智能汽车紧急制动切换装置及其智能汽车制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及汽车制动技术领域，公开了一种智能汽车紧急制动切换装置，包括ECU和制动踏板连杆，在制动主轴外周设置至少两条分布在不同空间平面的齿部，一齿部与制动踏板连杆间设置第一电磁齿式离合器，另一齿部处设第二电磁齿式离合器；还包括一可控制第二电磁齿式离合器与制动主轴发生啮合传动的动力机构；ECU与第一电磁齿式离合器、第二电磁齿式离合器及动力机构电连接；在制动踏板连杆制动路径中设有一与ECU电连接的电磁感应装置，电磁感应装置可感应制动踏板连杆的动作为ECU提供驾驶模式切换信号。本装置充分利用电磁感应特性，经电磁感应及时捕捉制动踏板连杆动作，为ECU进行驾驶模式切换提供精准信号，使人工干预及时生效，迅速实现车辆制动。

Intelligent Vehicle Emergency Brake Switching Device and Intelligent Vehicle

The utility model relates to the technical field of automobile braking, and discloses an emergency braking switching device for intelligent automobiles, which comprises an ECU and a brake pedal connecting rod. At least two teeth distributed in different spatial planes are arranged around the braking spindle. A first electromagnetic tooth clutch is arranged between one tooth and the brake pedal connecting rod, and a second electromagnetic tooth clutch is arranged at the other tooth. The second electromagnetic toothed clutch and the main brake shaft are meshed to drive the power mechanism; the ECU is electrically connected with the first electromagnetic toothed clutch, the second electromagnetic toothed clutch and the power mechanism; the braking path of the pedal connecting rod is equipped with an electromagnetic induction device which is electrically connected with the ECU, and the electromagnetic induction device can induce the movement of the pedal connecting rod to provide the driving mode switching signal as the ECU. The device makes full use of the electromagnetic induction characteristics, catches the action of brake pedal and connecting rod in time by electromagnetic induction, provides precise signal for ECU to switch driving mode, makes manual intervention effective in time, and realizes vehicle braking quickly.

【技术实现步骤摘要】
智能汽车紧急制动切换装置及其智能汽车
本技术涉及汽车制动
，具体地，涉及一种智能汽车紧急制动切换装置及其智能汽车。
技术介绍
智能无人驾驶车辆制动有一般两种模式，即：智能驾驶模式，人工制动模式。上层控制系统(中控机和ECU)完成信息收集、分析、计算到发出指令等任务，而底层执行机构则是直接实现对车辆控制。制动机构作为底层制动系统的一部分，与车辆的安全运行息息相关。在人工驾驶模式下因车辆故障、失控或紧急情况下可以实现立即紧急制动，而在智能驾驶模式下，当传感器避障有盲区或传感器失效的情况下车辆无法避障或紧急制动和进行驾驶模式切换，且当车辆故障、失控或紧急情况下实现紧急制动时需要通过各传感器到控制器到执行器才能真正实现紧急制动，中间信号传输、处理到执行器工作都需要一定的时间，因此需要人工立即干预进行驾驶模式切换和立即制动。目前国内智能汽车通过底层控制在紧急状态下通过人工干预实现控制车辆制动切换装置还没有相关设计，因此需要设计一种适用于智能驾驶模式下因遇传感器避障盲区、车辆故障、失控或紧急状况下立即切换驾驶模式并实现人工制动模式的装置，以提高车辆在智能驾驶模式行车中的安全性能。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、可在紧急状况下通过感应制动踏板连杆的动作来指导驾驶模式切换进而完成汽车制动的智能汽车紧急制动切换装置。本技术同时提供一种响应速度快的、整体控制稳定可靠的智能汽车。本技术目的通过以下技术方案实现：一种智能汽车紧急制动切换装置，包括ECU和制动踏板连杆，在智能汽车的制动主轴外周设置至少两条分布在不同空间平面的齿部，一条齿部与制动踏板连杆之间设置第一电磁齿式离合器，另一条齿部处设置第二电磁齿式离合器；还包括一可控制第二电磁齿式离合器与制动主轴发生啮合传动的动力机构；ECU与第一电磁齿式离合器、第二电磁齿式离合器及动力机构电连接。在制动踏板连杆的制动动作路径中还设有一与ECU电连接的电磁感应装置，电磁感应装置可通过感应制动踏板连杆的动作来为ECU提供驾驶模式切换信号。进一步地，电磁感应装置为电磁式传感器，电磁式传感器包括永久磁铁、衔铁和信号线圈，电磁式传感器整体呈U形结构，永久磁铁和信号线圈位于U形结构的两个U形端部，电磁式传感器的U形凹槽可供制动踏板连杆进入和脱出。进一步地，第一电磁齿式离合器和第二电磁齿式离合器均为齿轮型牙嵌式电磁离合器，齿轮型牙嵌式电磁离合器包括主动齿轮部和线圈部，主动齿轮部可在电磁作用下发生与线圈部吸合或分离的位移，第一电磁齿式离合器通过主动齿轮部与制动主轴齿部啮合进行传动，第二电磁齿式离合器的线圈部与制动主轴齿部始终保持啮合，第二电磁齿式离合器通过动力机构带动主动齿轮部旋转进而使线圈部与制动主轴齿部发生啮合传动。更进一步地，齿轮型牙嵌式电磁离合器为常开式、干式牙嵌式电磁离合器。进一步地，动力机构包括制动推杆电机和与制动推杆电机相接的齿条轴，齿条轴可与电磁吸合状态下的第二电磁齿式离合器的主动齿轮部啮合。更进一步地，制动推杆电机为直流12V电动推杆电机。进一步地，制动主轴端部还连接有复位弹簧，复位弹簧另一端固定至一固定点处。一种智能汽车，其设有如上所述的智能汽车紧急制动切换装置，可使该智能汽车在遭遇紧急情况需要紧急制动时，人工干预操作能快速响应且能快速进行驾驶模式的切换并最终安全可靠地完成汽车的紧急制动。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1)本装置的紧急制动切换方法充分利用了电磁感应特性、电磁吸合特性及齿轮啮合传动性能，通过在制动踏板连杆的制动动作路径中设置电磁感应装置，及时捕捉感应制动踏板连杆的动作，为ECU进行后续驾驶模式的切换提供精准信号，快速实现紧急状况下的驾驶模式切换及快速完成人工模式制动，使紧急状况下的人工干预及时生效，迅速实现车辆制动；同时在制动主轴外周设置齿部，采用两个电磁齿式离合器与制动主轴的齿部配合进行啮合，再辅以ECU对电磁齿式离合器的电磁吸合控制，一方面轻松实现智能汽车在智能驾驶模式和人工驾驶模式下的制动切换，另一方面在紧急制动状况下，智能汽车能快速完成人工模式制动，响应速度快，提高了智能汽车的控制稳定性、可靠性和安全性；2)采用制动推杆电机和齿条轴作为智能制动模式下的制动动力机构，其与电磁齿式离合器配合相得益彰，可快速将制动力传递至制动主轴，保证制动效率和制动安全性；3)本技术的智能汽车融合了智能驾驶模式与人工驾驶模式制动装置设计于一体，结构简单，且紧急制动状况下，制动踏板连杆与电磁式传感器为非接触式状态，机械传动独立，电磁式传感器响应速度快、稳定可靠，可有效提高车辆在智能驾驶模式下的行车安全性。附图说明图1为实施例1所述的紧急制动切换装置的主视和右视结构示意图；图2为实施例1所述的紧急制动切换装置进行智能模式制动的控制流程图；图3为实施例1所述的紧急制动切换装置进行智能模式制动的主视和右视结构示意图；图4为实施例1所述的紧急制动切换装置在智能驾驶模式下进行紧急制动时的控制切换流程图；图5为实施例1所述的紧急制动切换装置进行紧急制动的主视和右视结构示意图(踩下踏板)；图6为实施例1所述的紧急制动切换装置进行紧急制动的主视和右视结构示意图(踏板复位)；图7为实施例1所述的制动切换装置进行人工模式制动的控制流程图；图8为实施例1所述的制动切换装置进行人工模式制动的主视和右视结构示意图；图9为实施例1所述的第一齿轮型牙嵌式电磁离合器/第二齿轮型牙嵌式电磁离合器的结构示意图(断电分离状态)；图10为实施例1所述的第一齿轮型牙嵌式电磁离合器/第二齿轮型牙嵌式电磁离合器的结构示意图(通电吸合状态)；图11为实施例1所述的电磁式传感器的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本技术作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。实施例1提供一种智能汽车，其设有一种可在需紧急制动状况下及时作出从智能驾驶模式到人工驾驶模式切换的紧急制动切换装置，如图1所示，该紧急制动切换装置包括ECU(即ECU控制器，图中未示出)、制动踏板1、制动踏板连杆2和制动主轴3，在制动主轴3两侧分别设置齿部31，一条齿部与制动踏板连杆2之间设置第一齿轮型牙嵌式电磁离合器4，另一条齿部处设置第二齿轮型牙嵌式电磁离合器5，智能汽车制动切换装置还包括一可控制第二齿轮型牙嵌式电磁离合器5与制动主轴3发生啮合传动的动力机构。ECU与第一齿轮型牙嵌式电磁离合器4、第二齿轮型牙嵌式电磁离合器5及动力机构电连接。上述除ECU以外的其它可参与进行汽车制动的机构总体统称为制动控制模块。在制动踏板连杆2的制动动作路径中还设有一与ECU电连接的电磁式传感器C，如图11所示，电磁式传感器包括永久磁铁C1、衔铁C2和信号线圈C3，电磁式传感器C整体呈U形结构，永久磁铁C1和信号线圈C3位于U形结构的两个U形端部，电磁式传感器C的U形凹槽可供制动踏板连杆2进入和脱出，电磁式传感器C可通过感应制动踏板连杆2的进入和脱出动作来为E本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能汽车紧急制动切换装置，包括ECU和制动踏板连杆，其特征在于，在智能汽车的制动主轴外周设置至少两条分布在不同空间平面的齿部，一条齿部与制动踏板连杆之间设置第一电磁齿式离合器，另一条齿部处设置第二电磁齿式离合器；还包括一可控制第二电磁齿式离合器与制动主轴发生啮合传动的动力机构；ECU与第一电磁齿式离合器、第二电磁齿式离合器及动力机构电连接；在制动踏板连杆的制动动作路径中还设有一与ECU电连接的电磁感应装置，电磁感应装置可通过感应制动踏板连杆的动作来为ECU提供驾驶模式切换信号。

【技术特征摘要】
1.一种智能汽车紧急制动切换装置，包括ECU和制动踏板连杆，其特征在于，在智能汽车的制动主轴外周设置至少两条分布在不同空间平面的齿部，一条齿部与制动踏板连杆之间设置第一电磁齿式离合器，另一条齿部处设置第二电磁齿式离合器；还包括一可控制第二电磁齿式离合器与制动主轴发生啮合传动的动力机构；ECU与第一电磁齿式离合器、第二电磁齿式离合器及动力机构电连接；在制动踏板连杆的制动动作路径中还设有一与ECU电连接的电磁感应装置，电磁感应装置可通过感应制动踏板连杆的动作来为ECU提供驾驶模式切换信号。2.根据权利要求1所述的智能汽车紧急制动切换装置，其特征在于，电磁感应装置为电磁式传感器，电磁式传感器包括永久磁铁、衔铁和信号线圈，电磁式传感器整体呈U形结构，永久磁铁和信号线圈位于U形结构的两个U形端部，电磁式传感器的U形凹槽可供制动踏板连杆进入和脱出。3.根据权利要求1所述的智能汽车紧急制动切换装置，其特征在于，第一电磁齿式离合器和第二电磁齿式离合器均为齿轮型牙嵌式电磁离合器，齿轮型牙嵌式电磁离合器包...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗洋坤，
申请(专利权)人：湖南汽车工程职业学院，
类型：新型
国别省市：湖南,43