本发明专利技术的汽车制动自动控制装置模拟驾驶员踩下、松开制动踏板来实现制动和解除制动的动作，只有汽车处于自动驾驶状态时，所述汽车制动自动控制装置才介入汽车的制动，所述汽车制动自动控制装置的失效不影响驾驶员使用制动踏板进行制动；本发明专利技术的汽车制动自动控制装置不用改变原车制动系统，并且采用蜗杆传动，蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮带动齿套运动，齿套带动推杆运动，传动比大、结构紧凑、传动平稳，制动力矩大，提高自动制动的可靠性和安全性。
A kind of automobile brake automatic control device and method
【技术实现步骤摘要】
一种汽车制动自动控制装置及方法
本专利技术涉及汽车制动领域，具体涉及一种汽车制动自动控制装置及方法。
技术介绍
自动驾驶是AI(人工智能)领域的热点，不言而喻，汽车制动是汽车自动驾驶至关重要，直接关系到自动驾驶的安全性。现有的自动驾驶汽车的自动制动与汽车原有的机械制动是相互独立的，成本较高，并且现有的自动驾驶汽车的自动制动的制动力矩较小，安全性差。如何不改变原车制动系统的基础上，当汽车在自动驾驶状态时，通过原车制动系统模拟驾驶员踩踏、松开制动踏板来实现制动和解除制动的动作是目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题本专利技术提供了一种汽车制动自动控制装置，所述汽车制动自动控制装置模拟驾驶员踩下、松开制动踏板来实现制动和解除制动的动作，只有汽车处于自动驾驶状态时，所述汽车制动自动控制装置才介入汽车的制动，所述汽车制动自动控制装置的失效不影响驾驶员使用制动踏板进行制动，所述制动踏板与推杆连接，制动踏板推动与其连接的推杆运动。所述汽车制动自动控制装置包括：传动单元，所述传动单元包括蜗轮、蜗杆、齿套，所述蜗轮为空心圆柱体状，所述蜗轮外表面设置有蜗轮外齿，所述蜗轮内表面设置有蜗轮内齿，所述蜗杆为实心圆柱体状，所述蜗杆外表面设置有蜗杆外齿，所述齿套为空心圆柱体状，所述齿套外表面设置有齿套外齿，所述齿套的内表面与所述推杆固定连接，所述蜗杆的轴线与所述蜗轮的轴线相互平行，所述蜗轮的轴线与所述齿套的轴线相互垂直，所述齿套的轴线与所述推杆的轴线重合，所述蜗杆的蜗杆外齿与所述蜗轮的蜗轮外齿相互齿合，所述蜗轮的蜗轮内齿与所述齿套的齿套外齿相互齿合；驱动单元，所述驱动单元包括电动机，所述电动机驱动所述蜗杆转动；所述控制单元用于向所述驱动单元发送控制指令。所述蜗轮上设置有蜗轮限位块。所述传动单元还包括固定罩，所述固定罩内设置有容纳所述蜗轮、蜗轮限位块、蜗杆、齿套的腔。所述电动机为步进电动机。本专利技术还提供了一种汽车制动自动控制装置的汽车制动自动控制方法，包括括如下步骤：（1）汽车进入自动驾驶状态；（2）控制电动机正转或反转，电动机驱动蜗杆顺时针或逆时针转动，蜗杆带动蜗轮向上或向下转动，蜗轮带动齿套向左或向右移动；（3）推杆模拟驾驶员踩下制动踏板或松开制动踏板，完成自动制动或自动解除制动。本专利技术的汽车制动自动控制装置不用改变原车制动系统，并且本专利技术的汽车制动自动控制装置采用蜗杆传动，蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮带动齿套运动，齿套带动推杆运动，传动比大、结构紧凑、传动平稳，制动力矩大，提高自动制动的可靠性和安全性。附图说明图1是本专利技术的汽车制动自动控制装置的结构示意图。图2是本专利技术的传动单元的爆炸图。图3是本专利技术的汽车制动自动控制装置的传动单元传动示意图一。图4是本专利技术的汽车制动自动控制装置的传动单元传动示意图二。图5是本专利技术的汽车制动自动控制装置的蜗轮示意图。图6是本专利技术的汽车制动自动控制装置的蜗轮剖视图。图7是本专利技术的汽车制动自动控制装置的逻辑框图。图8是本专利技术的汽车制动自动控制装置的电路原理图。具体实施方式如图1-6所示，本专利技术的汽车制动自动控制装置模拟驾驶员踩下、松开制动踏板（1）来实现制动和解除制动的动作，只有汽车处于自动驾驶状态时，所述汽车制动自动控制装置才介入汽车的制动，所述汽车制动自动控制装置的失效不影响驾驶员使用制动踏板进行制动，所述制动踏板（1）与推杆（2）连接，制动踏板（1）推动与其连接的推杆（2）运动，所述制动踏板（1）上设置有复位弹簧（9）；所述推杆（2）一端与制动踏板（1）连接，所述推杆（2）另一端与真空助力器（8）连接；所述推杆（2）包括第一推杆和第二推杆，所述第一推杆的直径小于第二推杆，所述第一推杆的轴线与第二推杆固定连接且所述第一推杆的轴线与第二推杆的轴线重合。所述汽车制动自动控制装置包括：控制单元、驱动单元、传动单元，所述传动单元包括蜗轮（3）、蜗杆（4）、齿套（5），所述蜗轮（3）为空心圆柱体状，所述蜗轮外表面设置有蜗轮外齿（31），所述蜗轮内表面设置有蜗轮内齿（32），所述蜗杆（4）为实心圆柱体状，所述蜗杆外表面设置有蜗杆外齿（41），所述齿套（5）为空心圆柱体状，所述齿套外表面设置有齿套外齿（51），所述齿套的内表面与所述推杆（2）固定连接，所述蜗杆（4）的轴线与所述蜗轮（3）的轴线相互平行，所述蜗轮（3）的轴线与所述齿套（5）的轴线相互垂直，所述齿套（5）的轴线与所述推杆（2）的轴线重合，所述蜗杆（4）的蜗杆外齿（41）与所述蜗轮（3）的蜗轮外齿（31）相互齿合，所述蜗轮（3）的蜗轮内齿（32）与所述齿套（5）的齿套外齿（51）相互齿合；所述驱动单元包括电动机（6），所述电动机驱动所述蜗杆（4）转动；所述控制单元用于向所述驱动单元发送控制指令。所述蜗轮（3）上设置有蜗轮限位块（32）。所述传动单元还包括固定罩（7），所述固定罩内设置有容纳所述蜗轮（3）、蜗轮限位块（32）、蜗杆（4）、齿套（5）的腔（71）。所述电动机（6）为步进电动机。本专利技术的汽车制动自动控制装置的制动工作流程如下：（1）汽车进入自动驾驶状态；（2）ECU发出指令给汽车制动自动控制装置，汽车制动自动控制装置控制步进驱动电机正转，步进驱动电机驱动蜗杆在同平面旋转；（3）涡轮的蜗轮限位块与固定罩的涡轮限位腔相互限位，固定涡轮旋转和上下位置，保持原位状态；（4）蜗杆顺时针旋转，带动涡轮原位垂直向上原位旋转，涡轮的蜗轮内齿旋转驱动齿套向左移动，同步带动推杆克服复位弹簧的阻力左移实现自动制动刹车本专利技术的汽车制动自动控制装置的解除制动工作流程如下：（1）汽车处于自动驾驶状态；（2）ECU发出指令给汽车制动自动控制装置，汽车制动自动控制装置控制步进驱动电机反转，步进驱动电机驱动蜗杆在同平面旋转。（3）涡轮上的蜗轮限位块与固定罩内的涡轮限位腔相互限位，固定涡轮旋转和上下位置，保持原位状态；（4）蜗杆逆时针旋转，带动涡轮原位垂直向上原位旋转，涡轮的蜗轮内齿旋转驱动齿套向右移动，同步带动推杆在复位弹簧的作用力下向右移动实现解除制动状态。如图7-8所示，汽车ECU通过CAN总线接口与本装置的控制单元连接，控制单元的输出与驱动单元的输入连接，驱动单元的输出与传动单元的输入连接。具体地，所述CAN总线接口采用CAN收发器TJA1050T，所述控制单元采用芯片AT90CAN64，所述驱动单元包括两个电桥驱动控制芯片BTN8982（Q1、Q2），一个单路反相器SN74LVC1G04和一个电动机，所述芯片AT90CAN64的引脚PB5分别与电桥驱动控制芯片BTN8982（Q1）的引脚IN、单路反相器SN74LVC1G04的引脚A连接；所述芯片AT90CAN64的引脚PB4分别与电桥驱动控制芯片BTN8982（Q1）的引脚INH、电桥驱动控制芯片BTN8982（Q2）的引脚INH连接；所述单路反相器SN74LVC1G04的引脚Y与电桥驱动控制芯片BTN8982（Q2）的引脚IN连接；两个电桥驱动控制芯片BTN8982（Q1、Q2）的输出与电动机的输入连接。以上所述实施例仅用于理解本专利技术的技术方案，不能理解为对本专利技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域技术人员来说，在不脱离本专利技术专利技术构思的前提下做出的改变都属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种汽车制动自动控制装置，所述汽车制动自动控制装置模拟驾驶员踩下、松开制动踏板（1）来实现制动和解除制动，只有汽车处于自动驾驶状态时，所述汽车制动自动控制装置才介入汽车的制动，所述汽车制动自动控制装置的失效不影响驾驶员使用制动踏板进行制动，所述制动踏板（1）与推杆（2）连接，制动踏板（1）推动与其连接的推杆（2）运动；其特征在于，所述汽车制动自动控制装置包括：传动单元，所述传动单元包括蜗轮（3）、蜗杆（4）、齿套（5），所述蜗轮（3）为空心圆柱体状，所述蜗轮外表面设置有蜗轮外齿（31），所述蜗轮内表面设置有蜗轮内齿（32），所述蜗杆（4）为实心圆柱体状，所述蜗杆外表面设置有蜗杆外齿（41），所述齿套（5）为空心圆柱体状，所述齿套外表面设置有齿套外齿（51），所述蜗杆（4）的轴线与所述蜗轮（3）的轴线相互平行，所述蜗轮（3）的轴线与所述齿套（5）的轴线相互垂直，所述齿套（5）的轴线与所述推杆（2）的轴线重合，所述蜗杆（4）的蜗杆外齿（41）与所述蜗轮（3）的蜗轮外齿（31）相互齿合，所述蜗轮（3）的蜗轮内齿（32）与所述齿套（5）的齿套外齿（51）相互齿合；驱动单元，所述驱动单元包括电动机（6），所述电动机驱动所述蜗杆（4）转动；所述控制单元用于向所述驱动单元发送控制指令。...
【技术特征摘要】
1.一种汽车制动自动控制装置，所述汽车制动自动控制装置模拟驾驶员踩下、松开制动踏板（1）来实现制动和解除制动，只有汽车处于自动驾驶状态时，所述汽车制动自动控制装置才介入汽车的制动，所述汽车制动自动控制装置的失效不影响驾驶员使用制动踏板进行制动，所述制动踏板（1）与推杆（2）连接，制动踏板（1）推动与其连接的推杆（2）运动；其特征在于，所述汽车制动自动控制装置包括：传动单元，所述传动单元包括蜗轮（3）、蜗杆（4）、齿套（5），所述蜗轮（3）为空心圆柱体状，所述蜗轮外表面设置有蜗轮外齿（31），所述蜗轮内表面设置有蜗轮内齿（32），所述蜗杆（4）为实心圆柱体状，所述蜗杆外表面设置有蜗杆外齿（41），所述齿套（5）为空心圆柱体状，所述齿套外表面设置有齿套外齿（51），所述蜗杆（4）的轴线与所述蜗轮（3）的轴线相互平行，所述蜗轮（3）的轴线与所述齿套（5）的轴线相互垂直，所述齿套（5）的轴线与所述推杆（2）的轴线重合，所述蜗杆（4）的蜗杆外齿（41）与所述蜗轮（3）的蜗轮外齿（31）相互齿合，...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗洋坤，李治国，
申请(专利权)人：湖南汽车工程职业学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43
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