CN111605531A - 一种防止误操作的动力控制系统 - Google Patents

Abstract

一种防止误操作的动力控制系统，油门踏板通过油门连杆输出运动，所述油门传感器与所述油门连杆连接以感测位移，所述油门传感器同时连接所述放大器，所述放大器另一端与所述控制单元连接，所述控制单元通过第一开关控制所述直线电机，通过第二开关控制所述伺服电机以启闭所述节气门；所述控制单元同时与所述传感器组件连接；满足预设条件时，所述控制单元控制所述第二开关断开，同时将所述油门传感器传输的信号作为依据控制所述直线电机输出刹车动力。

Description

一种防止误操作的动力控制系统

技术领域

本发明涉及车辆制动器领域，特别涉及一种防止误操作的动力控制系统。

背景技术

交通运输业是市场经济的命脉，交通工具在人民生活生产中占据重要的位置。而车辆是重要的交通工具之一，车辆通常包括用于降低车辆速度或使车辆停止的液压制动系统，从而控制车距与车速，保证车辆行驶中的安全性能。现有技术的液压制动系统由刹车踏板、液压油缸、刹车盘、刹车片等结构组成，且包括一系列传感器来调节反馈、以及提供缓冲装置来调节刹车中的震动。

在现有制动器中，存在以下问题：

现有的制动器中，刹车踏板直接控制刹车，而用人力来控制制动踏板是费力的事情。

而为了解决人力控制的问题，现有部分技术提供了助力制动器，现有的助力制动器组件由于其复杂性和大组件的使用会增加车辆的重量。诸如专利CN105857283A提出的制动系统，其采用蜗轮蜗杆和齿轮齿条作为传动机构，此种方案，传动的效率较低，对电机的性能要求较高，也不利于成本节约和汽车的节能。诸如专利CN103129546A基于滚珠丝杠机构的电动助力制动器结构加工和安装复杂，成本高和不易推广。

现有技术的助力制动，都未能为制动系统提供冗余制动备份，电机失效时，会导致备份制动力不足。

现有技术的助力制动，即使想到使用轻便的结构如连杆，而面对踏板制动和助力制动两套传动系统，也存在结构复杂的问题。

现有技术的助力制动，踏板制动被忽略，缺乏有力稳定的踏板驱动传递路径。

现有技术的助力制动会附带复杂的传动机构，然而这些传动机构会有导向的需求，然而不可能为每个传动部分都设计导向，因为空间不允许。

现有技术当紧急避险制动或超速制动时，不期望出现的是油门当刹车的问题，会出现严重事故。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种防止误操作的动力控制系统，所述动力控制系统包括控制单元、刹车踏板、传感器组件、固定板、制动活塞组件、刹车片、制动盘、第一开关、节气门、伺服电机、第二开关、油门连杆、油门踏板、油门传感器、放大器、连杆式助力制动器组件；所述连杆式助力制动器组件包括第一弹性部件、顶杆、推杆、柱塞、制动踏板连杆、第二弹性部件、导向杆、纵销、连杆组件、直线电机、滑动支架、制动主缸、活塞、第一颈部、L形腔、球头、开口、第二颈部、外导向面、上滑槽、横销、内导向面、底架、支撑块、导向架、内孔、导向套；所述柱塞包括压紧面、压紧环、环壁、套筒、推块；所述纵销中设有横孔；所述连杆组件包括第一杆、第二杆、第三杆、第四杆、第五杆、第六杆；

所述油门踏板通过油门连杆输出运动，所述油门传感器与所述油门连杆连接以感测位移，所述油门传感器同时连接所述放大器，所述放大器另一端与所述控制单元连接，所述控制单元通过第一开关控制所述直线电机，通过第二开关控制所述伺服电机以启闭所述节气门；所述控制单元同时与所述传感器组件连接；满足预设条件时，所述控制单元控制所述第二开关断开，同时将所述油门传感器传输的信号作为依据控制所述直线电机输出刹车动力；

所述制动踏板连杆被制动踏板驱动而沿第一轴线轴向移动，所述直线电机驱动所述连杆组件以产生制动助力，所述连杆组件用于输出制动助力；所述制动踏板连杆一端设有球头，所述球头包裹在所述柱塞的套筒中，所述柱塞从左至右依次包括推块、套筒、压紧环、环壁；所述套筒的外直径小于推块的外直径，所述套筒右端径向向外延伸出所述压紧环，所述压紧环外缘部位向右延伸出所述环壁；所述压紧环的左端形成所述压紧面；

所述推杆右侧部分为径缩的第二颈部，第二颈部内侧容纳所述推块，第二颈部与所述柱塞之间围成所述L形腔；所述推杆左端面设有圆槽，圆槽中设有所述顶杆，所述顶杆左端连接所述活塞，所述活塞在所述制动主缸中运动；所述推杆在所述滑动支架中滑动，所述滑动支架右侧部分为径缩的第一颈部，所述第一颈部下侧具有开口；所述压紧面与所述推块左端面之间的距离为L2，所述第二颈部容纳推块部分的长度为L1，L1>L2以使得所述压紧面可压紧所述第二颈部，从而辅助传递制动力；所述环壁与所述第二颈部配合连接，且所述环壁与第二颈部之间为间隙配合，以联通所述L形腔与外界；

所述直线电机的输出轴与所述第六杆一端连接，所述第六杆另一端与所述第五杆一端连接，所述第五杆另一端通过铰接点同时与所述第四杆的一端与所述第二杆的一端连接，所述第二杆为执行杆，第二杆的另一端穿过所述开口与所述第二颈部连接，从而驱动所述推杆移动；所述第四杆的另一端与所述第三杆的一端连接，所述第三杆的另一端与所述第一杆的一端连接，所述第一杆的另一端与所述导向杆的一端连接，所述导向杆设置在所述导向架内；

所述导向架上方设有弧形的外导向面，以容纳导向所述制动踏板连杆，所述外导向面底部设有沿所述第一轴线延伸的滑槽以容纳所述纵销，所述导向架内部设有圆孔形的内导向面以容纳所述导向杆，所述导向架底壁上方支撑有所述支撑块，通过所述支撑块的支撑以连接所述底架与所述导向架，所述底架中部设有所述纵销，所述导向架侧壁设有孔以供所述横销通过，所述横销的长度小于所述圆孔形的内导向面的直径，所述纵销中的横孔用来容纳所述横销，所述制动踏板连杆下部设有内孔以容纳所述纵销。

进一步的，所述助力制动器组件还包括纵向驱动杆以推动所述纵销。

进一步的，所述助力制动器组件还包括横向驱动杆以推动所述横销。

进一步的，所述横向驱动杆通过旋转卡合与所述横销锁定或解除锁定。

进一步的，直线电机为非自锁电机。

进一步的，传感器组件与所述制动踏板连杆连接，用于检测踏板制动程度，从而在初始制动阶段启动直线电机的工作，在结束制动阶段中断直线电机的工作。

进一步的，所述导向架下部固定设置导向套，以对纵销的运动进行导向。

进一步的，所述连杆组件内的连杆长度均不相同。

进一步的，所述顶杆由一体连接的圆盘部与杆部组成。

进一步的，所述环壁与第二颈部之间设置沿所述第一轴线延伸的槽以构成间隙配合。

本发明的有益效果是：

针对背景技术第1、2点，采用了轻便的连杆机构进行传动助力，节省了整个设备的重量、减小了复杂程度，但通过合理的结构设计保证了传动效率。

针对背景技术第3点，采用的杆杠机构有工作模式和应急模式两种运行方式，在工作模式下连杆机构能够受到直线电机的作用以产生制动助力，在应急模式下将人工制动力借助连杆机构传递到所述制动执行元件，通过更少的部件提供辅助力，为液压制动系统提供冗余制动备份。

针对背景技术第3点，针对应急模式具体的改进是：电机是非自锁电机、采用了横销、纵销的联动使得人工制动力与助力系统联系起来。

针对背景技术第4点，采用了两套连杆输入机构合成一套输出机构的方案，节省了空间，提高了效率，减少了部件数量。

针对背景技术第5点，通过压紧面的设置，更大程度上利用了踏板输出的制动力，从而在助力制动系统中，使得应急状态时，人工制动力也能够更稳定、更高效的传递。

针对背景技术第6点，使用一个部件起到了双导向的作用，节省了空间，减少了部件数量，简化了结构。

针对背景技术第7点，提供了防止误操作的油门/刹车切换系统，防止误将油门当做刹车。

注：上述设计不分先后，每一条都使得本发明相对现有技术具有区别和显著的进步。

附图说明

图1是连杆式助力制动器组件的整体结构图。

图2是连杆式助力制动器组件传动部分局部视图。

图3是连杆式助力制动器组件导向部分侧视图。

图4是本发明动力控制系统原理图。

图5是助力刹车工作流程图。

图中，附图标记如下：

1、第一弹性部件；2、顶杆；3、推杆；4、柱塞；5、制动踏板连杆；6、第二弹性部件；7、导向杆；8、纵销；9、第一杆；10、第二杆；11、第三杆；12、第四杆；13、第五杆；14、第六杆；15、直线电机；16、滑动支架；17、制动主缸；18、活塞；19、第一颈部；20、压紧面；21、L形腔；22、压紧环；23、环壁；24、套筒；25、球头；26、开口；27、推块；28、 第二颈部；29、外导向面；30、上滑槽；31、横销；32、内导向面；33、横孔；34、底架；35、支撑块；36、导向架；37、内孔；38、导向套；39、刹车踏板；40、传感器组件；41、固定板；42、制动活塞组件；43、刹车片；44、制动盘；45、第一开关；46、节气门；47、伺服电机；48、第二开关；49、油门连杆；50、油门踏板；51、油门传感器；52、放大器；53、控制单元。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图所示：一种防止误操作的动力控制系统，所述动力控制系统包括控制单元、刹车踏板、传感器组件、固定板、制动活塞组件、刹车片、制动盘、第一开关、节气门、伺服电机、第二开关、油门连杆、油门踏板、油门传感器、放大器、连杆式助力制动器组件；所述连杆式助力制动器组件包括第一弹性部件、顶杆、推杆（或称为阀体）、柱塞、制动踏板连杆、第二弹性部件、导向杆、纵销、连杆组件、直线电机、滑动支架、制动主缸、活塞、第一颈部、L形腔、球头、开口、第二颈部、外导向面、上滑槽、横销、内导向面、底架、支撑块、导向架、内孔、导向套；所述柱塞包括压紧面、压紧环、环壁、套筒、推块；所述纵销中设有横孔；所述连杆组件包括第一杆、第二杆、第三杆、第四杆、第五杆、第六杆；

所述油门踏板通过油门连杆输出运动，所述油门传感器与所述油门连杆连接以感测位移，所述油门传感器同时连接所述放大器，所述放大器另一端与所述控制单元连接，所述控制单元通过第一开关控制所述直线电机，通过第二开关控制所述伺服电机以启闭所述节气门；所述控制单元同时与所述传感器组件连接；满足预设条件时，所述控制单元控制所述第二开关断开，同时将所述油门传感器传输的信号作为依据控制所述直线电机输出刹车动力；

如图所示：所述制动踏板连杆被制动踏板驱动而沿第一轴线轴向移动，所述直线电机驱动所述连杆组件以产生制动助力，所述连杆组件用于输出制动助力；所述制动踏板连杆一端设有球头，所述球头包裹在所述柱塞的套筒中，所述柱塞从左至右依次包括推块、套筒、压紧环、环壁；所述套筒的外直径小于推块的外直径，所述套筒右端径向向外延伸出所述压紧环，所述压紧环外缘部位向右延伸出所述环壁；所述压紧环的左端形成所述压紧面；

所述推杆右侧部分为径缩的第二颈部，第二颈部内侧容纳所述推块，第二颈部与所述柱塞之间围成所述L形腔；所述推杆左端面设有圆槽，圆槽中设有所述顶杆，所述顶杆左端连接所述活塞，所述活塞在所述制动主缸中运动；所述推杆在所述滑动支架中滑动，所述滑动支架右侧部分为径缩的第一颈部，所述第一颈部下侧具有开口；所述压紧面与所述推块左端面之间的距离为L2，所述第二颈部容纳推块部分的长度为L1，L1>L2以使得所述压紧面可压紧所述第二颈部，从而辅助传递制动力；所述环壁与所述第二颈部配合连接，且所述环壁与第二颈部之间为间隙配合，以联通所述L形腔与外界；

如图所示：所述直线电机的输出轴与所述第六杆一端连接，所述第六杆另一端与所述第五杆一端连接，所述第五杆另一端通过铰接点同时与所述第四杆的一端与所述第二杆的一端连接，所述第二杆为执行杆，第二杆的另一端穿过所述开口与所述第二颈部连接，从而驱动所述推杆移动；所述第四杆的另一端与所述第三杆的一端连接，所述第三杆的另一端与所述第一杆的一端连接，所述第一杆的另一端与所述导向杆的一端连接，所述导向杆设置在所述导向架内；

所述导向架上方设有弧形的外导向面，以容纳导向所述制动踏板连杆，所述外导向面底部设有沿所述第一轴线延伸的滑槽以容纳所述纵销，所述导向架内部设有圆孔形的内导向面以容纳所述导向杆，所述导向架底壁上方支撑有所述支撑块，通过所述支撑块的支撑以连接所述底架与所述导向架，所述底架中部设有所述纵销，所述导向架侧壁设有孔以供所述横销通过，所述横销的长度小于所述圆孔形的内导向面的直径，所述纵销中的横孔用来容纳所述横销，所述制动踏板连杆下部设有内孔以容纳所述纵销。

如图所示：所述助力制动器组件还包括纵向驱动杆以推动所述纵销。所述助力制动器组件还包括横向驱动杆以推动所述横销。所述横向驱动杆通过旋转卡合与所述横销锁定或解除锁定。直线电机为非自锁电机。传感器组件与所述制动踏板连杆连接，用于检测踏板制动程度，从而在初始制动阶段启动直线电机的工作，在结束制动阶段中断直线电机的工作。所述导向架下部固定设置导向套，以对纵销的运动进行导向。所述连杆组件内的连杆长度均不相同。所述顶杆由一体连接的圆盘部与杆部组成。所述环壁与第二颈部之间设置沿所述第一轴线延伸的槽以构成间隙配合。

助力刹车工作原理如下：正常刹车模式工作方法包括：控制单元判断所述直线电机是否失效，判断结果为否时，启动正常刹车模式，制动踏板压下时，所述传感器组件感测与制动踏板连杆的移动对应的位移和力，传输信号到所述控制单元，从而所述控制单元判断出制动需求、控制直线电机输出动力，通过连杆组件驱动所述推杆运动，从而驱动所述活塞在制动主缸中运动，输出油压控制所述制动活塞组件移动以使得所述刹车片与所述制动盘结合；

应急刹车模式工作方法包括：控制单元判断所述直线电机是否失效，判断结果为是时，启动应急刹车模式；所述助力制动器组件还包括纵向驱动杆以推动所述纵销，所述纵销向上移动穿过所述导向架的底壁、所述导向杆、所述滑槽进入所述制动踏板连杆的内孔中，所述横销移动以穿过所述导向杆与所述横孔，所述纵向驱动杆向下退出；制动踏板压下时，制动踏板连杆带动纵销在所述滑槽中移动，从而驱动所述导向杆移动输出动力；当制动踏板压下一定距离时，所述压紧面与所述推杆接触以输出动力。

相较于现有的助力装置，本发明的连杆式助力制动器组件可以为液压制动系统提供冗余制动备份，机构简单，传动效率高，通过机械助力，帮助车辆在任何减速情况下停止行驶。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (10)

1.一种防止误操作的动力控制系统，其特征在于：所述动力控制系统包括所述控制单元、所述刹车踏板、传感器组件、固定板、制动活塞组件、刹车片、制动盘、第一开关、节气门、伺服电机、第二开关、油门连杆、油门踏板、油门传感器、放大器、连杆式助力制动器组件；所述连杆式助力制动器组件包括第一弹性部件、顶杆、推杆、柱塞、制动踏板连杆、第二弹性部件、导向杆、纵销、连杆组件、直线电机、滑动支架、制动主缸、活塞、第一颈部、L形腔、球头、开口、第二颈部、外导向面、上滑槽、横销、内导向面、底架、支撑块、导向架、内孔、导向套；所述柱塞包括压紧面、压紧环、环壁、套筒、推块；所述纵销中设有横孔；所述连杆组件包括第一杆、第二杆、第三杆、第四杆、第五杆、第六杆；

所述油门踏板通过油门连杆输出运动，所述油门传感器与所述油门连杆连接以感测位移，所述油门传感器同时连接所述放大器，所述放大器另一端与所述控制单元连接，所述控制单元通过第一开关控制所述直线电机、通过第二开关控制所述伺服电机以启闭所述节气门；所述控制单元同时与所述传感器组件连接；满足预设条件时，所述控制单元控制所述第二开关断开，同时将所述油门传感器传输的信号作为依据控制所述直线电机输出刹车动力；

所述制动踏板连杆被制动踏板驱动而沿第一轴线轴向移动，所述直线电机驱动所述连杆组件以产生制动助力，所述连杆组件用于输出制动助力；所述制动踏板连杆一端设有球头，所述球头包裹在所述柱塞的套筒中，所述柱塞从左至右依次包括推块、套筒、压紧环、环壁；所述套筒的外直径小于推块的外直径，所述套筒右端径向向外延伸出所述压紧环，所述压紧环外缘部位向右延伸出所述环壁；所述压紧环的左端形成所述压紧面；

所述推杆右侧部分为径缩的第二颈部，第二颈部内侧容纳所述推块，第二颈部与所述柱塞之间围成所述L形腔；所述推杆左端面设有圆槽，圆槽中设有所述顶杆，所述顶杆左端连接所述活塞，所述活塞在所述制动主缸中运动；所述推杆在所述滑动支架中滑动，所述滑动支架右侧部分为径缩的第一颈部，所述第一颈部下侧具有开口；所述压紧面与所述推块左端面之间的距离为L2，所述第二颈部容纳推块部分的长度为L1，L1>L2以使得所述压紧面可压紧所述第二颈部，从而辅助传递制动力；所述环壁与所述第二颈部配合连接，且所述环壁与第二颈部之间为间隙配合，以联通所述L形腔与外界；

所述直线电机的输出轴与所述第六杆一端连接，所述第六杆另一端与所述第五杆一端连接，所述第五杆另一端通过铰接点同时与所述第四杆的一端与所述第二杆的一端连接，所述第二杆为执行杆，第二杆的另一端穿过所述开口与所述第二颈部连接，从而驱动所述推杆移动；所述第四杆的另一端与所述第三杆的一端连接，所述第三杆的另一端与所述第一杆的一端连接，所述第一杆的另一端与所述导向杆的一端连接，所述导向杆设置在所述导向架内；

所述导向架上方设有弧形的外导向面，以容纳导向所述制动踏板连杆，所述外导向面底部设有沿所述第一轴线延伸的滑槽以容纳所述纵销，所述导向架内部设有圆孔形的内导向面以容纳所述导向杆，所述导向架底壁上方支撑有所述支撑块，通过所述支撑块的支撑以连接所述底架与所述导向架，所述底架中部设有所述纵销，所述导向架侧壁设有孔以供所述横销通过，所述横销的长度小于所述圆孔形的内导向面的直径，所述纵销中的横孔用来容纳所述横销，所述制动踏板连杆下部设有内孔以容纳所述纵销。

2.根据权利要求1所述的一种防止误操作的动力控制系统，其特征在于：所述助力制动器组件还包括纵向驱动杆以推动所述纵销。

3.根据权利要求1所述的一种防止误操作的动力控制系统，其特征在于：所述助力制动器组件还包括横向驱动杆以推动所述横销。

4.根据权利要求3所述的一种防止误操作的动力控制系统，其特征在于：所述横向驱动杆通过旋转卡合与所述横销锁定或解除锁定。

5.根据权利要求1所述的一种防止误操作的动力控制系统，其特征在于：直线电机为非自锁电机。

6.根据权利要求1所述的一种防止误操作的动力控制系统，其特征在于：所述传感器组件与所述制动踏板连杆连接，用于检测踏板制动程度，从而在初始制动阶段启动直线电机的工作，在结束制动阶段中断直线电机的工作。

7.根据权利要求1所述的一种防止误操作的动力控制系统，其特征在于：所述导向架下部固定设置导向套，以对纵销的运动进行导向。

8.根据权利要求1所述的一种防止误操作的动力控制系统，其特征在于：所述连杆组件内的连杆长度均不相同。

9.根据权利要求1所述的一种防止误操作的动力控制系统，其特征在于：所述顶杆由一体连接的圆盘部与杆部组成。

10.根据权利要求1所述的一种防止误操作的动力控制系统，其特征在于：所述环壁与第二颈部之间设置沿所述第一轴线延伸的槽以构成间隙配合。

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