CN107839674B - 新能源车制动装置及制动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种新能源车制动装置及制动方法。一种新能源车制动装置，包括：制动踏板，设于车轮上的制动轮缸和与制动轮缸机械连接的制动盘，与制动轮缸通过管路连接的制动主缸，整车控制器，设于制动踏板处的制动意图传感器，制动执行装置，制动助力装置；制动执行装置包括：与制动主缸连接的底座，一端设有螺母且与底座通过导轨滑动连接的滑座，与底座连接的直线步进电机；直线步进电机的输出螺杆与螺母螺纹连接；制动主缸的主活塞杆与滑座的另一端连接；直线步进电机，制动意图传感器与整车控制器电信号连接。该新能源车制动装置占用车内空间较小，具有独立动力源，利于实现智能化自动制动。

Description

新能源车制动装置及制动方法
技术领域
本发明涉及车用制动技术领域，尤其是一种新能源车制动装置及制动方法。
背景技术
中国专利申请号：CN200920119322.2的实用新型公开了一种电动汽车用真空助力刹车系统，包括设于刹车系统上的制动总泵和控制制动总泵的制动踏板，制动总泵与制动踏板之间设有真空助力器，真空助力器包括真空端和常压端，所述真空助力器的真空端与真空助力泵相连，同时，真空助力器的真空端还连接有压力传感器，所述压力传感器通过继电器控制板与真空助力泵连接，压力传感器获取真空助力器的压力信号传递给继电器控制板，继电器控制板根据预先设定的最低压力值和最高压力值分别关闭和开启真空助力泵对真空助力器的真空端进行抽真空。该电动汽车用真空助力刹车系统，驾驶员施加力在制动踏板上，通过真空助力系统的放大并传导至制动主缸，建立液压，实现踏板力向液压力的转变实现制动。传统的电动汽车用真空助力刹车系统，存在真空助力器体积庞大占用车内空间较大，没有独立制动动力源仅通过踏板力实现制动，不利于实现智能化自动制动的不足；因此，设计一种占用车内空间较小，具有独立动力源，利于实现智能化自动制动的新能源车制动装置及制动方法，成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服目前的电动汽车用真空助力刹车系统，存在真空助力器体积庞大占用车内空间较大，没有独立制动动力源仅通过踏板力实现制动，不利于实现智能化自动制动的不足，提供一种占用车内空间较小，具有独立动力源，利于实现智能化自动制动的新能源车制动装置及制动方法。
本发明的具体技术方案是：
一种新能源车制动装置，包括：制动踏板，设于车轮上的制动轮缸和与制动轮缸机械连接的制动盘，与制动轮缸通过管路连接的制动主缸，整车控制器；所述的新能源车制动装置还包括：设于制动踏板处的制动意图传感器，制动执行装置，制动助力装置；制动执行装置包括：与制动主缸连接的底座，一端设有螺母且与底座通过导轨滑动连接的滑座，与底座连接的直线步进电机；直线步进电机的输出螺杆与螺母螺纹连接；制动主缸的主活塞杆与滑座的另一端连接；直线步进电机，制动意图传感器与整车控制器电信号连接。所述的新能源车制动装置使用时，当踩下制动踏板时，制动意图传感器将获取的制动踏板的行程信息和转角信息转化成电信号传送至整车控制器（VCU），整车控制器通过逻辑分析和计算，发出制动转矩指令信号给直线步进电机，直线步进电机的输出螺杆转动，经螺母、滑座推动制动主缸的主活塞杆运动，经制动轮缸和与制动轮缸机械连接的制动盘实现制动；该新能源车制动装置没有体积庞大的真空助力器，占用车内空间较小；具有不与制动踏板机械连接的独立动力源，即制动执行装置，利于实现智能化自动制动。
作为优选，所述的新能源车制动装置还包括：机器视觉系统；机器视觉系统与整车控制器电信号连接。机器视觉系统是利用机器代替人眼获取图像并作各种测量和判断；机器视觉系统将获取的新能源车周边图像信息并传送至整车控制器，整车控制器通过逻辑分析和计算当发现有危险需要制动时，整车控制器发出制动转矩指令信号给直线步进电机，直线步进电机的输出螺杆转动，经螺母、滑座推动制动主缸的主活塞杆运动，经制动轮缸合与制动轮缸机械连接的制动盘实现制动；机器视觉系统与整车控制器配合，当发现有危险时能控制实现自动制动，提高安全性。
作为优选，所述的制动助力装置包括：第一液压缸和第二液压缸，设于第一液压缸中的第一活塞及与第一活塞连接的推杆、套设于推杆外且两端分别压住第一活塞和第一液压缸一端的复位弹簧，设于第二液压缸中的由线圈和定铁芯构成的电磁铁、第二活塞，两端与第一液压缸和第二液压缸一一对应连通的供液压油流通的通道；第二活塞的材料为工程纯铁或导磁不锈钢或低碳钢；制动主缸包括：主缸体，设于主缸体内且设有助力活塞杆的助力活塞、与主活塞杆连接的主活塞；推杆与助力活塞杆相对；线圈与整车控制器电信号连接。制动助力装置体积较小结构简单且助力效果好；在制动过程中，整车控制器发出电压指令信号使电磁铁的线圈通电，第二活塞在定铁芯的磁场吸附力作用下运动，使第一活塞经推杆推动助力活塞杆运动实现助力，使制动效果更好。
作为优选，所述的第一液压缸位于第二液压缸下方。利于制动助力时液压油从第二液压缸向第一液压缸流动，减小第二活塞在定铁芯的磁场吸附力作用下的运动阻力，提高制动助力；复位弹簧利于线圈后第一活塞和第二活塞复位。
作为优选，所述的制动意图传感器包括：与制动踏板相对的位移传感器和设于制动踏板设有的铰接轴上的转角传感器。利于提高整车控制器控制制动的精度。
一种新能源车制动装置的制动方法，所述的新能源车制动装置具有上述的新能源车制动装置的限定结构，（1）当踩下制动踏板时，位移传感器和转角传感器将获取的制动踏板的行程信息和转角信息转化成电信号传送至整车控制器，整车控制器通过逻辑分析和计算，发出制动转矩指令信号给直线步进电机，直线步进电机的输出螺杆转动，经螺母、滑座推动制动主缸的主活塞杆运动，经制动轮缸和与制动轮缸机械连接的制动盘实现制动；（2）机器视觉系统将获取的新能源车周边图像信息传送至整车控制器，整车控制器通过逻辑分析和计算当发现有危险需要制动时，整车控制器发出制动转矩指令信号给直线步进电机，直线步进电机的输出螺杆转动，经螺母、滑座推动制动主缸的主活塞杆运动，经制动轮缸合与制动轮缸机械连接的制动盘实现制动；（3）在制动过程中，整车控制器发出电压指令信号使电磁铁的线圈通电，第二活塞在定铁芯的磁场吸附力作用下运动，使第一活塞经推杆推动助力活塞杆运动实现助力。新能源车制动装置的制动方法能满足没有体积庞大的真空助力器，占用车内空间较小；具有不与制动踏板机械连接的独立动力源，即制动执行装置，利于实现智能化自动制动的需要。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该新能源车制动装置没有体积庞大的真空助力器，占用车内空间较小；具有不与制动踏板机械连接的独立动力源，即制动执行装置，利于实现智能化自动制动。机器视觉系统与整车控制器配合，当发现有危险时能控制实现自动制动，提高安全性。制动助力装置体积较小结构简单且助力效果好；在制动过程中，整车控制器发出电压指令信号使电磁铁的线圈通电，第二活塞在定铁芯的磁场吸附力作用下运动，使第一活塞经推杆推动助力活塞杆运动实现助力，使制动效果更好。第一液压缸位于第二液压缸下方，利于制动助力时液压油从第二液压缸向第一液压缸流动，减小第二活塞在定铁芯的磁场吸附力作用下的运动阻力，提高制动助力；复位弹簧利于线圈后第一活塞和第二活塞复位。所述的制动意图传感器包括位移传感器和转角传感器，利于提高整车控制器控制制动的精度。新能源车制动装置的制动方法能满足没有体积庞大的真空助力器，占用车内空间较小；具有不与制动踏板机械连接的独立动力源，即制动执行装置，利于实现智能化自动制动的需要。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图中：制动踏板1、制动轮缸2、制动盘3、管路4、制动主缸5、整车控制器6、底座7、螺母8、导轨9、滑座10、直线步进电机11、螺杆12、主活塞杆13、机器视觉系统14、第一液压缸15、第二液压缸16、第一活塞17、推杆18、复位弹簧19、线圈20、定铁芯21、第二活塞22、通道23、主缸体24、助力活塞杆25、助力活塞26、主活塞27、位移传感器28、铰接轴29、转角传感器30、视觉传感器31。
下面结合附图所示对本发明进行进一步描述。
如附图1所示：一种新能源车制动装置，包括：制动踏板1，设于车轮上的制动轮缸2和与制动轮缸2机械连接的制动盘3，与制动轮缸2通过管路4连接的制动主缸5，整车控制器6，设于制动踏板1处的制动意图传感器，制动执行装置，制动助力装置；制动执行装置包括：与制动主缸5螺钉连接的底座7，一端设有螺母8且与底座7通过导轨9滑动连接的滑座10，与底座7螺钉连接的直线步进电机11；直线步进电机11的输出螺杆12与螺母8螺纹连接；制动主缸5的主活塞杆13与滑座10的另一端螺纹连接；直线步进电机11，制动意图传感器与整车控制器6电信号连接。
所述的新能源车制动装置还包括：机器视觉系统14；机器视觉系统14与整车控制器6电信号连接。机器视觉系统14设有多个位于新能源车周边的视觉传感器31。
所述的制动助力装置包括：第一液压缸15和第二液压缸16，设于第一液压缸15中的第一活塞17及与第一活塞17连接的推杆18、套设于推杆18外且两端分别压住第一活塞17和第一液压缸15一端的复位弹簧19，设于第二液压缸16中的由线圈20和定铁芯21构成的电磁铁、第二活塞22，两端与第一液压缸15和第二液压缸16一一对应连通的供液压油流通的通道23；第二活塞22的材料为工程纯铁或导磁不锈钢或低碳钢；制动主缸5包括：主缸体24，设于主缸体24内且设有助力活塞杆25的助力活塞26、与主活塞杆13连接的主活塞27；推杆18与助力活塞26杆25相对；线圈20与整车控制器6电信号连接。
所述的第一液压缸15位于第二液压缸16下方。
所述的制动意图传感器包括：与制动踏板1相对的位移传感器28和设于制动踏板1设有的铰接轴29上的转角传感器30。
一种新能源车制动装置的制动方法，所述的新能源车制动装置具有上述的新能源车制动装置的限定结构，（1）当踩下制动踏板1时，位移传感器28和转角传感器30将获取的制动踏板1的行程信息和转角信息转化成电信号传送至整车控制器6，整车控制器6通过逻辑分析和计算，发出制动转矩指令信号给直线步进电机11，直线步进电机11的输出螺杆12转动，经螺母8、滑座10推动制动主缸5的主活塞27杆13运动，经制动轮缸2和与制动轮缸2机械连接的制动盘3实现制动；（2）机器视觉系统14将获取的新能源车周边图像信息传送至整车控制器6，整车控制器6通过逻辑分析和计算当发现有危险需要制动时，整车控制器6发出制动转矩指令信号给直线步进电机11，直线步进电机11的输出螺杆12转动，经螺母8、滑座10推动制动主缸5的主活塞27杆13运动，经制动轮缸2合与制动轮缸2机械连接的制动盘3实现制动；（3）在制动过程中，整车控制器6发出电压指令信号使电磁铁的线圈20通电，第二活塞22在定铁芯21的磁场吸附力作用下运动，使第一活塞17经推杆18推动助力活塞26杆25运动实现助力。
本发明的有益效果是：该新能源车制动装置没有体积庞大的真空助力器，占用车内空间较小；具有不与制动踏板机械连接的独立动力源，即制动执行装置，利于实现智能化自动制动。机器视觉系统与整车控制器配合，当发现有危险时能控制实现自动制动，提高安全性。制动助力装置体积较小结构简单且助力效果好；在制动过程中，整车控制器发出电压指令信号使电磁铁的线圈通电，第二活塞在定铁芯的磁场吸附力作用下运动，使第一活塞经推杆推动助力活塞杆运动实现助力，使制动效果更好。第一液压缸位于第二液压缸下方，利于制动助力时液压油从第二液压缸向第一液压缸流动，减小第二活塞在定铁芯的磁场吸附力作用下的运动阻力，提高制动助力；复位弹簧利于线圈后第一活塞和第二活塞复位。所述的制动意图传感器包括位移传感器和转角传感器，利于提高整车控制器控制制动的精度。新能源车制动装置的制动方法能满足没有体积庞大的真空助力器，占用车内空间较小；具有不与制动踏板机械连接的独立动力源，即制动执行装置，利于实现智能化自动制动的需要。
本发明可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的，这样的改变不认为脱离本发明的范围。所有这样的对所述领域的技术人员显而易见的修改，将包括在本权利要求的范围之内。

Claims (4)

1.一种新能源车制动装置，包括：制动踏板，设于车轮上的制动轮缸和与制动轮缸机械连接的制动盘，与制动轮缸通过管路连接的制动主缸，整车控制器；其特征是，所述的新能源车制动装置还包括：设于制动踏板处的制动意图传感器，制动执行装置，制动助力装置；制动执行装置包括：与制动主缸连接的底座，一端设有螺母且与底座通过导轨滑动连接的滑座，与底座连接的直线步进电机；直线步进电机的输出螺杆与螺母螺纹连接；制动主缸的主活塞杆与滑座的另一端连接；直线步进电机、制动意图传感器与整车控制器电信号连接；制动助力装置包括：第一液压缸和第二液压缸，设于第一液压缸中的第一活塞及与第一活塞连接的推杆，套设于推杆外且两端分别压住第一活塞和第一液压缸一端的复位弹簧，设于第二液压缸中的由线圈和定铁芯构成的电磁铁、第二活塞，两端与第一液压缸和第二液压缸一一对应连通的供液压油流通的通道；第二活塞的材料为工程纯铁或导磁不锈钢或低碳钢；制动主缸包括：主缸体，设于主缸体内且设有助力活塞杆的助力活塞、与主活塞杆连接的主活塞；推杆与助力活塞杆相对；线圈与整车控制器电信号连接；制动意图传感器包括：获取制动踏板的行程信息的位移传感器和设于制动踏板设有的铰接轴上的转角传感器。
2.根据权利要求1所述的新能源车制动装置，其特征是，还包括：机器视觉系统；机器视觉系统与整车控制器电信号连接。
3.根据权利要求1或2所述的新能源车制动装置，其特征是，所述的第一液压缸位于第二液压缸下方。
4.一种新能源车制动装置的制动方法，所述的新能源车制动装置为权利要求1至权利要求3任一所述的新能源车制动装置，其特征是，（1）当踩下制动踏板时，位移传感器和转角传感器将获取的制动踏板的行程信息和转角信息转化成电信号传送至整车控制器，整车控制器通过逻辑分析和计算，发出制动转矩指令信号给直线步进电机，直线步进电机的输出螺杆转动，经螺母、滑座推动制动主缸的主活塞杆运动，经制动轮缸和与制动轮缸机械连接的制动盘实现制动；（2）机器视觉系统将获取的新能源车周边图像信息传送至整车控制器，整车控制器通过逻辑分析和计算当发现有危险需要制动时，整车控制器发出制动转矩指令信号给直线步进电机，直线步进电机的输出螺杆转动，经螺母、滑座推动制动主缸的主活塞杆运动，经制动轮缸和与制动轮缸机械连接的制动盘实现制动；（3）在制动过程中，整车控制器发出电压指令信号使电磁铁的线圈通电，第二活塞在定铁芯的磁场吸附力作用下运动，使第一活塞经推杆推动助力活塞杆运动实现助力。
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