CN101559768B - 一种基于线控的汽车制动系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于线控的汽车制动系统，包括机械传动机构和制动推杆组机构，机械传动机构包括两个驱动电机(1、2)、两个丝杆(5、6)和轴杆齿轮(7)，两个驱动电机分别与两个丝杆固定连接，两个丝杆与轴杆齿轮(7)咬合；制动推杆组机构包括制动轴杆(8)、制动螺母(11)和制动片(12)，轴杆齿轮(7)固定在该制动轴杆上。制动轴杆(8)靠近制动片(12)的一端设有螺纹(10)，制动轴杆(8)通过螺纹(10)与制动螺母(11)套接。本发明的汽车制动系统构造简单，摆脱了传统的液压控制，安装和维护上体现了操作的便捷性；且该制动系统具备很好的通用性，原则上适合所有车型，特别是新能源汽车，可以实现真正意义上的纯动力汽车。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车制动系统，具体的说涉及一种基于线控的汽车制动系统。
背景技术
目前，国内外大多车用制动系统还是基于液压控制机械压力来达到制动目的，传统制动系统的气体或液体传输管路长，阀类元件多，对于长轴距或多轴车辆及远距离控制车辆，易产生制动滞后现象。在已知技术中，与本发明技术效果相近似的技术材料有：“线性制动型”制动系统(CN101039826)，如其所公开在线性工作状态下，通过脚踏压力模拟器来产生制动位移，并由相应电子控制单元处理得到输出制动扭矩。通过此技术我们可以实现制动信号由嵌入式控制器采集并做出相应处理。但是无论是传统的液压制动还是上述技术都存在着结构复杂、安装不便、价格昂贵、故障不能实时监测等缺陷，更找不到任何关于机械装置在得到控制信号如何摆脱传统制动方式来达到制动效果的说明。本发明正是出于对汽车制动实时性、安全性及产业化经济性考虑，而做的一种汽车制动系统的研究，重点突出本发明的机械传动机构的设计。
发明内容
本发明的目的即取代传统的液压制动控制装置，基于线控驱动的电机产生的扭矩通过本机械传动系统可以有效的转化为汽车制动力，从而达到减速和驻车的目的，与传统的制动系统不同，本制动系统基于线控，通过单片机控制电机来改变制动力的大小及制动力的分配，甚至可实现ABS等功能。本发明还重点考虑到电机堵转、电机损坏，机械自锁等安全保障措施，提高了制动系统的安全系数。
基于此，本发明提供一种基于线控的汽车制动系统，包括机械传动机构和制动推杆组机构，机械传动机构包括至少一个驱动电机、至少一个丝杆和推杆齿轮，至少一个驱动电机分别与至少一个丝杆固定连接，每个丝杆与推杆齿轮咬合；制动推杆组机构包括制动轴杆，轴杆齿轮固定在该制动轴杆上。
驱动电机和丝杆各为两个，机械传动机构还包括两个齿轮，它们分别固定在两个丝杆上并相互咬合。
制动推杆组机构还包括制动螺母和制动片，制动螺母和制动片固定连接，制动轴杆靠近制动片的一端设有螺纹，制动轴杆通过螺纹与制动螺母套接。
制动推杆组机构还包括制动钳支架，制动钳支架和制动螺母固定连接。
本发明是基于线控的电机驱动，能够方便采集各种有价值信号，并进行相应处理。发明的重点是力学传动机构的设计，其构造简单，摆脱了传统的液压控制，原理易懂，尤其是增加了机械自锁功能，即两个电机产生的驱动力经过机械传动机构使制动推杆组向前推到一定位置时会自动机械自锁，并及时进行电机反转，消除或减轻自动推杆组上的压力，这个是经嵌入式系统采集电机信号而通过软件设定，当机械解锁，如果制动信号仍然存在，则电机正转，如此往复，避免了制动抱死现象；并且当两个电机中有一个电机出现故障不能工作，那么另一个电机调整转速，经过机械传动机构仍然能使制动推杆组向前推进，达到制动目的，与此同时，控制系统会从电机转速采集信号，并得到电机运行情况，提示车主，从而增强了安全性。因为其构造简单，使用配件少，从而也体现了系统的经济性。另外因为此系统的结构简单，在安装和维护上体现了操作的便捷性。此制动系统具备很好的通用性，原则上适合所有车型，特别是新能源汽车，可以实现真正意义上的纯动力汽车。
附图说明
图1是本发明机械传动系统控制图；
图2是本发明的制动系统结构示意图；
图3是本发明的制动推杆组机构结构示意图。
具体实施方式
本发明的汽车制动系统包括以下机构：
微控制系统(MCU)，如图1所示，微控制系统(MCU)通过采集各种信号和获得电机电流的反馈信号，经过微控制系统(MCU)处理向机械传动系统输出控制信号，从而控制机械传动系统的动作过程。
驱动电机1和驱动电机2分别与丝杆5和丝杆6固定连接，如图2所示。在车辆行驶过程中，驱动电机1和2随时接收来自嵌入式控制系统来的控制信号。
齿轮3和齿轮4又分别固定在丝杆5和丝杆6上并相互咬合，其中丝杆5和丝杆6又前后共同咬合轴杆齿轮7，轴杆齿轮7固定在制动轴杆8上。当电机1和2转动时，丝杆3和4共同驱动轴杆齿轮7转动。驱动电机1和2、丝杆5和6、齿轮3和4以及轴杆齿轮7共同组成了本制动系统的机械传动机构。
轴杆齿轮7和制动轴杆8设计为一体，制动轴杆8的靠近制动片一端造有螺纹10(如图3所示)，其与制动螺母11套接，且制动螺母11与制动钳支架的相对位置不变。通过制动轴杆8的旋转推进制动螺母11而向制动片12提供制动压力，带有螺纹的制动轴杆8和制动螺母11以及制动片12以及固定制动钳的支架9共同组成了制动推杆组机构。
Claims (5)
1.一种基于线控的汽车制动系统，包括机械传动机构和制动推杆组机构，其特征在于：所述机械传动机构包括两个驱动电机、两个丝杆、两个齿轮和一个轴杆齿轮(7)，其中第一驱动电机(1)与第一丝杆(5)固定连接，第二驱动电机(2)与第二丝杆(6)固定连接，第一丝杆(5)和第二丝杆(6)都与轴杆齿轮(7)咬合，第一齿轮(3)固定在第一丝杆(5)上，第二齿轮(4)，固定在第二丝杆(6)上，且所述第一齿轮(3)和第二齿轮(4)相互咬合；所述制动推杆组机构包括制动轴杆(8)，所述轴杆齿轮(7)固定在该制动轴杆(8)上。
2.如权利要求1所述的制动系统，其特征在于：所述制动推杆组机构还包括制动螺母(11)和制动片(12)，制动螺母(11)和制动片(12)固定连接，所述制动轴杆(8)靠近制动片(12)的一端设有螺纹(10)，制动轴杆(8)通过螺纹(10)与制动螺母(11)套接。
3.如权利要求2所述的制动系统，其特征在于：所述制动推杆组机构还包括制动钳支架(9)，制动钳支架(9)和制动螺母(11)固定连接。
4.如权利要求2所述的制动系统，其特征在于：所述电机产生的驱动力经过所述机械传动机构将所述制动推杆组机构推到一定位置时会自动机械自锁。
5.如权利要求4所述的制动系统，其特征在于：所述自动机械自锁消除或减轻所述制动推杆组机构上的压力。
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