CN114987215B - 一种新能源汽车制动控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车制动技术领域，且公开了一种新能源汽车制动控制系统，包括安装架、稳压器、发电机以及转动安装在安装架内壁的连接轴，所述安装架的内壁设置有动力机构，主轴的外表面的固定套接有两个二号刹车片，所述连接轴的外表面活动套接有两个连接筒，所述连接筒的内部活动套接有同步筒，两个所述同步筒的非相对端均固定连接有同步器。本发明通过持续拉伸三号弹簧产生的压力形成逐步增大的摩擦力，带动同步筒同步转动，在制动一开始便利用传动消耗车辆的动力，同时，利用同步器和卡环之间的适配卡合带动连接轴转动，从而将主轴的转动力利用发电机同步转化为电能，不仅提高了制动操作的优先级，提高了可靠性，还不耽误能量的回收。

Description

一种新能源汽车制动控制系统

技术领域

本发明属于汽车制动技术领域，具体为一种新能源汽车制动控制系统。

背景技术

新能源汽车区别于传统的燃油车，采用大量的蓄电池供电并直接驱动电机转动，从而为整车提供前进的动力，新能源汽车由于采用电能驱动，可以避免之间排放二氧化碳等温室气体，随着国家西部清洁能源(风能、地热能、太阳能)向东输送，使新能源汽车充电用的电能中的清洁能源比重越来越大，实现了真正的新能源，新能源汽车的制动控制系统与传统燃油车的制动控制系统整体一样，都是采用真空泵助力，然后推动刹车组件工作。

目前，新能源汽车的制动系统开始逐渐向刹车时车辆行驶惯性转化为电能的电量回收发展，车辆在制动时，其产生的高速转动力可带动发电机转动发电，从而将产生的电能输送给车辆电池，从而提高车辆的利用效率；申请号为CN112032221B的中国发明专利公开了一种新能源汽车制动装置，通过设置有传动组件实现发电机转轴与主轴之间的传动，通过高速转动产生的离心力大地自动制动组件转动从而实现对刹车盘的夹紧，在实现制动功能的同时，还能将主轴的动能转化为电能。

但该设计需要额外使用气缸才能推动传动组件运行，这大大降低了新能源汽车制动控制系统的可靠性，在制动过程中，刹车盘无法在第一时间被夹紧并产生制动功效，而是需要传动组件带动与发电机连接的安装轴转动后才能利用离心力带动自动制动组件运行，违背了制动优先、能量回收在后的原则，在紧急制动的时候，很容易出现制动不及时造成事故，安全性降低。

因此，本发明致力于设计一种可自动同步制动、能量回收、制动效果好的新能源汽车制动控制系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新能源汽车制动控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新能源汽车制动控制系统，包括安装架、稳压器、发电机以及转动安装在安装架内壁的连接轴，所述安装架的内壁设置有动力机构，主轴的外表面的固定套接有两个二号刹车片，所述连接轴的外表面活动套接有两个连接筒，所述连接筒的内部活动套接有同步筒，两个所述同步筒的非相对端均固定连接有同步器，所述连接轴外表面的两侧均开设有固定槽且通过固定槽活动卡接有卡环，所述连接轴外表面的两侧均固定套接有固定环，所述固定环和卡环之间弹性连接有一号弹簧，两个所述连接筒的外表面均活动铰接有伸缩杆，两个所述伸缩杆的伸缩端通过固定柱活动铰接且均通过连杆活动铰接有一号刹车片，两个所述一号刹车片之间设置有导向机构，主轴的外表面固定套接有花键，所述花键的外表面活动卡接有连接盘，所述连接盘与二号刹车片之间弹性连接有三号弹簧，汽车开始制动，所述连接筒带动同步筒和同步器向卡环移动，高速转动的所述主轴带动连接盘转动，在所述同步筒移动的过程中会与连接盘接触并产生摩擦力。

优选地，所述动力机构的内部密封安装有两个连接柱且分别与两个连接筒固定连接，所述动力机构的顶端与真空泵连通，所述稳压器与发电机电性连接，所述稳压器与车辆电池电性连接，所述发电机的输出轴与连接轴固定连接。

优选地，所述导向机构包括导向筒，所述导向筒的内部活动套接有二号弹簧，所述二号弹簧的两端均弹性连接有导向柱，所述导向柱的另一端与一号刹车片固定连接。

优选地，所述同步器朝向卡环的一侧开设有卡槽，所述卡环可适配卡接于卡槽内部。

优选地，所述固定柱固定连接在安装架顶部的前侧，所述伸缩杆和连杆绕固定柱的轴向可最大扩张转动至20°角。

优选地，所述连接盘和二号刹车片的数量均为两个且对称分布在主轴外表面的左右两侧,两个所述一号刹车片均位于两个所述二号刹车片之间。

优选地，所述卡环的内环面设有凸起，所述凸起适配卡接于固定槽内，所述卡环绕自身轴向转动45°后可与卡槽适配重合。

优选地，所述连接盘适配套接在花键的外表面且可沿花键的轴向移动。

优选地，汽车开始制动时，所述连接盘和同步筒的纵截面形状均为圆形且相交。

本发明的有益效果如下：

1、本发明通过设置有连接筒在动力机构的作用下向连接轴的两端逆向移动，通过伸缩杆和连杆带动两个一号刹车片同步移动，在制动系统开始运行时第一时间保证一号刹车片与二号刹车片接触，同时，利用连接筒带动同步筒和同步器沿连接轴的轴向同步逆向移动，利用同步筒在移动过程中与连接盘接触并带动，利用持续拉伸三号弹簧产生的压力形成逐步增大的摩擦力，带动同步筒同步转动，在制动一开始便利用传动消耗车辆的动力，同时，利用同步器和卡环之间的适配卡合带动连接轴转动，从而将主轴的转动力利用发电机同步转化为电能，不仅提高了制动操作的优先级，提高了可靠性，还不耽误能量的回收。

2、本发明还通过设置有同步筒与连接盘、同步器和卡环等分担了二号刹车片的制动压力，延长了装置的使用寿命,在连接筒带动同步筒向卡环的方向移动时，通过同步筒与连接盘接触并利用三号弹簧经拉伸产生的摩擦力消耗主轴的转动动力，随着同步筒与连接盘接触并逐渐移动，三号弹簧被拉伸的程度增大，在此期间，主轴的转动动力进一步消耗，通过设置有卡环和同步器之间的卡合适配带动连接轴转动，将制动中后期的主轴的转动动力经过同步供发电机使用，将转动机械能转化为电能并输送给车辆电池，综上，一号刹车片与二号刹车片、同步筒和连接盘、卡环和同步器的三个阶段不同程度地对主轴的转动动力进行消耗，极大的降低了二号刹车片与一号刹车片之间的磨损压力，延长了装置的使用寿命。

3、本发明还通过三号弹簧和一号弹簧等实现了制动过程中能量回收部件的自动离合操作，利用三号弹簧在被拉伸时逐渐增大的回弹力加大连接盘与同步筒之间的摩擦力并使两者最终可同步转动，实现主轴转动动力的传输，然后在卡环卡进卡槽内部时，带动发电机转动并实现电能的转化，在制动复位后，利用导向机构带动连杆和伸缩杆复位，使同步筒复位并逐渐脱离与连接盘的接触，实现自动离合，相比较现有技术中的齿轮传动，可避免高速转动下的打齿效应，同时，随着连接盘与同步筒之间摩擦力逐渐增大，两者的运动趋向于相对静止，从而避免了部件的磨损，提高离合操作的安全性。

附图说明

图1为本发明整体结构的俯视外观示意图；

图2为本发明整体结构的正面外观示意图；

图3为本发明整体结构的俯视立体外观示意图；

图4为本发明图3中A处结构的放大示意图；

图5为本发明整体结构的正面立体外观示意图；

图6为本发明图5中B处结构的放大示意图；

图7为本发明连接轴、连接筒、同步筒、同步器、卡环、固定环、伸缩杆、连杆和导向机构的分离示意图；

图8为本发明连接筒、同步筒、同步器、卡环、固定槽、固定环和一号弹簧的分离示意图。

图中：1、安装架；2、稳压器；3、发电机；4、连接轴；5、主轴；6、动力机构；7、连接筒；8、同步筒；9、同步器；91、卡槽；10、卡环；11、固定槽；12、固定环；13、一号弹簧；14、伸缩杆；15、固定柱；16、连杆；17、一号刹车片；18、导向机构；181、导向筒；182、二号弹簧；183、导向柱；19、花键；20、连接盘；21、二号刹车片；22、三号弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

如图1至图8所示，本发明实施例提供了一种新能源汽车制动控制系统，包括安装架1、稳压器2、发电机3以及转动安装在安装架1内壁的连接轴4，安装架1的内壁设置有动力机构6，主轴5的外表面的固定套接有两个二号刹车片21，连接轴4的外表面活动套接有两个连接筒7，连接筒7的内部活动套接有同步筒8，两个同步筒8的非相对端均固定连接有同步器9，连接轴4外表面的两侧均开设有固定槽11且通过固定槽11活动卡接有卡环10，连接轴4外表面的两侧均固定套接有固定环12，固定环12和卡环10之间弹性连接有一号弹簧13，两个连接筒7的外表面均活动铰接有伸缩杆14，两个伸缩杆14的伸缩端通过固定柱15活动铰接且均通过连杆16活动铰接有一号刹车片17，两个一号刹车片17之间设置有导向机构18，主轴5的外表面固定套接有花键19，花键19的外表面活动卡接有连接盘20，连接盘20与二号刹车片21之间弹性连接有三号弹簧22，汽车开始制动，连接筒7带动同步筒8和同步器9向卡环10移动，高速转动的主轴5带动连接盘20转动，在同步筒8移动的过程中会与连接盘20接触并产生摩擦力；

本装置在工作时，即汽车开始制动，动力机构6带动两个连接筒7逆向移动，通过带动伸缩杆14和连杆16，从而将两个一号刹车片17的距离拉远，使左右两个一号刹车片17分别与各自对应的二号刹车片21接触并产生摩擦力，与此同时，连接筒7带动同步筒8和同步器9向卡环10移动，高速转动的主轴5带动连接盘20转动，在同步筒8移动的过程中会与连接盘20接触并产生摩擦力，同步筒8逐渐被连接盘20带动并转动，随着同步筒8和同步器9持续移动，连接盘20与同步筒8之间的摩擦力增大并致使转速同步，此时同步器9与卡环10接触，并通过转动使两者重合，卡环10卡合进入同步器9的内部，从而通过卡环10带动连接轴4转动，使发电机3获得转动的机械能并转化为电能，电能通过稳压器2输送给车辆电池，实现能量回收，一号刹车片17与二号刹车片21持续接触并产生摩擦阻力，在整个制动系统工作开始便进行制动，主轴5的转速很快降低，实现制动功能。

本发明通过设置有连接筒7在动力机构6的作用下向连接轴4的两端逆向移动，通过伸缩杆14和连杆16带动两个一号刹车片17同步移动，在制动系统开始运行时第一时间保证一号刹车片17与二号刹车片21接触，同时，利用连接筒7带动同步筒8和同步器9沿连接轴4的轴向同步逆向移动，利用同步筒8在移动过程中与连接盘20接触并带动，利用持续拉伸三号弹簧22产生的压力形成逐步增大的摩擦力，带动同步筒8同步转动，在制动一开始便利用传动消耗车辆的动力，同时，利用同步器9和卡环10之间的适配卡合带动连接轴4转动，从而将主轴5的转动力利用发电机3同步转化为电能，不仅提高了制动操作的优先级，提高了可靠性，还不耽误能量的回收。

本发明还通过设置有同步筒8与连接盘20、同步器9和卡环10等分担了二号刹车片21的制动压力，延长了装置的使用寿命,在连接筒7带动同步筒8向卡环10的方向移动时，通过同步筒8与连接盘20接触并利用三号弹簧22经拉伸产生的摩擦力消耗主轴5的转动动力，随着同步筒8与连接盘20接触并逐渐移动，三号弹簧22被拉伸的程度增大，在此期间，主轴5的转动动力进一步消耗，通过设置有卡环10和同步器9之间的卡合适配带动连接轴4转动，将制动中后期的主轴5的转动动力经过同步供发电机3使用，将转动机械能转化为电能并输送给车辆电池，综上，一号刹车片17与二号刹车片21、同步筒8和连接盘20、卡环10和同步器9的三个阶段不同程度地对主轴5的转动动力进行消耗，极大的降低了二号刹车片21与一号刹车片17之间的磨损压力，延长了装置的使用寿命。

本发明还通过三号弹簧22和一号弹簧13等实现了制动过程中能量回收部件的自动离合操作，利用三号弹簧22在被拉伸时逐渐增大的回弹力加大连接盘20与同步筒8之间的摩擦力并使两者最终可同步转动，实现主轴5转动动力的传输，然后在卡环10卡进卡槽91内部时，带动发电机3转动并实现电能的转化，在制动复位后，利用导向机构18带动连杆16和伸缩杆14复位，使同步筒8复位并逐渐脱离与连接盘20的接触，实现自动离合，相比较现有技术中的齿轮传动，可避免高速转动下的打齿效应，同时，随着连接盘20与同步筒8之间摩擦力逐渐增大，两者的运动趋向于相对静止，从而避免了部件的磨损，提高离合操作的安全性。

其中，动力机构6的内部密封安装有两个连接柱且分别与两个连接筒7固定连接，动力机构6的顶端与真空泵连通，稳压器2与发电机3电性连接，稳压器2与车辆电池电性连接，发电机3的输出轴与连接轴4固定连接；

稳压器2与车辆电池电性连接，发电机3运行产生的电能可经过稳压器2输送，动力机构6可在真空泵的作用下对驾驶员踩下制动踏板后提供助力，辅助驾驶员进行省力制动操作。

其中，导向机构18包括导向筒181，导向筒181的内部活动套接有二号弹簧182，二号弹簧182的两端均弹性连接有导向柱183，导向柱183的另一端与一号刹车片17固定连接；

导向机构18用于保证两个一号刹车片17在移动过程中始终保持与二号刹车片21之间平行，在高速接触并摩擦时可保证摩擦面积均匀，在连杆16带动一号刹车片17转动时，导向筒181可通过对导向柱183进行限位导向，避免一号刹车片17在转动过程中发生角度偏移现象。

其中，同步器9朝向卡环10的一侧开设有卡槽91，卡环10可适配卡接于卡槽91内部；

卡槽91与卡环10可适配卡接，在同步筒8带动同步器9向卡环10移动时，可通将卡环10卡进卡槽91的内部带动连接轴4转动，从而为发电机3的运行提供动力。

其中，固定柱15固定连接在安装架1顶部的前侧，伸缩杆14和连杆16绕固定柱15的轴向可最大扩张转动至20°角；

固定柱15用于两个伸缩杆14的伸缩端，保持伸缩杆14在转动适配的过程中可以顺利带动一号刹车片17移动并执行制动任务。

其中，连接盘20和二号刹车片21的数量均为两个且对称分布在主轴5外表面的左右两侧,两个一号刹车片17均位于两个二号刹车片21之间；

二号刹车片21的数量为两个，使其可执行双倍的摩擦制动任务，可大大减小制动距离，减小磨损，提高一号刹车片17和二号刹车片21的使用寿命。

其中，卡环10的内环面设有凸起，凸起适配卡接于固定槽11内，卡环10绕自身轴向转动45°后可与卡槽91适配重合；

卡环10内部的凸起部分可完美卡合在固定槽11内部，在卡环10沿连接轴4的轴向移动时还能带动连接轴4转动，实现同步筒8和同步器9在移动过程中带动连接轴4转动的功能，从而为发电机3发电提供动力。

其中，连接盘20适配套接在花键19的外表面且可沿花键19的轴向移动；

连接盘20与同步筒8在接触后先是相互摩擦，然后逐渐静止并带动同步筒8转动，从而在连接盘20所受的压力越来越大时，两者之间的传递连接更加紧密和稳定。

其中，汽车开始制动时，连接盘20和同步筒8的纵截面形状均为圆形且相交；

连接盘20和同步筒8的接触面只有在相交状态才能通过相互摩擦，从而带动同步筒8转动，实现动力的传递。

工作原理及使用流程：

本装置在工作时，即汽车开始制动，动力机构6带动两个连接筒7逆向移动，通过带动伸缩杆14和连杆16，从而将两个一号刹车片17的距离拉远，使左右两个一号刹车片17分别与各自对应的二号刹车片21接触并产生摩擦力，与此同时，连接筒7带动同步筒8和同步器9向卡环10移动，高速转动的主轴5带动连接盘20转动，在同步筒8移动的过程中会与连接盘20接触并产生摩擦力，同步筒8逐渐被连接盘20带动并转动，随着同步筒8和同步器9持续移动，连接盘20与同步筒8之间的摩擦力增大并致使转速同步，此时同步器9与卡环10接触，并通过转动使两者重合，卡环10卡合进入同步器9的内部，从而通过卡环10带动连接轴4转动，使发电机3获得转动的机械能并转化为电能，电能通过稳压器2输送给车辆电池，实现能量回收，一号刹车片17与二号刹车片21持续接触并产生摩擦阻力，在整个制动系统工作开始便进行制动，主轴5的转速很快降低，实现制动功能。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种新能源汽车制动控制系统，包括安装架(1)、稳压器(2)、发电机(3)以及转动安装在安装架(1)内壁的连接轴(4)，所述安装架(1)的内壁设置有动力机构(6)，主轴(5)的外表面的固定套接有两个二号刹车片(21)，其特征在于：所述连接轴(4)的外表面活动套接有两个连接筒(7)，所述连接筒(7)的内部活动套接有同步筒(8)，两个所述同步筒(8)的非相对端均固定连接有同步器(9)，所述连接轴(4)外表面的两侧均开设有固定槽(11)且通过固定槽(11)活动卡接有卡环(10)，所述连接轴(4)外表面的两侧均固定套接有固定环(12)，所述固定环(12)和卡环(10)之间弹性连接有一号弹簧(13)，两个所述连接筒(7)的外表面均活动铰接有伸缩杆(14)，两个所述伸缩杆(14)的伸缩端通过固定柱(15)活动铰接且均通过连杆(16)活动铰接有一号刹车片(17)，两个所述一号刹车片(17)之间设置有导向机构(18)，主轴(5)的外表面固定套接有花键(19)，所述花键(19)的外表面活动卡接有连接盘(20)，所述连接盘(20)与二号刹车片(21)之间弹性连接有三号弹簧(22)，汽车开始制动，所述连接筒(7)带动同步筒(8)和同步器(9)向卡环(10)移动，高速转动的所述主轴(5)带动连接盘(20)转动，在所述同步筒(8)移动的过程中会与连接盘(20)接触并产生摩擦力。

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车制动控制系统，其特征在于：所述动力机构(6)的内部密封安装有两个连接柱且分别与两个连接筒(7)固定连接，所述动力机构(6)的顶端与真空泵连通，所述稳压器(2)与发电机(3)电性连接，所述稳压器(2)与车辆电池电性连接，所述发电机(3)的输出轴与连接轴(4)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车制动控制系统，其特征在于：所述导向机构(18)包括导向筒(181)，所述导向筒(181)的内部活动套接有二号弹簧(182)，所述二号弹簧(182)的两端均弹性连接有导向柱(183)，所述导向柱(183)的另一端与一号刹车片(17)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车制动控制系统，其特征在于：所述同步器(9)朝向卡环(10)的一侧开设有卡槽(91)，所述卡环(10)可适配卡接于卡槽(91)内部。

5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车制动控制系统，其特征在于：所述固定柱(15)固定连接在安装架(1)顶部的前侧，所述伸缩杆(14)和连杆(16)绕固定柱(15)的轴向可最大扩张转动至20°角。

6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车制动控制系统，其特征在于：所述连接盘(20)和二号刹车片(21)的数量均为两个且对称分布在主轴(5)外表面的左右两侧,两个所述一号刹车片(17)均位于两个所述二号刹车片(21)之间。

7.根据权利要求4所述的一种新能源汽车制动控制系统，其特征在于：所述卡环(10)的内环面设有凸起，所述凸起适配卡接于固定槽(11)内，所述卡环(10)绕自身轴向转动45°后可与卡槽(91)适配重合。

8.根据权利要求1所述的一种新能源汽车制动控制系统，其特征在于：所述连接盘(20)适配套接在花键(19)的外表面且可沿花键(19)的轴向移动。

9.根据权利要求1所述的一种新能源汽车制动控制系统，其特征在于：汽车开始制动时，所述连接盘(20)和同步筒(8)的纵截面形状均为圆形且相交。

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