CN116080616B - 一种新能源汽车驻车制动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制动设备技术领域，且公开了一种新能源汽车驻车制动器，所述动作缸或储能缸中设有液压传感器，所述控制阀在触发驻车时或解除驻车时开启并在液压传感器检测到的压力值达到压力的设定值后关闭，所述电机在液压传感器检测到的压力值达到压力的设定值后反转回退到起始位置。该新能源汽车驻车制动器，利用储能弹簧的弹力解除制动力，相比较电机驱动，储能弹簧驱动顶杆的行程短，响应快，提供的制动力可灵活的调整，降低车辆安全使用需要的冗余量，同时可以在意外情况下发生溜车时提高驻车制动力，还有利用电机的扭矩提供制动力，电机不会发生慢转和堵转的现象，电机采用普通的电机即能满足需要，降低新能源汽车的成本。

Description

一种新能源汽车驻车制动器

技术领域

本发明涉及制动设备技术领域，具体为一种新能源汽车驻车制动器。

背景技术

新能源汽车一般采用电子手刹，并具有自动驻车功能，其通过电机代替人力驱动制动钳动作，产生制动力，使车辆保持静止或解除静止状态。

电子手刹的电机功率通常不高，因此，其上通常设置有减速机构，以增加扭矩，保证制动钳有足够大的夹紧力以提供制动力。也因此，使得电子手刹的响应速度要慢于车辆驱动电机的响应速度，即，在踩下油门时，车辆移动先于车辆解除驻车状态，在车辆驻车解除后，汽车移动阻力猛然减少，会感觉到车辆有明显的前冲现象，影响驾驶体验。

进一步地，为了减少车辆的前冲，自动驻车的制动力通常设置在一个较小的范围内，使其恰好能够使车辆静止，在踩下油门踏板时，由于制动力较小，不会产出明显的前冲现象，但是，驻车时的制动力由电机的扭矩决定，而力矩电机的扭矩是恒定的，使得驻车的制动力不能根据车况而调整，因此，制动力需要设置足够的冗余，以应对车辆制动力下降的问题，即，驻车时的制动力仍然相对较高。

更进一步地，由于驻车电机需要在静止时提供足够大的扭矩，因此需要在堵转时仍能正常运行，即驻车电机必须使用特种的力矩电机，相比较普通电机，力矩电机的成本较高。

发明内容

针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种新能源汽车驻车制动器的技术方案，该新能源汽车驻车制动器，利用储能弹簧的弹力解除制动力，行程短，响应快，可以与汽车运动达到同步，减少解除制动力时产生的顿挫感，其次，提供的制动力可灵活的调整，降低车辆安全使用需要的冗余量，并可以在意外情况下发生溜车时提高驻车制动力，还有利用电机的扭矩提供制动力，同时利用控制阀锁定顶杆位置，使制动力不随着驱动架回退而变化，电机采用普通的电机即能满足需要，降低新能源汽车的成本，解决了背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种新能源汽车驻车制动器，包括与轮辋固定连接的制动盘和与车架固定连接的制动钳，所述制动钳用于夹紧制动盘，所述制动钳连接有带动制动钳动作的驱动器，所述驱动器包括壳体和顶杆，所述壳体的一侧设有电机，所述电机传动连接有减速器，所述减速器传动连接有轴向移动的驱动架，所述壳体中设有动作缸和储能缸，所述动作缸和储能缸之间设有控制动作缸和储能缸连通的控制阀，所述动作缸内活动连接有驱动塞，所述驱动架的一端延伸入动作缸中并抵接驱动塞，所述储能缸中活动连接有储能塞，所述储能塞和驱动塞之间充入压力介质，所述储能塞连接有储能弹簧和顶杆，所述储能塞驱动顶杆顶出时同步驱动储能弹簧压缩；

所述动作缸或储能缸中设有液压传感器，所述控制阀在触发驻车时或解除驻车时开启并在液压传感器检测到的压力值达到压力的设定值后关闭，所述电机在液压传感器检测到的压力值达到压力的设定值后反转回退到起始位置。

优选的，所述储能弹簧连接有托盘，所述驱动架回退时驱动托盘挤压储能弹簧。

优选的，所述驱动架与减速器之间设有驱动环，所述驱动环通过连接架连接有随动环，所述随动环通过连接柱与托盘固定连接。

优选的，所述压力的设定值在初始时赋予最小值，在驻车状态下，当检测到车轮转动信号时，所述压力的设定值逐级增大直至转动信号消失，所述控制阀和电机在液压传感器检测到的压力值达到压力的设定值后，且压力在设定时长T1后仍保持不变后响应。

优选的，所述液压传感器设于动作缸中，在驻车状态下，在检测到车轮旋转信号时，所述电机驱动驱动架朝驱动塞移动，并在液压传感器检测到的压力值大于最终的设定值时，再触发控制阀开启。

优选的，所述控制阀为电磁阀，所述压力介质为液压油。

优选的，所述压力介质为磁流变液，所述控制阀为磁力通道，在触发驻车时或解除驻车时，所述控制阀断电没有磁力，在液压传感器检测到的压力值达到压力的设定值后，所述控制阀通电产生磁力，使液体不能在控制阀中流通。

本发明具备以下有益效果：

1、该新能源汽车驻车制动器，利用储能弹簧的弹力解除制动力，相比较电机驱动，储能弹簧驱动顶杆的行程短，响应快，可以与汽车运动达到同步，减少解除制动力时产生的顿挫感，提高行驶体验。

2、该新能源汽车驻车制动器，提供的制动力可灵活的调整，一方面，可以自动跟随着车况灵活的调整制动力，降低车辆安全使用需要的冗余量，使车辆频繁启停时行走的更加平稳，另一方面，可以在意外情况下发生溜车时提高驻车制动力，进一步提高车辆使用的安全性。

3、该新能源汽车驻车制动器，利用电机的扭矩提供制动力，同时利用控制阀锁定顶杆位置，使制动力不随着驱动架回退而变化，在此过程中，电机不会发生慢转和堵转的现象，电机采用普通的电机即能满足需要，降低新能源汽车的成本。

附图说明

图1为本发明中驱动器侧前方视角的局部剖视图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明等轴侧视角的局部剖视图；

图4为本发明中驱动器的正视图；

图5为本发明中驱动架和托盘的连接结构示意图。

图中：1、制动盘；2、制动钳；3、驱动器；31、壳体；32、电机；33、减速器；34、隔板；35、动作缸；36、储能缸；37、驱动架；38、驱动塞；39、控制阀；310、储能塞；311、储能弹簧；312、顶杆；313、托盘；314、随动环；315、驱动环。

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。

请参阅图1-图4，一种新能源汽车驻车制动器，包括与轮辋固定连接的制动盘1和与车架固定连接的制动钳2，制动钳2用于夹紧制动盘1，制动钳2连接有带动制动钳2动作的驱动器3，驱动器3包括壳体31和顶杆312，壳体31与制动钳2活动连接，即壳体31能够相对于制动钳2整体移动，壳体31的两侧与制动钳2的外钳固定连接，顶杆312顶在制动钳2的内钳上，顶杆312伸出时，顶紧内钳使其解除制动盘1，同时壳体31整体后退，拉动外钳，使内外钳动作，夹紧制动盘1，壳体31的一侧设有电机32，电机32传动连接有减速器33，减速器33为行星减速器，电机32通过齿轮与减速器33的太阳轮传动连接，减速器33传动连接有驱动架37，并驱动驱动架37轴向运动，减速器33的行星架连接有输出轴，输出轴与驱动架37螺纹连接，驱动架37的与壳体31之间设置有限位结构，用于限制驱动架37转动，从而保证输出轴转动带动驱动架37轴向运动，壳体31中设有动作缸35和储能缸36，动作缸35和储能缸36之间设有将动作缸35和储能缸36隔开的隔板34，隔板34使动作缸35和储能缸36之间相对封闭，隔板34上设有控制阀39，控制阀39控制动作缸35和储能缸36之间的连通，动作缸35内活动连接有驱动塞38，驱动架37的一端延伸入动作缸35中并抵接驱动塞38，动作缸35、驱动架37和输出轴同轴，驱动架37向下运动时可带动驱动塞38同步移动，驱动架37回退时，二者分开，储能缸36中活动连接有储能塞310，储能塞310和驱动塞38之间充入液压油，储能塞310连接有储能弹簧311和顶杆312，储能塞310驱动顶杆312顶出时同步驱动储能弹簧311压缩。动作缸35或储能缸36中设有液压传感器，控制阀39在驻车时开启或解除驻车时并在液压传感器检测到的压力值达到压力的设定值后关闭，电机32在液压传感器检测到的压力值达到压力的设定值后反转回退到起始位置，即，在驻车动作时驱动架37驱动驱动塞38移动，进而驱动储能塞310带动顶杆312移动，在到达预设的制动力后，控制阀39关闭，驱动架37回退，驱动塞38不随着驱动架37回退而回退，解除驻车时，控制阀39开启，在储能弹簧311作用下，顶杆312快速回退，解除制动力。

请参阅图4-图5，储能弹簧311连接有托盘313，驱动架37回退时驱动托盘313挤压储能弹簧311，若电机32在提供制动压力的同时克服储能弹簧311的弹力，则需要电机32提供更大的扭矩，通过在驱动架37回退时挤压储能弹簧311，能够将提供制动压力和挤压储能弹簧311两个过程分开，降低对扭矩的要求。

驱动架37与减速器33之间设有驱动环315，驱动环315通过连接架连接有随动环314，随动环314通过连接柱与托盘313固定连接，驱动架37回退时，向上顶起驱动环315，带动随动环314和托盘313向上移动，挤压储能弹簧311，壳体31的顶部设有贯穿的滑槽，连接架的部分贯穿滑槽。

压力的设定值在初始时赋予最小值，在驻车状态下，当检测到车轮转动信号时，压力的设定值逐级增大直至转动信号消失，压力的设定值取最小值时，制动力的冗余小，解除制动力时制动钳2的运动行程小，可以更快地解除制动力，减少顿挫感，控制阀39和电机32在液压传感器检测到的压力值达到压力的设定值后，且压力在设定时长T1后仍保持不变后响应，当发生溜车时，车辆每隔T2时长检测一下是否有车轮转动信号，有则继续增加，没有则保持当其制动力，T2为毫秒级，由于初始时，转动速度慢，制动力增加即可使车辆停止转动，逐步增加制动力引起的溜车距离可以忽略不计。

液压传感器设于动作缸35中，在驻车状态下，在检测到车轮旋转信号时，电机32驱动驱动架37朝驱动塞38移动，并在液压传感器检测到的压力值大于最终的设定值时，再触发控制阀39开启，避免制动力突然减少，使车辆溜车的速度快速增加，避免意外因素引起的溜车。

控制阀39为电磁阀，压力介质为液压油。

实施例二

与实施例一不同之处在于，压力介质为磁流变液，控制阀39为磁力通道，通道侧壁缠绕线圈以提供磁力，在触发驻车时或解除驻车时，控制阀39断电没有磁力，在液压传感器检测到的压力值达到压力的设定值后，控制阀39通电产生磁力，使液体不能在控制阀39中流通，相对于实施例一，采取磁流变液能在通断电一瞬间响应，进一步提高解除驻车状态的速度。

本发明的工作原理及工作流程：

在踩下制动踏板后，车辆静止一段时间后，触发驻车，电机32转动驱动驱动架37轴向移动，带动驱动塞38向下移动，通过压力介质驱动储能塞310和顶杆312移动，顶杆312驱动制动钳2夹紧制动盘1产生制动力，当液压感应器感应到的压力值达到压力的设定值后，即制动力达到设定值，电机32停止转动，并反向转动，驱动驱动架37回退到初始位置，同时控制阀39在电机32反转前先行关闭，保证制动力的稳定。

在解除制动时，控制阀39开启，在储能弹簧311的弹力作用下，顶杆312及时回缩，制动钳2松开制动盘1，解除驻车状态。

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 (8)

1.一种新能源汽车驻车制动器，包括与轮辋固定连接的制动盘（1）和与车架固定连接的制动钳（2），所述制动钳（2）用于夹紧制动盘（1），所述制动钳（2）连接有带动制动钳（2）动作的驱动器（3），所述驱动器（3）包括壳体（31），所述壳体（31）的一侧设有电机（32），所述电机（32）传动连接有减速器（33）；

其特征在于：所述减速器（33）传动连接有轴向移动的驱动架（37），所述壳体（31）中设有动作缸（35）和储能缸（36），所述动作缸（35）和储能缸（36）之间设有控制动作缸（35）和储能缸（36）连通的控制阀（39），所述动作缸（35）内活动连接有驱动塞（38），所述驱动架（37）的一端延伸入动作缸（35）中并抵接驱动塞（38），所述储能缸（36）中活动连接有储能塞（310），所述储能塞（310）和驱动塞（38）之间充入压力介质，所述储能塞（310）连接有储能弹簧（311）和顶杆（312），所述储能塞（310）驱动顶杆（312）顶出时同步驱动储能弹簧（311）压缩；

所述动作缸（35）或储能缸（36）中设有液压传感器，所述控制阀（39）在触发驻车时或解除驻车时开启并在液压传感器检测到的压力值达到压力的设定值后关闭，所述电机（32）在液压传感器检测到的压力值达到压力的设定值后反转回退到起始位置。

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车驻车制动器，其特征在于：所述动作缸（35）和储能缸（36）之间设有将动作缸（35）和储能缸（36）隔开的隔板（34），所述控制阀（39）设于隔板（34）上。

3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车驻车制动器，其特征在于：所述储能弹簧（311）连接有托盘（313），所述驱动架（37）回退时驱动托盘（313）挤压储能弹簧（311）。

4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车驻车制动器，其特征在于：所述驱动架（37）与减速器（33）之间设有驱动环（315），所述驱动环（315）通过连接架连接有随动环（314），所述随动环（314）通过连接柱与托盘（313）固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车驻车制动器，其特征在于：所述压力的设定值在初始时赋予最小值，在驻车状态下，当检测到车轮转动信号时，所述压力的设定值逐级增大直至转动信号消失，所述控制阀（39）和电机（32）在液压传感器检测到的压力值达到压力的设定值后，且压力在设定时长T1后仍保持不变后响应。

6.根据权利要求5所述的一种新能源汽车驻车制动器，其特征在于：所述液压传感器设于动作缸（35）中，在驻车状态下，在检测到车轮旋转信号时，所述电机（32）驱动驱动架（37）朝驱动塞（38）移动，并在液压传感器检测到的压力值大于最终的设定值时，再触发控制阀（39）开启。

7.根据权利要求1所述的一种新能源汽车驻车制动器，其特征在于：所述控制阀（39）为电磁阀，所述压力介质为液压油。

8.根据权利要求1所述的一种新能源汽车驻车制动器，其特征在于：所述压力介质为磁流变液，所述控制阀（39）为磁力通道，在触发驻车时或解除驻车时，所述控制阀（39）断电没有磁力，在液压传感器检测到的压力值达到压力的设定值后，所述控制阀（39）通电产生磁力，使液体不能在控制阀（39）中流通。