專利名稱：電磁緩速器用的腳控位置傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及車用傳感器技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種在汽車輔助制動(dòng)系統(tǒng)中用于檢測(cè)剎車踏板位移量的腳控位置傳感器。
背景技術(shù)：
電磁緩速器作為一種大中型客貨車新型的輔助制動(dòng)系統(tǒng)，在制動(dòng)過(guò)程中，電磁緩速器工作于制動(dòng)的初期。目前用于檢測(cè)此過(guò)程的傳感器一般是壓力傳感器，采用壓力傳感器無(wú)法完全做到使緩速器的工作提前于行車制動(dòng)系統(tǒng)工作之前進(jìn)行。如圖1所示，剎車踏板運(yùn)動(dòng)分為以下四個(gè)階段(1)制動(dòng)踏板處于自由狀態(tài)位置；(2)踏板處于剎車空行程結(jié)束時(shí)狀態(tài)；(3)壓力傳感器處于開(kāi)始工作狀態(tài)；(4)行車制動(dòng)器處于開(kāi)始工作狀態(tài)。
可見(jiàn)，剎車踏板處于剎車空行程結(jié)束后，壓力傳感器才開(kāi)始工作。另外，壓力傳感器安裝于汽車底盤(pán)的制動(dòng)管路上，安裝難度大。管路中和路面上的油、水、灰塵等雜質(zhì)都影響壓力傳感器的使用壽命，使其密封性能變差，觸點(diǎn)易腐蝕，有時(shí)甚至檢測(cè)不到信號(hào)或產(chǎn)生誤動(dòng)作，使緩速器無(wú)法工作甚至對(duì)車輛傳動(dòng)系統(tǒng)和充電系統(tǒng)造成損害。而且當(dāng)發(fā)生故障時(shí)又不便于維修。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是(1)剎車踏板處于剎車空行程開(kāi)始時(shí)電磁緩速器就開(kāi)始工作并在空行程結(jié)束前，電磁緩速器已達(dá)到最大輸出轉(zhuǎn)矩。(2)安裝維修方便、抗干擾能力強(qiáng)、檢測(cè)踏板位移量精度高、靈敏度高。
本實(shí)用新型所提出的技術(shù)解決方案是這樣的一種電磁緩速器用的腳控位置傳感器，包括支架10，裝在支架10上的外殼1，所述外殼1內(nèi)裝有螺桿2和圓柱形螺母3，該螺桿2前段緊固在外殼1內(nèi)，其后段與螺母3螺紋連接，一芯軸4與螺桿2內(nèi)通孔活動(dòng)套接，該芯軸4與螺母3固定連接，其后端部與盤(pán)簧5內(nèi)端相連接，該盤(pán)簧5外端固定在外殼1上，在芯軸4前端內(nèi)嵌有磁鐵9，芯軸4前部一側(cè)軸向嵌有條形磁鐵7，裝有三個(gè)霍爾元件A、B、C的檢測(cè)體8固定在螺桿2前部?jī)?nèi)，在螺母3的外圓柱面上設(shè)有螺紋槽，鋼絲繩6一端固定在螺母3起始端，沿著該螺紋槽纏繞并從外殼1上一圓孔引出，其另一端固定在剎車踏板上。所述線性霍爾元件A對(duì)應(yīng)芯軸4前端的圓形磁鐵9，開(kāi)關(guān)霍爾元件B、C對(duì)應(yīng)芯軸4前部的條形磁鐵7，霍爾元件A、B、C的輸出信號(hào)通過(guò)信號(hào)傳輸線分別接入電磁緩速器電氣控制裝置內(nèi)的單片機(jī)信號(hào)輸入端。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果(1)本實(shí)用新型可使電磁緩速器在剎車踏板處于空行程時(shí)就投入工作，在空行程結(jié)束時(shí)電磁緩速器就以最大轉(zhuǎn)矩輸出，從而使緩速器實(shí)現(xiàn)最大的緩速效果。也就是說(shuō)，電磁緩速器工作于行車制動(dòng)系統(tǒng)工作之前，真正實(shí)現(xiàn)了剎車制動(dòng)前的超前緩速。
(2)本實(shí)用新型能使電磁緩速器在行車制動(dòng)的空行程內(nèi)完全工作，顯著地提高了行車制動(dòng)系統(tǒng)的蹄鼓使用壽命。
(3)本實(shí)用新型是利用電磁的霍爾反應(yīng)檢測(cè)剎車踏板的角位移，輸入輸出均為電磁信號(hào)，測(cè)量精度高，可重復(fù)性強(qiáng)，抗干擾能力強(qiáng)。同時(shí)，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，安裝不受空間位置限制；可安裝于車廂內(nèi)剎車踏板下前方，工作環(huán)境良好，無(wú)外界干擾。采用腳控位置傳感器直接檢測(cè)剎車踏板的角位移量，解決了以往壓力傳感器在安裝、使用和維護(hù)中存在的問(wèn)題，因而故障率低，易于維修。
本實(shí)用新型主要應(yīng)用于大中型客貨車輔助制動(dòng)系統(tǒng)中。


圖1是表示汽車剎車踏板運(yùn)動(dòng)的四個(gè)階段示意圖。
圖2是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的腳控位置傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2所示檢測(cè)體內(nèi)所裝的電路板上三個(gè)霍爾元件A、B、C位置示意圖。
具體實(shí)施方式
通過(guò)下面實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
參見(jiàn)圖2、圖3所示，剎車踏板的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)鋼絲繩6帶動(dòng)螺母3相對(duì)于螺桿2旋轉(zhuǎn)并作軸向直線運(yùn)動(dòng)，固定于螺母3上的芯軸4相對(duì)于檢測(cè)體8作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，也產(chǎn)生軸向的直線運(yùn)動(dòng)。這樣，就將剎車踏板的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為芯軸4的軸向直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)檢測(cè)體8內(nèi)的線性霍爾元件A檢測(cè)芯軸4的軸向位移量，另二個(gè)開(kāi)關(guān)霍爾元件B、C用于檢測(cè)芯軸4轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)和起始點(diǎn)位置，并輸出信號(hào)以便驅(qū)動(dòng)控制電磁緩速器工作。
本傳感器的工作過(guò)程如下將腳控位置傳感器的鋼絲繩6的一端固定在制動(dòng)踏板上，未踩踏板時(shí)，盤(pán)簧5處于收緊狀態(tài)，此時(shí)線性霍爾元件A輸出信號(hào)為高電平，不驅(qū)動(dòng)電磁緩速器工作。當(dāng)踩踏板時(shí)，盤(pán)簧5放松，帶動(dòng)螺母3和芯軸4旋轉(zhuǎn)且軸向后移，芯軸4前端的圓形磁鐵9遠(yuǎn)離固定不動(dòng)的線性霍爾元件A，使霍爾元件A的輸出電壓發(fā)生變化，該電壓變化量與剎車踏板角位移量成線性關(guān)系，因而可反映出剎車踏板的位置，將此變化的電壓信號(hào)輸入電磁緩速器電氣控制裝置內(nèi)的單片機(jī)，以驅(qū)動(dòng)和控制電磁緩速器工作。
當(dāng)芯軸4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，嵌入心軸4內(nèi)的條形磁鐵通過(guò)開(kāi)關(guān)式霍爾元件B、C時(shí)，可檢測(cè)出芯軸4轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)和每圈的起始點(diǎn)位置。由于每圈的長(zhǎng)度是固定的，因此，可根據(jù)兩起始點(diǎn)位置測(cè)量值，去消除線性霍爾元件A測(cè)量值的誤差，構(gòu)成高精度的自適應(yīng)測(cè)量系統(tǒng)。
權(quán)利要求1.一種電磁緩速器用的腳控位置傳感器，包括支架(10)，裝在支架(10)上的外殼(1)，其特征在于所述外殼(1)內(nèi)裝有螺桿(2)和圓柱形螺母(3)，該螺桿(2)前段緊固在外殼(1)內(nèi)，其后段與螺母(3)螺紋連接，一芯軸(4)與螺桿(2)內(nèi)通孔活動(dòng)套接，該芯軸(4)與螺母(3)固定連接，其后端部與盤(pán)簧(5)內(nèi)端相連接，該盤(pán)簧(5)外端固定在外殼(1)上，所述芯軸(4)前端內(nèi)嵌有磁鐵(9)，芯軸(4)前部一側(cè)軸向嵌有條形磁鐵(7)，裝有三個(gè)霍爾元件(A、B、C)的檢測(cè)體(8)固定在螺桿(2)前部?jī)?nèi)，所述螺母(3)的外圓柱面上設(shè)有螺紋槽，鋼絲繩(6)一端固定在螺母(3)起始端，沿著該螺紋槽纏繞并從外殼(1)上一圓孔引出，其另一端固定在剎車踏板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腳控位置傳感器，其特征在于所述線性霍爾元件(A)對(duì)應(yīng)芯軸(4)前端的圓形磁鐵(9)，開(kāi)關(guān)霍爾元件(B、C)對(duì)應(yīng)芯軸(4)前部的條形磁鐵(7)，霍爾元件(A、B、C)的輸出信號(hào)通過(guò)信號(hào)傳輸線分別接入電磁緩速器電氣控制裝置內(nèi)的單片機(jī)信號(hào)輸入端。
專利摘要一種電磁緩速器用的腳控位置傳感器，屬于車用傳感器技術(shù)領(lǐng)域。它要解決的技術(shù)問(wèn)題是剎車踏板處于剎車空行程開(kāi)始時(shí)電磁緩速器就開(kāi)始工作。并在空行程結(jié)束前達(dá)到最大輸出轉(zhuǎn)矩；同時(shí)要維修方便、檢測(cè)精度高。為此，固定在外殼上的螺桿與螺母螺紋連接，活動(dòng)套接在螺桿內(nèi)孔的芯軸與螺母固定連接，芯軸后端裝有復(fù)位彈簧，螺母外圓柱面設(shè)有螺紋槽，鋼絲繩纏繞在螺紋槽內(nèi)，其一端固定在螺母上，另一端固定在踏板上，芯軸前端嵌入磁鋼，芯軸前部軸向嵌入磁鋼條，與固定在螺桿上的檢測(cè)體內(nèi)的一個(gè)線性霍爾元件和二個(gè)開(kāi)關(guān)霍爾元件分別對(duì)應(yīng)，這些霍爾元件輸出信號(hào)分別送至電磁緩速器電控裝置的單片機(jī)信號(hào)輸入端。
文檔編號(hào)B60T17/22GK2698664SQ20042004562
公開(kāi)日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2004年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月30日
發(fā)明者廖劍鋒, 喻蘇星 申請(qǐng)人:佛山市安吉路運(yùn)輸科技有限公司