[發(fā)明專利]一種兼顧駐車(chē)和行車(chē)制動(dòng)的制動(dòng)主缸及其制動(dòng)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711182024.3
• 申請(qǐng)日: 2017-11-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107804308B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙克剛;皮志剛;梁志豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B60T13/74
• 分類號(hào): B60T13/74;B60T13/02;B60T17/22;B60T7/06
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡克永

1.一種兼顧駐車(chē)和行車(chē)制動(dòng)的制動(dòng)主缸，包括助力裝置殼體（22）、傳感器組件、電子控制單元（20）、制動(dòng)主缸（11）；其特征在于：助力裝置殼體（22）內(nèi)包括主缸活塞頂桿（9）、施力塊（8）、踏板力彈簧（6）、彈簧擋塊（5）、踏板推桿擋塊（4）、踏板推桿（2）、齒條（14）；

所述主缸活塞頂桿（9）、施力塊（8）、踏板力彈簧（6）、彈簧擋塊（5）、踏板推桿擋塊（4）和踏板推桿（2）依次順序連接；所述齒條（14）的左端與施力塊（8）的外緣相抵；所述踏板推桿擋塊（4）的外緣部分嵌入齒條（14）的底部，并與齒條固定連接；

踩下制動(dòng)踏板（1）后，踏板力彈簧（6）壓縮并經(jīng)過(guò)施力塊（8）傳遞后間接推動(dòng)主缸活塞頂桿（9）；

所述齒條（14）的運(yùn)動(dòng)由帶自鎖的制動(dòng)助力裝置驅(qū)動(dòng)；所述制動(dòng)助力裝置包括齒輪（15）、蝸輪（16）、蝸桿（17）；所述齒輪（15）與齒條（14）嚙合，齒輪（15）與蝸輪（16）同軸連接，蝸輪（16）與蝸桿（17）嚙合；蝸桿（17）帶動(dòng)蝸輪（16）和齒輪（15）旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，齒條（14）將齒輪（15）的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，齒條（14）將直線運(yùn)動(dòng)傳遞給施力塊（8），并推動(dòng)主缸活塞頂桿（9），從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)踏板（1）的踏板力與制動(dòng)助力裝置的齒條（14）的助力，通過(guò)施力塊（8）一起推動(dòng)主缸活塞頂桿（9），建立主缸壓力；

所述帶自鎖的制動(dòng)助力裝置中的蝸輪（16）和蝸桿（17），蝸桿（17）的導(dǎo)程角小于蝸輪（16）與蝸桿（17）之間的當(dāng)量摩擦角，形成自鎖條件；

蝸桿（17）的電機(jī)（19）在正常工況下均可驅(qū)動(dòng)蝸桿（17）帶動(dòng)蝸輪（16）實(shí)施助力，而制動(dòng)主缸（11）液壓力通過(guò)齒條（14）和齒輪（15）反向作用的蝸輪（16）因自鎖特性不能驅(qū)動(dòng)蝸桿（17）轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)（19）施加助力推動(dòng)主缸活塞頂桿（9）建立制動(dòng)壓力后，機(jī)械鎖定制動(dòng)壓力不變。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述兼顧駐車(chē)和行車(chē)制動(dòng)的制動(dòng)主缸，其特征在于：所述的齒條（14）為空心柱體結(jié)構(gòu)，可在助力裝置殼體（22）內(nèi)軸向滑動(dòng)；所述施力塊（8）、踏板力彈簧（6）、彈簧擋塊（5）、踏板推桿擋塊（4）和踏板推桿（2）按照依次順序，軸向設(shè)置在其內(nèi)；所述施力塊（8）的外部具有一外緣，其外緣的直徑與齒條（14）的空心柱體的外徑相同，并在外緣與齒條（14）端部之間增設(shè)有緩沖塊7；

所述踏板推桿擋塊（4）的外緣部分嵌入齒條（14）的底部具體是指：踏板推桿擋塊（4）的外緣部分嵌入空心柱體內(nèi)周面的環(huán)槽內(nèi)，用于限制施力塊（8）在空心柱體內(nèi)的位置，并防止彈簧擋塊（5）、踏板力彈簧（6）和踏板推桿（2）松脫。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述兼顧駐車(chē)和行車(chē)制動(dòng)的制動(dòng)主缸，其特征在于：所述傳感器組件包括用于檢測(cè)踏板推桿位移量的踏板推桿位移傳感器（3）、用于檢測(cè)制動(dòng)主缸內(nèi)部壓力的壓力傳感器（12）、用于檢測(cè)齒條直線位移量的齒條位移傳感器（21）；所述電子控制單元（20）分別連接踏板推桿位移傳感器（3）、壓力傳感器（12）和齒條位移傳感器（21）；

踏板推桿位移傳感器（3）安裝在踏板推桿（2）上；齒條位移傳感器（21）安裝在齒條（14）上。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述兼顧駐車(chē)和行車(chē)制動(dòng)的制動(dòng)主缸，其特征在于：所述蝸桿（17）通過(guò)聯(lián)軸器（18）連接電機(jī)（19）的轉(zhuǎn)軸。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述兼顧駐車(chē)和行車(chē)制動(dòng)的制動(dòng)主缸，其特征在于：所述制動(dòng)主缸（11）固定在助力裝置殼體（22）上，主缸活塞頂桿（9）在助力裝置殼體（22）中被推動(dòng)，壓縮制動(dòng)主缸（11）中的制動(dòng)液，通過(guò)制動(dòng)主缸（11）出液口流向車(chē)輪輪缸，建立制動(dòng)器制動(dòng)壓力實(shí)施制動(dòng)。

6.權(quán)利要求3所述兼顧駐車(chē)和行車(chē)制動(dòng)的制動(dòng)主缸的制動(dòng)方法，其特征在于包括行車(chē)制動(dòng)步驟和駐車(chē)制動(dòng)步驟：

行車(chē)制動(dòng)步驟：

所述行車(chē)制動(dòng)步驟包括制動(dòng)助力模式、主動(dòng)制動(dòng)模式、人力備份模式；

制動(dòng)助力模式：電子控制單元（20）根據(jù)踏板推桿位移傳感器（3）以及齒條位移傳感器（21）的信號(hào)，識(shí)別制動(dòng)踏板（1）制動(dòng)意圖，即控制電機(jī)（19）驅(qū)動(dòng)齒條（14）直線運(yùn)動(dòng)，以實(shí)施正向助力、反向回程助力或無(wú)助力，與踏板力一起推動(dòng)主缸活塞頂桿（9）建立制動(dòng)壓力、釋放制動(dòng)壓力或保持制動(dòng)壓力；

主動(dòng)制動(dòng)模式：電子控制單元（20）根據(jù)主動(dòng)制動(dòng)指令，控制電機(jī)（19）驅(qū)動(dòng)齒條（14）單獨(dú)推動(dòng)主缸活塞頂桿（9）建立制動(dòng)主缸（11）制動(dòng)壓力，此時(shí)可根據(jù)制動(dòng)主缸的壓力傳感器（12）的壓力信號(hào)控制建立制動(dòng)主缸（11）制動(dòng)壓力；

人力備份模式：踩下制動(dòng)踏板（1），踏板力經(jīng)踏板推桿（2）、踏板力彈簧（6）傳遞，直接推動(dòng)主缸活塞頂桿（9），壓縮制動(dòng)液，建立制動(dòng)壓力，實(shí)施制動(dòng)；

駐車(chē)制動(dòng)步驟：

根據(jù)駐車(chē)制動(dòng)指令，控制電機(jī)（19）驅(qū)動(dòng)蝸桿（17）、蝸輪（16）、齒輪（15）和齒條（14）到預(yù)定的位置，推動(dòng)主缸活塞頂桿（9）建立駐車(chē)所需的制動(dòng)壓力后，電機(jī)（19）轉(zhuǎn)軸停止出力；同時(shí)因蝸桿（17）的導(dǎo)程角小于蝸輪（16）與蝸桿（17）之間的當(dāng)量摩擦角，形成自鎖條件，此時(shí)制動(dòng)主缸（11）液壓力通過(guò)齒條（14）和齒輪（15）反向作用的蝸輪（16）因自鎖特性不能驅(qū)動(dòng)蝸桿（17）轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)（19）此時(shí)則無(wú)需助力，僅由蝸桿（17）、蝸輪（16）的自鎖特性鎖定位置，保持制動(dòng)壓力，并維持制動(dòng)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)駐車(chē)制動(dòng)。