CN108382376A - 制动装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种制动装置及车辆，涉及车辆工程技术领域，包括控制器、动力机构、传动机构和制动踏板机构，动力机构包括电机；控制器与电机信号连接，电机与传动机构传动连接；传动机构与制动踏板机构传动连接，用于驱动制动踏板机构实现制动。本发明的目的在于提供一种制动装置及车辆，结构简单，性价比高，解决了现有已经安装了传统制动机构的汽车难以改装电动制动的技术问题，便于在安装有传统制动机构的车辆上直接进行改装，并且具有自动控制和脚踩控制两种模式，且互不影响。

Description

制动装置及车辆

技术领域

本发明涉及车辆工程技术领域，尤其是涉及一种制动装置及车辆。

背景技术

现有汽车的电动制动踏板的主流技术方案通过电机驱动丝杆机构实行直线往复运动，推拉制动液压缸,完全取代传统的脚踩制动踏板直接推拉制动缸的形式，将传统的脚踩踏板作为信号输入而不是制动力来源。

但是，现有改装方案需要对汽车制动机构进行全新设计，新增的机构体积大，价格昂贵，已经安装了传统制动机构的汽车需要考虑汽车上的安装空间、安全程度以及经济成本，对于此类汽车一般很难改装。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制动装置及车辆，结构简单，性价比高，便于在安装有传统制动机构的车辆上直接进行改装。在基本不修改原有制动系统的基础上，增加电机及动力机构、传动机构、控制器等，形成一套闭环的电机控制系统。在自动控制模式下，可以由控制器发送命令来控制电机将制动踏板转动到任意位置以实现制动，在脚踩控制模式下，只要人用脚踩下制动踏板，电机可驱动传动机构回到初始位置，不对人工操作产生任何影响。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种制动装置，包括控制器、动力机构、传动机构和制动踏板机构，所述动力机构包括电机；

所述控制器与所述电机信号连接，所述电机与所述传动机构传动连接；

所述传动机构与所述制动踏板机构传动连接，用于驱动所述制动踏板机构实现制动。

进一步地，所述传动机构包括曲柄和滑块，其中，所述曲柄一端与所述电机的输出轴传动连接，另一端与所述滑块传动连接；所述滑块与所述制动踏板机构传动连接，用于带动所述制动踏板机构转动以实现制动。

进一步地，所述制动踏板机构包括压杆和踏板，所述传动机构与所述压杆传动连接，用于下压所述压杆以实现制动。

进一步地，所述制动踏板机构还包括与所述压杆连接的滑轨；

所述滑块位于所述滑轨上方，且可沿所述滑轨的延伸方向滑动；

所述传动机构通过所述滑块下压所述滑轨以带动所述压杆转动实现制动。

进一步地，所述动力机构还包括支撑板，所述电机安装于所述支撑板；

所述支撑板朝向所述传动机构一侧设有第一限位机构，用于限制所述曲柄的摆动范围。

进一步地，所述滑块上设有第二限位机构，用于限制所述滑块与所述曲柄之间的相对运动范围。

进一步地，所述动力机构还包括电机驱动器，所述控制器与所述电机通过所述电机驱动器信号连接。

进一步地，所述曲柄上设有检测器，所述检测器与所述电机驱动器信号连接，用于检测所述曲柄与所述滑轨是否重合。

进一步地，所述传动机构还包括连杆，所述连杆一端与所述曲柄铰接，另一端与所述滑块铰接；所述滑块上设有导向槽，所述压杆上设有限位杆，所述限位杆一端伸入所述导向槽内；

所述传动机构通过所述滑块下压所述限位杆以带动所述压杆转动实现制动。

第二方面，本发明还提供一种车辆，包括安装底板，还包括第一方面中任一项所述的制动装置，所述制动装置中的支撑板和制动踏板机构均安装于所述安装底板。

本发明提供的制动装置及车辆具有以下有益效果：

本发明第一方面提供一种制动装置，包括控制器、动力机构、传动机构和制动踏板机构，动力机构包括电机；控制器与电机信号连接，电机与传动机构传动连接；传动机构与制动踏板机构传动连接，用于驱动制动踏板机构实现制动。

采用本发明第一方面提供的制动装置，可以在安装有传统制动机构的车辆上直接进行改装。在基本不修改原有制动系统的基础上，增加电机及动力机构、传动机构、控制器等，形成一套闭环的电机控制系统。在自动控制模式下，可以由控制器发送命令来控制电机驱动传动机构将制动踏板机构中的制动踏板转动到任意位置以实现制动，在脚踩控制模式下，只要人用脚踩下制动踏板，电机可驱动传动机构回到初始位置，不对人工操作产生任何影响。

本发明第一方面提供的制动装置结构简单且可以与原车辆的制动机构配合并避让其他零部件，性价比高，安全程度高，便于在安装有传统制动机构的车辆上直接进行改装。在基本不修改原有制动系统的基础上，增加电机及动力机构、传动机构、控制器等，形成一套闭环的电机控制系统。并且该制动装置既可以采用自动控制模式即电机驱动传动机构带动制动踏板机构制动，还可以采用脚踩控制模式即继续人力操纵。在脚踩控制模式下，只要人用脚踩下制动踏板，电机可驱动传动机构回到初始位置，不对人工操作产生任何影响。两种控制模式可以任意选择。

本发明第二方面提供的车辆设置有本发明第一方面提供的制动装置，从而具有本发明第一方面提供的制动装置所具有的一切有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1提供的制动装置的结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的制动装置中传动机构的结构示意图；

图3为本发明实施例1提供的制动装置中滑块与滑轨的结构示意图；

图4为本发明实施例2提供的制动装置中传动机构和制动踏板机构的结构示意图；

图5为本发明实施例2提供的制动装置中传动机构和压杆的结构示意图。

图标：1-控制器；2-动力机构；3-传动机构；4-制动踏板机构；5-安装底板；6-第一限位机构；7-第二限位机构；8-检测器；9-限位杆；21-电机；22-支撑板；23-电机驱动器；31-曲柄；32-滑块；33-连杆；41-压杆；42-踏板；43-滑轨；44-扭簧；321-导向槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

请参照图1、图2、图3、图4和图5，下面将结合附图对本发明实施例提供的制动装置及车辆作详细说明。

本发明第一方面的实施例提供了一种制动装置，包括控制器1、动力机构2、传动机构3和制动踏板机构4，动力机构2包括电机21；

控制器1与电机21信号连接，电机21与传动机构3传动连接；

传动机构3与制动踏板机构4传动连接，用于驱动制动踏板机构4实现制动。

采用本发明第一方面的实施例提供的制动装置，可以在安装有传统制动机构的车辆上直接进行改装。在基本不修改原有制动系统的基础上，增加电机21及动力机构2、传动机构3、控制器1等，形成一套闭环的电机21控制系统。在自动控制模式下，可以由控制器1发送命令来控制电机21驱动传动机构3将制动踏板机构4中的制动踏板转动到任意位置以实现制动，在脚踩控制模式下，只要人用脚踩下制动踏板，电机21可驱动传动机构3回到初始位置，不对人工操作产生任何影响。

本发明第一方面的实施例提供的制动装置结构简单且可以与原车辆的制动机构配合并避让其他零部件，性价比高，安全程度高，便于在安装有传统制动机构的车辆上直接进行改装。在基本不修改原有制动系统的基础上，增加电机21及动力机构2、传动机构3、控制器1等，形成一套闭环的电机21控制系统。并且该制动装置既可以采用自动控制模式即电机21驱动传动机构3带动制动踏板机构4制动，还可以采用脚踩控制模式即继续人力操纵。在脚踩控制模式下，只要人用脚踩下制动踏板，电机21可驱动传动机构3回到初始位置，不对人工操作产生任何影响。两种控制模式可以任意选择。

本实施例可选的方案中，更进一步地，制动踏板机构4包括压杆41和踏板42，传动机构3与压杆41传动连接，用于下压压杆41以实现制动。

在至少一个实施例中，电机21通过驱动传动机构3下压压杆41完成脚踩踏板42的动作，以实现制动。压杆41和踏板42为原车制动机构，压板安装于汽车的安装底板5上。

本实施例可选的方案中，更进一步地，动力机构2还包括支撑板22，电机21安装于支撑板22；在至少一个实施例中，支撑板22是一个直角立板，可以和原有制动机构使用共同的安装孔，固定在原车安装底板5上；电机21通过螺丝固定在支撑板22上，支撑板22上设有开孔以便电机21输出轴伸出；电机21输出轴外接传动机构3，将动力传递到传动机构3。

本实施例可选的方案中，更进一步地，动力机构2还包括电机驱动器23，控制器1与电机21通过电机驱动器23信号连接。电机驱动器23可以驱动电机21动作，并且，电机驱动器23也可以接收控制器1的控制命令，并根据该控制命令控制电机21动作，还可以将信号反馈给控制器1，以便控制器1发布其它控制命令。

实施例1

本实施例可选的方案中，传动机构3包括曲柄31和滑块32，其中，曲柄31一端与电机21的输出轴传动连接，另一端与滑块32传动连接；滑块32与制动踏板机构4传动连接，用于带动制动踏板机构4转动以实现制动。

本实施例可选的方案中，更进一步地，制动踏板机构4还包括与压杆41连接的滑轨43；

滑块32位于滑轨43上方，且可沿滑轨43的延伸方向滑动；

传动机构3通过滑块32下压滑轨43以带动压杆41转动实现制动。

如图1-3所示，在本实施例中，电机21输出轴外接曲柄31和滑块32，电机21转动时，曲柄31围绕电机21输出轴在一定角度范围内往复摆动，在原车制动踏板机构4的压杆41侧面固定一个滑轨43，例如但不仅限于直线滑轨43。若需制动时，电机21输出轴逆时针转动一定角度，滑块32可以在直线滑轨43上滑动并产生向下的作用力，使踏板42向下运动；反之解除制动时，电机21顺时针转动，下压作用力消失，原车制动踏板机构4的压杆41在原车扭簧44的扭转力作用下恢复到初始位置。在上述过程中，滑块32只对直线导轨产生向下的单向作用力，而不提供向上的作用力。

本实施例可选的方案中，更进一步地，支撑板22朝向传动机构3一侧设有第一限位机构6，用于限制曲柄31的摆动范围。

在本实施例中，第一限位机构6包括至少两根限位档杆。在两根限位档杆中，一根限位档杆位于制动踏板机构4未触动时曲柄31所处的初始位置，另一根限位档杆位于制动踏板制动至极限位置时曲柄31所处的最终位置，两根限位档杆将曲柄31限制在初始位置与最终位置之间。曲柄31摆动角度范围通过限位档杆来进行机械限位，防止曲柄31摆动超出范围。

本实施例可选的方案中，更进一步地，滑块32上设有第二限位机构7，用于限制滑块32与曲柄31之间的相对运动范围。

在本实施例中，第二限位机构7包括至少两根限位销。在曲柄31的末端安装一个半圆滑块32，连接处是球头或轴承；半圆滑块32可以围绕球头或轴承在一定角度运动，但是受到滑块32限位销的角度限制，以便曲柄31通过滑块32给滑轨43施加一个向下的作用力，下压滑轨43，从而带动压杆41向下摆动实现制动。

本实施例可选的方案中，更进一步地，曲柄31上设有检测器8，检测器8与电机驱动器23信号连接，用于检测曲柄31与滑轨43是否重合。

在电驱动传动机构3往复过程中，曲柄31和直线滑轨43是同步运动的，没有位置差；在曲柄31和连杆33上安装有检测器8，例如但不仅限于光电开关，用于检测曲柄31和直线滑轨43是否始终是重合的，如果人工踩下原车踏板42，则会出现曲柄31和直线滑轨43脱开不重合，那么光电开关可以检测到这一状况并通过线束反馈给电机驱动器23；此外电机驱动器23除了通过线束驱动电机21外，还从电机21获取位置信息，并通过线束接入整车控制信号(CAN，LIN等)，从而做出正确的动作。

实施例2

本实施例可选的方案中，传动机构3包括曲柄31、连杆33和滑块32，其中，曲柄31一端与电机21的输出轴传动连接，另一端与连杆33铰接，连杆33另一端与滑块32铰接；滑块32上设有导向槽321，压杆41上设有限位杆9，限位杆9一端伸入导向槽321内；

传动机构3通过滑块32下压限位杆9以带动压杆41转动实现制动。

在本实施例中，限位杆9可以但不仅限于为限位销，例如为圆柱销。

如图4和图5所示，电机21的安装和动作的原理和实施例1中相同，只是省略了直线滑轨43，增加了圆柱销，圆柱销固定在原车制动踏板机构4的压杆41上；滑块32为椭圆孔滑块，即滑块32上的导向槽321为椭圆形槽；当电机21输出轴顺时针转动角度时，椭圆孔滑块上的椭圆孔边缘拉动圆柱销，使原车制动踏板机构4的压杆41下压，当电机21输出轴逆时针转动角度时，椭圆孔对圆柱销失去作用力，原车制动踏板机构4的压杆41在原车扭簧44的扭转力作用下恢复到初始位置。在上述过程中，椭圆孔滑块只对圆柱销产生向下的单向作用力，而不提供向上的作用力。在曲柄31和连杆33的初始位置，踏板42可以脚踩力的作用下向下运动，椭圆孔导向槽321提供椭圆孔滑块足够的空行程防止原车制动踏板机构4的压杆41受到阻挡。

本发明第二方面的实施例提供了一种车辆(图中未示出)，包括安装底板5，还包括上述任一项实施例中的制动装置，制动装置中的支撑板22和制动踏板机构4均安装于安装底板5。

本发明第二方面的实施例提供的车辆设置有本发明第一方面的实施例提供的制动装置，从而具有本发明第一方面的实施例提供的制动装置所具有的一切有益效果。

以上对本发明的制动装置及车辆进行了说明，但是，本发明不限定于上述具体的实施方式，只要不脱离权利要求的范围，可以进行各种各样的变形或变更。本发明包括在权利要求的范围内的各种变形和变更。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，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范围。

Claims (10)

1.一种制动装置，其特征在于，包括控制器、动力机构、传动机构和制动踏板机构，所述动力机构包括电机；

所述控制器与所述电机信号连接，所述电机与所述传动机构传动连接；

所述传动机构与所述制动踏板机构传动连接，用于驱动所述制动踏板机构实现制动。

2.根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于，所述传动机构包括曲柄和滑块，其中，所述曲柄一端与所述电机的输出轴传动连接，另一端与所述滑块传动连接；所述滑块与所述制动踏板机构传动连接，用于带动所述制动踏板机构转动以实现制动。

3.根据权利要求2所述的制动装置，其特征在于，所述制动踏板机构包括压杆和踏板，所述传动机构与所述压杆传动连接，用于下压所述压杆以实现制动。

4.根据权利要求3所述的制动装置，其特征在于，所述制动踏板机构还包括与所述压杆连接的滑轨；

所述滑块位于所述滑轨上方，且可沿所述滑轨的延伸方向滑动；

所述传动机构通过所述滑块下压所述滑轨以带动所述压杆转动实现制动。

5.根据权利要求2所述的制动装置，其特征在于，所述动力机构还包括支撑板，所述电机安装于所述支撑板；

所述支撑板朝向所述传动机构一侧设有第一限位机构，用于限制所述曲柄的摆动范围。

6.根据权利要求2所述的制动装置，其特征在于，所述滑块上设有第二限位机构，用于限制所述滑块与所述曲柄之间的相对运动范围。

7.根据权利要求4所述的制动装置，其特征在于，所述动力机构还包括电机驱动器，所述控制器与所述电机通过所述电机驱动器信号连接。

8.根据权利要求7所述的制动装置，其特征在于，所述曲柄上设有检测器，所述检测器与所述电机驱动器信号连接，用于检测所述曲柄与所述滑轨是否重合。

9.根据权利要求3所述的制动装置，其特征在于，所述传动机构还包括连杆，所述连杆一端与所述曲柄铰接，另一端与所述滑块铰接；所述滑块上设有导向槽，所述压杆上设有限位杆，所述限位杆一端伸入所述导向槽内；

所述传动机构通过所述滑块下压所述限位杆以带动所述压杆转动实现制动。

10.一种车辆，包括安装底板，其特征在于，还包括权利要求1至9中任一项所述的制动装置，所述制动装置中的支撑板和制动踏板机构均安装于所述安装底板。