本實用新型涉及汽車行駛的主動安全性領(lǐng)域，特別涉及在汽車行車制動系統(tǒng)失效時的一種汽車應(yīng)急輔助制動裝置。

背景技術(shù)：

汽車在行駛過程中，如果車輛嚴(yán)重超載或剎車盤長時間處于制動狀態(tài)加上平時對剎車系統(tǒng)沒有進(jìn)行必要的保養(yǎng)，會導(dǎo)致汽車在制動時出現(xiàn)剎車功能完全失效的情況。尤其是重型客車等車型，在我國西部，西南部等山地多的路段行駛，需要經(jīng)常進(jìn)行制動，很容易出現(xiàn)剎車失靈現(xiàn)象,對人身安全財產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失。

為了解決上述輔助制動裝置問題的影響，針對國內(nèi)現(xiàn)有研究基礎(chǔ)，陳立銘實用新型的“一種發(fā)電能耗制動式汽車緩速器”（申請公布號CN104283400A），該緩速器，利用汽車傳動軸、變速器進(jìn)行發(fā)電機(jī)能耗制動，可實現(xiàn)能量回收制動，但是該裝置輔助制動力不可控且體積較大成本較高。張亞晨實用新型的“汽車緩速器”（授權(quán)公告號CN203032660U），該裝置利用摩擦塊直接對傳動軸進(jìn)行摩擦制動，這種制動方式簡單易實現(xiàn)，但是對傳動軸的損害較大，且容易產(chǎn)生抱死情況。崔曉光實用新型的“一種新型的制動緩速器”（申請?zhí)朇N200610131910.9）,采用摩擦盤式制動結(jié)構(gòu)，摩擦盤兩側(cè)各布置一組制動氣室、制動鉗、摩擦片，利用氣體壓力進(jìn)行制動。該裝置制動力可調(diào)，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，氣體易漏。

昆明理工大學(xué)姜福川實用新型“一種剎車失靈摩擦減速應(yīng)急裝置”（授權(quán)號CN202783158U），利用摩擦板進(jìn)行摩擦減速，此裝置結(jié)構(gòu)簡單，特別適用于大客車在長下坡路段剎車失靈的情況，但是該裝置不適用于轎車，特別是針對轎車在高速行駛過程中的剎車失靈情況。覃南山實用新型的“一種應(yīng)急剎車裝置”（授權(quán)號CN203793310U），利用車輪壓住鏈條進(jìn)行制動，此裝置在車輪行駛速度不高時是很實用的，但是當(dāng)汽車在高速行駛的情況下，鏈條很容易崩斷，沒有制動的效果。田青鋒實用新型的“汽車制動防失靈制動系統(tǒng)”（授權(quán)公告號CN202847685U），利用氣動閥制動系統(tǒng)，改善了制動失靈和制動不良等缺陷，能做到前輪失靈補(bǔ)救前輪、后輪失靈補(bǔ)救后輪、全車失靈補(bǔ)救全車，但是該系統(tǒng)屬于氣動制動系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于推廣。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有的汽車在行駛過程輔助制動的裝置中成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題，提出了一種汽車應(yīng)急輔助制動裝置，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，工作可靠。

本實用新型為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

一種汽車應(yīng)急輔助制動裝置，包括電子控制單元、車輪轉(zhuǎn)速傳感器、制動踏板位移傳感器和輔助減速模塊；

所述車輪轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)置在汽車的一個制動車輪上，用于感應(yīng)該制動車輪的車輪轉(zhuǎn)速，并將其傳遞給所述電子控制單元；

所述制動踏板位移傳感器設(shè)置在汽車的制動踏板上，用于感應(yīng)汽車制動踏板的行程，并將其傳遞給所述電子控制單元；

所述輔助減速模塊包括主動齒輪、主軸、主從動齒輪、副軸、副從動齒輪、隨動齒輪、反轉(zhuǎn)齒輪、摩擦塊、摩擦盤、電磁吸盤、擋板、以及至少兩根回位彈簧；

所述主動齒輪固定在汽車的傳動軸上，用于輸出汽車傳動軸的轉(zhuǎn)速和力矩；

所述主軸和副軸均與汽車的傳動軸平行；

所述主從動齒輪固定在主軸上，與主動齒輪嚙合；

所述副從動齒輪固定在副軸上，與主動齒輪嚙合；

所述隨動齒輪固定在副軸上，與反轉(zhuǎn)齒輪嚙合；

所述反轉(zhuǎn)齒輪空套在主軸上，且軸向固定；

所述摩擦塊和電磁吸盤固定在反轉(zhuǎn)齒輪上，隨反轉(zhuǎn)齒輪轉(zhuǎn)動；

所述擋板固定在主軸上，隨主軸轉(zhuǎn)動；

所述摩擦盤通過花鍵安裝在所述擋板和所述摩擦塊之間的主軸上，隨主軸轉(zhuǎn)動，能夠沿主軸軸向移動；

所述回位彈簧均一端與摩擦盤連接、另一端與擋板連接；

所述摩擦盤采用磁性材料制成；所述電磁吸盤用于在通電時產(chǎn)生吸力使得所述摩擦盤和所述摩擦塊接觸；所述回位彈簧用于在電磁吸盤斷電時使得所述摩擦盤和所述摩擦塊不接觸；

所述電子控制單元分別和車輪轉(zhuǎn)速傳感器、制動踏板位移傳感器、電磁吸盤電氣相連，用于根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速傳感器、制動踏板位移傳感器的感應(yīng)信號控制所述電磁吸盤工作。

本實用新型還公開了一種基于該汽車應(yīng)急輔助制動裝置的控制方法，包含以下過程：

車輪轉(zhuǎn)速傳感器感應(yīng)該制動車輪的車輪轉(zhuǎn)速并將其傳遞給所述電子控制單元；

制動踏板位移傳感器感應(yīng)汽車制動踏板的行程，并將其傳遞給所述電子控制單元；

當(dāng)汽車制動踏板的行程大于預(yù)設(shè)的距離閾值且制動車輪的車輪轉(zhuǎn)速保持不變時，電子控制單元控制電磁吸盤通電，使其產(chǎn)生電磁吸力吸引摩擦盤沿著主軸的花鍵軸向移動、與摩擦塊接觸；否則，電子控制單元控制電磁吸盤斷電，回位彈簧使得所述摩擦盤和所述摩擦塊之間不接觸。

本實用新型緊急制動的效果可以通過調(diào)節(jié)電磁吸盤的電流來實現(xiàn)，電磁吸盤的電流和其吸力成正比，電流越大，吸力越大，摩擦盤與摩擦塊之間的壓力越大，緊急制動的效果也越好。

本實用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

1. 結(jié)構(gòu)簡單：本實用新型在傳動軸上的附加機(jī)構(gòu)，可安裝在汽車底盤空間，不占據(jù)使用空間；

2. 制動平穩(wěn)：本實用新型可控制電流大小調(diào)節(jié)摩擦力大小，保障制動過程平穩(wěn)可靠；

3. 成本低：本實用新型采用汽車傳動軸作為動力源，利用反向原理實現(xiàn)制動，降低了原有輔助制動裝置成本；

4. 散熱性好：本實用新型采用盤式摩擦，相對于其他制動方式，利于散熱，可提高使用壽命；

5. 適用性強(qiáng)：本實用新型是結(jié)構(gòu)可以調(diào)節(jié)齒輪強(qiáng)度及尺寸，適用于轎車、客車、貨車等。

附圖說明

圖1是本實用新型的汽車應(yīng)急輔助制動裝置原理示意圖；

圖中，1-電子控制單元，2-輔助減速模塊，3-主動齒輪，4-主軸，5-主從動齒輪，6-副軸，7-副從動齒輪，8-隨動齒輪，9-反轉(zhuǎn)齒輪，10-摩擦塊，11-摩擦盤，12-回位彈簧，13-電磁吸盤，14-擋板。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

如圖1所示，本實用新型公開了一種汽車應(yīng)急輔助制動裝置，包括電子控制單元1、車輪轉(zhuǎn)速傳感器、制動踏板位移傳感器和輔助減速模塊2；

所述車輪轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)置在汽車的一個制動車輪上，用于感應(yīng)該制動車輪的車輪轉(zhuǎn)速，并將其傳遞給所述電子控制單元1；

所述制動踏板位移傳感器設(shè)置在汽車的制動踏板上，用于感應(yīng)汽車制動踏板的行程，并將其傳遞給所述電子控制單元1；

所述輔助減速模塊2包括主動齒輪3、主軸4、主從動齒輪5、副軸6、副從動齒輪7、隨動齒輪8、反轉(zhuǎn)齒輪9、摩擦塊10、摩擦盤11、電磁吸盤13、擋板14、以及至少兩根回位彈簧12；

所述主動齒輪3固定在汽車的傳動軸上，用于輸出汽車傳動軸的轉(zhuǎn)速和力矩；

所述主軸4和副軸6均與汽車的傳動軸平行；

所述主從動齒輪5固定在主軸4上，與主動齒輪3嚙合；

所述副從動齒輪7固定在副軸6上，與主動齒輪3嚙合；

所述隨動齒輪8固定在副軸6上，與反轉(zhuǎn)齒輪9嚙合；

所述反轉(zhuǎn)齒輪9空套在主軸4上，且軸向固定；

所述摩擦塊10和電磁吸盤13固定在反轉(zhuǎn)齒輪9上，隨反轉(zhuǎn)齒輪9轉(zhuǎn)動；

所述擋板14固定在主軸4上，隨主軸4轉(zhuǎn)動；

所述摩擦盤11通過花鍵安裝在所述擋板14和所述摩擦塊10之間的主軸4上，隨主軸4轉(zhuǎn)動，能夠沿主軸軸向移動；

所述回位彈簧12均一端與摩擦盤11連接、另一端與擋板14連接；

所述摩擦盤11采用磁性材料制成；所述電磁吸盤13用于在通電時產(chǎn)生吸力使得所述摩擦盤11和所述摩擦塊10接觸；所述回位彈簧12用于在電磁吸盤13斷電時使得所述摩擦盤11和所述摩擦塊10不接觸；

所述電子控制單元1分別和車輪轉(zhuǎn)速傳感器、制動踏板位移傳感器、電磁吸盤13電氣相連，用于根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速傳感器、制動踏板位移傳感器的感應(yīng)信號控制所述電磁吸盤13工作。

本實用新型還公開了一種基于該汽車應(yīng)急輔助制動裝置的控制方法，包含以下過程：

車輪轉(zhuǎn)速傳感器感應(yīng)該制動車輪的車輪轉(zhuǎn)速并將其傳遞給所述電子控制單元1；

制動踏板位移傳感器感應(yīng)汽車制動踏板的行程，并將其傳遞給所述電子控制單元1；

當(dāng)汽車制動踏板的行程大于預(yù)設(shè)的距離閾值且制動車輪的車輪轉(zhuǎn)速保持不變時，電子控制單元1控制電磁吸盤13通電，使其產(chǎn)生電磁吸力吸引摩擦盤11沿著主軸4的花鍵軸向移動、與摩擦塊10接觸；否則，電子控制單元1控制電磁吸盤13斷電，回位彈簧12使得所述摩擦盤11和所述摩擦塊10之間不接觸。

本實用新型緊急制動的效果可以通過調(diào)節(jié)電磁吸盤13的電流來實現(xiàn)，電磁吸盤13的電流和其吸力成正比，電流越大，吸力越大，摩擦盤11與摩擦塊10之間的壓力越大，緊急制動的效果也越好。

下面舉例說明該汽車應(yīng)急輔助制動裝置的具體制動過程。

電子控制單元1采集車輪轉(zhuǎn)速傳感器以及制動踏板位移傳感器信號，進(jìn)行信號處理，當(dāng)檢測到駕駛員沒有踩下制動踏板，或者駕駛員踩下制動踏板且輪速減小時，電子控制單元1發(fā)出斷電指令，電磁吸盤13斷電，電磁吸力消失，摩擦盤11與摩擦塊10不接觸。主動齒輪3帶動主從動齒輪5和副從動齒輪7空轉(zhuǎn)，主從動齒輪5帶動與其同軸的摩擦盤11和擋板14空轉(zhuǎn)。副從動齒輪7帶動與其同軸的隨動齒輪8空轉(zhuǎn)，由于反轉(zhuǎn)齒輪9與隨動齒輪8嚙合，且與主軸4空套，隨動齒輪8帶動反轉(zhuǎn)齒輪9空轉(zhuǎn)。整個裝置處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，不進(jìn)行制動，齒輪空轉(zhuǎn)消耗的能量可以忽略不計，不增加汽車正常行駛的阻力。

當(dāng)檢測到駕駛員踩下制動踏板且四個車輪轉(zhuǎn)速不變時，電子控制單元1發(fā)出通電指令，電磁吸盤13產(chǎn)生電磁吸力，摩擦盤11與摩擦塊10接觸。主動齒輪3帶動主從動齒輪5和副從動齒輪7轉(zhuǎn)動，且轉(zhuǎn)動方向與主動齒輪3的方向相反。主從動齒輪5帶動與其同軸的摩擦盤11和擋板14同向轉(zhuǎn)動。副從動齒輪7帶動與其同軸的隨動齒輪8同向轉(zhuǎn)動，由于反轉(zhuǎn)齒輪9與隨動齒輪8嚙合，且與主軸4空套，因此反轉(zhuǎn)齒輪9的轉(zhuǎn)動方向與摩擦盤11的轉(zhuǎn)動方向相反。摩擦盤11只進(jìn)行了周向固定，因此摩擦盤11被電磁吸盤13電磁力吸引沿著主軸4的花鍵軸向移動，摩擦盤11與摩擦塊10接觸，兩者之間相對轉(zhuǎn)動方向相反，利用反向轉(zhuǎn)速差進(jìn)行輔助摩擦制動，汽車行駛過程中的動能轉(zhuǎn)化為摩擦盤11與摩擦塊10之間摩擦產(chǎn)生的熱量，汽車速度減慢。該摩擦制動產(chǎn)生的熱量直接被風(fēng)吹散，散熱性能好。摩擦盤11與摩擦塊10之間的接觸正壓力由電磁吸盤13的電磁吸力大小決定。摩擦盤11與摩擦塊10剛接觸時，速度差大，避免突然施加負(fù)載，此時通電電流較小，電磁吸盤13的吸力小，即摩擦盤11與摩擦塊10的正壓力小，制動摩擦力小，起到緩慢施加負(fù)載的作用，保障高速制動過程平穩(wěn)。一定時間后，增大電磁吸盤13通電電流，電磁吸盤13的吸力增大，即摩擦盤11與摩擦塊10的正壓力增大，制動摩擦力增大，起到快速制動的效果。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語（包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語）具有與本實用新型所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。

以上所述的具體實施方式，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施方式而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。