CN106585582B - 一种用于电动汽车的制动系统及具有其的电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电动汽车的制动系统及具有其的电动汽车。所述用于电动汽车的制动系统包括：制动踏板；液压制动装置，其根据制动踏板的动作对车轮施加相应的制动力；阻尼制动装置包括：曲轴可转动的方式支撑在基座上，且与电动汽车的车轮轴传动连接；阻尼器具有最大阻尼状态与零阻尼状态；第二连杆的两端与阻尼器油缸和连接杆铰接，其中，连接杆的第二端与制动踏板铰接，其中，在制动踏板的行程小于等于制动踏板最大行程的二分之一时，阻尼器处于零阻尼状态；在制动踏板的行程大于等于制动踏板最大行程的三分之二时，阻尼器处于最大阻尼状态。本发明的用于电动汽车的制动系统能够在下坡等需要长时间刹车的情况下对电动汽车提供制动力，且结构简单、可靠、易维护。

Description

一种用于电动汽车的制动系统及具有其的电动汽车

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，特别是涉及一种用于电动汽车的制动系统及具有其的电动汽车。

背景技术

电动汽车在下坡时，一般只通过刹车系统持续提供制动力来维持车速，以使电动汽车能够在一个安全的速度范围内行使。在长时间刹车后，会致使刹车系统的刹车性能大幅下降，甚至损坏刹车片，从而为电动汽车的行驶带来了巨大的安全隐患。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于电动汽车的制动系统来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种用于电动汽车的制动系统。所述用于电动汽车的制动系统包括：制动踏板；液压制动装置，其根据制动踏板的动作对车轮施加相应的制动力；以及阻尼制动装置，所述阻尼制动装置包括：基座；其适于固定至所述电动汽车；曲轴，其可转动的方式支撑在所述基座上，所述曲轴水平设置，且与所述电动汽车的车轮轴传动连接；阻尼器，其包括阻尼器油缸，设置在所述阻尼器油缸中的活塞，以及与所述活塞连接的阻尼器活塞杆，其中，所述阻尼器油缸竖直设置，所述阻尼器活塞杆从所述活塞向上延伸，所述阻尼器具有最大阻尼状态与零阻尼状态，且所述阻尼器的阻尼状态由所述阻尼器油缸的轴向位置确定；第一连杆，其一端套接在所述曲轴的曲拐上，另一端铰接至所述阻尼器活塞杆；以及第二连杆，其在枢接点处以可枢转的方式连接至滑块，所述滑块以可滑动方式设置在所述基座上，所述滑块的滑动方向平行于所述曲轴的轴线，所述第二连杆具有与所述阻尼器油缸的下端相对设置的第一端，以及与连接杆的第一连接端连接的第二端，其中，所述连接杆的第二连接端与所述制动踏板连接，所述阻尼器油缸的轴向位置由所述制动踏板的行程确定，所述制动踏板对所述第二连杆的枢接点的作用力臂与所述阻尼器油缸对所述第二连杆的枢接点的作用力臂之比大于等于5:1，其中，在所述制动踏板的行程小于等于制动踏板最大行程的二分之一时，所述阻尼器处于零阻尼状态；在所述制动踏板的行程大于等于制动踏板最大行程的三分之二时，所述阻尼器处于最大阻尼状态，所述曲轴包括两个曲拐，两个曲拐的相位相差180度，所述阻尼器的数量为两个且相互平行设置，两个阻尼器的阻尼器油缸连接为一体。

优选地，所述第二连杆包括：相互连接的第一驱动子杆和第二驱动子杆，所述第一驱动子杆的自由端与所述连接杆的第一连接端连接，所述第二驱动子杆的自由端与所述阻尼器油缸相对设置；所述枢接点设置在所述第一驱动子杆和第二驱动子杆的连接部位处。

优选地，所述第一驱动子杆与所述第二驱动子杆之间的夹角为90度，其中，所述第一驱动子杆的长度与所述第二驱动子杆的长度之比大于等于5：1。

优选地，所述阻尼制动装置进一步包括阻尼器安装座，所述阻尼器安装座与所述第二连杆的第一端连接，所述阻尼器安装座能够与两个阻尼器的阻尼器油缸在下端处相接触。

优选地，所述阻尼制动装置进一步包括滑轨，所述滑轨固定设置在所述基座上，以引导所述滑块的滑动。

优选地，所述基座包括：第一安装板；第二安装板，其平行于所述第一安装板；以及中间连接板，其连接所述第一安装板和第二安装板的下端，其中，所述第一安装板和第二安装板的远离所述中间连接板的一端设置有用于供所述曲轴贯穿的贯穿孔，且所述贯穿孔与所述曲轴之间设置有轴承。

优选地，所述第一安装板或所述第二安装板上设置有导向口，所述导向口从所述第一安装板或所述第二安装板的与所述中间连接板相接触的一端沿平行于所述阻尼器活塞杆的运动方向向所述第一安装板或所述第二安装板的另一端延伸，用于使所述第一驱动子杆自由端与所述连接杆的第一连接端连接，并限制所述第一驱动子杆沿垂直于所述阻尼器活塞杆的运动方向上运动。

优选地，所述阻尼制动装置进一步包括阻尼器固定座，所述阻尼器固定座固定至所述第一安装板或所述第二安装板，且所述阻尼器固定座上设置有用于供所述阻尼器油缸贯穿的贯穿孔。

本发明还提供一种电动汽车，所述电动汽车包括如上所述的用于电动汽车的制动系统。

优选地，所述用于电动汽车的制动系统中的基座设置在所述电动汽车的车架后桥，所述曲轴与所述电动汽车的车轮轴通过齿轮副传动连接。

本发明的用于电动汽车的制动系统能够在下坡等需要长时间刹车的情况下对电动汽车提供制动力，且结构简单、可靠、易维护。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的用于电动汽车的制动系统的示意图。

附图标记：

11	第一安装板	51	第一驱动子杆
				111	导向口	52	第二驱动子杆
12	第二安装板	6	滑块
				121	贯穿孔	7	滑轨
13	中间连接板	8	第一连杆
				2	曲轴	9	阻尼器安装座
31	阻尼器活塞杆	10	阻尼器固定座
				32	阻尼器油缸	14	轴承
4	连接杆	15	齿轮副
				5	第二连杆

具体实施方式

在附图中，使用相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

根据本发明一实施例的用于电动汽车的制动系统包括制动踏板、液压制动装置以及阻尼制动装置。参见图1，所述阻尼制动装置包括基座、曲轴2、阻尼器、第一连杆8、第二连杆5、滑块6、连接杆4、阻尼器安装座9、滑轨7以及阻尼器固定座10。所述基座包括第一安装板11、第二安装板12以及中间连接板13。所述阻尼器包括阻尼器活塞杆31、活塞和阻尼器油缸32。第二连杆5包括第一驱动子杆51和第二驱动子杆52。

制动踏板由司机踩踏，用于输入制动信号。

液压制动装置根据制动踏板的动作对车轮施加相应的制动力。液压制动装置可以采用本领域的任何适当结构，在本专利中不展开描述。通常，可以根据制动踏板的行程大小和/或踩踏频率等来施加不同的制动力。可以理解的是，常规的液压制动装置不适于在长下坡等需要长时间制动的情况下使用。

阻尼制动装置与液压制动装置并行地起作用，从而可以减少液压制动装置所需施加的制动力。有利于延长液压制动装置的使用寿命。此外，阻尼制动装置具有阻力与转速(车速)相关联的特点。在车速高时，阻尼大，施加的阻力大，在车速低时，阻尼小，施加的阻力小。由于在长下坡时，通常需要车速较低，从而，阻尼制动装置有利于将车速保持在适当的范围内。

有利的是，在长下坡的情况下，仅仅阻尼制动装置起作用。在一个优选实施例中，所述用于电动汽车的制动系统包括检测装置，其检测制动踏板被压下，且制动踏板行程大于等于设定阈值(例如二分之一最大制动踏板行程)的持续时长，如果所述时长大于等于设定值(例如60秒)，则使得液压制动装置不起作用，即不输出制动力。此时，将仅仅阻尼制动装置起作用。需要注意的是，一旦制动踏板的制动行程小于所述设定阈值，则所述时长重新计算，且所述液压制动装置恢复制动功能。

更有利的是，进一步包括下坡检测装置。在检测到下坡，且制动踏板行程大于等于设定阈值的持续时长大于等于设定值的情况下，使得得液压制动装置不起作用。

参见图1，阻尼制动装置中的基座适于固定至电动汽车，例如固定至电动汽车的车架后桥上。基座可以限定有容置空间，以容置阻尼器活塞杆31、阻尼器油缸32、滑块6、滑轨7、第一连杆8、阻尼器安装座9以及阻尼器固定座10等部件，对容置在其内的部件进行保护。

曲轴2可转动的方式支撑在基座上(具体设置在基座的上端处)。曲轴2沿水平方向水平设置，且与电动汽车的车轮轴传动连接。车轮轴转动时带动曲轴2相对于基座转动。有利的是，曲轴2包括两个曲拐，两个曲拐的相位相差180度。在每个曲拐处连接一个所述的阻尼器。从而施加的阻力大致对称，可以较小振动，并提高使用寿命。

阻尼器中的阻尼器油缸32竖直设置。阻尼器中的活塞设置在阻尼器油缸32中。阻尼器活塞杆31与阻尼器中的活塞连接，且从活塞向上延伸。

阻尼器具有最大阻尼状态与零阻尼状态，且阻尼器的阻尼状态由阻尼器油缸32的轴向位置确定。所述阻尼器油缸的轴向位置由所述制动踏板的行程确定。在制动踏板的行程小于等于制动踏板最大行程的二分之一时，阻尼器油缸32的轴向位置在重力作用下位于最低点，阻尼器处于零阻尼状态。此时，阻尼器不提供阻尼力(即制动力)。以保证在正常行驶过程中进行轻微制动时，阻尼器不会提供阻尼力。在制动踏板的行程大于等于制动踏板最大行程的三分之二时，阻尼器油缸32的轴向位置向上运动至最高点，阻尼器处于最大阻尼状态(例如，阻尼孔关闭或处于最小空隙状态)。通过控制制动踏板的行程以控制阻尼制动装置中的阻尼器的阻尼状态，以对阻力(即制动力)进行调节，从而实现对阻力(即制动力)的控制。

如图1所示，阻尼器的数量为两个且相互平行设置，两个阻尼器的阻尼器油缸32连接为一体。

参见图1，阻尼制动装置中的第一连杆8的一端(即图1所示的上端)具有套孔，以使第一连杆8的上端套接在曲轴2的曲拐上，第一连杆8的另一端(即图1所示的下端)铰接至阻尼器活塞杆31，以将阻尼器与曲轴2连接在一起。其中，第一连杆8的上端与曲轴2套接在一起，以使曲轴2能够带动阻尼器活塞杆31在图1所示的上下方向上运动，而阻尼器活塞杆31不会随曲轴2转动。

阻尼制动装置中的第二连杆5在枢接点处以可枢转的方式连接至滑块6。其中，滑块6上设置有铰接孔，以与第二连杆5的枢接点处通过销轴铰接。且滑块6以可滑动方式设置在基座上，且滑块6的滑动方向平行于曲轴2的轴线。以使第二连杆5在枢接点处能够随滑块6沿平行于曲轴2的轴线方向滑动。

第二连杆5的第一端(即图1所示的右端)与阻尼器油缸32的下端相对设置。第二连杆5的第二端(即图1所示的左端)与连接杆4的第连接端(即图1所示的上端)连接。且连接杆4的第二连接端(即图1所示的下端)与制动踏板连接。以通过踩踏制动踏板，依次带动连接杆4和第二连杆5运动，进而推动阻尼器油缸32的下端向上运动，最终实现对曲轴2的转动提供阻力。由上述可知，通过控制制动踏板的行程以对阻尼器油缸32在图1所示的上下方向上的位置进行调节，以对阻尼力(即制动力)进行调节，从而实现对阻力(即制动力)的控制。例如，阻尼器油缸32向上运动时，使阻尼器提供的阻尼力(即制动力)增大。

参见图1，连接杆4的形状为长方体杆状，连接杆4位于基座的外部，且在图1所示的上下方向上竖直延伸。通过制动踏板能够驱动连接杆4沿平行于阻尼器活塞杆31的运动方向(即图1所示的上下方向)运动。具体地，当用脚踩下制动踏板时，制动踏板驱动连接杆4向下运动；当逐渐松开制动踏板时，连接杆4逐渐由下向上运动，直至运动至制动踏板不提供驱动力。

有利的是，制动踏板对第二连杆5的枢接点的作用力臂与阻尼器油缸32对第二连杆5的枢接点的作用力臂之比大于等于5:1。根据杠杆原理，使制动踏板施加较小的作用力即能够轻易地推动阻尼器油缸32向上运动。

参见图1，第二连杆5中的第一驱动子杆51和第二驱动子杆52相互连接。第一驱动子杆51的自由端(即图1所示的左端)与连接杆4的第一连接端(即图1所示的上端)连接。第二驱动子杆52的自由端(即图1所示的右端)与阻尼器油缸32相对设置。枢接点设置在第一驱动子杆51和第二驱动子杆52的连接部位处。

第一驱动子杆51、连接杆4以及第二驱动子杆52设置在同一平面上。第一驱动子杆51与连接杆4之间的夹角为锐角，第一驱动子杆51与第二驱动子杆52之间的夹角为90度，以使第二驱动子杆52驱动阻尼器油缸32在图1所示的上下方向运动。其中，第一驱动子杆51的长度与第二驱动子杆52的长度之比大于等于5：1。以利用杠杆原理，使第一驱动子杆51(即动力臂)的长度大于第二驱动子杆52(即阻力臂)的长度。从而利用制动踏板施加较小的作用力，即能够轻易地推动阻尼器油缸32向上运动。

参见图1，阻尼器安装座9的主体形状为平板状。阻尼器安装座9的下表面上设置有与第二连杆5的第一端(即图1所示的右端)连接的安装座。阻尼器安装座9的上表面能够与两个阻尼器的阻尼器油缸32在下端处相接触，以稳定地推动阻尼器油缸32向上运动。

参见图1，滑轨7固定设置在基座上(具体为基座的内部底面)，滑轨7沿平行于曲轴2的延伸方向(即在图1所示的水平方向上左右延伸)延伸，以引导滑块6的滑动。具体地，滑块6的下表面设置有与滑轨7相配合的滑槽，以使滑块6能够沿滑轨7滑动。从而在制动踏板驱动连接杆4在上下方向上运动时，以带动第二连杆5的右端向上下方向上运动，并使第二连杆的铰接点处在左右方向上滑动。进而实现阻尼器油缸32向图1所示的上下方向运动，最终实现对阻力(即制动力)的控制。

具体参见图1，基座中的第一安装板11的形状为平板状。基座中的第二安装板12的形状为平板状，且第二安装板12所在的平面平行于第一安装板11所在的平面。基座中的第中间连接板13位于第一安装板11和第二安装板12之间且与第一安装板11和第二安装板12的一端(即图1所示的下端)相连，以形成“U”形。也就是说，基座的形状大体为“U”形。其中，第一安装板11和第二安装板12的远离中间连接板13的一端(即图1所示的上端)设置有贯穿孔121，贯穿孔121用于供曲轴2贯穿。且贯穿孔121与曲轴2之间设置有轴承14。

参见图1，第一安装板11或第二安装板12上设置有导向口111。导向口111从第一安装板11或第二安装板12的与中间连接板13相接触的一端(即图1所示的下端)沿平行于阻尼器活塞杆31的运动方向(即图1所示的上下方向)向第一安装板11或第二安装板12的另一端(即上端)延伸。导向口111用于使第一驱动子杆51自由端与连接杆4的第一连接端(即右端)实现连接，并限制第一驱动子杆51沿垂直于阻尼器活塞杆31的运动方向(即图1所示的前后方向)上的运动，以实现第二驱动子杆52带动阻尼器的阻尼器油缸32上下运动。在图1所示的实施例中，导向口111设置在第一安装板11上。

参见图1，阻尼器固定座10固定至第一安装板11或第二安装板12。阻尼器的阻尼器油缸32上设置有用于供阻尼器油缸32贯穿的贯穿孔。以使阻尼器固定座10用于对阻尼器的阻尼器油缸32进行限位，使阻尼器油缸32仅能够相对于阻尼器固定座10在图1所示的上下方向上运动。在图1所示的实施例中，阻尼器固定座10固定至第二安装板12，以防止对第一驱动子杆51的运动进行干扰。

本发明还提供一种电动汽车，所述电动汽车包括如上所述的用于电动汽车的制动系统。

用于电动汽车的制动系统中的基座具体设置在车架后桥。参见图1，曲轴2与电动汽车的车轮轴通过齿轮副15传动连接，以通过车轮轴的转动而带动曲轴2转动。

在本发明的用于电动汽车的制动系统中，液压制动装置根据制动踏板的动作对车轮施加相应的制动力，用于为电动汽车在长时间下坡时提供主要的制动力。并通过阻尼制动装置为车轮轴的转动进一步提供阻力，以使车轮轴降低转速。从而电动汽车在长时间下坡时，通过阻尼制动装置提供的阻力(即制动力)来维持车速，以保证电动汽车的下坡行驶。同时，通过控制制动踏板的行程以控制阻尼制动装置中的阻尼器的阻尼状态，以对阻尼制动装置的阻力(即制动力)进行调节，从而实现对阻力(即制动力)的控制。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解：可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于电动汽车的制动系统，其特征在于，包括：制动踏板；液压制动装置，其根据制动踏板的动作对车轮施加相应的制动力；以及阻尼制动装置，所述阻尼制动装置包括：

基座；其适于固定至所述电动汽车；

曲轴(2)，其可转动的方式支撑在所述基座上，所述曲轴(2)水平设置，且与所述电动汽车的车轮轴传动连接；

阻尼器，其包括阻尼器油缸(32)，设置在所述阻尼器油缸(32)中的活塞，以及与所述活塞连接的阻尼器活塞杆(31)，其中，所述阻尼器油缸(32)竖直设置，所述阻尼器活塞杆(31)从所述活塞向上延伸，所述阻尼器具有最大阻尼状态与零阻尼状态，且所述阻尼器的阻尼状态由所述阻尼器油缸(32)的轴向位置确定；

第一连杆(8)，其一端套接在所述曲轴(2)的曲拐上，另一端铰接至所述阻尼器活塞杆(31)；以及

第二连杆(5)，其在枢接点处以可枢转的方式连接至滑块(6)，所述滑块(6)以可滑动方式设置在所述基座上，所述滑块(6)的滑动方向平行于所述曲轴(2)的轴线，所述第二连杆(5)具有与所述阻尼器油缸(32)的下端相对设置的第一端，以及与连接杆(4)的第一连接端连接的第二端，其中，所述连接杆(4)的第二连接端与所述制动踏板连接，所述制动踏板对所述第二连杆(5)的枢接点的作用力臂与所述阻尼器油缸(32)对所述第二连杆(5)的枢接点的作用力臂之比大于等于5:1，

其中，所述阻尼器油缸(32)的轴向位置由所述制动踏板的行程确定，在所述制动踏板的行程小于等于制动踏板最大行程的二分之一时，所述阻尼器处于零阻尼状态；在所述制动踏板的行程大于等于制动踏板最大行程的三分之二时，所述阻尼器处于最大阻尼状态，

所述曲轴(2)包括两个曲拐，两个曲拐的相位相差180度，所述阻尼器的数量为两个且相互平行设置，两个阻尼器的阻尼器油缸(32)连接为一体，

所述用于电动汽车的制动系统还包括下坡检测装置，在检测到下坡，且制动踏板行程大于等于设定阈值的持续时长大于等于设定值的情况下，使得液压制动装置不起作用。

2.如权利要求1所述的用于电动汽车的制动系统，其特征在于，所述第二连杆(5)包括：相互连接的第一驱动子杆(51)和第二驱动子杆(52)，所述第一驱动子杆(51)的自由端与所述连接杆(4)的第一连接端连接，所述第二驱动子杆(52)的自由端与所述阻尼器油缸(32)相对设置；所述枢接点设置在所述第一驱动子杆(51)和第二驱动子杆(52)的连接部位处。

3.如权利要求2所述的用于电动汽车的制动系统，其特征在于，所述第一驱动子杆(51)与所述第二驱动子杆(52)之间的夹角为90度，其中，所述第一驱动子杆(51)的长度与所述第二驱动子杆(52)的长度之比大于等于5：1。

4.如权利要求1所述的用于电动汽车的制动系统，其特征在于，所述阻尼制动装置进一步包括阻尼器安装座(9)，所述阻尼器安装座(9)与所述第二连杆(5)的第一端连接，所述阻尼器安装座(9)能够与两个阻尼器的阻尼器油缸(32)在下端处相接触。

5.如权利要求1所述的用于电动汽车的制动系统，其特征在于，所述阻尼制动装置进一步包括滑轨(7)，所述滑轨(7)固定设置在所述基座上，以引导所述滑块(6)的滑动。

6.如权利要求2所述的用于电动汽车的制动系统，其特征在于，所述基座包括：

第一安装板(11)；

第二安装板(12)，其平行于所述第一安装板(11)；以及

中间连接板(13)，其连接所述第一安装板(11)和第二安装板(12)的下端，

其中，所述第一安装板(11)和第二安装板(12)的远离所述中间连接板(13)的一端设置有用于供所述曲轴(2)贯穿的贯穿孔(121)，且所述贯穿孔(121)与所述曲轴(2)之间设置有轴承(14)。

7.如权利要求6所述的用于电动汽车的制动系统，其特征在于，所述第一安装板(11)或所述第二安装板(12)上设置有导向口(111)，所述导向口(111)从所述第一安装板(11)或所述第二安装板(12)的与所述中间连接板(13)相接触的一端沿平行于所述阻尼器活塞杆(31)的运动方向向所述第一安装板(11)或所述第二安装板(12)的另一端延伸，用于使所述第一驱动子杆(51)自由端与所述连接杆(4)的第一连接端连接，并限制所述第一驱动子杆(51)沿垂直于所述阻尼器活塞杆(31)的运动方向上运动。

8.如权利要求7所述的用于电动汽车的制动系统，其特征在于，所述阻尼制动装置进一步包括阻尼器固定座(10)，所述阻尼器固定座(10)固定至所述第一安装板(11)或所述第二安装板(12)，且所述阻尼器固定座(10)上设置有用于供所述阻尼器油缸(32)贯穿的贯穿孔。

9.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的用于电动汽车的制动系统。

10.如权利要求9所述的电动汽车，其特征在于，所述用于电动汽车的制动系统中的基座设置在所述电动汽车的车架后桥，所述曲轴(2)与所述电动汽车的车轮轴通过齿轮副传动连接。

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