CN209795458U - 一种无人驾驶汽车自动制动控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种无人驾驶汽车自动制动控制装置，依次包括制动踏板机构、制动阀推杆、驱动控制机构和真空助力机构，所述制动阀推杆上套设有驱动控制机构，所述制动踏板机构通过制动阀推杆、驱动控制机构与真空助力机构连接。本实用新型所述无人驾驶汽车自动制动控制装置融合智能无人驾驶与人工驾驶制动机械装置设计于一体，机械结构简洁、新颖，制动稳定可靠。

Description

一种无人驾驶汽车自动制动控制装置

技术领域

本实用新型涉及智能驾驶汽车技术领域，具体地，涉及一种无人驾驶汽车自动制动控制装置。

背景技术

为了满足人们对汽车智能化的需求，各大汽车商都在研制无人驾驶汽车，智能汽车在安全性能方便提出来更严格的要求。要实现智能汽车无人驾驶需要多个系统协同工作，制动控制装置和制动线控模块是智能无人驾驶汽车底盘线控非常重要部分，是现实无人驾驶自动制动的部件。

然而现有的智能汽车在制动控制方面的技术仍然不成熟，要实现智能汽车无人驾驶需要多个系统协同工作，制动控制装置和制动线控模块是智能无人驾驶汽车底盘线控非常重要部分，是现实无人驾驶自动制动的部件。

因此，既要方便现有汽车和智能汽车的兼容，又要确保制动的准确性，完成电子制动和人工制动的准确切换，是目前汽车行业需要攻克的难题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种能与传统汽车兼容，且能完成人工制动和自动制动的无人驾驶汽车自动制动控制装置。

本实用新型为了解决上述问题提供以下技术方案：

提供一种无人驾驶汽车自动制动控制装置，依次包括制动踏板机构、制动阀推杆、驱动控制机构和真空助力机构，所述制动阀推杆上套设有驱动控制机构，所述制动踏板机构通过制动阀推杆、驱动控制机构与真空助力机构连接。

进一步地，所述制动踏板机构包括连接杆和踏板，所述连接杆呈弧形结构，所述连接杆的中部与制动阀推杆的右端相连，所述连接杆被设置为推动所述制动阀推杆往复运动，所述连接杆的上端通过制动踏板复位弹簧与车体连接，所述连接杆的下端设置有踏板。

所述制动阀推杆的外径套设有活动齿条套，所述活动齿条套的横截面包括圆弧面和齿条平面，所述活动齿条套的齿条平面上设有一排相互平行的齿条，且相互平行的齿条的设置方向与制动阀推杆垂直。

所述活动齿条套的外部设有活动齿条外罩，所述活动齿条外罩和活动齿条套的右端均为封闭端，所述封闭端的中心位置处均设有制动阀推杆通孔，所述制动阀推杆的右端贯穿制动阀推杆通孔与连接杆的中部连接。

所述活动齿条外罩的左端设有制动装置底座，所述活动齿条外罩通过制动装置底座设置于真空助力机构上。

所述活动齿条外罩上设有驱动控制机构，所述驱动控制机构包括步进驱动电机、固定底座和步进驱动齿轮，所述步进驱动电机通过固定底座安装在活动齿条外罩的下部，所述活动齿条外罩的下部设有与其内部相通的安装孔，所述步进驱动电机的输出端设有转动轴，所述转动轴的上端穿过安装孔设置于活动齿条外罩的内部，所述转动轴的上端设有步进驱动齿轮，所述驱动齿轮采用直齿齿轮，所述步进驱动齿轮与活动齿条套的齿条平面上设有一排相互平行的齿条啮合。

所述真空助力机构的右端设有安装槽，所述安装槽用于插接制动阀推杆。

进一步地，所述活动齿条外罩与活动齿条套、步进驱动齿轮相适配且将活动齿条套、步进驱动齿轮封装于其内部。

进一步地，所述制动阀推杆包括第一连接段和第二连接段，所述活动齿条套设于第二连接段外部，所述第二连接段的直径大于制动阀推杆通孔的直径，所述第一连接段的左端设置于活动齿条外罩外部，且所述第一连接段通过制动阀推杆通孔与第二连接段的右端连接，使得所述制动阀推杆上的第二连接段限位在活动齿条套内。

进一步地，所述真空助力机构内设有向制动阀推杆的一侧凸起的弹性盘。

进一步地，所述真空助力机构的安装槽为一通槽，所述通槽的内径大于所述制动阀推杆的外径。

进一步地，所述活动齿条套的齿条平面上设有一排相互平行的齿条与活动齿条外罩之间形成齿条腔。

本实用新型所述无人驾驶汽车自动制动控制装置的工作原理，当制动踏板前进推进刹车时：

S1、智能无人驾驶汽车ECU控制器接收中控机指令切换进入智能自动驾驶模式；

S2、ECU控制器实时发出指令给制动控制模块，然后控制步进驱动步进驱动电机顺时针旋转，步进驱动电机驱动驱动齿轮与活动齿条套上的齿条平面上的齿条啮合，步进驱动电机驱动驱动齿轮等速驱动活动齿条套向左移动；

S3、活动齿条套同步带动制动阀推杆左移；

S4、制动阀推杆在活动齿条套的同步作用下，制动阀推杆克服制动踏板复位弹簧的阻力左移实现自动制动刹车。

本实用新型所述无人驾驶汽车自动制动控制装置的工作原理：当踏板后退解除制动时；

S1、智能无人驾驶汽车ECU控制器接收中控机发出解除制动指令时；

S2、ECU控制器实时发出指令给制动控制模块，然后控制步进驱动电机逆时针旋转，步进驱动电机驱动主动齿轮带动从动齿轮反向旋转；

S3、活动齿条套同步带动制动阀推杆左移；

S4、制动阀推杆在制动踏板复位弹簧的作用下复位，实现自动解除车辆制动状态。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型所述无人驾驶汽车自动制动控制装置融合智能无人驾驶与人工驾驶制动机械装置设计于一体，机械结构简洁、新颖，工作原理独特，制动稳定可靠。

2、本实用新型所述无人驾驶汽车自动制动控制装置采用行星减速高精度大扭矩步进驱动电机上的驱动齿轮与活动齿条套的齿条平面上设有一排相互平行的齿条均采用直齿条，采用直齿驱动方式，力矩传递直接，安全可靠。

3、本实用新型所述无人驾驶汽车自动制动控制装置体积小，安装简便、实用性强，造价成本低，值得进一步推广使用。

附图说明

图1为本实用新型所述无人驾驶汽车自动制动控制装置的整体结构示意图。

图2为本实用新型所述真空助力机构的结构示意图。

图3为本实用新型所述驱动控制机构、活动齿条套、活动齿条外罩和制动阀推杆的装配结构示意图。

图4为本实用新型所述驱动控制机构、活动齿条套、活动齿条外罩和制动阀推杆的爆炸结构示意图。

图5为本实用新型所述驱动控制机构、活动齿条套、活动齿条外罩和制动阀推杆的爆炸结构示意图。

图6为本实用新型所述活动齿条外罩的结构示意图。

图7为本实用新型所述活动齿条套的结构示意图。

图8为本实用新型所述活动齿条套的横截面结构示意图。

图9为本实用新型的制动踏板前进推进的机械原理图。

图10为本实用新型的制动踏板前进推进刹车流程示意图。

图11为本实用新型制动踏板后退解除制动机械原理图。

图12为本实用新型的制动踏板后退解除制动流程示意图。

其中，1.制动踏板机构，2.制动踏板复位弹簧，3.制动阀推杆，4.真空助力机构，5.连接杆，6.踏板，7.活动齿条套，8.圆弧面，9.齿条平面，10.齿条，11.活动齿条外罩，12.制动阀推杆通孔，13.制动装置底座，14.步进驱动电机，15.固定底座，16.步进驱动齿轮，17.安装孔，18.安装槽，19.第一连接段，20.第二连接段，21.弹性盘，22.齿条腔，

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

如图1～8所示，提供一种无人驾驶汽车自动制动控制装置，依次包括制动踏板机构1、制动阀推杆3、驱动控制机构和真空助力机构4，所述制动阀推杆3上套设有驱动控制机构，所述制动踏板机构1通过制动阀推杆3、驱动控制机构与真空助力机构4连接。

作为上述实施方式进一步地改进，所述制动踏板机构1包括连接杆5和踏板6，所述连接杆5呈弧形结构，所述连接杆5的中部与制动阀推杆3的右端相连，所述连接杆5被设置为推动所述制动阀推杆3往复运动，所述连接杆5的上端通过制动踏板复位弹簧2与车体连接，所述连接杆5的下端设置有踏板6。

所述制动阀推杆3的外径套设有活动齿条套7，如图8所示，所述活动齿条套7的横截面包括圆弧面8和齿条平面9，所述活动齿条套7的齿条平面9上设有一排相互平行的齿条10，且相互平行的齿条10的设置方向与制动阀推杆3垂直。

所述活动齿条套7的外部设有活动齿条外罩11，所述活动齿条外罩11和活动齿条套7的右端均为封闭端，所述封闭端的中心位置处均设有制动阀推杆通孔12，所述制动阀推杆3的右端贯穿制动阀推杆通孔12与连接杆5的中部连接。

所述活动齿条外罩11的左端设有制动装置底座13，所述活动齿条外罩11通过制动装置底座13设置于真空助力机构4上。

所述活动齿条外罩11上设有驱动控制机构，所述驱动控制机构包括步进驱动电机14、固定底座15和步进驱动齿轮16，所述步进驱动电机14通过固定底座15安装在活动齿条外罩11的下部，所述活动齿条外罩11的下部设有与其内部相通的安装孔17，所述步进驱动电机14的输出端设有转动轴，所述转动轴的上端穿过安装孔17设置于活动齿条外罩11的内部，所述转动轴的上端设有步进驱动齿轮16，所述驱动齿轮16采用直齿齿轮，所述步进驱动齿轮16与活动齿条套7的齿条平面9上设有一排相互平行的齿条10啮合。

所述真空助力机构4的右端设有安装槽18，所述安装槽18用于插接制动阀推杆3。

作为上述实施方式进一步地改进，所述活动齿条外罩11与活动齿条套7、步进驱动齿轮16相适配且将活动齿条套7、步进驱动齿轮16封装于其内部。

作为上述实施方式进一步地改进，所述制动阀推杆3包括第一连接段19和第二连接段20，所述活动齿条套7设于第二连接段20外部，所述第二连接段20的直径大于制动阀推杆通孔12的直径，所述第一连接段19的左端设置于活动齿条外罩11外部，且所述第一连接段19通过制动阀推杆通孔12与第二连接段20的右端连接，使得所述制动阀推杆3上的第二连接段20限位在活动齿条套7内。

作为上述实施方式进一步地改进，所述真空助力机构4内设有向制动阀推杆3的一侧凸起的弹性盘21。

作为上述实施方式进一步地改进，所述真空助力机构4的安装槽18为一通槽，所述通槽的内径大于所述制动阀推杆3的外径。

作为上述实施方式进一步地改进，所述活动齿条套7的齿条平面9上设有一排相互平行的齿条10与活动齿条外罩11之间形成齿条腔22。

所述真空助力机构4采用真空助力泵。

本实用新型所述无人驾驶汽车自动制动控制装置的工作原理，当制动踏板前进推进刹车时：

如图1～10所示，当制动踏板6前进推进刹车时；

S1、智能无人驾驶汽车ECU控制器接收中控机指令切换进入智能自动驾驶模式；

S2、ECU控制器实时发出指令给制动控制模块，然后控制步进驱动步进驱动电机14顺时针旋转，步进驱动电机14驱动驱动齿轮16与活动齿条套7上的齿条平面9上的齿条10啮合，步进驱动电机14驱动驱动齿轮16等速驱动活动齿条套7向左移动；

S3、活动齿条套7同步带动制动阀推杆3左移；

S4、制动阀推杆3在活动齿条套7的同步作用下，制动阀推杆3克服制动踏板复位弹簧2的阻力左移实现自动制动刹车。

如图1～8和11～12所示，当制动踏板6后退解除制动时；

S1、智能无人驾驶汽车ECU控制器接收中控机发出解除制动指令时；

S2、ECU控制器实时发出指令给制动控制模块，然后控制步进驱动电机14逆时针旋转，步进驱动电机14驱动主动齿轮带动从动齿轮反向旋转；

S3、活动齿条套7同步带动制动阀推杆3左移；

S4、制动阀推杆3在制动踏板复位弹簧2的作用下复位，实现自动解除车辆制动状态。

本实用新型所述无人驾驶汽车自动制动控制装置融合智能无人驾驶与人工驾驶制动机械装置设计于一体，机械结构简洁、新颖，工作原理独特，制动稳定可靠。

本实用新型所述无人驾驶汽车自动制动控制装置采用行星减速高精度大扭矩步进驱动电机14上的驱动齿轮16与活动齿条套7的齿条平面9上设有一排相互平行的齿条10均采用直齿条10，采用直齿驱动方式，力矩传递直接，安全可靠；本实用新型所述无人驾驶汽车自动制动控制装置体积小，安装简便、实用性强，造价成本低，值得进一步推广使用。

附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无人驾驶汽车自动制动控制装置，其特征在于，依次包括制动踏板机构、制动阀推杆、驱动控制机构和真空助力机构，所述制动阀推杆上套设有驱动控制机构，所述制动踏板机构通过制动阀推杆、驱动控制机构与真空助力机构连接。

2.根据权利要求1所述无人驾驶汽车自动制动控制装置，所述制动踏板机构包括连接杆和踏板，所述连接杆呈弧形结构，所述连接杆的中部与制动阀推杆的右端相连，所述连接杆被设置为推动所述制动阀推杆往复运动，所述连接杆的上端通过制动踏板复位弹簧与车体连接，所述连接杆的下端设置有踏板；

所述制动阀推杆的外径套设有活动齿条套，所述活动齿条套的横截面包括圆弧面和齿条平面，所述活动齿条套的齿条平面上设有一排相互平行的齿条，且相互平行的齿条的设置方向与制动阀推杆垂直；

所述活动齿条套的外部设有活动齿条外罩，所述活动齿条外罩和活动齿条套的右端均为封闭端，所述封闭端的中心位置处均设有制动阀推杆通孔，所述制动阀推杆的右端贯穿制动阀推杆通孔与连接杆的中部连接；

所述活动齿条外罩的左端设有制动装置底座，所述活动齿条外罩通过制动装置底座设置于真空助力机构上；

所述活动齿条外罩上设有驱动控制机构，所述驱动控制机构包括步进驱动电机、固定底座和步进驱动齿轮，所述步进驱动电机通过固定底座安装在活动齿条外罩的下部，所述活动齿条外罩的下部设有与其内部相通的安装孔，所述步进驱动电机的输出端设有转动轴，所述转动轴的上端穿过安装孔设置于活动齿条外罩的内部，所述转动轴的上端设有步进驱动齿轮，所述步进驱动齿轮与活动齿条套的齿条平面上设有一排相互平行的齿条啮合；

所述真空助力机构的右端设有安装槽，所述安装槽用于插接制动阀推杆。

3.根据权利要求2所述无人驾驶汽车自动制动控制装置，其特征在于，所述活动齿条外罩与活动齿条套、步进驱动齿轮相适配且将活动齿条套、步进驱动齿轮封装于其内部。

4.根据权利要求2所述无人驾驶汽车自动制动控制装置，其特征在于，所述制动阀推杆包括第一连接段和第二连接段，所述活动齿条套设于第二连接段外部，所述第二连接段的直径大于制动阀推杆通孔的直径，所述第一连接段的左端设置于活动齿条外罩外部，且所述第一连接段通过制动阀推杆通孔与第二连接段的右端连接，使得所述制动阀推杆上的第二连接段限位在活动齿条套内。

5.根据权利要求2所述无人驾驶汽车自动制动控制装置，其特征在于，所述真空助力机构内设有向制动阀推杆的一侧凸起的弹性盘。

6.根据权利要求5所述无人驾驶汽车自动制动控制装置，其特征在于，所述真空助力机构的安装槽为一通槽，所述通槽的内径大于所述制动阀推杆的外径。

7.根据权利要求2～6任意一项所述无人驾驶汽车自动制动控制装置，其特征在于，所述活动齿条套的齿条平面上设有一排相互平行的齿条与活动齿条外罩之间形成齿条腔。