，甚至將汽車停下來，從根本上防止空檔滑行現(xiàn)象發(fā)生。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)框2是本發(fā)明裝置的一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)簡3是本發(fā)明裝置的剎車裝置與車載電腦連接示意4是本發(fā)明裝置工作流程圖具體實(shí)施方式
如圖1所示1-擋位傳感器、2-發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、3-車速傳感器、5-車載電腦、6-剎車裝置、7-聲光報(bào)警裝置。
檔位傳感器1、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器2、車速傳感器3分別與車載電腦5的接口相連，將各個(gè)傳感器檢測到的相關(guān)信號(hào)值輸入到車載電腦5中。本發(fā)明的檔位傳感器1采用現(xiàn)有技術(shù)中的傳感器，有機(jī)械式和電子式兩種；其安裝位置可設(shè)計(jì)在汽車的換檔機(jī)構(gòu)上，具體可設(shè)計(jì)在換檔手柄上，只要有換檔動(dòng)作產(chǎn)生，檔位傳感器1就能感知所處的檔位，并將該檔位信號(hào)輸入到車載電腦5。檔位傳感器1、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器2、車速傳感器3都是現(xiàn)有技術(shù)，在汽車(摩托車)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，作為現(xiàn)有技術(shù)的一部分，在此不作進(jìn)一步描述。
車載電腦5(ECU)仍然采用現(xiàn)有技術(shù)中的電腦，其具有基本配置和正常的功能，如具有主板(CPU)、存儲(chǔ)器、A/D轉(zhuǎn)換器等，具有集收數(shù)據(jù)、數(shù)字(信號(hào))轉(zhuǎn)換、邏輯運(yùn)算、判斷處理、發(fā)出指令等相關(guān)正常功能即可；另外，在現(xiàn)有的汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)技術(shù)中，車載電腦又稱為ECU，實(shí)際上是一個(gè)微處理器，用于檢測并控制制動(dòng)系統(tǒng)的工作情況，即ECU具有對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行“檢測”和“控制”兩個(gè)方面的功能。作為現(xiàn)有技術(shù)的一部分，在此不作進(jìn)一步描述。
剎車裝置6和聲光報(bào)警裝置7與車載電腦5的輸出接口相連，根據(jù)車載電腦5發(fā)出的指令產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作。剎車裝置6可采用現(xiàn)有技術(shù)中的ABS防抱死剎車裝置，能夠在車載電腦5發(fā)出指令后產(chǎn)生剎車動(dòng)作、將車速降低下來(或?qū)④囃Ｏ聛?、達(dá)到本發(fā)明的目的即可。聲光報(bào)警裝置7可采用現(xiàn)有技術(shù)中的汽車倒車時(shí)的聲光報(bào)警結(jié)構(gòu)，能夠在車載電腦5發(fā)出指令后產(chǎn)生聲光報(bào)警作用、達(dá)到本發(fā)明的目的即可。同時(shí)，從汽車安全行駛角度考慮，在車載電腦5發(fā)出指令使剎車裝置6產(chǎn)生剎車動(dòng)作時(shí)，同樣應(yīng)將該剎車信號(hào)傳遞到汽車尾部的剎車指示燈，使剎車指示燈同步亮起來，起到剎車警示的作用。
如圖2所示，8-制動(dòng)氣室、9-快放閥、10-繼動(dòng)閥、11-制動(dòng)腳閥、12-自動(dòng)總閥、13-儲(chǔ)氣筒。本實(shí)施例的剎車裝置6是四輪后驅(qū)動(dòng)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)，由制動(dòng)氣室8、快放閥9、繼動(dòng)閥10、制動(dòng)腳閥11、自動(dòng)總閥12、儲(chǔ)氣筒13和相應(yīng)的連接導(dǎo)線和壓縮空氣管路組成；制動(dòng)氣室8為四個(gè)，分別設(shè)置在汽車四個(gè)輪胎的相應(yīng)剎車部位；前輪的兩個(gè)制動(dòng)氣室8經(jīng)快放閥9與制動(dòng)腳閥11和自動(dòng)總閥12相連接；后輪的兩個(gè)制動(dòng)氣室8經(jīng)繼動(dòng)閥10與制動(dòng)腳閥11和自動(dòng)總閥12的相連接；制動(dòng)腳閥11和自動(dòng)總閥12的進(jìn)氣端與儲(chǔ)氣筒13(壓縮空氣氣源)相連，出氣端分別與快放閥9或繼動(dòng)閥10相連，自動(dòng)總閥12的控制端與車載電腦5的輸出接口連通，通過車載電腦5發(fā)出的電信號(hào)控制自動(dòng)總閥12的開啟和關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)剎車的功能。本實(shí)施例的制動(dòng)腳閥11相當(dāng)與現(xiàn)有汽車的腳閥裝置，當(dāng)踏下制動(dòng)腳閥11時(shí)，儲(chǔ)氣筒13中的壓縮空氣就充入制動(dòng)氣室8中，產(chǎn)生剎車動(dòng)作，從而使制動(dòng)氣室8內(nèi)或充入壓縮空氣、或排出壓縮空氣或封閉，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)壓力的“增壓”、“減壓”和“保持”過程。自動(dòng)總閥12在車載電腦5發(fā)出的開啟電信號(hào)后便使儲(chǔ)氣筒13中的壓縮空氣就充入制動(dòng)氣室8中，自動(dòng)“點(diǎn)剎”，有效防止空擋行駛的現(xiàn)象發(fā)生。
如圖3所示，8-制動(dòng)氣室、9-快放閥、10-繼動(dòng)閥、11-制動(dòng)腳閥、12-自動(dòng)總閥、13-儲(chǔ)氣筒、14-輪胎齒圈、15-輪速傳感器、16-制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器。
本實(shí)施例中選取的剎車裝置6是四輪后驅(qū)動(dòng)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)，是在圖2的基礎(chǔ)上的進(jìn)一步改進(jìn)。在輪胎齒圈14上設(shè)置輪速傳感器15和制動(dòng)氣室8，每一個(gè)制動(dòng)氣室8都與制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器16相連，由制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器16的開啟和關(guān)閉來控制剎車用的壓縮空氣充入制動(dòng)氣室8；在壓縮空氣的管路上設(shè)置有快放閥9、繼動(dòng)閥10和制動(dòng)腳閥11，經(jīng)制動(dòng)腳閥11與儲(chǔ)氣筒13連通，保證整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)有足夠的剎車用壓縮空氣。
輪速傳感器15與車載電腦5的輸入接口相連，將相關(guān)數(shù)據(jù)輸入車載電腦5中，車載電腦5的輸出接口分別接通每個(gè)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器16的控制端，通過發(fā)出電信號(hào)控制制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器16的開啟和關(guān)閉，從而使制動(dòng)氣室8內(nèi)充入壓縮空氣，排出壓縮空氣或封閉，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)壓力的“增壓”、“減壓”和“保持”過程。
設(shè)置自動(dòng)總閥12，其進(jìn)氣端與儲(chǔ)氣筒13(壓縮空氣氣源)相連，出氣端接入制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器16之前的壓縮空氣的管路。自動(dòng)總閥12的控制端與車載電腦5的輸出接口接通，通過車載電腦5發(fā)出的電信號(hào)控制自動(dòng)總閥12開啟和關(guān)閉，使儲(chǔ)氣筒13中的壓縮空氣充入制動(dòng)氣室8中，實(shí)現(xiàn)剎車的功能。
如圖4所示，在實(shí)際駕駛過程中，還有如下一種典型情況駕駛員可以踩下離合器，而使檔位傳感器1所輸入的檔位信號(hào)不是空擋；但是，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化不大或根本沒有變化，而車速反而逐漸上升，實(shí)際上仍是空檔滑行；本發(fā)明通過在車載電腦5中增設(shè)一個(gè)判斷因素——發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車速的對(duì)應(yīng)關(guān)系，來加以解決。具體而言先在車載電腦5中設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車速的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在3000轉(zhuǎn)/分鐘及以上時(shí)，則車速應(yīng)不低于120公里/時(shí)(2公里/分鐘)，如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在2500轉(zhuǎn)/分鐘至3000轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，則車速應(yīng)不低于100公里/時(shí)(1.78公里/分鐘)，如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在2000轉(zhuǎn)/分鐘至2500轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，則車速應(yīng)不低于80公里/時(shí)(1.33公里/分鐘)，如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在1500轉(zhuǎn)/分鐘至2000轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，則車速應(yīng)不低于60公里/時(shí)(1.0公里/分鐘)，如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在1200轉(zhuǎn)/分鐘至1500轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，則車速應(yīng)不低于40公里/時(shí)(0.67公里/分鐘)。如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速處在相應(yīng)的區(qū)段，而車速低于該區(qū)段相應(yīng)的設(shè)定值時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車速不對(duì)應(yīng)，車載電腦5就會(huì)判斷此時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車速的關(guān)系不對(duì)應(yīng)，仍然將該種情況視為在空擋滑行。當(dāng)然，在實(shí)際設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車速的對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí)，會(huì)考慮車型的不同情況、排氣量的不同情況、載重的不同情況等相關(guān)因素，使設(shè)定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車速的對(duì)應(yīng)關(guān)系符合實(shí)際情況。上述設(shè)定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車速的對(duì)應(yīng)關(guān)系，僅只是一種情況，不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的限制；在車載電腦5中實(shí)際設(shè)定(編程)該種對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí)，會(huì)有很多種對(duì)應(yīng)關(guān)系，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)本提示，結(jié)合不同的車型，都會(huì)設(shè)定不同的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車速的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
本發(fā)明報(bào)警剎車裝置的工作原理檔位傳感器1將檔位信號(hào)輸入車載電腦5中，當(dāng)車載電腦5判斷此時(shí)的汽車處于空檔行駛時(shí)(包括實(shí)際處于空檔滑行和因發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車速的關(guān)系不對(duì)應(yīng)而被視為在空擋滑行兩種情況)，車載電腦5就會(huì)對(duì)車速傳感器3所輸入的數(shù)值進(jìn)行判斷、比較，當(dāng)車載電腦5判斷該數(shù)值大于其中預(yù)先設(shè)定的某一數(shù)值時(shí)，車載電腦5就會(huì)向聲光報(bào)警裝置7發(fā)出電信號(hào)，提醒駕駛員注意，最好將汽車掛入適當(dāng)?shù)臋n位中行駛；當(dāng)車速傳感器3輸入的數(shù)值超過預(yù)先設(shè)定的某一較大數(shù)值時(shí)，車載電腦5就會(huì)向剎車裝置6發(fā)出電信號(hào)，使剎車裝置6中的制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器和自動(dòng)總閥處于開啟狀況，使壓縮空氣充入制動(dòng)氣室內(nèi)，開始自動(dòng)剎車，即是“點(diǎn)剎”。剎車后也可產(chǎn)生兩種結(jié)果一種是經(jīng)連續(xù)“點(diǎn)剎”(類似ABS防抱死剎車裝置)后，使汽車速度降低到某一設(shè)定的安全值，仍有提醒駕駛員將汽車掛入適當(dāng)?shù)臋n位中行駛的作用；另一種是連續(xù)“點(diǎn)剎”后，經(jīng)一個(gè)時(shí)間段，使汽車均勻減速，如仍違規(guī)駕駛，將使車速降為零，即將車自動(dòng)停下來，從根本上防止空檔滑行現(xiàn)象發(fā)生。
權(quán)利要求
1.載重車防空檔滑行自動(dòng)報(bào)警剎車裝置，它包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器(2)、車速傳感器(3)、車載電腦(5)，其特征在于A、設(shè)置檔位傳感器(1)與所述車載電腦(5)的輸入接口相連，將檔位傳感器(1)感知的汽車所處檔位信號(hào)值輸入到車載電腦(5)中；B、設(shè)置剎車裝置(6)與所述車載電腦(5)的輸出接口相連，剎車裝置(6)根據(jù)車載電腦(5)發(fā)出的電信號(hào)產(chǎn)生剎車動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載重車防空檔滑行自動(dòng)報(bào)警剎車裝置，其特征在于設(shè)置聲光報(bào)警裝置(7)與所述車載電腦(5)的輸出接口相連，聲光報(bào)警裝置(7)根據(jù)車載電腦(5)發(fā)出的電信號(hào)產(chǎn)生聲光報(bào)警動(dòng)作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的載重車防空檔滑行自動(dòng)報(bào)警剎車裝置，其特征在于檔位傳感器(1)設(shè)置在汽車的換檔手柄上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的載重車防空檔滑行自動(dòng)報(bào)警剎車裝置，其特征在于所述的剎車裝置(6)由制動(dòng)氣室(8)、快放閥(9)、繼動(dòng)閥(10)、制動(dòng)腳閥(11)、自動(dòng)總閥(12)、儲(chǔ)氣筒(13)和相應(yīng)的連接導(dǎo)線和壓縮空氣管路組成；制動(dòng)氣室(8)經(jīng)壓縮空氣管路和自動(dòng)總閥(12)相連接，自動(dòng)總閥(12)的控制端與車載電腦(5)的輸出接口接通；通過車載電腦(5)發(fā)出的電信號(hào)控制自動(dòng)總閥(12)的開啟和關(guān)閉，使壓縮空氣充入制動(dòng)氣室(8)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的載重車防空檔滑行自動(dòng)報(bào)警剎車裝置，其特征在于在壓縮空氣管路上增設(shè)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器(16)，制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器(16)的一端與制動(dòng)氣室(8)相連，另一端與自動(dòng)總閥(12)相連，其控制端與車載電腦(5)的輸出接口接通，通過車載電腦(5)發(fā)出的電信號(hào)控制制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器(16)的開啟和關(guān)閉，使壓縮空氣充入制動(dòng)氣室(8)中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種載重車防空檔滑行自動(dòng)報(bào)警剎車裝置，它包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器、車載電腦，其改進(jìn)之處為設(shè)置檔位傳感器與所述車載電腦的輸入接口相連，將檔位傳感器感知的汽車所處檔位信號(hào)值輸入到車載電腦中；設(shè)置剎車裝置與所述車載電腦的輸出接口相連，剎車裝置根據(jù)車載電腦發(fā)出的電信號(hào)產(chǎn)生剎車動(dòng)作；本發(fā)明的裝置，能在載重車處于空檔滑行時(shí)就發(fā)生報(bào)警信號(hào)、提醒駕駛員注意或改變行駛方式，將汽車掛入適當(dāng)?shù)臋n位中；當(dāng)車速超過設(shè)定值時(shí)，能自動(dòng)操縱剎車裝置，將速度降下來，甚至將汽車停下來，從根本上防止空檔滑行現(xiàn)象發(fā)生。
文檔編號(hào)B60T7/12GK1621287SQ200410081530
公開日2005年6月1日 申請(qǐng)日期2004年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月16日
發(fā)明者季鋼焰, 朱亦兵 申請(qǐng)人:季鋼焰