CN118031772A - 一种执行器总成用锁止机构及锁止机构有效性的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制动卡钳领域，具有来说是一种执行器总成用锁止机构及锁止机构有效性的检测方法，所述锁止机构包括啮合齿轮；所述啮合齿轮连接第二电机；所述第二电机通过蜗轮蜗杆与啮合齿轮相连接；所述检测方法通过检测啮合齿轮的旋转角度判断啮合齿轮与传动齿轮的相对位置；在啮合齿轮与传动齿轮啮合完成后，根据第二电机中的电流变化得出锁止机构的啮合是否为可靠啮合；本发明公开了一种执行器总成用锁止机构及锁止机构有效性的检测方法，本发明通过对扇形齿轮的位置的检测以及通过电控机构识别出第二电机的电流信号；可以得到扇形齿轮是否与传动齿轮处于正常啮合状态，实现扇形齿轮与传动齿轮间可靠啮合的控制。

Description

一种执行器总成用锁止机构及锁止机构有效性的检测方法

技术领域

本发明涉及制动卡钳领域，具有来说是一种执行器总成用锁止机构及锁止机构有效性的检测方法。

背景技术

随着汽车电气化、智能化、线控化的发展，汽车的自动化驾驶等级越来越高，底盘线控化的需求也越来越高。

线控行车制动、线控停车制动、线控转向等零部件也不断发展并逐步开始产业化的预研。

目前线控液压制动技术已经逐步的成熟，并开始在汽车行业推广。

随着线控化需求的不断提高，线控机械制动布置灵活、环境友好、效率更高、响应更快、冗余充分的优点逐步显现，主流的主机厂和零部件供应商也纷纷开始线控机械制动的预研。

在现有线控机械制动技术中，存在不同的锁止机构，例如：棘轮锁止机构，电磁铁锁止机构，单向离合器锁止机构等；

但是现有锁止机构功能相对而言较为单一，主要就是实现锁止功能；另外，制动卡钳总成在夹紧时，会出现主电机突然失效的情况，而主电机失效，会出现卡钳总成夹紧甚至抱死情况，现有技术的锁止机构没有释放残余力的功能。

同时，现有锁止机构的锁止部件缺少控制，在锁止机构进行使用时常常会出现锁止部件间的相互干涉问题。

为了改善或者解决上述至少一个问题，就需要对现有锁止机构进行优化设计。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够释放卡钳残余力的锁止机构。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种执行器总成用锁止机构，包括啮合齿轮，所述啮合齿轮为扇形齿轮；所述啮合齿轮连接有驱动机构，所述驱动机构包括第二电机，所述第二电机通过蜗轮蜗杆机构与啮合齿轮相连接。

一种执行器总成用锁止机构有效性的检测方法，所述锁止机构包括啮合齿轮；所述啮合齿轮连接有驱动机构；所述驱动机构包括第二电机，所述第二电机控制啮合齿轮转动；所述啮合齿轮与执行器中的传动齿轮配合使用；

所述检测方法包括如下步骤：

通过检测啮合齿轮的旋转角度判断啮合齿轮与传动齿轮的相对位置。

在啮合齿轮与传动齿轮相互啮合前，需要调整传动齿轮位置，使得传动齿轮处于可以正常与啮合齿轮相互啮合的位置。

所述执行器总成还包括检测机构；通过检测机构得到啮合齿轮运动位置。

所述检测机构包括电控检测机构；

所述电控检测机构包括设置在啮合齿轮周边的电控检测部和设置在啮合齿轮上的电控识别部；

通过电控检测部与电控识别部的相互识别配合得到啮合齿轮的相对运动位置。

所述电控检测部包括机械开关；所述电控识别部包括与机械开关配合使用的槽体结构；所述槽体结构包括设置在啮合齿轮上的有效啮合槽。

所述槽体结构还包括设置在啮合齿轮上的解耦槽；所述有效啮合槽和解耦槽均为弧形槽。

所述检测机构包括机械检测机构；所述机械检测机构包括设置在啮合齿轮周边的机械检测部和设置在啮合齿轮上的机械识别部；

通过机械检测部与机械识别部的相互识别配合得到啮合齿轮的相对运动位置；

所述机械检测部包括分布在啮合齿轮周边的第一检测部和第二检测部；所述第一检测部与第二检测部分别为识别扇形齿轮运动的起点和止点；当扇形齿轮经过起点和止点时，通过检测第二电机中电流变化对扇形齿轮进行位置判断。

所述第一检测部和第二检测部包括间隔分布在啮合齿轮周边的限位块，所述机械识别部包括设置在啮合齿轮上的沉槽或者识别凸起。

所述啮合齿轮为扇形齿轮；所述扇形齿轮包括齿体，所述齿体上设有轮齿；所述扇形齿轮的齿体上至少设有一个轮齿。

检测啮合齿轮位置时，所述检测机构中的电控检测机构或者机械检测机构至少使用一个。

所述啮合齿轮连接有用于控制啮合齿轮旋转角度的限位结构。

所述限位结构包括设置在啮合齿轮周边的限位凸起，在啮合齿轮上设有与限位凸起配合使用的限定块。

所述啮合齿轮能够在第二电机的驱动下越过限位结构与传动齿轮反向啮合用于卡钳残余力的释放。

一种执行器总成用锁止机构有效性的检测方法，所述控制方法包括如下步骤：

步骤1：确定驻车请求；根据驻车请求；第二电机带动扇形齿轮转动，执行扇形齿轮与传动齿轮的啮合或不啮合的动作要求；

步骤2：对扇形齿轮位置进行判断；由电控机构控制第二电机带动扇形齿轮转动，由电控机构对第二电机的反馈信号进行检测和判断；

步骤3：在进行步骤2时，如果电控机构驱动第二电机的时间到达设定值，还无法检测到啮合齿轮位置变化的信号，则判断为系统故障，并上报错误；

如果能够正常检测到啮合齿轮位置的变化信号，进行下一步；

步骤4：随着步骤3完成后，要求扇形齿轮与传动齿轮相啮合，如果电控机构驱动第二电机的时间到达设定值，检测到第二电机电流发生设定变化；则判断为可靠啮合，并上报结果。

在进行步骤2前，需要有控制系统控制传动齿轮的位置，使得传动齿轮处于传动齿轮与扇形齿轮可以相互啮合的位置；所述传动齿轮连接有第一电机；所述第一电机用于调节传动齿轮位置。

本发明的优点在于：

本发明公开了一种执行器总成用锁止机构及锁止机构有效性的检测方法，本发明通过对扇形齿轮的位置的检测以及通过电控机构识别出第二电机的电流信号；可以得到扇形齿轮是否与传动齿轮处于正常啮合状态，实现扇形齿轮与传动齿轮间可靠啮合的控制，继而预防因为上述齿轮出现啮合不到位，而造成系统失效或功能衰退的问题，从根本上提高了执行器总成的可靠性和制动卡钳系统的安全性。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为控制方法流程图

图2，图3为扇形齿轮位置开关信号图

图4为扇形齿轮位置和电机电流图

图5为锁止及释放机构整体视图

图6为齿轮碰撞分析示意图

图7为锁止状态示意图

图8为非锁止状态示意图

图9为扇形齿轮有齿部与电机轴齿轮配合示意图

图10为扇形齿轮无齿部与电机轴齿轮配合示意图

上述图中的标记均为：

2、信号磁钢总成，3、传动齿轮，4、扇形齿轮，4a、有效啮合槽，4b、解耦槽，5、第二电机，7、第一电机，8、机械开关，9、安装支架，9a、凸台结构。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

一种执行器总成用锁止机构，包括啮合齿轮，所述啮合齿轮为扇形齿轮4；所述啮合齿轮连接有驱动机构，所述驱动机构包括第二电机5，所述第二电机5通过蜗轮蜗杆机构与啮合齿轮相连接；本发明公开的锁止机构主要是对卡钳总成进行锁紧，具体，本发明公开的啮合齿轮为锁止机构的一部分，在后续使用时，通过啮合齿轮与传动齿轮3的配合，可以实现锁止机构与执行器总成内的齿轮连接，另外因为啮合齿轮连接有蜗轮蜗杆结构，蜗轮与啮合齿轮相连接，蜗轮与啮合齿轮运动方式相同，蜗杆连接第二电机5，第二电机5带动蜗杆进行转动，蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮带动啮合齿轮转动，继而在后续使用时，可以根据需要改变啮合齿轮的位置，继而实现啮合齿轮与传动齿轮3之间的啮合装配，另外，在本发明中锁止机构需要具有锁止区间和解锁区间，所以在本发明中啮合齿轮采用的是扇形齿轮4，本发明公开的扇形齿轮4是指轮齿呈扇形分布，扇形齿轮4包括齿体，齿体还是呈圆柱状结构，在齿体上分布有轮齿，只是在实际设计时，只要求轮齿不全部布置在齿体的圆周上；这样的设计方式，可以使得锁止机构具有解锁区间和锁止区间，方便达到设计锁止机构的目的。

另外，在本发明中第二电机5为双向电机，第二电机5能够带动扇形齿轮4向两个方向进行转动。

本发明通过上述设计，使得本发明公开锁止机构除了具有简单的锁止和解锁作用外，还具有释放制动钳残余力的作用。

一种执行器总成用锁止机构有效性的检测方法，所述锁止机构包括啮合齿轮；所述啮合齿轮连接有驱动机构；所述驱动机构包括第二电机5，所述第二电机5控制啮合齿轮转动；所述啮合齿轮与执行器中的传动齿轮3配合使用；所述检测方法包括如下步骤：通过检测啮合齿轮的旋转角度判断啮合齿轮与传动齿轮3的相对位置；在啮合齿轮与传动齿轮3啮合完成后，根据第二电机5中的电流变化得出锁止机构的啮合是否为可靠啮合；本发明公开的检测方法，实际上就是检测啮合齿轮转动角度，从而判断其所在位置，通过判断其位置来判断其是否与传动齿轮能够正常；当其处于啮合位置时，因为处于啮合状态时，因为传动齿轮3处于静止状态，所以当啮合齿轮与传动齿轮3相啮合，第二电机5会发生堵转，而第二电机5在自身具有的电子控制单元(这里电子控制单元为下文电控机构的一部分，同时，电机自带电子控制单元属于现有技术，这里不再赘述)的检测下，得出第二电机5内的电流变化，从而得出啮合齿轮与传动齿轮3啮合的可靠性。

换言之，就是本发明公开的上述检测方法，可以通过电控机构控制传动齿轮3运动，并通过检测扇形齿轮4动作的位置，实现齿轮间的可靠啮合，预防齿轮啮合不到位，避免系统失效或功能衰退，提高了部件可靠性和系统安全性。

本发明的本质是通过检测扇形齿轮(啮合齿轮)的角度，来判断传动齿轮与扇形齿轮能否正常啮合。

进一步的，在本发明中所述执行器总成还包括检测机构；通过检测机构得到啮合齿轮运动位置；检测机构这里是一个统称，主要设计目的是为了检测啮合齿轮的转动位置以及后续第二电机5中电流的变化；为了达到设计目的，可以知道，本发明检测机构至少包括一个子部件结构，实际其包括多个子部件结构，例如第一电机7上的电子控制单元、第二电机5上的电子控制单元、下文的电控检测机构或者机械检测机构等等；各个子部件结构的设计目的是检测对应部件的位置或者信号；方便汇总得到啮合齿轮与传动齿轮3之间的啮合是否为可靠啮合。

进一步的，在本发明中所述检测机构包括电控检测机构；电控检测机构是一种用于检测啮合齿轮转动动作的检测结构，其主要目的还是为了识别啮合齿轮的动作位置，方便后续识别啮合齿轮与传动齿轮3之间的啮合。

具体，在本发明中所述电控检测机构包括设置在啮合齿轮周边的电控检测部和设置在啮合齿轮上的电控识别部；在本发明中这里啮合齿轮周边一般就是指锁止机构中的安装支架9，当然也可以是其他部件；这里电控检测部是设置在啮合齿轮周边部件上的，其检测端朝向啮合齿轮，并与啮合齿轮上的电控识别部相对布置，这样的设置，方便后续使用时电控检测部与电控识别部的配合使用，通过电控检测部与电控识别部的相互识别配合可以得到啮合齿轮的相对运动位置；方便控制啮合齿轮的动作位置，最终目的是保证啮合齿轮与传动齿轮3啮合的可靠性。

具体使用时，所述电控检测部包括设置在安装支架上的机械开关8；所述电控识别部包括与机械开关8配合使用的槽体结构；通过机械开关8在槽体结构内的移动，机械开关8产生对应的信号，从而实现扇形齿轮4实时动作位置的检测；当然这里电控检测部可以不使用上述机械开关8结构；也可以使用其他结构，例如检测识别部可以是设置在扇形齿轮4上的磁场或电场信号；电控检测部可以是霍尔式、磁阻式、电感式、电容式的开关信号或连续信号；在实际使用时可以根据实际情况进行选择。

另外，在本发明中电控识别部包括设置在啮合齿轮上的检测凸起块，通过检测凸起块与机械开关的配合(主要是检测凸起对机械开关的阻挡)，机械开关产生对应的信号，从而实现扇形齿轮4实时动作位置的检测。

在本发明中，当电控检测部为机械开关8；所述电控识别部为与机械开关8配合使用的槽体结构时；要求所述槽体结构包括设置在啮合齿轮上的有效啮合槽4a；有效啮合槽4a为一个弧形槽结构，机械开关8的端部伸入到有效啮合槽4a内部，实现啮合齿轮位置的检测；在本发明中有效啮合槽4a，为一段环形结构槽，当啮合齿轮停在这一段时，啮合齿轮上的轮齿相当于处于靠近传动齿轮3一侧，所以当电控检测部与该段电控识别部相互识别时，表示传动齿轮3与啮合齿轮可以有效啮合。

另外，所述槽体结构还包括设置在啮合齿轮上的解耦槽4b；所述有效啮合槽4a和解耦槽4b均为弧形槽；在本发明中解耦槽4b，也为一段环形结构槽，当机械开关8的端部可以伸入解耦槽4b内部，实现此时啮合齿轮位置的检测，而当啮合齿轮停在这一段时，啮合齿轮的轮齿已经脱离与传动齿轮3的啮合区域，所以当电控检测部与该段电控识别部相互识别时，此时传动齿轮3与啮合齿轮为解耦状态。

原理就是：当机械开关8端头进入位于两段槽时，电磁开关信号会发生改变，根据开关信号，可判断啮合齿轮的位置，通过此种控制方法来实现对扇形齿轮4的有效啮合位置检测；此处机械开关8(就是一个行程开关结构)的工作原理与本领域技术人员所公知，此处不赘述。

进一步的，在本发明中所述检测机构包括机械检测机构；所述机械检测机构包括设置在啮合齿轮周边的机械检测部和设置在啮合齿轮上的机械识别部；本发明公开的机械检测机构也是一个用于检测啮合齿轮位置的部件；本发明机械检测机构就是通过机械机构实现对啮合齿轮位置的检测；基础原理就是通过机械检测部与机械识别部的相互识别配合得到啮合齿轮的相对运动位置；

在具体实施时；在本发明中所述机械检测部包括分布在啮合齿轮周边的第一检测部和第二检测部；所述第一检测部与第二检测部分别为识别扇形齿轮4运动的起点和止点；当扇形齿轮4经过起点和止点时，因为机械识别部与机械检测部之间具有相互运动干涉的问题，也就是当啮合齿轮转动到机械识别部与机械检测部接触区域，第二电机5会发生堵转，而第二电机5堵转，第二电机5的电流就会发生变化，通过检测第二电机5中电流变化对扇形齿轮4进行位置判断。

进一步的，在本发明中所述第一检测部和第二检测部包括间隔分布在啮合齿轮周边的限位块，所述机械识别部包括设置在啮合齿轮上的沉槽或者识别凸起；本发明通过识别凸起与两个限位块的转动干涉，使得第二电机5发生堵转，从而实现对扇形齿轮4位置的判断；当然，这里第一检测部和第二检测以及机械识别部设置的结构或者部件还可以根据需要进行其他选择，但是只要能够实现啮合齿轮运动到此处时，能够发生堵转理论上都是可行的，当然，具体实施时以能实现本发明的目的为基础。

进一步的，在本发明中所述啮合齿轮为扇形齿轮4；所述扇形齿轮4包括齿体，所述齿体上设有轮齿；所述扇形齿轮4的齿体上至少设有一个轮齿；本发明公开的啮合齿轮为扇形齿轮4，使得啮合齿轮与传动齿轮3配合使用时，具有锁止区间和解耦区间，方便了锁止机构对传动齿轮3的啮合锁止；同时也为能够释放残余力提供了基础。

进一步的，在本发明中检测啮合齿轮位置时，所述检测机构中的电控检测机构或者机械检测机构至少使用一个；因为本发明检测啮合齿轮位置是本发明公开的检测方法的核心，所以在实际使用时，电控检测机构或者机械检测机构至少使用一个；这样的要求，可以保证啮合齿轮的检测是有机构能够得到的，方便整个操作的顺利进行；另外，在本发明中如果不考虑成本，在进行啮合齿轮位置检测时，可以电控检测机构或者机械检测机构都进行使用，这样的设计方式，可以保证啮合齿轮位置检测的精确性，同时两个机构还具有相互校准核对的作用。

进一步的，在本发明中所述啮合齿轮连接有用于控制啮合齿轮旋转角度的限位结构；本发明设置的限位结构主要是对扇形齿轮4解锁后的位置进行限定，避免扇形齿轮4反向转动，在另外一侧与传动齿轮3相啮合。

具体，在本发明中所述限位结构包括设置在啮合齿轮周边的限位凸起，在啮合齿轮上设有与限位凸起配合使用的限定块；所述限位凸起与限定块布置在同一圆周上；通过限位凸起与限定块的配合，可以起到相对限位作用，从而达到上述技术效果。

当然，上述限位结构只是具有一定的限位能力，但是其不具有强制的限位能力，在本发明实施时，要求啮合齿轮连接的转动轴6下方连接有支撑弹簧1(弹性部件)，支撑弹簧1的设置，使得锁止机构具有一定的纵向调节能力；本发明通过这样的设置，在后续使用时，使得啮合齿轮可以越过限位凸起与传动齿轮3相啮合，随后带动传动齿轮3转动，从而实现卡钳残余力的快速释放，具体，在本发明要求所述啮合齿轮能够在第二电机5的驱动下越过限位结构与传动齿轮3反向啮合用于卡钳残余力的释放；这里能够实现上述目的的基础是锁止机构具有一定的纵向跳动能力，所以上述支撑弹簧1在锁止机构中的设置是必要的；另外，在本发明中支撑弹簧1可以使用其他弹性机构代替，例如垫圈等；主要是能够实现转动轴6(啮合齿轮的上下跳动)即可。

另外，在本发明中在扇形齿轮4回转周向上增加限位结构，目的是保证扇形齿轮4在解开锁止状态后，不会在另一旋转方向上对齿轮啮合；同时要求锁止机构在设置所述限位结构后，在后续需要释放残余力的时候，扇形齿轮4可越过该限位结构，同时在可能的情况下要与电控系统形成配合；实现对扇形齿轮4越过限位机构的越齿齿数进行监控和识别。

一种执行器总成用锁止机构有效性的检测方法，所述控制方法包括如下步骤：

步骤1：确定驻车请求；根据驻车请求；第二电机5带动扇形齿轮4转动，执行扇形齿轮4与传动齿轮3的啮合或不啮合的动作要求；

步骤2：对扇形齿轮4位置进行判断；由电控机构控制第二电机5带动扇形齿轮4转动，由电控机构对第二电机5的反馈信号进行检测和判断；

步骤3：在进行步骤2时，如果电控机构驱动第二电机5的时间到达设定值，还无法检测到啮合齿轮位置变化的信号，则判断为系统故障，并上报错误；

如果能够正常检测到啮合齿轮位置的变化信号，进行下一步；

步骤4：随着步骤3完成后，要求扇形齿轮4与传动齿轮3相啮合，如果电控机构驱动第二电机5的时间到达设定值，检测到第二电机5电流发生设定变化；则判断为可靠啮合，并上报结果。

本发明通过上述操作步骤，可以对扇形齿轮4与传动齿轮3之间是否为可靠性啮合进行检测，预防齿轮啮合不到位，避免系统失效或功能衰退等问题。

进一步的，在本发明中在进行步骤2前，需要有控制系统控制传动齿轮3的位置，使得传动齿轮3处于传动齿轮3与扇形齿轮4可以相互啮合的位置；所述传动齿轮3连接有第一电机7；所述第一电机7用于调节传动齿轮3位置；也就是在啮合齿轮与传动齿轮3相互啮合前，需要调整传动齿轮3位置，使得传动齿轮3处于可以正常与啮合齿轮相互啮合的位置；本发明通过这样的设计，方便了传动齿轮3常处于能够啮合区域，方便了啮合齿轮与传动齿轮3正常啮合；另外，在本发明中传动齿轮3连接有第一电机7，第一电机7为执行器MGU(MGU为电机齿轮单元(Motor Gear Unit，MGU))中的电机结构；第一电机7的在本发明中的作用，主要是用于调节传动齿轮3的位置，当驻车锁止时，传动齿轮3所处位置与啮合齿轮具有啮合干涉问题，一种主要解决方案就是采用第一电机7转动，使其带动传动齿轮3传动，继而可以把传动齿轮3转动到一个可以与啮合齿轮正常啮合的位置，避免后续使用时传动齿轮3与啮合齿轮发生啮合干涉；从而也避免传动齿轮3与啮合齿轮因为啮合而产生较大异响或者干涉。

除了上述内容外；

本发明的具体实施例如下：

本发明提供一种执行器总成用锁止机构有效性的检测方法，主要就是通过控制齿轮运动并对齿轮动作位置进行检测，从而判断传动齿轮3与啮合齿轮之间是否为可靠性啮合，预防实施时传动齿轮3与啮合齿轮之间啮合不到位，引起系统失效或功能衰退等问题。

在实际实施时；当系统有驻车制动需求时，电控机构中的电子控制单元首先控制第一电机7旋转带动传动齿轮3及夹紧装置建立一定的夹紧力，然后电控机构中的电子控制单元控制第二电机5转动，带动扇形齿轮4转动，将扇形齿轮4的齿部旋转到传动齿轮3的齿部，实现两个齿轮的啮合。

扇形齿轮4旋转到一定位置时，可以保证两个齿轮可靠啮合；扇形齿轮4反向旋转到一定位置时，可以实现两个齿轮的可靠不啮合。

本发明在扇形齿轮4可靠啮合和可靠不啮合的位置，通过位置检测信号的方式进行判断，从而保证啮合的可靠性。

在本发明中扇形齿轮4位置检测信号的实现方式有两种：一种是直接测量方式，一种是间接测量方式。

直接测量方式是在扇形齿轮4或其关联机构上增加电控控制机构；通过电控控制机构实现扇形齿轮4的位置检测；

间接测量方式是在扇形齿轮4及其关联机构上增加机械控制机构，通过机械控制机构在扇形齿轮4与相邻不仅之间形成检测起点和止点时，而在这两个位置扇形齿轮4第二电机5会发生堵转，对应第二电机5的电子控制单元会检测到第二电机5内的电流信号，从而实现扇形齿轮4位置的检测。

本发明采用上述技术方案，可以通过电子控制单元控制传动齿轮3运动，并通过电控机构检测扇形齿轮4动作的位置，最终实现齿轮可靠啮合的控制，预防齿轮间啮合不到位，避免或者减少系统失效或功能衰退的几率。

另外，在本发明中，通过电控机构控制传动齿轮3的转动方向，可以在实际使用时实现传动齿轮3与啮合齿轮的精准啮合，提高啮合稳定性：通过电子控制单元控制传动齿轮3和扇形齿轮4运动，在避开齿轮撞击角度区间同时，对扇形齿轮4啮合位置进行监控，可以实现精准啮合，提高啮合稳定性。

具体实施例1：

本发明所述的检测方法如下：

第一步：响应驻车(夹紧/释放)请求；第二电机5在条件满足的情况下带动扇形齿轮4转动，执行扇形齿轮4响应系统的啮合或不啮合的动作要求；

第二步：可靠位置判断；电子控制单元驱动第二电机5，并实时对反馈信号进行检测和判断；

第三步：超时报警；如果电子控制单元驱动第二电机5达到一定的时间阈值，还无法检测到变化的位置信号，则判断为系统故障，需并上报错误；

第四步：执行啮合动作完成；如果电子控制单元驱动第二电机5在一定的时间阈值以内，检测到变化的位置信号，则判断为可靠啮合，并上报结果。

实施案例2

如图5-图10所示，在图6示意图中，可以看出，在扇形齿轮4方案中两个齿顶轨迹中，相对于扇形齿轮4而言，有齿部分位于扇形阴影面积时，扇形齿轮4才可以对相配合齿轮进行锁止，即为有效啮合；本发明所述的控制方法，就是通过对扇形齿轮4的锁止位置进行检测，来判断扇形齿轮4是否为有效锁止，实现功能性检测。

以下就对具体控制方法进行说明：

锁止啮合过程：在驻车制动时，主电机正转带动制动片夹紧，当制动片夹紧时，第一电机7完成夹紧动作，第一电机7停止转动，此时第一电机7端部的传动齿轮3也停止转动，通过第一电机7输出轴轴端的信号磁钢总成2，来监控此时传动齿轮3位于碰撞点位置是否是齿顶位置(也就是传动齿轮3与啮合齿轮啮合时的干涉位置)，如果是齿顶位置，则第一电机7继续动作，对传动齿轮3位置进行微调，保证传动齿轮3位于碰撞点位置为齿槽部分，随后，第二电机5转动，带动扇形齿轮4转动，使扇形齿轮4与传动齿轮3啮合，如示意图7和示意图9所示，第二电机5断电，在蜗轮蜗杆的作用下，完成锁止。

其中，扇形齿轮4与传动齿轮3啮合为一段旋转区间，在扇形齿轮4转动啮合过程中，通过在扇形齿轮4旋转轨迹上布置机械开关8，扇形齿轮4上有效啮合区布置啮合槽，与机械开关8形成配合来进行啮合位置监控(也就是上文中的电控检测机构中的机械开关8与有效啮合槽4a的配合)；

锁止断开的过程：在系统需要解除锁止状态时，此时第二电机5反向转动，带动扇形齿轮4反向转出，转出至扇形齿轮4无齿部分与传动齿轮3啮合，如示意图8和示意图10所示，此时扇形齿轮4与传动齿轮3处于解耦状态，第一电机7反向转动，带动制动片夹紧释放，完成锁止断开。

而对于夹紧释放过程；其中，在扇形齿轮4反转过程中，通过在扇形齿轮4旋转轨迹上布置机械开关8，扇形齿轮4上布置安全区域槽，与机械开关8形成配合来进行锁止断开位置监控(也就是上文中的电控检测机构中的机械开关8与解耦槽4b的配合)；

释放残余力的过程：在夹紧过程中，主电机突然断电，第一电机7停止工作，传动齿轮3静止，此时，需要对尽快释放夹紧力，来维持车辆行驶状态不受影响或影响很小。

第一电机7停止工作后，通过第一电机7轴轴端的信号磁钢总成2(这个属于现有技术)，来监控此时传动齿轮3位于碰撞点位置是否是齿顶位置：如果不是齿顶位置，则第二电机5进行反转，带动扇形齿轮4反转，从而带动传动齿轮3反转，带动制动卡钳夹紧释放；如果是齿顶位置，则第二电机5先进行正转，带动扇形齿轮4正转，从而带动传动齿轮3正转，让扇形齿轮4另一端与传动齿轮3啮合，进行位置调整，将传动齿轮3位于碰撞点位置不是齿顶位置时，此时第二电机5进行反转，带动扇形齿轮4反转，从而带动传动齿轮3反转，带动制动卡钳夹紧释放，从而完成残余力的释放。

实施案例3：

如示意图9和示意图10所示，在扇形齿轮4上设有有效啮合槽4a和解耦槽4b，在本发明中有效啮合槽4a为一段环形结构槽，扇形齿轮4停在这一段时，都可以有效啮合，解耦槽4b也为一段环形结构槽，扇形齿轮4停在这一段时，均为解耦状态。

机械开关8端头进入位于两段槽时，电磁开关信号会发生改变，根据开关信号，可判断扇形齿轮4的位置，通过此种控制方法来实现对扇形齿轮4的有效啮合位置检测。此处机械开关8的工作原理与本领域技术人员所公知，此处不赘述。

由于本发明公开的检测方法最终目的是为了保证传动齿轮3和扇形齿轮4有效啮合，所以有效啮合槽4a是需要设置的，但解耦槽4b可以取消。

当然，为了避免扇形齿轮4过渡回退，可以设置类似下文的限位结构对扇形齿轮4进行限位；也就是可在扇形齿轮4回退的位置上设置一个机械结构来对扇形齿轮4进行限位，即解耦时让扇形齿轮4回退到此机械限位结构位置即可，如示意图7/8所示上的设置在安装支架9上的凸台结构9a，以该凸台结构9a来代替解耦槽4b功能。

除了上述内容外；

在本发明：

本发明公开的检测方法实际上就是为了控制传动齿轮3与啮合齿轮的有效啮合；在实际使用时，当扇形齿轮4转动和齿轮发生啮合时，通过增加扇形齿轮4的旋转角度检测方法，并通过控制机构控制传动齿轮3布置位置，从而保证扇形齿轮4与传动齿轮3之间相互啮合时更为可靠，最终实现电子机械制动协同驻车的目标。

在本发明汇总扇形齿轮4旋转角度的检测方式，在本发明中分为电控检测机构和机械检测机构，针对电控检测机构，是通过在扇形齿轮4上或周边配合位置增加限位开关，该限位开关在扇形齿轮4可靠啮合位置和完全断开位置产生与啮合动作过程中不同的信号状态，从而实现扇形齿轮4运动位置点的可靠检测；而上述所述限位开关，可以是与扇形齿轮4配合的机械开关8，或与扇形齿轮4上布置的磁场或电场信号配合的霍尔式、磁阻式、电感式、电容式的开关信号或连续信号；本发明采用电控检测机构的设置，是通过扇形齿轮4的旋转动作和开关信号来决定扇形齿轮4的动作位置。

而针对机械检测机构；是通过在扇形齿轮4和周边配合位置设置机械结构，来设置机械限制的起点和止点，机械检测机构是通过啮合齿轮通过起点和止点时；第二电机5会发生堵转，电子控制单元通过识别电机堵转电流的变化来实现对扇形齿轮4位置的判断；在本发明中当设置机械检测机构时，电控机构是通过扇形齿轮4的旋转角度和电机电流信号来判断扇形齿轮4的动作位置。

综上；

可以发现，本发明通过控制机构的设置，可以实现传动齿轮3与啮合齿轮的精准啮合，提高啮合稳定性：在实际使用时，通过电子控制单元(这里电子控制单元相当于电控机构的一部分；这里电子控制单元主要是第一电机7和第二电机5的控制单元)控制传动齿轮3和扇形齿轮4运动，在避开齿轮撞击角度区间同时，对扇形齿轮4啮合位置进行监控，实现精准啮合，提高啮合稳定性。

另外，本发明公开的锁止机构在主电机断电的条件下，具有更可靠的释放残余力备份功能：通过控制扇形齿轮4反向运动并对其啮合位置进行监控，可让制动系统残余力更有效地释放，满足更高级别智能驾驶技术要求的冗余性。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种执行器总成用锁止机构，其特征在于，包括啮合齿轮，所述啮合齿轮为扇形齿轮；所述啮合齿轮连接有驱动机构，所述驱动机构包括第二电机，所述第二电机通过蜗轮蜗杆机构与啮合齿轮相连接。

2.一种执行器总成用锁止机构有效性的检测方法，其特征在于，

所述锁止机构包括啮合齿轮；所述啮合齿轮连接有驱动机构；所述驱动机构包括第二电机，所述第二电机控制啮合齿轮转动；所述啮合齿轮与执行器中的传动齿轮配合使用；

所述检测方法包括如下步骤：

通过检测啮合齿轮的旋转角度判断啮合齿轮与传动齿轮的相对位置。

3.根据权利要求2所述的一种执行器总成用锁止机构有效性的检测方法，其特征在于，在啮合齿轮与传动齿轮相互啮合前，需要调整传动齿轮位置，使得传动齿轮处于可以正常与啮合齿轮相互啮合的位置。

4.根据权利要求2所述的一种执行器总成用锁止机构有效性的检测方法，其特征在于，所述执行器总成还包括检测机构；通过检测机构得到啮合齿轮运动位置。

5.根据权利要求4所述的一种执行器总成用锁止机构有效性的检测方法，其特征在于，所述检测机构包括电控检测机构；

所述电控检测机构包括设置在啮合齿轮周边的电控检测部和设置在啮合齿轮上的电控识别部；

通过电控检测部与电控识别部的相互识别配合得到啮合齿轮的相对运动位置。

6.根据权利要求5所述的一种执行器总成用锁止机构有效性的检测方法，其特征在于，所述电控检测部包括机械开关；所述电控识别部包括与机械开关配合使用的槽体结构；所述槽体结构包括设置在啮合齿轮上的有效啮合槽。

7.根据权利要求6所述的一种执行器总成用锁止机构有效性的检测方法，其特征在于，所述槽体结构还包括设置在啮合齿轮上的解耦槽；所述有效啮合槽和解耦槽均为弧形槽。

8.根据权利要求4所述的一种执行器总成用锁止机构有效性的检测方法，其特征在于，所述检测机构包括机械检测机构；所述机械检测机构包括设置在啮合齿轮周边的机械检测部和设置在啮合齿轮上的机械识别部；

通过机械检测部与机械识别部的相互识别配合得到啮合齿轮的相对运动位置；

所述机械检测部包括分布在啮合齿轮周边的第一检测部和第二检测部；所述第一检测部与第二检测部分别为识别扇形齿轮运动的起点和止点；当扇形齿轮经过起点和止点时，通过检测第二电机中电流变化对扇形齿轮进行位置判断。

9.根据权利要求8所述的一种执行器总成用锁止机构有效性的检测方法，其特征在于，所述第一检测部和第二检测部拨块间隔分布在啮合齿轮周边的限位块，所述机械识别部包括设置在啮合齿轮上的沉槽或者识别凸起。

10.根据权利要求2-9任一项所述的一种执行器总成用锁止机构有效性的检测方法，其特征在于，所述啮合齿轮为扇形齿轮；所述扇形齿轮包括齿体，所述齿体上设有轮齿；所述扇形齿轮的齿体上至少设有一个轮齿。

11.根据权利要求4所述的一种执行器总成用锁止机构有效性的检测方法，其特征在于，检测啮合齿轮位置时，所述检测机构中的电控检测机构或者机械检测机构至少使用一个。

12.根据权利要求2所述的一种执行器总成用锁止机构有效性的检测方法，其特征在于，所述啮合齿轮连接有用于控制啮合齿轮旋转角度的限位结构。

13.根据权利要求12所述的一种执行器总成用锁止机构有效性的检测方法，其特征在于，所述限位结构包括设置在啮合齿轮周边的限位凸起，在啮合齿轮上设有与限位凸起配合使用的限定块。

14.根据权利要求12所述的一种执行器总成用锁止机构有效性的检测方法，其特征在于，所述啮合齿轮能够在第二电机的驱动下越过限位结构与传动齿轮反向啮合用于卡钳残余力的释放。

15.根据权利要求2-9、11-14任意一项所述的一种执行器总成用锁止机构有效性的检测方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：

步骤1：确定驻车请求；根据驻车请求；第二电机带动扇形齿轮转动，执行扇形齿轮与传动齿轮的啮合或不啮合的动作要求；

步骤2：对扇形齿轮位置进行判断；由电控机构控制第二电机带动扇形齿轮转动，由电控机构对第二电机的反馈信号进行检测和判断；

步骤3：在进行步骤2时，如果电控机构驱动第二电机的时间到达设定值，还无法检测到啮合齿轮位置变化的信号，则判断为系统故障，并上报错误；

如果能够正常检测到啮合齿轮位置的变化信号，进行下一步；

步骤4：随着步骤3完成后，要求扇形齿轮与传动齿轮相啮合，如果电控机构驱动第二电机的时间到达设定值，检测到第二电机电流发生设定变化；则判断为可靠啮合，并上报结果。

16.根据权利要求15所述的一种执行器总成用锁止机构有效性的检测方法，其特征在于，在进行步骤2前，需要有控制系统控制传动齿轮的位置，使得传动齿轮处于传动齿轮与扇形齿轮可以相互啮合的位置；所述传动齿轮连接有第一电机；所述第一电机用于调节传动齿轮位置。