CN113104016B - 一种无人车制动机构及制动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人车制动机构，包括驱动总成、制动泵总成、行程监测器和呈类L型的推杆总成；所述制动泵总成的轴线与所述驱动总成的轴线相互垂直，使所述制动泵总成的输入端与所述驱动总成的输出端相互垂直设置；所述制动泵总成和所述驱动总成通过所述推杆总成传动连接；所述行程监测器与所述推杆总成连接，用于监测所述推杆总成的输出端的制动行程；所述行程监测器与所述驱动总成电连接，用于通过所述驱动总成控制所述推杆总成的行程。本发明在确保制动功能稳定的前提下，减小了制动机构整体的占用空间。

Description

一种无人车制动机构及制动方法

技术领域

本发明涉及无人车技术领域，尤其是指一种无人车制动机构及制动方法。

背景技术

无人车技术近几年飞速发展，应用于无人驾驶车辆的汽车零部件可谓琳琅满目。但现在这些零部件普遍处于研发阶段，结构复杂，成本高昂，不利于无人驾驶技术的推广和发展。同时，在无人车领域，场地车、物流车的应用需求较大，这些车辆从研发测试到最后投产的过程中，都是以无人工驾驶的方式进行。上述车辆均具有体积较小、模块化程度高等特点，与传统汽车的结构存在较大差异，因此传统汽车上的制动装置难以直接在这类无人车上使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种无人车制动机构及制动方法，在确保制动功能稳定的前提下，提高集成度并减小占用空间。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种无人车制动机构，包括驱动总成、制动泵总成、行程监测器和呈类L型的推杆总成；

所述制动泵总成的轴线与所述驱动总成的轴线相互垂直，使所述制动泵总成的输入端与所述驱动总成的输出端相互垂直设置；

所述制动泵总成和所述驱动总成通过所述推杆总成传动连接；

所述行程监测器与所述推杆总成连接，用于监测所述推杆总成的输出端的制动行程；

所述行程监测器与所述驱动总成电连接，用于通过所述驱动总成控制所述推杆总成的行程。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案为：

一种制动方法，包括以下步骤：

S1：制动时，驱动总成驱动摇臂绕所述驱动总成的输出端沿顺时针方向做圆周运动，并推动制动推杆插入制动泵总成的输入端内；

S2：行程监测器监测摇臂的旋转角度，并传输至驱动总成，由驱动总成根据角度数值控制驱动总成的驱动状态；

S3：当角度数值达到预设阈值时，驱动总成停止驱动；

S4：撤销制动时，驱动总成驱动摇臂绕所述驱动总成的输出端沿逆时针方向做圆周运动，并带动制动推杆远离制动泵总成的输入端。

本发明的有益效果在于：将制动泵总成、驱动总成、推杆总成和行程监测器集成与一体，减小了占用空间，且结构简单。通过行程监测器监测推杆总成的制动行程，使驱动总成根据制动行程控制运行状态，实现全自动化控制。采用类L型的推杆总成，使驱动总成与制动泵总成传动连接，确保了驱动总成能够通过推杆总成将制动力稳定传输指制动泵总成上，并使驱动总成与制动泵总成能够相互垂直的设置，减小了制动机构整体的占用空间。在本发明中，驱动总成通过推杆总成将制动力传送至制动泵总成上，并通过行程监测器对推杆总成的制动行程进行实时监测，使驱动总成能够实时调整驱动力，确保制动的可靠性。

附图说明

图1为本发明中一种无人车制动机构的结构示意图；

图2为图1的正视图；

图3为图1的左视图；

图4为图1的俯视图。

标号说明：

1、驱动总成；2、制动泵总成；21、泵体；22、第一支架；

3、行程监测器；31、角度传感器；32、传动轴；33、第二支架；34、螺栓；

4、推杆总成；41、摇臂；42、制动推杆；43、关节轴承；44、摇臂销；45、开口销；46、螺母。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1-图4，一种无人车制动机构，包括驱动总成、制动泵总成、行程监测器和呈类L型的推杆总成；

所述制动泵总成的轴线与所述驱动总成的轴线相互垂直，使所述制动泵总成的输入端与所述驱动总成的输出端相互垂直设置；

所述制动泵总成和所述驱动总成通过所述推杆总成传动连接；

所述行程监测器与所述推杆总成连接，用于监测所述推杆总成的输出端的制动行程；

所述行程监测器与所述驱动总成电连接，用于通过所述驱动总成控制所述推杆总成的行程。

本发明的工作原理在于：

驱动总成通过推杆总成与制动泵总成传动连接并与行程监测器配合，实现制动力的稳定、自动传输，而推杆总成呈L型，使驱动总成和制动泵总成能够相互垂直地设置，减小了占用空间。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：将制动泵总成、驱动总成、推杆总成和行程监测器集成与一体，减小了占用空间，且结构简单。通过行程监测器监测推杆总成的制动行程，使驱动总成根据制动行程控制运行状态，实现全自动化控制。采用类L型的推杆总成，使驱动总成与制动泵总成传动连接，确保了驱动总成能够通过推杆总成将制动力稳定传输指制动泵总成上，并使驱动总成与制动泵总成能够相互垂直的设置，减小了制动机构整体的占用空间。在本发明中，驱动总成通过推杆总成将制动力传送至制动泵总成上，并通过行程监测器对推杆总成的制动行程进行实时监测，使驱动总成能够实时调整驱动力，确保制动的可靠性。

进一步地，所述制动泵总成包括泵体和第一支架；

所述第一支架装设于所述驱动总成的上方，所述泵体与所述驱动总成相互垂直地装设于所述第一支架的一侧；

所述驱动总成的输出端穿过所述第一支架设置并与所述推杆总成的输入端传动连接；

所述行程监测器的固定端装设于所述第一支架上，所述行程监测器的检测端与所述推杆总成的输入端连接。

由上述描述可知，设置第一支架，使泵体能够与驱动总成相互垂直地设置，并使行程监测器能够与制动泵总成和泵体集成为一体，减小了占用空间，提高结构稳定性。

进一步地，所述行程监测器包括角度传感器、传动轴和第二支架；

所述第二支架的一端装设于所述第一支架上；

所述第二支架的另一端位于所述推杆总成的输入端上方；

所述角度传感器装设于所述第二支架的另一端上，且所述角度传感器通过所述传动轴与所述推杆总成的输入端传动连接。

由上述描述可知，设置角度传感器，角度传感器通过传动轴与推杆总成传动连接，提高传动的可靠性，确保推杆总成的输入端的制动行程能够被角度传感器准确地感应，提高制动机构整体的可靠性。

进一步地，所述推杆总成包括摇臂、制动推杆、关节轴承和摇臂销；

所述摇臂的输入端与所述驱动总成的输出端传动连接；

所述摇臂的输出端通过所述摇臂销与所述关节轴承的输入端传动连接，所述关节轴承的输出端通过所述制动推杆与所述制动泵总成的输入端连接，使所述摇臂和所述关节轴承构成L型；

所述摇臂销用于将所述摇臂的圆周运动转换为所述关节轴承的轴向运动。

由上述描述可知，摇臂和关节轴承构成L型，能够实现将摇臂的圆周运动转换为关节轴承的轴向运动，使驱动总成和制动泵总成实现相互垂直地设置，减小占用空间，并能够缩小制动机构整体的体积；设置摇臂销，用于将摇臂在制动推杆轴向上的驱动力传输指关节轴承，进而稳定地带动制动推杆移动，提高传动可靠性。

进一步地，所述摇臂销由上至下依次穿过所述关节轴承的输入端和所述摇臂的输出端设置；

所述摇臂销位于所述关节轴承上方的一端沿径向插设有开口销。

由上述描述可知，设置开口销，用于在摇臂销的轴向上对关节轴承限位，提高推杆总成整体结构的稳定性。

进一步地，所述开口销能够抵压于所述关节轴承的输入端顶部。

由上述描述可知，开口销第一于关节轴承的输入端顶部能够进一步提高推杆总成整体结构的稳定性。

进一步地，所述制动推杆与所述关节轴承的输出端可拆卸连接。

本发明的另一个技术方案为：

一种制动方法，包括以下步骤：

S1：制动时，驱动总成驱动摇臂绕所述驱动总成的输出端沿顺时针方向做圆周运动，并推动制动推杆插入制动泵总成的输入端内；

S2：行程监测器监测摇臂的旋转角度，并传输至驱动总成，由驱动总成根据角度数值控制驱动总成的驱动状态；

S3：当角度数值达到预设阈值时，驱动总成停止驱动；

S4：撤销制动时，驱动总成驱动摇臂绕所述驱动总成的输出端沿逆时针方向做圆周运动，并带动制动推杆远离制动泵总成的输入端。

实施例一

参照图1-图4，一种无人车制动机构，包括驱动总成1、制动泵总成2、行程监测器3和呈类L型的推杆总成4；制动泵总成2的轴线与驱动总成1的轴线相互垂直，使制动泵总成2的输入端与驱动总成1的输出端相互垂直设置；制动泵总成2和驱动总成1通过推杆总成4传动连接；行程监测器3与推杆总成4连接，用于监测推杆总成4的输出端的制动行程；行程监测器3与驱动总成1电连接，用于通过驱动总成1控制推杆总成4的行程。优选的，驱动总成1为驱动电机，驱动总成1用于驱动推杆总成4的输入端绕驱动总成1的输出端做圆周运动，使呈类L型的推杆总成4将圆周运动转换为直线运动，进而能够稳定地推动制动泵总成2，执行制动动作。

参照图1，制动泵总成2包括泵体21和第一支架22；第一支架22装设于驱动总成1的上方，泵体21与驱动总成1相互垂直地装设于第一支架22的一侧；驱动总成1的输出端穿过第一支架22设置并与推杆总成4的输入端传动连接；行程监测器3的固定端装设于第一支架22上，行程监测器3的检测端与推杆总成4的输入端连接。具体的，第一支架22通过螺栓34可拆卸地装设于驱动总成1的顶部，而泵体21通过螺栓34可拆卸地装设于第一支架22的侧壁，使泵体21与驱动总成1相互垂直。在本实施例中，泵体21的输出端与无人车的制动组件连通，采用液压传动的方式执行制动动作。

参照图1，行程监测器3包括角度传感器31、传动轴32和第二支架33；第二支架33的一端装设于第一支架22上；第二支架33的另一端位于推杆总成4的输入端上方；角度传感器31装设于第二支架33的另一端上，且角度传感器31通过传动轴32与推杆总成4的输入端传动连接。可选的，第二支架33通过螺栓34与第一支架22可拆卸连接，或者第二支架33的一端焊接于第一支架22顶部。

参照图1和图2，推杆总成4包括摇臂41、制动推杆42、关节轴承43和摇臂销44；摇臂41的输入端与驱动总成1的输出端传动连接；摇臂41的输出端通过摇臂销44与关节轴承43的输入端传动连接，关节轴承43的输出端通过制动推杆42与制动泵总成2的输入端连接，使摇臂41和关节轴承43构成L型；摇臂销44用于将摇臂41的圆周运动转换为关节轴承43的轴向运动。具体的，角度传感器31可转动地设置于第二支架33的另一端顶部，传动轴32穿过第二支架33的另一端顶部与摇臂41传动连接，而摇臂41的下端与驱动总成1的输出端传动连接，使驱动总成1带动摇臂41做圆周运动，制动推杆42远离关节轴承43的一端插设于泵体21的输入端内，并且泵体21在制动推杆42的径向上对制动推杆42限位，使，制动推杆42和关节轴承43仅能够实现在轴向和周向上的运动。在本实施例中，制动推杆42与泵体21之间采用液压传送的方式，实现制动。

参照图1，摇臂销44由上至下依次穿过关节轴承43的输入端和摇臂41的输出端设置；摇臂销44位于关节轴承43上方的一端沿径向插设有开口销45。为提高关节轴承43与摇臂41之间的连接紧密度，开口销45能够抵压于关节轴承43的输入端顶部。

优选的，制动推杆42与关节轴承43的输出端可拆卸连接。具体的，制动推杆42插设于关节轴承43的输出端内并通过螺母46将制动推杆42与关节轴承43可拆卸连接。

值得注意的是，在本实施例中，顺时针方向参照图4中箭头的所指方向。

实施例二

一种制动方法，包括以下步骤：

S1：制动时，驱动总成1驱动摇臂41绕驱动总成1的输出端沿顺时针方向做圆周运动，通过摇臂销44将圆周运动转换为关节轴承43和制动推杆42的轴向运动，进而推动制动推杆42插入制动泵总成2的输入端内；

S2：行程监测器3监测摇臂41的旋转角度，并传输至驱动总成1，由驱动总成1根据角度数值控制驱动总成1的驱动状态；

S3：当角度数值达到预设阈值时，驱动总成1停止驱动；

S4：撤销制动时，驱动总成1驱动摇臂41绕驱动总成1的输出端沿逆时针方向做圆周运动，并带动制动推杆42远离制动泵总成2的输入端。

具体的，在本实施例中，驱动总成1在收到无人车控制中心的制动命令后执行制动动作，并根据角度传感器31对摇臂41的旋转角度进行实时监测，监测所得的监测数值将传递至驱动总成1上，使驱动总成1将所收到的制动命令与角度传感器31的监测数据结合，判断是否继续执行制动动作，若角度传感器31的监测数值小于所收到的制动命令中的角度阈值，则驱动总成1继续传动，直至监测数值达到角度阈值为止。

综上所述，本发明提供的一种无人车制动机构及制动方法，将驱动总成通过推杆总成与制动泵总成传动连接，将圆周运动转换为直线运动，使驱动总成在于制动泵总成相互垂直的情况下，能够可靠传动，制动机构整体的制动功能稳定、可靠；并能通过角度传感器对摇臂进行旋转角度的监测，实现精准控制，提高制动动作的准确性和可靠性。本发明集成度高，占用空间小，制动功能可靠。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种无人车制动机构，其特征在于，包括驱动总成、制动泵总成、行程监测器和呈类L型的推杆总成；

所述制动泵总成的轴线与所述驱动总成的轴线相互垂直，使所述制动泵总成的输入端与所述驱动总成的输出端相互垂直设置；

所述制动泵总成和所述驱动总成通过所述推杆总成传动连接；

所述行程监测器包括角度传感器、传动轴和第二支架；

所述第二支架的一端装设于第一支架上；

所述第二支架的另一端位于所述推杆总成的输入端上方；

所述角度传感器装设于所述第二支架的另一端上，且所述角度传感器通过所述传动轴与所述推杆总成的输入端传动连接；

所述行程监测器与所述推杆总成连接，用于监测所述推杆总成的输出端的制动行程；

所述行程监测器与所述驱动总成电连接，用于通过所述驱动总成控制所述推杆总成的行程。

2.根据权利要求1所述的一种无人车制动机构，其特征在于，所述制动泵总成包括泵体和第一支架；

所述第一支架装设于所述驱动总成的上方，所述泵体与所述驱动总成相互垂直地装设于所述第一支架的一侧；

所述驱动总成的输出端穿过所述第一支架设置并与所述推杆总成的输入端传动连接；

所述行程监测器的固定端装设于所述第一支架上，所述行程监测器的检测端与所述推杆总成的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的一种无人车制动机构，其特征在于，所述推杆总成包括摇臂、制动推杆、关节轴承和摇臂销；

所述摇臂的输入端与所述驱动总成的输出端传动连接；

所述摇臂的输出端通过所述摇臂销与所述关节轴承的输入端传动连接，所述关节轴承的输出端通过所述制动推杆与所述制动泵总成的输入端连接，使所述摇臂和所述关节轴承构成L型；

所述摇臂销用于将所述摇臂的圆周运动转换为所述关节轴承的轴向运动。

4.根据权利要求3所述的一种无人车制动机构，其特征在于，所述摇臂销由上至下依次穿过所述关节轴承的输入端和所述摇臂的输出端设置；

所述摇臂销位于所述关节轴承上方的一端沿径向插设有开口销。

5.根据权利要求4所述的一种无人车制动机构，其特征在于，所述开口销能够抵压于所述关节轴承的输入端顶部。

6.根据权利要求3所述的一种无人车制动机构，其特征在于，所述制动推杆与所述关节轴承的输出端可拆卸连接。

7.一种制动方法，应用于权利要求1～6任一所述的无人车制动机构，其特征在于，包括以下步骤：

S1：制动时，驱动总成驱动摇臂绕所述驱动总成的输出端沿顺时针方向做圆周运动，并推动制动推杆插入制动泵总成的输入端内；

S2：行程监测器监测摇臂的旋转角度，并传输至驱动总成，由驱动总成根据角度数值控制驱动总成的驱动状态；

S3：当角度数值达到预设阈值时，驱动总成停止驱动；

S4：撤销制动时，驱动总成驱动摇臂绕所述驱动总成的输出端沿逆时针方向做圆周运动，并带动制动推杆远离制动泵总成的输入端。

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