一种电动三轮车刹车装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种刹车装置，具体涉及一种电动三轮车刹车装置。


背景技术：

2.电动三轮车在刹车过程中普遍采用的是机械刹车，即通过刹车制动踏板连接刹车线，刹车线控制刹车轮毂对车轮进行抱死刹车。这种刹车方式在刹车表现上体验为驾驶者踩踏力度大小直接影响刹车效果，刹车力度过大会出现“点头式”刹车，降低驾驶舒适度的同时也容易造成刹车件过早磨损，缩短刹车件使用寿命。


技术实现要素：

3.为解决上述现有技术中存在的问题，为电动三轮车驾驶提供平稳顺畅的刹车制动，本实用新型提供一种电动三轮车刹车装置。
4.本实用新型提供的技术方案：
5.一种电动三轮车刹车装置，包括刹车制动机构、刹车线、控制器和线性刹车装置；所述线性刹车装置包括拉力传感器和刹车集成线束；所述控制器包括pcb电路板，所述pcb电路板集成有ad信号采集单元、mcu主控单元、eabs控制单元和电机驱动单元；
6.所述刹车集成线束包括电源线和信号线，刹车集成线束的两端分别连接拉力传感器和控制器，控制器通过电源线向拉力传感器提供电源，拉力传感器通过信号线向控制器传输电信号；
7.所述拉力传感器设有牵引扣，牵引扣连接刹车线，刹车线连接刹车制动机构；刹车制动过程中，刹车制动机构牵引刹车线，刹车线同步牵引所述牵引扣驱使拉力传感器同步产生电信号；
8.所述ad采集单元与拉力传感器和mcu主控单元连接，用于接收电信号并转换为数字信号传输至mcu主控单元；
9.所述mcu主控单元与eabs控制单元连接，用于将数字信号转换为刹车信号并传输至eabs控制单元；
10.所述eabs控制单元与电机驱动单元连接，用于通过其设置的电刹控制程序传输驱动信号至电机驱动单元，所述电机驱动单元接收驱动信号后控制电机产生反电动势，从而驱使电机反转产生电刹力，用于电机制动。
11.优选的，所述牵引扣和所述刹车线之间设有拉伸弹簧。
12.优选的，所述线性刹车装置还设有壳体，所述壳体设有一段外螺纹，用于将线性刹车装置固定连接在电动三轮车车体上。
13.优选的，所述线性刹车装置还包括刹车断电集成线束，所述刹车集成线束连接拉力传感器和控制器，用于触发控制器的刹车断电功能。
14.本实用新型具有的效果：
15.线性刹车装置通过拉力传感器灵敏的同步传输不同刹车制动力信息，实现刹车制
动力的线性传输，通过eabs控制程序，利用刹车断电后电机短时间内的反转动力实现电机线性刹车制动，使刹车状态平稳，顺滑，极大的提升骑行和驾驶体验；
16.线性刹车装置体积小，结构简单，安装方便，制作简易，配合刹车断电功能，在刹车的同时电动三轮车转把失去对电机的驱动控制，使刹车过程更加安全可靠，对于安装有刹车断电开关的所有电动车辆均可以安装使用，具有良好的实用性。
附图说明
17.图1：本实用新型示意图；
18.图2：线性刹车装置的结构示意图。
19.图中：1-刹车线， 2-控制器，21-ad采样单元21，22-mcu主控单元，23-eabs控制单元，24-电机驱动单元，25-刹车断电单元，3-线性刹车装置，4-拉力传感器，5-刹车集成线束，6-牵引扣，7-伸缩弹簧，8-刹车断电线束。
具体实施方式
20.下面将参照附图详细地描述本实用新型的具体实施例。
21.需要说明的是，在说明书当中使用了某些词汇来指称特定组件，本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。说明书中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。
22.图1和图2示出了本实用新型的一个实施例。
23.一种电动三轮车刹车装置，包括刹车制动机构、刹车线1、控制器2、线性刹车装置3和电机。
24.线性刹车装置3包括壳体、拉力传感器4和刹车集成线束5。
25.优选的，壳体设有一段外螺纹，用于连接固定在电动三轮车的适当位置；
26.拉力传感器4安装在壳体内部，其自由端自壳体一侧伸出且能顺畅伸缩；
27.拉力传感器4设置牵引扣6，牵引扣6优选具有通孔的圆柱体，通过伸缩弹簧7与刹车线连接；
28.刹车线随刹车制动机构的制动过程收紧，同步拉动伸缩弹簧7使之发生弹性形变，进而对拉力传感器4产生同步的拉力，从而促使拉力传感器4同步产生电信号。
29.拉力传感器4连接刹车集成线束5，刹车集成线束5连接控制器2。刹车集成线束5包括电源线和信号线，电源线用于为线性刹车装置3供电，信号线用于将电信号传输至控制器2。拉力传感器能够将变化的制动力同步转换输出为电信号，具备优良的线性转换能力。
30.拉力传感器是一种将物理信号转变为可测量的电信号输出的装置，是普遍使用和成熟的装置，主要由弹性体、电阻应变片和测量电路组成，其作业原理简述如下：弹性体(弹性元件，敏感梁)在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在其表面的电阻应变片(转换元件)也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化(增大或减小)，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流)，从而完成了将外力变换为电信号的过程。
31.控制器2包括ad采样单元21、mcu主控单元22、eabs控制单元23和电机驱动单元24。
32.ad采样单元21通过信号线接收拉力传感器4的电信号，并将电信号转换为数字信
号传输至mcu主控单元22。
33.使用ad采样单元进行感应信号转换是控制器生产制造领域的成熟技术，其转换感应信号的工作原理为：在单片机内部集成有ad转换模块，通过操作寄存器的方式来实现模数之间的转换，是单片机io的一种专用功能，将指定io口变化的模拟电压转换成数值，属于信号采样处理的一部分，a表示模拟信号，d表示数字信号，通过采样和逐次逼近的方法，把模拟量转换为可以进行计算、比较的数字量。本实施例不再赘述其详细作业原理。
34.mcu主控单元22将接收的数字信号分析处理后输出刹车信号，刹车信号传输至eabs控制单元23。
35.eabs控制单元23接收刹车信号后通过其内置的电刹控制程序向电机驱动单元24发送电机反驱动指令。
36.电机驱动单元24接收电机反驱动指令后输出反电动势，通过安装在电机处的霍尔感应器配合，实现电机反转，从而使电机产生电刹力，当电机转速降为0时，电刹力解除。
37.eabs控制是电动车控制器普遍使用的技术，其作业原理简述如下：eabs电子刹车系统内含两套电机驱动程序，第一套为正常程序，控制电机正常驱动；第二套为电刹控制程序，当有刹车信号时，程序启动，断电的同时将霍尔信号人为(程控)调整，使电机处于反转状态，相当于将磁场逆转，达到迅速制动的效果。电机在断电后会产生短时高强度能量，能量大小由定子线圈绕组切割磁力线速度决定，当速度降为0时，电刹力消失，即转速越高制动力越强。断电状态下，电机运动产生的能量一部分用于电机制动， 另一部分通过控制器功率管反充给电池。本实施例未对其功能进行引申和变化，也未超出其原有的功能范围，因此，本说明书中不再更详细的描述其作业原理。
38.进一步的，线性刹车装置3还设有刹车断电线束8，刹车断电线束8设有信号线；控制器2还设有刹车断电单元25。
39.刹车断电线束8与刹车断电单元25连接，通过信号线向刹车断电单元25传输感应信号；
40.刹车断电单元25与mcu控制单元22连接，用于向mcu控制单元22传输刹车断电指令，mcu控制单元22关闭电机供电，关闭电动三轮车的转把驱动信号传递。
41.本实施例所述的刹车制动机构可以是电动三轮车手刹机构，也可是以脚刹制动踏板机构，实施例附图2示出了手刹结构的示意图，脚刹结构的原理与其相同，不再描述。
42.本实施例中，mcu控制单元是控制器的中央处理系统，与ad采样单元、eabs控制单元、电机驱动单元和刹车断电单元通过pcb线路相互连接，能够分析处理数据信息，按照设置的程序进行信息传输，控制电动车执行设定的作业指令。本实用新型所述的mcu控制单元、ad采样单元、eabs控制单元、电机驱动单元和刹车断电单元采用电动三轮车控制器的普遍功能和基础功能，未对其功能进行引申和变化，也未超出其原有的功能范围，因此，本说明书中不再描述其作业原理。
43.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。