本發(fā)明屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種制動裝置，具體涉及一種設(shè)有輔助制動裝置的汽車。

背景技術(shù)：

隨著高速公路的發(fā)展、車速的提高，交通事故成為現(xiàn)代社會面臨的嚴峻問題，日益威脅著人們的生命和財產(chǎn)安全，其中下長坡制動制動器失效和城市公交的頻繁制動容易造成制動器的熱衰退現(xiàn)象，誘發(fā)嚴重的交通事故，為了減少交通事故的發(fā)生，比較切實可行的辦法就是增加設(shè)有輔助制動裝置的汽車，這對提高汽車的制動效果尤為重要，因此，汽車輔助制動系統(tǒng)的開發(fā)已經(jīng)成為我國道路交通安全領(lǐng)域急需解決的問題。針對液氣壓輔助制動系統(tǒng)成本較高以及電子真空助力器響應(yīng)速度慢等問題，采用電機驅(qū)動對汽車進行輔助制動是一種切實可行的技術(shù)方案。

但是，對于目前汽車事故的增多，很多時候是由于駕駛員疲勞，制動不及時等問題造成的，所以，需要設(shè)計一種設(shè)有輔助制動裝置的汽車來減少事故的發(fā)生，另外，在教練車上，也需要設(shè)計一種制動裝置來幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出一種設(shè)有輔助制動裝置的汽車，在副駕駛上增加一個輔助的制動系統(tǒng)，該制動系統(tǒng)和主駕駛上的制動系統(tǒng)可一同控制汽車的制動功能，能有效的減小事故的發(fā)生，而且，該輔助制動系統(tǒng)，可靠性好，副制動踏板靈活，無干涉，制動系統(tǒng)釋放時間小于0.8s獲取電源方便，可在點煙器上插電；制動力可控，制動效果有保證；有實際操作感。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種設(shè)有輔助制動裝置的汽車，包括主控箱、主制動踏板、副制動踏板、儲油罐、步進電機、主油缸和車輪，所述主制動踏板通過真空助力器連接主油缸，所述主油缸上安裝儲油罐，所述主油缸連接車輪，所述主控箱安裝在副駕駛位的表面，其位置靠近車頭前端，所述副制動踏板安裝在主控箱上，所述主控箱內(nèi)置電源模塊和副制動控制系統(tǒng)，所述副制動控制系統(tǒng)由壓電轉(zhuǎn)換電路、信號調(diào)理電路、微處理器和步進電機驅(qū)動電路，所述副制動踏板底端連接有壓力傳感器，所述壓力傳感器通過壓電轉(zhuǎn)換電路連接信號調(diào)理電路，所述信號調(diào)理電路連接有微處理器，所述微處理器通過步進電機驅(qū)動電路控制步進電機，所述步進電機通過鋼絲拉線與主制動踏板鉸接；

所述壓電轉(zhuǎn)換電路將制動時的腳踏力轉(zhuǎn)換為電壓信號，再通過信號調(diào)理電路將壓力傳感器輸出的電壓信號變換為0～5v的直流信號，并進行阻抗變換，所述微處理器完成壓力信號的數(shù)字采集與計算處理，然后通過步進電機驅(qū)動電路控制步進電機正反轉(zhuǎn)動一定角度。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述微處理器采用stc12c5a60s2微控制器，內(nèi)含8051單片機內(nèi)核和模擬接口。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述主油缸通過油管連接軟管，所述車輪的高速軸上安裝制動蹄、支承座和輪缸，所述軟管接在輪缸上，所述支承座安裝在車輪的高速軸上方，支承座在車輪的高速軸下端，所述制動蹄設(shè)有兩塊，分別安裝在車輪的高速軸兩側(cè)，并且兩塊制動蹄一端固定在支承座上，另一端與輪缸相接。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述副制動踏板下方通過彈簧與壓力傳感器相接。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步進電機采用兩相混合式步進電機。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步進電機驅(qū)動電路采用雙極性步進電機驅(qū)動芯片l6208為核心，該芯片有2個dmos全橋，并為每個全橋集成一個關(guān)斷時間恒定的pwm電流控制器。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述主控箱的電源模塊是通過汽車點煙器中取直流電源給主控箱供電。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述電源模塊包括電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路，所述電源變壓器連接于汽車點煙器中取直流電源，所述電源變壓器依次連接整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路，經(jīng)過穩(wěn)壓電路給主控箱提供12v電壓。

本發(fā)明有益效果是:本發(fā)明提供一種設(shè)有輔助制動裝置的汽車，在副駕駛上增加一個輔助的制動系統(tǒng)，該制動系統(tǒng)和主駕駛上的制動系統(tǒng)可一同控制汽車的制動功能，能有效的減小事故的發(fā)生，而且，該輔助制動系統(tǒng)，可靠性好，副制動踏板靈活，無干涉，制動系統(tǒng)釋放時間小于0.8s獲取電源方便，可在點煙器上插電；制動力可控，制動效果有保證；有實際操作感,此外，除應(yīng)用于教練車，還因該副制動裝置簡單、可隨時拆裝，也適用于家用車“老手”帶“新手”時的臨時性使用。

附圖說明

下面對本說明書附圖所表達的內(nèi)容及圖中的標記作簡要說明：

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明主油缸控制車輪的傳動結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明副制動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明整流電路圖；

圖6為本發(fā)明穩(wěn)壓電路圖。

圖中：1-主控箱；2-主制動踏板；3-副制動踏板；4-儲油罐；5-步進電機；6-主油缸；7-車輪；8-真空助力器；9-電源模塊；10-副制動控制系統(tǒng)；11-壓電轉(zhuǎn)換電路；12-信號調(diào)理電路；13-微處理器；14-步進電機驅(qū)動電路；15-鋼絲拉線；16-油管；17-軟管；18-制動蹄；19-支承座；20-輪缸；21-彈簧；22-壓力傳感器；23-電源變壓器；24-整流電路；25-濾波電路；26-穩(wěn)壓電路；27-高速軸。

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施例的描述，本發(fā)明的具體實施方式如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準確和深入的理解。

請參閱圖1至圖4，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：

一種設(shè)有輔助制動裝置的汽車，包括主控箱1、主制動踏板2、副制動踏板3、儲油罐4、步進電機5、主油缸6和車輪7，所述主制動踏板2通過真空助力器8連接主油缸6，所述主油缸6上安裝儲油罐4，所述主油缸6連接車輪7，所述主控箱1安裝在副駕駛位的表面，其位置靠近車頭前端，所述副制動踏板3安裝在主控箱1上，所述主控箱1內(nèi)置電源模塊9和副制動控制系統(tǒng)10，所述副制動控制系統(tǒng)10由壓電轉(zhuǎn)換電路11、信號調(diào)理電路12、微處理器13和步進電機驅(qū)動電路14，所述副制動踏板3底端連接有壓力傳感器22，所述壓力傳感器22通過壓電轉(zhuǎn)換電路11連接信號調(diào)理電路12，所述信號調(diào)理電路12連接有微處理器13，所述微處理器13通過步進電機驅(qū)動電路14控制步進電機5，所述步進電機5通過鋼絲拉線27與主制動踏板2鉸接；

所述壓電轉(zhuǎn)換電路11將制動時的腳踏力轉(zhuǎn)換為電壓信號，再通過信號調(diào)理電路12將壓力傳感器22輸出的電壓信號變換為0～5v的直流信號，并進行阻抗變換，所述微處理器13完成壓力信號的數(shù)字采集與計算處理，然后通過步進電機驅(qū)動電路14控制步進電機5正反轉(zhuǎn)動一定角度。

其工作原理：該裝置從汽車點煙器中取12v直流電源給主控箱1供電，主控箱1上設(shè)置副制動踏板3，副制動踏板3通過彈簧21與壓力傳感器22連接，壓力傳感器22接收副制動踏板3的壓力轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)系列處理后變?yōu)椴竭M電機5控制脈沖以控制步進電機的正反轉(zhuǎn)動，步進電機5通過鋼絲拉線15與主制動踏板2鉸接，最后使主制動踏板2的制動力與副制動踏板3的制動力成正比地制動，達到制動的目的。

所述微處理器13采用深圳宏晶科技公司的加強型模數(shù)混合微控制器stc12c5a60s2，內(nèi)含8051單片機內(nèi)核和模擬接口。它的指令系統(tǒng)與mcs51單片機指令系統(tǒng)完全兼容，具有單周期指令功能，內(nèi)含10位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器。微處理器完成壓力信號的數(shù)字采集與計算處理，然后控制步進電機正反轉(zhuǎn)動一定角度，實現(xiàn)制動控制。

所述主油缸6通過油管16連接軟管17，所述車輪7的高速軸27上安裝制動蹄18、支承座19和輪缸20，所述軟管17接在輪缸20上，所述支承座19安裝在車輪7的高速軸28上方，支承座19在車輪7的高速軸27下端，所述制動蹄18設(shè)有兩塊，分別安裝在車輪7的高速軸27兩側(cè)，并且兩塊制動蹄18一端固定在支承座19上，另一端與輪缸20相接，采用液壓的方式制動。

所述副制動踏板3下方通過彈簧21與壓力傳感器22相接；所述主控箱1的電源模塊9是通過汽車點煙器中取直流電源給主控箱1供電,副制動踏板靈活，無干涉，制動系統(tǒng)釋放時間小于0.8s獲取電源方便。

所述步進電機5采用st公司生產(chǎn)的兩相混合式步進電機，所述步進電機驅(qū)動電路14采用雙極性步進電機驅(qū)動芯片l6208為核心，該芯片有2個dmos全橋，并為每個全橋集成一個關(guān)斷時間恒定的pwm電流控制器，l6208是一個dmos全集成的步進電機驅(qū)動器，該控制器內(nèi)部采用斬波電路的原理，解決了步進電機頻繁換相時電流劇烈波動而引起轉(zhuǎn)矩變化的問題。驅(qū)動電源可在8～52v選擇，額定輸出的平均電流達2.8a，峰值電流5.6a。圖中，l6208與單片機通過p2口連接，單片機p20引腳控制芯片復(fù)位，p21引腳設(shè)置快速/慢速衰減模式，p22引腳為電機整步/半步設(shè)置，p23為步進時鐘信號，用于控制電機轉(zhuǎn)速，p24為步進電機正反轉(zhuǎn)控制，p25為芯片使能控制信號。

所述電源模塊9包括電源變壓器23、整流電路24、濾波電路25和穩(wěn)壓電路26，所述電源變壓器23連接于汽車點煙器中取直流電源，所述電源變壓器23依次連接整流電路24、濾波電路25和穩(wěn)壓電路26，經(jīng)過穩(wěn)壓電路26給主控箱1提供12v電壓。

如圖5所示，整流電路:整流電路是將正弦波電壓轉(zhuǎn)換為單一方向的脈動信號,常用的整流電路有單相半波整流電路與單相橋式整流電路兩種；單相半波整流電路只利用了交流電壓的半個周期,輸出的電壓較低,交流分量低,效率低,為了克服上述電路的缺點,我們采用如圖2所示單相全波整流電路。當(dāng)輸入電壓為正弦波的正半軸的時候,a點電壓為正、b點為負,d3、d2導(dǎo)通,d1、d4截止,電流經(jīng)過d3、rl、d2流向輸入電壓的負端；當(dāng)輸入電壓為正弦波的負半軸的時候,a點電壓為負、b點為正,d1、d4導(dǎo)通,d2、d3截止,電流經(jīng)過d1、rl、d4流向輸入電壓的負端。因此d1、d4與d2、d3交替導(dǎo)通給負載提供電流,實現(xiàn)連續(xù)不斷的給負載提供電流。

濾波電路:盡管整流后的電壓為直流電壓,但波動較大,仍然不能直接作為電源使用,還需進一步濾波,將其中的交流成份濾掉，采用rc濾波電路。

如圖6所示，穩(wěn)壓電路：濾波電路能將正弦交流電壓變換為較為平滑的直流電壓,但由于輸出電壓平均值取決于變壓器副邊電壓的有效值,所以當(dāng)電網(wǎng)電壓波動時,輸出電壓的平均值也將隨之產(chǎn)生相應(yīng)的波動,同時,由于整流濾波電路內(nèi)阻的存在,當(dāng)負載變化時,內(nèi)阻上的電壓將產(chǎn)生變化,于是輸出電壓的平均值也將隨之產(chǎn)生相應(yīng)的變化,為了改變負載內(nèi)阻變化引起的直流電壓的變化,我們采用78、79系列的集成穩(wěn)壓電源芯片,來實現(xiàn)電源電路的穩(wěn)壓功能。該電路能夠給提供穩(wěn)定的輸出電壓,并且輸出的電源電壓穩(wěn)定,其輸出電壓基本不受電網(wǎng)電壓波動與負載電阻變化帶來的影響。

本發(fā)明的主要優(yōu)點在于：本發(fā)明在副駕駛上增加一個輔助的制動系統(tǒng)，該制動系統(tǒng)和主駕駛上的制動系統(tǒng)可一同控制汽車的制動功能，能有效的減小事故的發(fā)生，而且，該輔助制動系統(tǒng)，可靠性好，副制動踏板靈活，無干涉，制動系統(tǒng)釋放時間小于0.8s獲取電源方便，可在點煙器上插電；制動力可控，制動效果有保證；有實際操作感,此外，除應(yīng)用于教練車，還因該副制動裝置簡單、可隨時拆裝，也適用于家用車“老手”帶“新手”時的臨時性使用。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護范圍為準。