CN110936932B - 一种制动踏板和车辆辅助制动系统 - Google Patents

Abstract

为解决现有具有阻滞识别功能的辅助制动器存在安全隐患的问题，本发明提供了一种制动踏板和车辆辅助制动系统。其中，制动踏板的改进在于：踏板连接杆包括第一踏板连接杆和第二踏板连接杆；第一踏板连接杆的上端与第二踏板连接杆的下端通过回转轴铰接；第一踏板连接杆在外力阻滞下可绕回转轴向上方转动。本发明的制动踏板可替换现有车辆的制动踏板，与车辆已有的辅助制动器协同工作，在自动紧急制动时，当有异物或者驾驶员的脚不小心伸入到踏板底部时，车辆的辅助制动器仍可继续制动，踏板底部异物反作用力使踏板可绕着回转轴逆时针运动，防止坚固异物损坏制动系统部件或者防止驾驶员脚被夹伤。

Description

一种制动踏板和车辆辅助制动系统

技术领域

本发明涉及一种制动踏板和车辆辅助制动系统。

背景技术

传统的车辆辅助制动器包括壳体、踏板力输入单元、电动力产生单元、支撑与导向单元、复位单元、踏板力传递单元、电动力传递单元和制动力输出单元；踏板力输入单元用于接收来自驾驶员的踏板力；电动力产生单元用于产生电动力；支撑与导向单元用于将踏板力传递单元和电动力传递单元支撑在壳体内，并确保踏板力传递单元和电动力传递单元只能够沿轴向运动；复位单元用于使踏板力传递单元和电动力传递单元复位；踏板力传递单元用于将踏板力传递至制动力输出单元上；电动力传递单元用于将电动力传递至制动力输出单元上；制动力输出单元用于将踏板力输入单元输出的踏板力和/或电动力产生单元输出的电动力加载至制动总泵上。

目前，在上述传统的车辆辅助制动器基础上，设计出了一种具有阻滞识别功能的辅助制动器，其原理是当制动踏板被异物阻挡，或者在自动制动模式下驾驶员的脚不小心伸入制动踏板底部被夹时，电动力产生单元的控制部分会识别到制动踏板被阻滞从而停止继续产生电动力以停止制动，达到防止坚固的异物损坏制动系统部件以及防夹伤驾驶员脚的目的，例如公开号为CN 109131270 A、公开号为CN 107949507 A的专利文献所公开的辅助制动器。

然而，上述辅助制动器带来的风险是，当机构识别到制动踏板被阻滞时，会停止继续制动，在危机时刻，将会导致车辆撞击前方障碍物，甚至导致车上人员或行人伤亡。

发明内容

为了解决现有具有阻滞识别功能的辅助制动器存在安全隐患的技术问题，本发明提供了一种制动踏板和车辆辅助制动系统。

本发明的技术方案是：

一种制动踏板，包括踏板、踏板固定座、踏板连接杆和踏板力输出杆；所述踏板连接杆的下端与所述踏板铰接，所述踏板连接杆的上端与踏板固定座铰接；

其特殊之处在于：

所述踏板连接杆包括第一踏板连接杆和第二踏板连接杆；所述第一踏板连接杆的上端与第二踏板连接杆的下端通过回转轴铰接；

第一踏板连接杆在外力阻滞下可绕回转轴向上方转动。

进一步地，所述第二踏板连接杆的下端设置有踏板止挡面。

进一步地，所述第一踏板连接杆或第二踏板连接杆上靠近所述回转轴处设置有微力锁止机构。

进一步地，所述微力锁止机构包括沿与所述回转轴平行的方向依次设置的弹簧和碰珠。

本发明还提供了一种车辆辅助制动系统，其特殊之处在于：包括辅助制动器和上述的制动踏板；所述辅助制动器包括踏板力输入杆；踏板力输入杆的一端与所述制动踏板的踏板力输出杆连接。

进一步地，所述辅助制动器还包括踏板力传递单元；所述踏板力传递单元包括踏板力传递杆；所述踏板力传递杆包括同轴卡接的前段和后段；仅在自动紧急制动时，前段和后段可在外力阻滞下从卡接处脱开；或者，所述踏板力传递杆包括同轴依次卡接的前段、中段和后段；仅在自动紧急制动时，前段和中段或者中段和后段均可在外力阻滞下从卡接处脱开。

进一步地，所述踏板力传递单元还包括踏板力传递板，踏板力传递板固连在所述后段的外侧壁上；踏板力传递板上设置有防转触发柱；所述辅助制动器还包括支撑与导向单元；所述支撑与导向单元包括支架组件；所述支架组件上设置有导向孔，所述防转触发柱穿过所述导向孔。

或者，

所述辅助制动器还包括踏板力传递单元；所述踏板力传递单元包括踏板力传递杆和踏板力传递板；所述踏板力传递杆与踏板力传递板轴向依次设置，且二者仅接触不连接；或者，所述踏板力传递杆与踏板力传递板轴向卡接；仅在自动紧急制动时，踏板力传递杆与踏板力传递板可在外力阻滞下于卡接处脱开。

进一步地，踏板力传递板上设置有防转触发柱；所述辅助制动器还包括支撑与导向单元；所述支撑与导向单元包括支架组件；所述支架组件上设置有导向孔，所述防转触发柱穿过所述导向孔。

进一步地，所述支撑与导向单元还包括导轨组件；所述导轨组件包括导轨，所述导轨为内和/或外导向结构；所述支架组件包括踏板力支架、踏板力导向元件、电动力支架、电动力导向元件；踏板力支架包括踏板推杆、与踏板推杆相连的至少一个踏板力支架臂；踏板力导向元件设置在踏板力支架臂的端部；电动力支架包括电动推杆、与电动推杆相连的至少一个电动力支架臂；电动力导向元件设置在电动力支架臂的端部；踏板推杆和电动推杆均为两端开口的筒状结构，踏板推杆设置在电动推杆内，二者间隙配合且可沿轴向相对运动；踏板力支架臂通过踏板力导向元件与所述导轨滑动连接；电动力支架臂通过电动力导向元件与所述导轨滑动连接；所述踏板力传递杆设置在所述踏板推杆内；踏板力支架臂上设置有第一导向孔，电动力支架臂上设置有第二导向孔，踏板力传递板上的防转触发柱依次穿过所述第一导向孔和第二导向孔。

进一步地，所述导轨为截面为凹形、C型或Ω型的导柱；所述复位单元包括支架复位弹簧；所述支架复位弹簧设置在所述导轨内。

进一步地，所述踏板力导向元件与所述导轨的外壁配合实现外导向；所述电动力导向元件与所述导轨的内壁配合实现内导向；所述复位单元包括电动力支架复位弹簧，所述电动力支架复位弹簧的一端与车辆辅助制动器的壳体相接触或连接，另一端与电动力导向元件相接触或连接。

或者，

所述支撑与导向单元还包括导轨组件；所述导轨组件包括踏板力导轨和电动力导轨，所述踏板力导轨和电动力导轨为内和/或外导向结构；所述支架组件包括踏板力支架、踏板力导向元件、电动力支架、电动力导向元件；踏板力支架包括踏板推杆、与踏板推杆相连的至少一个踏板力支架臂；踏板力导向元件设置在踏板力支架臂的端部；电动力支架包括电动推杆、与电动推杆相连的至少一个电动力支架臂；电动力导向元件设置在电动力支架臂的端部；踏板推杆和电动推杆均为两端开口的筒状结构，踏板推杆设置电动推杆内，二者间隙配合且可沿轴向相对运动；踏板力支架臂通过踏板力导向元件与所述踏板力导轨滑动连接；电动力支架臂通过电动力导向元件与所述电动力导轨滑动连接；所述踏板力传递杆设置在所述踏板推杆内；踏板力支架臂上设置有第一导向孔，电动力支架臂上设置有第二导向孔，踏板力传递板上的防转触发柱依次穿过所述第一导向孔和第二导向孔。

进一步地，所述电动力导轨为截面为凹形、C型或Ω型的导柱；所述电动力导向元件与所述电动力导轨的内表面配合，实现内导向；所述复位单元包括电动力支架复位弹簧；所述电动力支架复位弹簧设置在所述电动力导轨内，电动力支架复位弹簧的一端与车辆辅助制动器的壳体相接触或连接，另一端与电动力导向元件相接触或连接。

或者，

所述电动力导轨和踏板力导轨均为截面为凹形、C型或Ω型的导柱；所述电动力导向元件和踏板力导向元件均与所述电动力导轨的内表面配合实现内导向；所述复位单元包括电动力支架复位弹簧和踏板力支架复位弹簧；所述电动力支架复位弹簧设置在电动力导轨内，电动力支架复位弹簧的一端与车辆辅助制动器的壳体相接触或连接，另一端与电动力导向元件相接触或连接；所述踏板力支架复位弹簧设置在踏板力导轨内，踏板力支架复位弹簧的一端与车辆辅助制动器的壳体相接触或连接，另一端与踏板力导向元件相接触或连接。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、本发明的制动踏板可替换现有车辆的制动踏板，与车辆已有的辅助制动器协同工作，在自动紧急制动时，当有异物或者驾驶员的脚不小心伸入到踏板底部时，车辆的辅助制动器仍可继续制动，同时由于踏板底部异物或者驾驶员脚的反作用力，使得踏板可绕着回转轴逆时针运动，防止坚固异物损坏制动系统部件或者防止驾驶员脚被夹伤。

2、本发明的制动踏板可应用于传统车辆辅助制动器，或者进一步将传统辅助制动器中的踏板力传递单元中的踏板力传递杆设计为分体式，或者将踏板力传递杆与踏板力传递板设计为分体式即可实现踏板阻滞时仍能自动紧急制动、防夹脚以及防止异物阻滞导致辅助制动系统局部受损的目的，实施成本非常低。

3、本发明的车辆辅助制动系统由踏板被阻滞时仍可实现自动刹车的制动踏板和辅助制动器组合构成，进一步提高了车辆辅助制动系统在踏板阻滞时仍可自动刹车的可靠性。

4、本发明车辆辅助制动系统中踏板力传递单元的踏板力传递杆为由前段和后段构成的两段式分体结构，在自动紧急制动时，当有异物或者驾驶员的脚伸入车辆制动踏板底部时，前段的运动受阻，从而使得后段与前段脱开，避免前段继续平移而导致驾驶员的脚被夹伤，或者因坚固异物而导致制动系统部件被损坏的情况发生；同时，在自动紧急制动模式下，由于后段仍可在电动力的作用下平移，不会阻碍电动力传递单元将电动力传递至制动力输出单元上实施制动操作，避免了上述安全隐患。

5、本发明车辆辅助制动系统中踏板力传递单元中的踏板力传递杆为由前段、中段和后段同轴卡接构成三段分体式结构，在自动紧急制动模式下，当有异物或者驾驶员的脚伸入制动踏板底部时，前段或中段的运动受阻，从而使得前段与中段，或者中段与后段脱开，避免前段继续平移而导致驾驶员的脚被夹伤，或者因坚固异物而导致制动系统部件被损坏的情况发生；同时，由于后段仍可在电动制动力的作用下平移，不会阻碍电动力传递单元将电动制动力传递至制动力力输出单元上实施制动操作，避免了上述安全隐患；同时，由于踏板力传递杆有两处卡接，若其中一处卡接处由于锈蚀等缘故卡死不能脱开时，还能从另一处脱开，相对于两段分体式设计，进一步提高了踏板阻滞时踏板力传递杆各段之间脱开的可靠性。

6、本发明中踏板力传递杆的各段之间为卡接连接，各段之间没有空行程，在正常制动期间，驾驶员在踩踏刹车踏板时，刹车踏板感受较好。

7、本发明中踏板力传递杆的各段之间为卡接连接，各段之间没有空行程，在自动紧急制动期间，能够快速响应驾驶员中断自动紧急制动的操作，满足国家对乘用车自动紧急制动系统(AEBS)应具有驾驶员干预性能的要求。

8、本发明将踏板力传递单元中的踏板力传递杆与踏板力传递板轴向分体设置，在自动紧急制动模式下，当有异物或者驾驶员的脚伸入车辆制动踏板底部时，踏板力传递杆的运动受阻，从而使得踏板力传递板与踏板力传递杆脱开，避免踏板力传递杆继续平移而导致驾驶员的脚被夹伤，或者因坚固异物而导致制动系统部件被损坏的情况发生；同时，在自动紧急制动模式下，由于踏板力传递板仍可在电动力的作用下平移，不会阻碍电动力传递单元将电动力传递至制动力输出单元上实施制动操作，避免了上述安全隐患。

9、当踏板力传递杆与踏板力传递板卡接时，二者之间没有空行程，在正常制动期间，驾驶员在踩踏刹车踏板时，刹车踏板感受较好。

10、当踏板力传递杆与踏板力传递板卡接时，二者之间没有空行程，在自动紧急制动期间，能够快速响应驾驶员中断自动紧急制动的操作，满足国家对乘用车自动紧急制动系统(AEBS)应具有驾驶员干预性能的要求。

11、当本发明中踏板力传递杆的各段，或者踏板力传递杆与踏板力传递板在自动紧急制动期间因阻滞力产生脱开后，可在阻滞力消失后，通过人工施加踏板力的方式，轻松实现再次卡接，无需维修或影响再次使用。

12、本发明的支撑与导向单元包括踏板力支架、踏板力导轨、电动力支架和电动力导轨，不论是在踏板力导轨和电动力导轨中分别设置踏板力支架复位弹簧和电动力支架复位弹簧，还是仅在电动力导轨中设置用于复位电动力支架的电动力支架复位弹簧，当电动力单元产生故障，相对传统辅助制动器单支架中间复位的方案，驾驶员需要人工制动时，无需克服电动力支架复位弹簧的阻力，因此所需要付出的踏板力较少，可减轻驾驶员负担。

13、本发明中的踏板弹性元件和电动弹性元件可单独调节弹性系数，也可分别调节弹性系数，从而能够适配不同类型车辆的刹车踏板感受，例如乘用车型中的轿车、轿跑车、跑车(弹性系数小)、SUV、越野车型(弹性系数大)。

14、本发明踏板力传递杆与踏板力传递板采用柱状卡接时，不但可以实现卡接，还能实现轴向定位。

附图说明

图1是本发明制动踏板的结构示意图。

图2是图1的分解图。

图3是图1的B-B剖面示意图。

图4是图3中C处局部放大图。

图5是本发明制动踏板的剖面示意图一(正常制动状态)。

图6是本发明制动踏板的剖面示意图二(夹脚后反转状态)。

图7是本发明中辅助制动器实施例与车辆制动总泵的配合示意图(电动力产生单元未示出)。

图8是本发明中辅助制动器实施例的立体视图一(拆除上盖后)

图9是本发明中辅助制动器实施例的立体视图二(拆除上盖、底壳后)。

图10是本发明中辅助制动器实施例的立体视图三(另一视角)。

图11是本发明中辅助制动器实施例中踏板力支架、电动力支架、踏板力传递板的配合示意图。

图12是图11的爆炸图。

图13是本发明中辅助制动器实施例中传动齿母与电动推杆的配合示意图。

图14是图13的爆炸图。

图15是本发明中辅助制动器实施例中电动力产生单元与电动力传递单元的配合示意图。

图16是本发明中辅助制动器实施例中电动力支架臂的结构示意图。

图17是本发明中辅助制动器实施例中踏板力传递板的结构示意图。

图18是本发明中辅助制动器实施例中助力推件与接插件的示意图。

图19是本发明中辅助制动器实施例中中间壳体和底壳配合后的示意图。

图20是本发明中辅助制动器实施例中传动齿母的爆炸图。

图21是本发明中辅助制动器实施例夹脚待分离状态示意图。

图22是本发明中辅助制动器实施例夹脚分离状态示意图。

图23是本发明中辅助制动器实施例机构静止状态示意图。

图24是本发明中辅助制动器实施例机构制动状态示意图。

图25是本发明中辅助制动器另一实施例与车辆制动总泵的配合示意图(电动力产生单元未示出)。

图26是本发明辅助制动器又一实施例与车辆制动总泵的配合示意图(电动力产生单元未示出)。

图27是图26中踏板力传递杆与踏板力传递板卡接方式的剖视示意图。

图28是图26中踏板力传递杆与踏板力传递板卡接方式示拆解示意图。

附图标记说明：

101-踏板，102-第一踏板连接杆，103-回转轴，104-第二踏板连接杆，105-踏板固定座，106-踏板力输出杆，107-踏板止挡面，108-微力锁止机构，1081-弹簧，1082-碰珠，1-踏板力输入杆，2-电机输出齿轮，3-中间齿轮组，4-传动齿母，41-丝母，42-传动齿轮，5-电动推杆，51-外螺纹，6-踏板推杆，7-踏板力传递杆，71-前段，72-后段，73-中段，74-周向凹槽，75-悬臂结构，711-球形卡头，721-爪型卡槽，8-踏板力传递板，81-周向凸起，82-中心盲孔，10-防转触发柱，1011-第一载体，1012-第二载体，11-踏板力回位弹簧，12-电动力支架，120-电动力支架臂，121-第二导向孔，122-弹性附件，13-踏板力支架，130-踏板力支架臂，131-第一导向孔，14-电动力导向元件，15-踏板力导向元件，17-助力推件，171-通孔，172-卡扣，173-导向结构，18-第二弹性元件，19-制动力输出元件A，20-制动力输出元件B，21-轴承衬套，22-法兰钢板，23-底壳，24-轴承，25-助力器固定螺栓，26-中间壳体，261-螺栓固定孔，262-导轨，27-上盖，28-制动总泵，29-总泵固定螺栓，31-电机，33-电动力支架复位弹簧，35-第一弹性元件，36-感应磁铁，37-接插件，38-霍尔传感器，39-传感器固定架。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：

本实施例所提供的车辆辅助制动系统，包括制动踏板和与制动踏板相连接的辅助制动器；辅助制动器为现有单元，例如可采用公开号为CN 105398440 A、CN 106427966 A中所公开的辅助制动器。

如图1-6所示，制动踏板包括踏板101、第一踏板连接杆102、第二踏板连接杆104、踏板固定座105和踏板力输出杆106；第一踏板连接杆102的一端与踏板101铰接，第一踏板连接杆102的另一端与第二踏板连接杆104的一端通过回转轴103铰接，第二踏板连接杆104的另一端与踏板固定座105铰接；第一踏板连接杆102的其中一端设置有踏板止挡面107，使得踏板101只能绕回转轴103在一定范围内作旋转运动。

在第一踏板102上靠近回转轴103处设置有用于锁止第一踏板102与第二踏板104相对位置的微力锁止机构108；微力锁止机构108包括沿与回转轴103平行的方向依次设置的弹簧1081和碰珠1082。在其他实施例中，微力锁止机构108也可以设置在第二踏板104上。

正常制动时，由于踏板止挡面107的限制，驾驶员踩踏踏板101，踏板101会与第一踏板连接杆102、第二踏板连接杆104一起向前运动，进行制动动作；

在自动制动模式下，当驾驶员的脚不小心伸入到踏板101底部，或者踏板101底部有异物时，由于踏板101底部驾驶员脚或异物的反作用力，使得踏板101带动第一踏板连接杆102绕着回转轴103向上方运动(此过程中第一踏板连接杆102下压碰珠1082克服锁止微力)，达到防止制动系统部件被异物损坏以及驾驶员脚被夹伤的目的；同时，在制动力的作用下踏板力输出杆106可继续平移，进而带动第二踏板连接杆104顺时针运动，不会阻碍辅助制动器继续实施制动操作。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于，对实施例1中的辅助制动器作了进一步改进，具体包括壳体、踏板力输入单元、踏板力传递单元、支撑与导向单元、电动力传递单元、电动力产生单元、复位单元和制动力输出单元。

如图7～10所示，壳体包括依次连接的上盖27、中间壳体26和底壳23；上盖27的中部开设有用于制动总泵28的柱状输入端穿过的通孔，中间壳体26的内侧壁上设置有四个螺栓固定孔261(螺栓固定孔261既起连接作用，又能够承载作用力)；通过总泵固定螺栓29与螺栓固定孔261的配合紧固，将制动总泵28与上盖27一起固定在中间壳体26上；底壳23通过助力器固定螺栓25固定安装在车辆上；底壳23内还设置有接插件37；底壳23的底部外侧安装法兰钢板22。

如图7所示，踏板力输入单元包括踏板力输入杆1，踏板力输入杆1的一端与车辆的制动踏板相连，另一端与踏板力传递单元相连。

如图7、图12、图14、图15所示，踏板力传递单元包括踏板力传递杆7；踏板力传递杆7包括同轴设置的前段71和后段72；前段71的一端与踏板力输入杆1的输出端相连，前段71的另一端与后段72的一端相卡接；具体的，前段71与后段72相卡接的端部设置有球形卡头711，后段72与前段71相卡接的端部设置有用于抱紧球形卡头711的爪形卡槽721。

如图7所示，后段72的另一端嵌装(在其他实施例中，也可以为套设)有第一弹性元件35，第一弹性元件35可采用弹性橡胶制成，也可使用其他弹性元件，如弹簧，碟簧等；在静止状态下，第一弹性元件35与制动力输出单元的输入端之间具有轴向空行程(在其他实施例中，也可以没有轴向空行程而只有微力行程)；后段72的外侧壁上固连有踏板力传递板8；踏板力传递板8上设置有防转触发柱10。

支撑与导向单元包括支架组件、导轨组件和轴承组件；

如图9、11-16所示，本实施例中的支架组件包括踏板力支架13、踏板力导向元件15、电动力支架12、电动力导向元件14；导轨组件包括两个互相平行的截面为C型的导轨262；踏板力支架13包括踏板推杆6、与踏板推杆6相连的两个踏板力支架臂130；踏板力导向元件15设置在踏板力支架臂130的端部；电动力支架12包括电动推杆5、与电动推杆5相连的两个电动力支架臂120；电动力导向元件14设置在电动力支架臂120的端部；踏板推杆6和电动推杆5均为两端开口的筒状结构，踏板推杆6嵌入于电动推杆5内二者可相对滑动，且踏板力支架臂130相对于电动力支架臂120更靠近制动力输出单元；踏板力支架臂130通过踏板力导向元件15与导轨262滑动连接，并且踏板力导向元件15与导轨262的外壁配合实现外导向；电动力支架臂120通过电动力导向元件14与导轨262滑动连接，并且电动力导向元件14与导轨262的内壁配合实现内导向；踏板力传递杆7的前段71以及后段72的一部分位于踏板推杆6内；踏板力支架臂130上设置有第一导向孔131，电动力支架臂120上对应位置处设置有第二导向孔121，踏板力传递板8上的防转触发柱10依次穿过第一导向孔131和第二导向孔121。

如图16、图17所示，电动力支架臂120上与踏板力传递板8连接处还设置有弹性附件122；防转触发柱10的侧壁上设置有第一载体1011和第二载体1012，且第一载体1011的轴向长度大于第二载体1012的轴向长度；第一载体1011的位置与弹性附件122相对应，用于在制动踏板被阻滞时压迫弹性附件122使其产生形变；第二载体1012用于建立与电动力支架12止挡面的接触，以防止弹性附件122过度变形。

在其他实施例中，电动力支架12和踏板力支架13也可以不共用导轨，而是各自有各自的导轨，也即导轨组件包括电动力导轨和踏板力导轨，电动力导轨和踏板力导轨可以为外导向结构，也可以为内导向结构，或者为内、外导向结构；电动力导轨和踏板力导轨可均为截面为凹形、C形或Ω型的导柱；考虑到当电动力产生单元故障时，驾驶员只能人工制动，为了使驾驶员更省力，可以仅在电动力导轨的凹槽内安装电动力支架复位弹簧。当然，也可以同时在踏板力导轨的凹形槽内安装踏板力支架复位弹簧，较之现有单支架中间复位的方案，仍然能够达到省力的目的。

在另一些实施例中，电动力导轨和踏板力导轨还可以为实心导柱、燕尾槽导柱等。

在另一些实施例中，当踏板力支架13和电动力支架12共用同一个或者同一组导轨，且该导轨采用截面为凹形、C型或Ω型的导柱时，踏板力导向元件15和电动力导向元件14均可与导轨内壁配合实现内导向，并在导轨内设置支架复位弹簧，用于同时复位踏板力支架和电动力支架。

在另一些实施例中，若制动总泵28自身的活塞复位弹簧的复位力足够大，能够满足踏板力支架13和电动力支架12的复位时，就无需在踏板力导轨和电动力导轨中安装复位弹簧了。

如图7所示，轴承组件包括设置在底壳23上，用于支承传动齿母4的轴承24和轴承衬套21。

如图7、图15所示，电动力传递单元包括传动齿母4、设置在电动力支架12的电动推杆5外壁的外螺纹51、助力推件17和第二弹性元件18；传动齿母4包括具有内螺纹的丝母41和套设在丝母41外并与其固连于一体的传动齿轮42；外螺纹51可以直接在电动推杆5上加工，也可以为设置在电动推杆5外并与其固连为一体的带有外螺纹的螺纹套筒。

传动齿母4设置在电动推杆5外，二者螺纹配合传动：传动齿母4顺时针或逆时针转动的同时，将螺纹配合的旋转运动转换为电动推杆5沿轴向的平移运动，而传动齿母4因被轴承24支撑限位，只能够转动不能沿轴向平移。

助力推件17设置在踏板力支架13与制动力输出单元之间；如图7、图18所示，助力推件17整体呈碗状，其一端与踏板力支架13的踏板力支架臂130相连，另一端与制动力输出单元相接触；助力推件17的顶部设置有通孔171，所述通孔171的位置与第一弹性元件35的位置相匹配，尺寸大于第一元件35的尺寸，使得第一弹性元件35在踏板力的作用下能够穿过通孔171并将踏板力传递至制动力输出单元；第二弹性元件18设置在踏板力支架13与电动力支架12之间；第二弹性元件18可采用弹性橡胶制成，也可使用其他弹性元件，如弹簧，碟簧等。电动力依次通过传动齿轮42、丝母41、外螺纹51、电动力支架12、第二弹性元件18、踏板力支架13和助力推件17传递至制动力输出单元上。

如图18所示，助力推件17上还设置有多个截面为扇形(在其他实施例中，也可以为柱状)的导向结构173(本实施例为四个)，多个截面为扇形的导向结构173的外壁围成的形状与踏板力传递板8的外侧壁形状相匹配，使得踏板力传递板8可沿着助力推件17的多个截面为扇形的导向结构173作轴向防转运动。

助力推件17的侧边设置有传感器固定架39，助力推件17的顶部边缘对称设置有四个卡扣172，以便将助力推件17与踏板力支架13连接在一起。

如图7、8、11所示，本实施例中的复位单元包括踏板力回位弹簧11以及用于复位电动力支架12的电动力支架复位弹簧33；电动力支架复位弹簧33设置在导轨262的C形槽内，其一端与上盖27接触，另一端与电动力导向元件14接触，从而仅用于电动力支架12的复位，此时，当电动力产生单元故障时，驾驶员人工制动时较为省力；踏板力回位弹簧11设置在踏板力传递杆7的后段72外，且位于助力推件17与踏板力传递板8之间。

如图15、图18所示，电动力产生单元包括传感器组件、控制单元、电机31和变速器；传感器组件用于监测踏板力传递板8与踏板力支架13和/或电动力支架12之间产生的相对位移量，并传递给控制单元；控制单元根据所述位移量，控制电机31运转，电机31产生的电动力通过变速器输出至传动齿母4。传感器组件可以为光耦传感器、电阻式位移传感器或者电磁霍尔传感器；本实施例中，传感器组件采用电磁霍尔传感器，包括感应磁铁36和霍尔传感器38；感应磁铁36设置在踏板力传递板8上，霍尔传感器38设置在助力推件17上，且它们的位置相对应；变速器包括电机输出齿轮2和中间齿轮组3。

如图7所示，制动力输出单元包括轴向连接的制动力输出元件A19和制动力输出元件B 20；制动力输出元件A19和制动力输出元件B 20可以为一体件，也可以为分体式。

以下结合图7、图23、图24说明本实施例的辅助制动原理和过程：

制动时，驾驶员向踏板力输入杆1施加踏板力，使踏板力输入杆1沿制动方向平移，从而推动踏板力传递杆7的前段71、踏板力传递杆7的后段72、踏板力传递板8、第一弹性元件35一起沿制动方向运动，随着踏板力的增大，第一弹性元件35接触制动力输出元件A19的底部并且被压缩，同时踏板力通过第一弹性元件35传递给制动力输出元件A19；

跟随地，踏板力传递板8的平移，使得感应磁铁36与霍尔传感器38之间产生相对位移，霍尔传感器38检测到该相对位移，将位移信号传递给电动力产生单元中的控制单元(通常为ECU)，控制单元接收到位移信号后便控制电机31启动，并随着踏板力输入杆1的进/退进行正/反转，而电机31的运转会驱动电机输出齿轮2转动，从而带动中间齿轮组3转动，进而中间齿轮组3带动传动齿母4转动，使得电动推杆5沿着螺纹轴向平移，电动推杆5移动则带动电动力支架臂120、第二弹性元件18、踏板力支架13、助力推件17一起平移，最终通过助力推件17将踏板力和电动力合力传递给制动力输出元件A19，推动制动力输出元件A19和制动力输出元件B 20向前移动，进而推动制动总泵28中的活塞向前移动，进行制动动作；

当感应磁铁36与固定在助力推件17上的霍尔传感器38保持相对位移不变的时候，ECU控制电机31停止运转，保持原有制动状态的扭矩；

在保持制动的过程中，电机31处于扭矩保持状态，使得电机输出齿轮2锁止，达到踏板所需的制动状态；

放弃制动时，踏板力输入杆1失去来自外部的踏板力，踏板力回位弹簧11依次带动踏板力传递板8、踏板力传递杆7的后段72、踏板力传递杆7的前段71，以及踏板力输入杆1复位，制动总泵28也跟着复位。踏板力传递板8复位会引起感应磁铁36与霍尔传感器38之间产生相对位移，霍尔传感器38检测到该相对位移，将位移信号传递给电动力产生单元中的控制单元(通常为ECU)，控制单元接收到位移信号后便控制电机31反转，使得电动推杆5、电动力支架12、踏板力支架13跟着复位。

以下结合附图21、22说明本实施例的防夹脚原理和过程：

在借助自动制动模式实施制动时，电动力支架12由电动推杆5带动平移，这将导致：

当控制单元接收到需要制动的信号时，控制单元控制电机31启动，当制动踏板未被阻滞时(例如当未夹脚时)，沿与制动方向相反的力是较小的，这是因为在与制动力相反的方向上施加力的唯一元件是踏板力回位弹簧11，因此，与制动力相反方向上的力不足以使电动力支架臂120上的弹性附件122变形，或者使踏板力传递板8上的第二载体1012与电动力支架12上表面之间的间距没有在足够的范围内改变。也就是说，踏板力传递板8与电动力支架12之间的间距还总是位于限定制动踏板被阻滞事件产生的阈值间距以上；当踏板力传递板8与电动力支架12之间的间距小于或等于阈值间距时，会被电动力产生单元的控制单元感知为发生了制动踏板被阻滞事件。

本发明在正常制动情况下，踏板力传递杆7前段71上的球形卡头711被后段72上的爪型卡槽721紧紧包裹，前段71与后段72之间没有空行程，驾驶员在踩踏刹车踏板时，刹车踏板感受较好。另外，由于前段71与后段72是连接在一起的，因而在自动紧急制动期间，能够快速响应驾驶员中断自动紧急制动的操作。

在自动紧急制动期间，当制动踏板被障碍物阻滞的时候，车辆的主动雷达探测到前方障碍物在刹车阈值之内时，会向电动力产生单元中的控制单元(控制单元具有接收制动信号的接口)发送制动信号，控制单元收到制动信号后会驱动电机31运转产生电动力，此时，踏板力输入杆1、踏板力传递杆7的前段71、踏板力传递杆7的后段72、踏板力传递板8以及固定在踏板力传递板8上的防转触发柱10的运动都会因为障滞物而受到限制，此时，除了由踏板力回位弹簧11施加的力以外，阻滞物向踏板力输入杆1上也施加了与制动方向相反的力，这将导致：踏板力传递杆7前段71的球形卡头711挣脱后段72的爪型卡槽721的包裹，使得踏板力传递杆7的前段71与后段72分离，前段71停止继续沿制动力方向运动，从而使得制动踏板松开，达到防止夹伤驾驶员脚部的目的，而后段72仍会在电动力的作用下继续平移，不会阻碍电动力传递单元将电动力传递至制动力输出单元上实施制动动作。

与此同时，踏板力传递板8和防转触发柱10通过第一载体1011压迫电动力支架臂120上的弹性附件122使其变形，由此，第二载体1012与电动力支架12上表面之间的间距减小至小于或等于阻滞事件的阈值间距，霍尔传感器38识别到此相对位移，控制单元记录阻滞事件的故障代码，为事故追溯提供信息源。

实施例3：

如图25所示，本实施例与实施例2的区别仅在于：踏板力传递杆7设计为了三段式结构，包括轴向依次通过球形卡头和爪形卡槽相卡接的前段71、中段73和后段72；仅在自动紧急制动时，前段71、中段73或者中段73、后段72可在外力阻滞下于卡接处脱开。

本实施例工作原理与实施例2相同。

实施例4：

如图26所示，本实施例与实施例2的区别仅在于：踏板力传递杆7为一体式，踏板力传递板8卡接在踏板力传递杆7的端部，并且仅在自动紧急制动时，踏板力传递板8与踏板力传递杆7可在卡接处脱开；踏板力传递板8与踏板力传递杆7的卡接方式可以采用柱状卡接或者球状卡接；为了在卡接时还能同时实现轴向定位，踏板力传递杆7与踏板力传递板8之间优选柱状卡接方式；如图27、28所示为柱状卡接的其中一种实现方式，踏板力传递杆7的端部沿轴向切槽形成多个悬臂结构75，悬臂结构75上设置有周向凹槽74，相应的，踏板力传递板8一端的中心盲孔82内设置有与所述周向凹槽74配合实现轴向卡接的周向凸起81；当然，也可以在悬臂结构75上设置周向凸起，而在中心盲孔82内设置周向凹槽。仅在自动紧急制动时，踏板力传递杆7与踏板力传递板8可在外力阻滞下于卡接处脱开。

本实施例在踏板阻滞下仍能实现自动紧急制动的原理与实施例2相同，此处不再赘述。

实施例5：

本实施例与实施例4的区别仅在于：踏板力传递杆7与踏板力传递板8只接触不连接，二者可以为平面配合、锥面配合、凹凸配合或盲孔嵌套配合。

Claims (13)

1.一种车辆辅助制动系统，其特征在于：

包括辅助制动器和制动踏板；

所述制动踏板包括踏板(101)、踏板固定座(105)、踏板连接杆和踏板力输出杆(106)；所述踏板连接杆的下端与所述踏板(101)铰接，所述踏板连接杆的上端与踏板固定座(105)铰接；

所述踏板连接杆包括第一踏板连接杆(102)和第二踏板连接杆(104)；所述第一踏板连接杆(102)的上端与第二踏板连接杆(104)的下端通过回转轴(103)铰接；

第一踏板连接杆(102)在外力阻滞下可绕回转轴(103)向上方转动；

所述辅助制动器包括踏板力输入杆(1)和支撑与导向单元；踏板力输入杆(1)的一端与所述制动踏板的踏板力输出杆(106)连接；

所述支撑与导向单元包括支架组件和导轨组件；所述支架组件上设置有导向孔，防转触发柱(10)穿过所述导向孔；

所述导轨组件包括导轨(262)，所述导轨(262)为内和/或外导向结构；

所述支架组件包括踏板力支架(13)、踏板力导向元件(15)、电动力支架(12)、电动力导向元件(14)；

踏板力支架(13)包括踏板推杆(6)、与踏板推杆(6)相连的至少一个踏板力支架臂(130)；踏板力导向元件(15)设置在踏板力支架臂(130)的端部；

电动力支架(12)包括电动推杆(5)、与电动推杆(5)相连的至少一个电动力支架臂(120)；电动力导向元件(14)设置在电动力支架臂(120)的端部；

踏板推杆(6)和电动推杆(5)均为两端开口的筒状结构，踏板推杆(6)设置在电动推杆(5)内，二者间隙配合且可沿轴向相对运动；

踏板力支架臂(130)通过踏板力导向元件(15)与所述导轨(262)滑动连接；

电动力支架臂(120)通过电动力导向元件(14)与所述导轨(262)滑动连接；

所述踏板力传递杆(7)设置在所述踏板推杆(6)内；

踏板力支架臂(130)上设置有第一导向孔(131)，电动力支架臂(120)上设置有第二导向孔(121)，踏板力传递板(8)上的防转触发柱(10)依次穿过所述第一导向孔(131)和第二导向孔(121)。

2.根据权利要求1所述的车辆辅助制动系统，其特征在于：

所述第二踏板连接杆(104)的下端设置有踏板止挡面(107)。

3.根据权利要求1或2所述的车辆辅助制动系统，其特征在于：

所述第一踏板连接杆(102)或第二踏板连接杆(104)上靠近所述回转轴(103)处设置有微力锁止机构(108)。

4.根据权利要求3所述的车辆辅助制动系统，其特征在于：所述微力锁止机构(108)包括沿与所述回转轴(103)平行的方向依次设置的弹簧(1081)和碰珠(1082)。

5.根据权利要求4所述的车辆辅助制动系统，其特征在于：所述辅助制动器还包括踏板力传递单元；所述踏板力传递单元包括踏板力传递杆(7)；

所述踏板力传递杆(7)包括同轴卡接的前段(71)和后段(72)；仅在自动紧急制动时，前段(71)和后段(72)可在外力阻滞下从卡接处脱开；或者，所述踏板力传递杆(7)包括同轴依次卡接的前段(71)、中段(73)和后段(72)；仅在自动紧急制动时，前段(71)和中段(73)或者中段(73)和后段(72)均可在外力阻滞下从卡接处脱开。

6.根据权利要求5所述的车辆辅助制动系统，其特征在于：

所述踏板力传递单元还包括踏板力传递板(8)，踏板力传递板(8)固连在所述后段(72)的外侧壁上；踏板力传递板(8)上设置有防转触发柱(10)。

7.根据权利要求4所述的车辆辅助制动系统，其特征在于：

所述辅助制动器还包括踏板力传递单元；所述踏板力传递单元包括踏板力传递杆(7)和踏板力传递板(8)；

所述踏板力传递杆(7)与踏板力传递板(8)轴向依次设置，且二者仅接触不连接；或者，所述踏板力传递杆(7)与踏板力传递板(8)轴向卡接；仅在自动紧急制动时，踏板力传递杆(7)与踏板力传递板(8)可在外力阻滞下于卡接处脱开。

8.根据权利要求7所述的车辆辅助制动系统，其特征在于：

踏板力传递板(8)上设置有防转触发柱(10)；

所述辅助制动器还包括支撑与导向单元；所述支撑与导向单元包括支架组件；所述支架组件上设置有导向孔，所述防转触发柱(10)穿过所述导向孔。

9.根据权利要求8所述的车辆辅助制动系统，其特征在于：

所述导轨(262)为截面为凹形、C型或Ω型的导柱；

复位单元包括支架复位弹簧；

所述支架复位弹簧设置在所述导轨内。

10.根据权利要求9所述的车辆辅助制动系统，其特征在于：

所述踏板力导向元件(15)与所述导轨(262)的外壁配合实现外导向；

所述电动力导向元件(14)与所述导轨(262)的内壁配合实现内导向；

所述复位单元包括电动力支架复位弹簧(33)，所述电动力支架复位弹簧(33)的一端与车辆辅助制动器的壳体相接触或连接，另一端与电动力导向元件(14)相接触或连接。

11.根据权利要求6或8所述的车辆辅助制动系统，其特征在于：

所述支撑与导向单元还包括导轨组件；所述导轨组件包括踏板力导轨和电动力导轨，所述踏板力导轨和电动力导轨为内和/或外导向结构；

所述支架组件包括踏板力支架(13)、踏板力导向元件(15)、电动力支架(12)、电动力导向元件(14)；

踏板力支架(13)包括踏板推杆(6)、与踏板推杆(6)相连的至少一个踏板力支架臂(130)；踏板力导向元件(15)设置在踏板力支架臂(130)的端部；

电动力支架(12)包括电动推杆(5)、与电动推杆(5)相连的至少一个电动力支架臂(120)；电动力导向元件(14)设置在电动力支架臂(120)的端部；

踏板推杆(6)和电动推杆(5)均为两端开口的筒状结构，踏板推杆(6)设置电动推杆(5)内，二者间隙配合且可沿轴向相对运动；

踏板力支架臂(130)通过踏板力导向元件(15)与所述踏板力导轨滑动连接；

电动力支架臂(120)通过电动力导向元件(14)与所述电动力导轨滑动连接；

所述踏板力传递杆(7)设置在所述踏板推杆(6)内；

踏板力支架臂(130)上设置有第一导向孔(131)，电动力支架臂(120)上设置有第二导向孔(121)，踏板力传递板(8)上的防转触发柱(10)依次穿过所述第一导向孔(131)和第二导向孔(121)。

12.根据权利要求11所述的车辆辅助制动系统，其特征在于：

所述电动力导轨为截面为凹形、C型或Ω型的导柱；

所述电动力导向元件(14)与所述电动力导轨的内表面配合，实现内导向；

复位单元包括电动力支架复位弹簧；

所述电动力支架复位弹簧设置在所述电动力导轨内，电动力支架复位弹簧的一端与车辆辅助制动器的壳体相接触或连接，另一端与电动力导向元件(14)相接触或连接。

13.根据权利要求11所述的车辆辅助制动系统，其特征在于：

所述电动力导轨和踏板力导轨均为截面为凹形、C型或Ω型的导柱；

所述电动力导向元件(14)和踏板力导向元件(15)均与所述电动力导轨的内表面配合实现内导向；

复位单元包括电动力支架复位弹簧和踏板力支架复位弹簧；

所述电动力支架复位弹簧设置在电动力导轨内，电动力支架复位弹簧的一端与车辆辅助制动器的壳体相接触或连接，另一端与电动力导向元件(14)相接触或连接；

所述踏板力支架复位弹簧设置在踏板力导轨内，踏板力支架复位弹簧的一端与车辆辅助制动器的壳体相接触或连接，另一端与踏板力导向元件(15)相接触或连接。

Images