CN208006932U - 一种无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置及汽车制动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置及汽车制动系统，属于无人驾驶车辆领域。其包括主缸推杆、主缸推杆连接件、固定块以及第一传动组件，第一传动组件包括第一驱动器、第一蜗杆、第一蜗轮、第一齿轮、第一中间轴以及第一齿条，固定块内沿长度方向开设有贯穿孔，固定块的侧壁上沿长度方向开设有第一滑槽；主缸推杆的一端穿过主缸推杆连接件，并插入贯穿孔中；第一齿条的一端安装在主缸推杆连接件上，另一端可滑动地安装在第一滑槽中；第一驱动器与第一蜗杆传动连接，第一蜗杆与第一蜗轮啮合，第一中间轴依次穿过第一齿轮、第一蜗轮，第一齿轮与第一齿条啮合。该汽车制动系统，极大的提高了无人驾驶车辆的行车制动安全。

Description

一种无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置及汽车制动系统

技术领域

本实用新型涉及无人驾驶车辆制动技术领域，具体而言，涉及一种无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置及汽车制动系统。

背景技术

汽车正发展的更加电动化、智能化，汽车结构出现了重大变化，发动机被电动机取代，直接影响了制动系统的工作。面对新问题，目前常用的办法是增设一个电机驱动真空泵进行助力，这样增加了系统的复杂度，而且也无法满足无人驾驶汽车的技术要求。面对无人驾驶技术的制动需求，一般通过增设一个电机，电机再通过绳索与制动踏板连接件连接，以此来驱动踏板运动，这样的方案使系统变得更加复杂，而且对常规的人踩制动踏板连接件动作影响较大。

实用新型内容

本实用新型提供了一种无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置，旨在解决现有技术中无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置存在的上述问题。

本实用新型实施例是这样实现的：

一种无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置，所述无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置包括主缸推杆、主缸推杆连接件、固定块以及第一传动组件，所述第一传动组件包括第一驱动器、第一蜗杆、第一蜗轮、第一齿轮、第一中间轴以及第一齿条，所述固定块内沿长度方向开设有贯穿孔，所述固定块的侧壁上沿长度方向开设有第一滑槽；

所述主缸推杆的一端穿过所述主缸推杆连接件，并插入所述贯穿孔中；

所述第一齿条的一端安装在所述主缸推杆连接件上，另一端可滑动地安装在所述第一滑槽中；

所述第一驱动器与所述第一蜗杆传动连接，所述第一蜗杆与所述第一蜗轮啮合，所述第一中间轴依次穿过所述第一齿轮、所述第一蜗轮，所述第一齿轮与所述第一齿条啮合。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第一驱动器为驱动电机。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第一滑槽为燕尾槽，所述第一齿条的侧壁上设置有与所述第一滑槽配合设置的第一凸块。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第一滑槽与所述贯穿孔平行且长度相同。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置包括第二传动组件，所述第二传动组件包括第二驱动器、第二蜗杆、第二蜗轮、第二齿轮、第二中间轴以及第二齿条，所述固定块的另一侧壁上沿长度方向开设有第二滑槽；

所述第二齿条的一端安装在所述主缸推杆连接件上，另一端可滑动地安装在所述第二滑槽中；

所述第二驱动器与所述第二蜗杆传动连接，所述第二蜗杆与所述第二蜗轮啮合，所述第二中间轴依次穿过所述第二齿轮、所述第二蜗轮，所述第二齿轮与所述第二齿条啮合。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第二驱动器为驱动电机。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第二滑槽为燕尾槽，所述第二齿条的侧壁上设置有与所述第二滑槽配合设置的第二凸块。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第二滑槽与所述贯穿孔平行且长度相同。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置包括制动踏板连接件和踏板推杆；所述踏板推杆插入所述贯穿孔中，并与所述主缸推杆抵接，所述踏板推杆伸出所述贯穿孔的一端与所述制动踏板连接件连接。

一种汽车制动系统，所述汽车制动系统包括以上所述的无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供一种无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置，其包括主缸推杆、主缸推杆连接件、固定块以及第一传动组件，第一传动组件包括第一驱动器、第一蜗杆、第一蜗轮、第一齿轮、第一中间轴以及第一齿条，固定块内沿长度方向开设有贯穿孔，固定块的侧壁上沿长度方向开设有第一滑槽，主缸推杆的一端穿过主缸推杆连接件，并插入贯穿孔中；第一齿条的一端安装在主缸推杆连接件上，另一端可滑动地安装在第一滑槽中；第一驱动器与第一蜗杆传动连接，第一蜗杆与第一蜗轮啮合，第一中间轴依次穿过第一齿轮、第一蜗轮，第一齿轮与第一齿条啮合；因此，当启动第一驱动电机时，其可以带动第一蜗杆运动，进而第一蜗杆依次带动第一蜗轮转动，由于第一蜗轮和第一齿轮均可转动地安装在第一中间轴上，同时第一中间轴通过轴承固定在装置壳体上，一方面对第一蜗轮和第一齿轮起支撑作用，另一方面将第一蜗轮的转动传递给第一齿轮，由此，第一齿轮可以带动第一齿条做直线式的往复运动，进而可以将第一蜗杆的转动转换为第一齿条的平移运动。同时，第一齿条通过燕尾槽的形式装配于固定块的侧壁上，因此，第一齿条在第一齿轮的驱动下沿主缸推杆运动方向来回移动。此外，第一齿条和固定块的配合面使用油脂润滑，可以降低二者之间的摩擦，从而延长使用寿命，并且固定块固定在装置壳体上，对第一齿条起支撑及导向作用。再者，固定块中心沿其轴向方向开设有贯穿孔，踏板推杆和主缸推杆都装配到此贯穿通孔中，因此，当人踩下制动踏板连接件推动踏板推杆之时，该踏板推杆便可以推动主缸推杆产生制动力，从而在系统完全失效的情况下，可以通过人力进行应急制动。此外，该无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置还具有第二传动组件，其安装在固定块的相对侧壁上，因此，该两套传动系由两个独立的电机驱动，最终由两个齿条共同推动主缸推杆，无故障的情况下，主缸推杆连接件上的压力传感器检测两个齿条作用在主缸推杆上的力，反馈到电机控制器以调整两个电机的输出转速或者扭矩，使两个齿条推动主缸推杆的力相同，主缸推杆在做平移运动时无扭转力矩作用。同时，系统工作时，根据车辆的制动需求，电机驱动力通过传动系推动主缸推杆平移，主缸推杆上安装有位移传感器，将主缸推杆的位移信息反馈到控制系统，以形成闭环控制，同时控制系统根据压力传感器的值调整两个电机的输出，使两齿条同步推动主缸推杆。并且，当某一个驱动电机故障或者某一套传动系故障，单一传动系运转仍可以工作。因两个齿条可以独立工作，单一传动系工作即只有一个齿条推动主缸推杆平移，主缸推杆的一端伸入到固定块的贯穿孔中并在其中滑动，由此可以平衡单齿条推动主缸推杆产生的扭转力矩，主缸推杆仍可以正常做平移运动。

本实用新型通过上述设计得到的汽车制动系统，该汽车制动系统由于具有上述的无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置，因此其具有结构简单和使用方便的特点，同时还极大的提高了无人驾驶车辆的行车制动安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施例中提供的无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中提供的无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置第一角度的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中提供的无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置第二角度的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中提供的无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置局部结构示意图。

图标：1-无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置；2-主缸推杆；3-主缸推杆连接件；4-固定块；5-第一传动组件；7-第一蜗杆；8-第一蜗轮；9-第一齿轮；10-第一中间轴；11-第一齿条；12-贯穿孔；13-第一滑槽；14-第二传动组件；16-第二蜗杆；17-第二蜗轮；18-第二齿轮；19-第二中间轴；20-第二齿条；21-第二滑槽；22-制动踏板连接件；23-踏板推杆。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

本实施例提供了一种汽车制动系统，该汽车制动系统包括无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置1。

请参阅图1至图4，无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置1包括主缸推杆2、主缸推杆连接件3、固定块4以及第一传动组件5，第一传动组件5包括第一驱动器、第一蜗杆7、第一蜗轮8、第一齿轮9、第一中间轴10以及第一齿条11，固定块4内沿长度方向开设有贯穿孔12，固定块4的侧壁上沿长度方向开设有第一滑槽13；主缸推杆2的一端穿过主缸推杆连接件3，并插入贯穿孔12中；第一齿条11的一端安装在主缸推杆连接件3上，另一端可滑动地安装在第一滑槽13中；第一驱动器与第一蜗杆7传动连接，第一蜗杆7与第一蜗轮8啮合，第一中间轴10依次穿过第一齿轮9、第一蜗轮8，第一齿轮9与第一齿条11啮合。

需要说明的是，在本实施例中，第一驱动器为驱动电机。

需要说明的是，在本实施例中，第一滑槽13为燕尾槽，第一齿条11的侧壁上设置有与第一滑槽13配合设置的第一凸块。

需要说明的是，在本实施例中，第一滑槽13与贯穿孔12平行且长度相同。

因此，当启动第一驱动电机时，其可以带动第一蜗杆7运动，进而第一蜗杆7依次带动第一蜗轮8转动，由于第一蜗轮8和第一齿轮9均可转动地安装在第一中间轴10上，同时第一中间轴10通过轴承固定在装置壳体上，一方面对第一蜗轮8和第一齿轮9起支撑作用，另一方面将第一蜗轮8的转动传递给第一齿轮9，由此，第一齿轮9可以带动第一齿条11做直线式的往复运动，进而可以将第一蜗杆7的转动转换为第一齿条11的平移运动。同时，第一齿条11通过燕尾槽的形式装配于固定块4的侧壁上，因此，第一齿条11在第一齿轮9的驱动下沿主缸推杆2运动方向来回移动。此外，第一齿条11和固定块4的配合面使用油脂润滑，可以降低二者之间的摩擦，从而延长使用寿命，并且固定块4固定在装置壳体上，对第一齿条11起支撑及导向作用。

进一步地，无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置1包括第二传动组件14，第二传动组件14包括第二驱动器、第二蜗杆16、第二蜗轮17、第二齿轮18、第二中间轴19以及第二齿条20，固定块4的另一侧壁上沿长度方向开设有第二滑槽21；第二齿条20的一端安装在主缸推杆连接件3上，另一端可滑动地安装在第二滑槽21中；第二驱动器与第二蜗杆16传动连接，第二蜗杆16与第二蜗轮17啮合，第二中间轴19依次穿过第二齿轮18、第二蜗轮17，第二齿轮18与第二齿条20啮合。

需要说明的是，在本实施例中，第二驱动器为驱动电机。

需要说明的是，在本实施例中，第二滑槽21为燕尾槽，第二齿条20的侧壁上设置有与第二滑槽21配合设置的第二凸块。

需要说明的是，在本实施例中，第二滑槽21与贯穿孔12平行且长度相同。

需要说明的是，在本实施例中，在主缸推杆连接件3上安装有压力传感器，该压力传感器用于检测第一齿条11和第二齿条20作用在主缸推杆2上的力，进而反馈到电机控制器以调整两个电机的输出转速或者扭矩，使第一齿条11和第二齿条20推动主缸推杆2的力相同，主缸推杆2在做平移运动时无扭转力矩作用。

进一步地，无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置1包括制动踏板连接件22和踏板推杆23；踏板推杆23插入贯穿孔12中，并与主缸推杆2抵接，踏板推杆23伸出贯穿孔12的一端与制动踏板连接件22连接。

因此，当人踩下制动踏板连接件22推动踏板推杆23之时，该踏板推杆23便可以推动主缸推杆2产生制动力，从而在系统完全失效的情况下，可以通过人力进行应急制动。

综上所述，本实用新型提供一种无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置1，其包括主缸推杆2、主缸推杆连接件3、固定块4以及第一传动组件5，第一传动组件5包括第一驱动器、第一蜗杆7、第一蜗轮8、第一齿轮9、第一中间轴10以及第一齿条11，固定块4内沿长度方向开设有贯穿孔12，固定块4的侧壁上沿长度方向开设有第一滑槽13，主缸推杆2的一端穿过主缸推杆连接件3，并插入贯穿孔12中；第一齿条11的一端安装在主缸推杆连接件3上，另一端可滑动地安装在第一滑槽13中；第一驱动器与第一蜗杆7传动连接，第一蜗杆7与第一蜗轮8啮合，第一中间轴10依次穿过第一齿轮9、第一蜗轮8，第一齿轮9与第一齿条11啮合；因此，当启动第一驱动电机时，其可以带动第一蜗杆7运动，进而第一蜗杆7依次带动第一蜗轮8转动，由于第一蜗轮8和第一齿轮9均可转动地安装在第一中间轴10上，同时第一中间轴10通过轴承固定在装置壳体上，一方面对第一蜗轮8和第一齿轮9起支撑作用，另一方面将第一蜗轮8的转动传递给第一齿轮9，由此，第一齿轮9可以带动第一齿条11做直线式的往复运动，进而可以将第一蜗杆7的转动转换为第一齿条11的平移运动。同时，第一齿条11通过燕尾槽的形式装配于固定块4的侧壁上，因此，第一齿条11在第一齿轮9的驱动下沿主缸推杆2运动方向来回移动。此外，第一齿条11和固定块4的配合面使用油脂润滑，可以降低二者之间的摩擦，从而延长使用寿命，并且固定块4固定在装置壳体上，对第一齿条11起支撑及导向作用。再者，固定块4中心沿其轴向方向开设有贯穿孔12，踏板推杆23和主缸推杆2都装配到此贯穿通孔中，因此，当人踩下制动踏板连接件22推动踏板推杆23之时，该踏板推杆23便可以推动主缸推杆2产生制动力，从而在系统完全失效的情况下，可以通过人力进行应急制动。此外，该无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置1还具有第二传动组件14，其安装在固定块4的相对侧壁上，因此，该两套传动系由两个独立的电机驱动，最终由两个齿条共同推动主缸推杆2，无故障的情况下，主缸推杆连接件3上的压力传感器检测两个齿条作用在主缸推杆2上的力，反馈到电机控制器以调整两个电机的输出转速或者扭矩，使两个齿条推动主缸推杆2的力相同，主缸推杆2在做平移运动时无扭转力矩作用。同时，系统工作时，根据车辆的制动需求，电机驱动力通过传动系推动主缸推杆2平移，主缸推杆2上安装有位移传感器，将主缸推杆2的位移信息反馈到控制系统，以形成闭环控制，同时控制系统根据压力传感器的值调整两个电机的输出，使两齿条同步推动主缸推杆2。并且，当某一个驱动电机故障或者某一套传动系故障，单一传动系运转仍可以工作。因两个齿条可以独立工作，单一传动系工作即只有一个齿条推动主缸推杆2平移，主缸推杆2的一端伸入到固定块4的贯穿孔12中并在其中滑动，由此可以平衡单齿条推动主缸推杆2产生的扭转力矩，主缸推杆2仍可以正常做平移运动。该汽车制动系统由于具有上述的无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置1，因此其具有结构简单和使用方便的特点，同时还极大的提高了无人驾驶车辆的行车制动安全。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置，其特征在于，所述无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置包括主缸推杆、主缸推杆连接件、固定块以及第一传动组件，所述第一传动组件包括第一驱动器、第一蜗杆、第一蜗轮、第一齿轮、第一中间轴以及第一齿条，所述固定块内沿长度方向开设有贯穿孔，所述固定块的侧壁上沿长度方向开设有第一滑槽；

所述主缸推杆的一端穿过所述主缸推杆连接件，并插入所述贯穿孔中；

所述第一齿条的一端安装在所述主缸推杆连接件上，另一端可滑动地安装在所述第一滑槽中；

所述第一驱动器与所述第一蜗杆传动连接，所述第一蜗杆与所述第一蜗轮啮合，所述第一中间轴依次穿过所述第一齿轮、所述第一蜗轮，所述第一齿轮与所述第一齿条啮合。

2.根据权利要求1所述的无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置，其特征在于，所述第一驱动器为驱动电机。

3.根据权利要求1所述的无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置，其特征在于，所述第一滑槽为燕尾槽，所述第一齿条的侧壁上设置有与所述第一滑槽配合设置的第一凸块。

4.根据权利要求1所述的无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置，其特征在于，所述第一滑槽与所述贯穿孔平行且长度相同。

5.根据权利要求1所述的无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置，其特征在于，所述无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置包括第二传动组件，所述第二传动组件包括第二驱动器、第二蜗杆、第二蜗轮、第二齿轮、第二中间轴以及第二齿条，所述固定块的另一侧壁上沿长度方向开设有第二滑槽；

所述第二齿条的一端安装在所述主缸推杆连接件上，另一端可滑动地安装在所述第二滑槽中；

所述第二驱动器与所述第二蜗杆传动连接，所述第二蜗杆与所述第二蜗轮啮合，所述第二中间轴依次穿过所述第二齿轮、所述第二蜗轮，所述第二齿轮与所述第二齿条啮合。

6.根据权利要求5所述的无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置，其特征在于，所述第二驱动器为驱动电机。

7.根据权利要求5所述的无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置，其特征在于，所述第二滑槽为燕尾槽，所述第二齿条的侧壁上设置有与所述第二滑槽配合设置的第二凸块。

8.根据权利要求5所述的无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置，其特征在于，所述第二滑槽与所述贯穿孔平行且长度相同。

9.根据权利要求1所述的无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置，其特征在于，所述无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置包括制动踏板连接件和踏板推杆；所述踏板推杆插入所述贯穿孔中，并与所述主缸推杆抵接，所述踏板推杆伸出所述贯穿孔的一端与所述制动踏板连接件连接。

10.一种汽车制动系统，其特征在于，所述汽车制动系统包括权利要求1-9任一项所述的无人驾驶汽车双余度制动系统执行装置。