载重车防空档滑行自动报警刹车装置

摘要

本发明公开了一种载重车防空档滑行自动报警刹车装置，它包括发动机转速传感器、车速传感器、车载电脑，其改进之处为：设置档位传感器与所述车载电脑的输入接口相连，将档位传感器感知的汽车所处档位信号值输入到车载电脑中；设置刹车装置与所述车载电脑的输出接口相连，刹车装置根据车载电脑发出的电信号产生刹车动作；本发明的装置，能在载重车处于空档滑行时就发生报警信号、提醒驾驶员注意或改变行驶方式，将汽车挂入适当的档位中；当车速超过设定值时，能自动操纵刹车装置，将速度降下来，甚至将汽车停下来，从根本上防止空档滑行现象发生。

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车自动报警刹车装置，尤其是一种载重车防空档滑行自动报警刹车装置。

背景技术

载重车是指用于承载货物的汽车或承载人员较多的客车，其承载货物的重量比较重或人员比较多。现在，随着公路路况的改善，特别是高速公路的大量建设和使用，道路的路况是越来越好，车速也是越来越快；但是，从国家公布的道路交通安全事故来看，在高速公路上发生了安全事故呈逐年上升的势头，且在高速公路上的安全事故经常是特大、重大交通安全事故，造成重大的人员伤亡和财产损失。从其原因来看，绝大多数都是由于车速过快而造成的，而其中载重汽车因车速过快而引起的安全事故又占了很多部分；载重汽车又因其自重大、冲量大，其所造成的安全事故又具有更大的危害性。我国相关的道路交通安全法规、条例等，都规定严禁驾驶员在下坡时空档滑行，但实际操作中，很大部分驾驶员都没有遵守这些规定，在下坡时，尤其是较长下坡时，都采用空档滑行的驾驶方式；频繁使用刹车，易使刹车热疲劳而失效；载重车因车速过快且又处于空档滑行的状态，更容易引起安全事故；其原因很多，主要原因可能有某些驾驶员素质不高、空档滑行能节省燃油等。

另外，现有汽车的控制系统中，也逐渐采用车载电脑(ECU)来帮助驾驶员安全驾驶，如名称为“多功能车载电脑”，专利申请号为00130062.8的中国发明专利申请文件，另一名称为“汽车网络与车载电脑”，专利申请号为01132259.4的中国发明专利申请文件，以及另一名称为“车载电脑装置及其软件的设计方法”，专利申请号为00109990.6的中国发明专利申请文件所公开的技术方案中，都提到采用车载电脑来对汽车进行定位、导航、导呼、检测、收集汽车行驶时的车速刹车状态等信息，控制汽车行驶等，并在异常情况下报警。同时，有关ABS防抱死刹车装置中也采用电脑控制，其用的电脑也称作ECU。但上述专利申请文件都没有利用车载电脑来检测汽车处于空档时的车速，并在车速超过限定值时自动操纵刹车装置产生作用，不能从根本上防止汽车、尤其是载重车空档滑行现象的发生。

发明内容

本发明针对现有技术中的以上不足，提供一种适用于载重车的防空档滑行自动报警刹车的装置。

本发明的技术方案为：载重车防空档滑行自动报警刹车装置，它包括发动机转速传感器、车速传感器、车载电脑，其特征在于：A、设置档位传感器与所述车载电脑的输入接口相连，将档位传感器感知的汽车所处档位信号值输入到车载电脑中；B、设置刹车装置与所述车载电脑的输出接口相连，刹车装置根据车载电脑发出的电信号产生刹车动作；

设置声光报警装置与所述车载电脑的输出接口相连，声光报警装置根据车载电脑发出的电信号产生声光报警动作；

档位传感器设置在汽车的换档手柄上；

所述的刹车装置由制动气室、快放阀、继动阀、制动脚阀、自动总阀、储气筒和相应的连接导线和压缩空气管路组成；制动气室经压缩空气管路和自动总阀相连接，自动总阀与车载电脑的输出接口接通，通过车载电脑发出的电信号控制自动总阀的开启和关闭，使压缩空气充入制动气室中。

本发明的防空档滑行自动报警刹车装置，能在载重车处于空档滑行时就发生报警信号、提醒驾驶员注意或改变行驶方式，将汽车挂入适当的档位中；当车速超过设定值时，能自动操纵刹车装置，将速度降下来，甚至将汽车停下来，从根本上防止空档滑行现象发生。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明装置的结构框图

图2是本发明装置的一种实施例结构简图

图3是本发明装置的刹车装置与车载电脑连接示意图

图4是本发明装置工作流程图

具体实施方式

如图1所示：1-挡位传感器、2-发动机转速传感器、3-车速传感器、5-车载电脑、6-刹车装置、7-声光报警装置。

档位传感器1、发动机转速传感器2、车速传感器3分别与车载电脑5的接口相连，将各个传感器检测到的相关信号值输入到车载电脑5中。本发明的档位传感器1采用现有技术中的传感器，有机械式和电子式两种；其安装位置可设计在汽车的换档机构上，具体可设计在换档手柄上，只要有换档动作产生，档位传感器1就能感知所处的档位，并将该档位信号输入到车载电脑5。档位传感器1、发动机转速传感器2、车速传感器3都是现有技术，在汽车(摩托车)领域广泛应用，作为现有技术的一部分，在此不作进一步描述。

车载电脑5(ECU)仍然采用现有技术中的电脑，其具有基本配置和正常的功能，如具有主板(CPU)、存储器、A/D转换器等，具有集收数据、数字(信号)转换、逻辑运算、判断处理、发出指令等相关正常功能即可；另外，在现有的汽车防抱死制动系统(ABS)技术中，车载电脑又称为ECU，实际上是一个微处理器，用于检测并控制制动系统的工作情况，即ECU具有对制动系统进行“检测”和“控制”两个方面的功能。作为现有技术的一部分，在此不作进一步描述。

刹车装置6和声光报警装置7与车载电脑5的输出接口相连，根据车载电脑5发出的指令产生相应的动作。刹车装置6可采用现有技术中的ABS防抱死刹车装置，能够在车载电脑5发出指令后产生刹车动作、将车速降低下来(或将车停下来)、达到本发明的目的即可。声光报警装置7可采用现有技术中的汽车倒车时的声光报警结构，能够在车载电脑5发出指令后产生声光报警作用、达到本发明的目的即可。同时，从汽车安全行驶角度考虑，在车载电脑5发出指令使刹车装置6产生刹车动作时，同样应将该刹车信号传递到汽车尾部的刹车指示灯，使刹车指示灯同步亮起来，起到刹车警示的作用。

如图2所示，8-制动气室、9-快放阀、10-继动阀、11-制动脚阀、12-自动总阀、13-储气筒。本实施例的刹车装置6是四轮后驱动气压制动系统，由制动气室8、快放阀9、继动阀10、制动脚阀11、自动总阀12、储气筒13和相应的连接导线和压缩空气管路组成；制动气室8为四个，分别设置在汽车四个轮胎的相应刹车部位；前轮的两个制动气室8经快放阀9与制动脚阀11和自动总阀12相连接；后轮的两个制动气室8经继动阀10与制动脚阀11和自动总阀12的相连接；制动脚阀11和自动总阀12的进气端与储气筒13(压缩空气气源)相连，出气端分别与快放阀9或继动阀10相连，自动总阀12的控制端与车载电脑5的输出接口连通，通过车载电脑5发出的电信号控制自动总阀12的开启和关闭，实现刹车的功能。本实施例的制动脚阀11相当与现有汽车的脚阀装置，当踏下制动脚阀11时，储气筒13中的压缩空气就充入制动气室8中，产生刹车动作，从而使制动气室8内或充入压缩空气、或排出压缩空气或封闭，实现制动压力的“增压”、“减压”和“保持”过程。自动总阀12在车载电脑5发出的开启电信号后便使储气筒13中的压缩空气就充入制动气室8中，自动“点刹”，有效防止空挡行驶的现象发生。

如图3所示，8-制动气室、9-快放阀、10-继动阀、11-制动脚阀、12-自动总阀、13-储气筒、14-轮胎齿圈、15-轮速传感器、16-制动压力调节器。

本实施例中选取的刹车装置6是四轮后驱动气压制动系统，是在图2的基础上的进一步改进。在轮胎齿圈14上设置轮速传感器15和制动气室8，每一个制动气室8都与制动压力调节器16相连，由制动压力调节器16的开启和关闭来控制刹车用的压缩空气充入制动气室8；在压缩空气的管路上设置有快放阀9、继动阀10和制动脚阀11，经制动脚阀11与储气筒13连通，保证整个制动系统有足够的刹车用压缩空气。

轮速传感器15与车载电脑5的输入接口相连，将相关数据输入车载电脑5中，车载电脑5的输出接口分别接通每个制动压力调节器16的控制端，通过发出电信号控制制动压力调节器16的开启和关闭，从而使制动气室8内充入压缩空气，排出压缩空气或封闭，实现制动压力的“增压”、“减压”和“保持”过程。

设置自动总阀12，其进气端与储气筒13(压缩空气气源)相连，出气端接入制动压力调节器16之前的压缩空气的管路。自动总阀12的控制端与车载电脑5的输出接口接通，通过车载电脑5发出的电信号控制自动总阀12开启和关闭，使储气筒13中的压缩空气充入制动气室8中，实现刹车的功能。

如图4所示，在实际驾驶过程中，还有如下一种典型情况：驾驶员可以踩下离合器，而使档位传感器1所输入的档位信号不是空挡；但是，发动机的转速变化不大或根本没有变化，而车速反而逐渐上升，实际上仍是空档滑行；本发明通过在车载电脑5中增设一个判断因素——发动机转速与车速的对应关系，来加以解决。具体而言：先在车载电脑5中设定发动机转速与车速的对应关系，如发动机转速在3000转/分钟及以上时，则车速应不低于120公里/时(2公里/分钟)，如发动机转速在2500转/分钟至3000转/分钟时，则车速应不低于100公里/时(1.78公里/分钟)，如发动机转速在2000转/分钟至2500转/分钟时，则车速应不低于80公里/时(1.33公里/分钟)，如发动机转速在1500转/分钟至2000转/分钟时，则车速应不低于60公里/时(1.0公里/分钟)，如发动机转速在1200转/分钟至1500转/分钟时，则车速应不低于40公里/时(0.67公里/分钟)。如发动机转速处在相应的区段，而车速低于该区段相应的设定值时，发动机转速与车速不对应，车载电脑5就会判断此时的发动机转速与车速的关系不对应，仍然将该种情况视为在空挡滑行。当然，在实际设定发动机转速与车速的对应关系时，会考虑车型的不同情况、排气量的不同情况、载重的不同情况等相关因素，使设定的发动机转速与车速的对应关系符合实际情况。上述设定的发动机转速与车速的对应关系，仅只是一种情况，不应视为对本发明的限制；在车载电脑5中实际设定(编程)该种对应关系时，会有很多种对应关系，本领域的普通技术人员根据本提示，结合不同的车型，都会设定不同的发动机转速与车速的对应关系。

本发明报警刹车装置的工作原理：档位传感器1将档位信号输入车载电脑5中，当车载电脑5判断此时的汽车处于空档行驶时(包括实际处于空档滑行和因发动机转速与车速的关系不对应而被视为在空挡滑行两种情况)，车载电脑5就会对车速传感器3所输入的数值进行判断、比较，当车载电脑5判断该数值大于其中预先设定的某一数值时，车载电脑5就会向声光报警装置7发出电信号，提醒驾驶员注意，最好将汽车挂入适当的档位中行驶；当车速传感器3输入的数值超过预先设定的某一较大数值时，车载电脑5就会向刹车装置6发出电信号，使刹车装置6中的制动压力调节器和自动总阀处于开启状况，使压缩空气充入制动气室内，开始自动刹车，即是“点刹”。刹车后也可产生两种结果：一种是经连续“点刹”(类似ABS防抱死刹车装置)后，使汽车速度降低到某一设定的安全值，仍有提醒驾驶员将汽车挂入适当的档位中行驶的作用；另一种是连续“点刹”后，经一个时间段，使汽车均匀减速，如仍违规驾驶，将使车速降为零，即将车自动停下来，从根本上防止空档滑行现象发生。