CN109131270A - 车辆的带有踏板阻滞识别能力的制动机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车辆的制动机构，其包括：踏板；与踏板连接的活塞；配属于活塞的弹簧，其中弹簧沿与制动方向相反的方向施加纵向力到活塞上，以便将踏板带到静止位置；和自动制动模块；其中作用到踏板上的手动的制动力导致活塞的纵向运动并且移动与活塞一体式连接的传递元件，并且其中自动制动模块导致中间板的运动，其通过沿制动方向施加纵向力到活塞上而使传递元件和活塞移动，其中制动机构具有用于确定沿与制动方向相反的方向的力的器件，所述器件布置在中间板和/或传递元件中。

Description

车辆的带有踏板阻滞识别能力的制动机构
技术领域
本发明涉及一种车辆的制动机构。
背景技术
在汽车领域中存在不同的类型的在车辆中被操纵的机构，其中具体地，现代车辆具有自动驾驶辅助机构和手动驱动机构。这些机构目前在车辆中同时存在，其中手动机构在驾驶时具有优先权。
因此，用于识别的器件必须是可用的，以便确定手动机构什么时候出故障，或者什么时候出现脱离或逃脱驾驶员的控制的非正常情况。
发明内容
本发明涉及一种用于识别踏板被阻滞的机构，从而例如能够确定的是：机构由于车辆上的损坏或踏板行程中的障碍物被阻滞。当自动制动机构运行时，该问题进一步得到激化，这是因为用户尽可能相信机构进行制动，然而该机构实际上被阻滞。
本发明尤其是公开了车辆的制动机构，其包括：
-用于沿制动方向施加手动的制动力的踏板，其中踏板具有静止位置；
-与踏板连接的活塞；
-配属于活塞的弹簧，其中弹簧沿与制动方向相反的方向施加纵向力到活塞上，以便将踏板带到静止位置；和
-自动制动模块；
其中作用到踏板上的手动的制动力导致活塞的纵向运动并且移动与活塞一体式连接的传递元件，并且其中自动制动模块导致中间板的运动，其通过沿制动方向施加纵向力到活塞上而使传递元件和活塞移动，其中制动机构具有用于确定沿与制动方向相反的方向的力的器件，所述器件布置在中间板和/或传递元件中。
在本发明的文本中必须理解的是：表达“手动”涉及通过用户实施和/或导致。相应地，手动的制动力涉及任意类型的力，其由用户施加到能够接纳力的机构上，例如踏板上。
在实施例中，用于确定沿静止位置的方向的力的器件包括弹性部分。弹性部分能够例如是中间板，如抗扭转板（Anti Rotation Plate-ARP）的弹性侧边。
弹性部分尤其是能够用于限定传递元件与中间板之间的间隙的尺寸，并且用于确定沿与制动方向相反的方向的力的器件能够包括用于确定间隙的尺寸的传感器。优选地，用于确定沿与制动方向相反的方向的力的器件包括与中间板连接的霍尔效应传感器和与传递元件连接的磁体，以便因此确定它们之间的间距，从而能够计算出它们之间的任意的相对移动，其示出制动踏板锁止。作为替选方案，用于确定沿与制动方向相反的方向的力的器件能够包括与传递元件连接的霍尔效应传感器和与中间板连接的磁体，以便确定它们之间的间距。
在特别优选的实施方式中，机构包括用于例如借助处理器来关联板与传递元件之间的间距和识别出踏板被阻滞的事件的器件。关联器件能够例如比较板与传递元件之间的间距和特定的阈值，其中阈值以下的间距限定了踏板被阻滞的事件。
在另外的示例中，用于确定沿与制动方向相反的方向的力的器件包括微型开关。微型开关能够与中间板或传递元件连接，从而沿与制动方向相反的方向的施加到传递元件上的力使弹性部分变形，并且激活微型开关。
此外，传递元件能够包括与中间板的弹性附件连接的第一载体和带有比第一载体更小的高度的第二载体，第二载体限定了配置的弹性部分的最大变形，并且配置用于以中间板来结束。第二载体优选比第一载体更坚固，以便避免弹性元件，例如附件的塑性变形。
在特别优选的实施方式中，制动模块是液压辅助的模块。
附图说明
本发明更详细地参考随后的附图描述，其应该理解为本发明的说明的和非限制性的示例。其中：
图1示出了示出根据本发明的制动机构的立体图；
图2示出了图1的机构的附加示出制动模块的横截面图，其中机构位于静止位置中；
图3示出了图2的带有处于自动制动模式中的系统的实施例；
图4a示出了图3的带有没有被阻滞的踏板的机构的实施例；
图4b示出了图3的带有具有被阻滞的踏板的机构的实施例。
具体实施方式
图1示出根据本发明的制动机构。在该实施方案中，机构由与制动连接元件101耦联的踏板构成。制动连接元件101配属于应该由用户激活的踏板和从开始的静止位置沿制动路程到止挡部的部分。为了在制动行为实施后将踏板带到静止位置，机构具有弹簧11，弹簧的功能是将纵向力朝踏板的静止位置的方向施加到活塞10上，其中静止方向与制动方向相反。
此外，机构包括用于引导和传递力的中间板，其在该特殊的示例中是抗扭转板（ARP，针对Anti Rotation Plate的英语缩写）12。中间板能够具有用作引导的开口121，引导元件导入开口中，引导元件沿引导柱延伸，其垂直于前方的表面和中间板的中间区域的平面布置。
另一方面，制动机构具有带有磁体14的传递元件13，磁体应该和霍尔效应传感器一起限定制动系统的传递元件13与参考元件之间的相对移动，以便识别出可能的阻滞，如参考图3详细阐述的那样。此外，传递元件13优选包括带有第一载体131和第二载体132的四个接触块，在它们之间带有预先限定的斜面。
当用户实施手动制动时，用户施加制动力到踏板上，制动力使制动连接元件101朝制动方向运动并且又运动活塞10，活塞牢固地与制动连接元件101连接，其中沿制动方向施加基本上纵向延伸的力。力借助活塞10传递到传递元件13上并且产生相同的移动。传递元件13激活带有液压输出的制动模块，其中该制动模块最后将制动力施加到车辆的车轮上和/或轴上，机构布置在车辆上。制动模块也能够具有机械的、气动的、液压的、电气的辅助或其组合，以便将制动作用施加到车辆上。
此外，制动机构具有自动制动模块，其与手动制动不同地将自动的制动力借助主轴15传递到中间板（在该情况下是ARP 12）上，并且通过中间板传递到本体21上，本体就其而言将制动力通过另外的器件传递到液压输出气缸上，并且因此在没有用户相互作用的情况下实现制动。
要指出的是，在传递元件13与中间板之间，一方面施加制动力，另一方面在自动制动的情况下施加沿与制动相反的方向（朝活塞10的静止位置的方向）的力，其中沿与实施的制动相反的方向的力在正常的条件下主要通过弹簧11实现。在踏板被阻滞的事件下，主轴15在实施自动制动期间使中间板沿制动方向运动，这又移动传递元件13，传递元件然而因为其与活塞10牢固地连接而承受沿与由弹簧11施加的制动相反的方向的力和基于踏板的阻滞造成的附加的力。
在本发明的实施例中，中间板12能够由如下材料制造，其能够实现一对例如对称布置的附件122的沿活塞10的纵向方向的弹性变形，附件限定了带有传递元件13的载体131的分离间隙100和参考元件，在参考元件中布置有霍尔效应传感器16，以便识别它们之间的相对移动。在图1的示例中，尽管霍尔效应传感器在本发明的特定的实施方式中例如能够与活塞或制动模块连接，但霍尔效应传感器16还是与本体21连接地布置。
参考图2看到的是，机构在其静止位置（没有自动或手动的制动实施）中具有传递元件13的载体131与中间板12之间的间隙100。提供间隙100的目的是具有针对弹性部分的变形度的量度，这是因为弹性部分的变形度是针对由主轴15施加到制动模块上的力的间接量度。沿与制动相反的方向的力实际上能够通过测量传递元件13与中间板12的间距（即间隙100）来确定。如果沿与制动相反的方向的力足够用于变形弹性部分，并且使间隙100的尺寸减小到阈值间距以下，那么能够确定存在踏板被阻滞的事件。
图3示出本发明的如下实施方式，其中设备刚好在自动模式下实施制动。在分析ARP 12中的力时尤其是能够确定的是：一方面存在力FBRK，其是由主轴15施加到ARP 12上的自动的制动力，并且另一方面存在沿与制动方向相反的方向的力FDET，其由弹簧11施加到活塞10上，以便将活塞导回到静止位置中。
在图4a和4b中可看到本发明在自动制动的情况下带有被阻滞的踏板（图4a）和带有部分被阻滞的踏板（图4b）的运行模式。
在图4a中示出弹性部分的示例，其在该情况下是中间板12的弹性附件122。此外示出具有接触块的传递元件13的一部分，接触块具有第一载体131和第二载体132，其中第一载体具有比第二载体的高度更高的高度。在借助自动制动模式实施制动时，ARP 12由主轴15移动，这导致的是：第一载体131与ARP 12接触并且与其一起移动，从而激活制动模块，其中在未阻滞的踏板的情况下，在FDET中的（沿与制动相反的方向的）力是很小的，这是因为在该方向上施加力的唯一的元件是弹簧11，因此，力不足以用于使弹性附件122变形或者使其以如下方式变形：使间隙100没有在足够的范围内改变，以便产生踏板被阻滞的事件。也就是说，传递元件13与板之间的间距还总是位于限定踏板被阻滞的事件的产生的阈值间距以上。
参考图4b看到如下情况，在该情况中踏板例如基于踏板中的障碍物被阻滞。在该情况下，活塞10和传递元件13的运动通过障碍物受到限制，并且因此，除了由弹簧11施加的力以外，活塞10还施加沿与制动方向相反的方向的力FDET。力FDET导致的是：传递元件13通过第一载体131、弹性附件122变形，由此，间隙100，即中间板12与传递元件13之间的间距减小。在该情况下，第二载体132的功能是：建立与中间板的止挡面123的接触，以便避免弹性附件122的塑性变形。
本发明涉及通过识别施加到弹性部分12上的力，例如通过测量间隙100的尺寸来识别制动踏板的阻滞。
测量优选以如下方式进行：使霍尔效应传感器布置在制动模块或中间板12中，从而中间板与配属于传递元件13的磁元件，例如磁体14的间距能够被识别出。
在另外的实施例中，弹性部分例如能够具有第二载体132中的微型开关，从而当间距小于阈值时，ARP操纵识别出踏板被阻滞的开关。
另外的实施方式包含负荷单元在传递元件13与中间板12之间的布置，以便识别出随时在弹性部分的具有载体的块上施加的力。当力超过阈值时输出踏板被阻滞的警告。

Claims (13)

1.车辆的制动机构，其包括：
-用于沿制动方向施加手动的制动力的踏板，其中踏板具有静止位置；
-与踏板连接的活塞；
-配属于活塞的弹簧，其中所述弹簧沿与制动方向相反的方向施加纵向力到活塞上，以便将踏板带到静止位置；和
-自动制动模块；
其中作用到踏板上的手动的制动力导致活塞的纵向运动并且移动与活塞一体式连接的传递元件，并且其中自动制动模块导致中间板的运动，其通过沿制动方向施加纵向力到活塞上而使传递元件和活塞移动，其中制动机构具有用于确定沿与制动方向相反的方向的力的器件，所述器件布置在中间板和/或传递元件中。
2.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，用于确定沿静止位置的方向的力的器件包括弹性部分。
3.根据权利要求2所述的机构，其特征在于，所述弹性部分是中间板的弹性附件。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的机构，其特征在于，弹性部分限定传递元件与中间板之间的间隙的尺寸，并且用于确定沿与制动方向相反的方向的力的器件包括用于确定间隙的尺寸的传感器。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的机构，其特征在于，用于确定沿与制动方向相反的方向的力的器件包括与中间板连接的霍尔效应传感器和与传递元件连接的磁体，以便确定它们之间的间距。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的机构，其特征在于，用于确定沿与制动方向相反的方向的力的器件包括与传递元件连接的霍尔效应传感器和与中间板连接的磁体，以便确定它们之间的间距。
7.根据权利要求5或6中任一项所述的机构，其特征在于，机构包括用于关联板与传递元件之间的间距和识别出踏板被阻滞的事件的器件。
8.根据权利要求7所述的机构，其特征在于，关联器件比较板与传递元件之间的间距和特定的阈值，其中阈值以下的间距限定了踏板被阻滞的事件。
9.根据权利要求2至4中任一项所述的机构，其特征在于，用于确定沿与制动方向相反的方向的力的器件包括微型开关。
10.根据权利要求6所述的机构，其特征在于，所述微型开关与中间板或传递元件连接，从而沿与制动方向相反的方向的施加到传递元件上的力使弹性部分变形，并且激活微型开关。
11.根据权利要求3至10中任一项所述的机构，其特征在于，所述传递元件包括与中间板的弹性附件连接的第一载体和带有比第一载体更小的高度的第二载体，所述第二载体限定了配置的弹性部分的最大变形，并且配置用于以中间板来结束。
12.根据权利要求11所述的机构，其特征在于，所述第二载体比所述第一载体更坚固。
13.根据前述权利要求中任一项所述的机构，其特征在于，所述制动模块是液压辅助的模块。
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