本發(fā)明涉及電動汽車制動技術領域，尤其公開了一種具有輔助助力的制動裝置。

背景技術：

電動化和智能化是汽車發(fā)展趨勢，傳統(tǒng)汽車制動的助力系統(tǒng)由燃油發(fā)動機進氣歧管提供負壓，經由真空助力器（俗稱大力鼓）將氣壓轉化成機械力，進而實現(xiàn)助力制動；由于電動汽車不存在燃油發(fā)動機，助力制動裝置沒有依賴的真空源，目前方法是在電動汽車上附加電動真空泵、真空罐、壓力閥等部件，由其將電力轉化成氣壓，再通過大力鼓將氣壓轉化成機械力，進而作用于制動主缸活塞上，但這種方式存在助力鏈條長、制動響應時間長、可靠性低、制動噪聲大、因系統(tǒng)部件多所占用空間大、連續(xù)制動時產生的制動力不足等諸多缺點。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術中存在的缺點和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種具有輔助助力的制動裝置，由電機直接將電力轉化為機械力，通過滑竿作用于制動主缸活塞上，縮短制動響應時間、提升制動可靠性和制動效率、降低制動噪聲、縮小制動裝置的占用空間，連續(xù)制動時輸入力穩(wěn)定。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種具有輔助助力的制動裝置，包括液壓制動力輸出模塊、制動力輸入機械模塊、輔助助力輸入模塊及控制模塊；液壓制動力輸出模塊包括裝設于汽車車架并用于制動汽車車輪的制動主缸；制動力輸入機械模塊包括滑動連接于汽車車架并與制動主缸的活塞連接的滑竿、轉動連接于汽車車架并用于驅動滑竿的踏板；輔助助力輸入模塊包括裝設于汽車車架并用于驅動滑竿的電機、與滑竿或/和踏板配合的傳感器；控制模塊包括微處理器、信號輸入輸出接口及與微處理器電性連接的保護單元，電機、傳感器分別經由信號輸入輸出接口與微處理器電性連接。

優(yōu)選地，所述具有輔助助力的制動裝置還包括座體，制動主缸裝設于座體，滑竿為滑動連接于座體的絲杠，絲杠套設有鉸接于座體的螺母，電機裝設于座體，電機的輸出軸裝設有齒輪，螺母設有與齒輪嚙合的外齒圈。

優(yōu)選地，所述絲杠的一端與制動主缸的活塞連接，踏板連接有用于抵接絲杠另一端的推桿，制動力輸入機械模塊還包括用于調節(jié)踏板行程間隙的復位彈簧，復位彈簧的兩端分別連接座體及絲杠。

優(yōu)選地，所述推桿的一端轉動連接于踏板，推桿的另一端轉動連接于絲杠，推桿、踏板之間的轉動點與踏板、汽車車架之間的轉動點彼此間隔設置。

優(yōu)選地，所述座體設有非圓滑孔，絲杠容設于非圓滑孔內，絲杠設有與非圓滑孔配合的非圓桿部。

優(yōu)選地，所述座體設有第一容腔及第二容腔，第二容腔位于第一容腔與踏板之間，齒輪、螺母均容設于第一容腔內，復位彈簧容設于第二容腔內。

優(yōu)選地，所述第二容腔內滑動連接有裝設于絲杠另一端的轉接滑塊，轉接滑塊設有球形槽，推桿設有容設于球形槽內的球形部，推桿與轉接滑塊構成球鉸副。

優(yōu)選地，所述絲杠的另一端裝設有用于抵接轉接滑塊的第一橡膠墊片，轉接滑塊裝設有用于抵接座體的第二橡膠墊片。

優(yōu)選地，所述傳感器為裝設于絲杠與轉接滑塊之間的壓力傳感器或/和傳感器為裝設于踏板的角位移傳感器。

優(yōu)選地，所述第一容腔內容設有電磁離合器，電磁離合器包括裝設于座體的固定組件及裝設于螺母的旋轉組件。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的制動裝置取消了現(xiàn)有電動汽車制動裝置中所使用的真空泵、真空罐及大力鼓等元件，由電機直接通過滑竿將力作用于制動主缸活塞，提供制動所需的輔助助力，裝置內部部件都采取模塊化，集成度高，縮短制動響應時間、提升制動可靠性、降低制動噪聲、縮小制動裝置的占用空間，并在連續(xù)制動時提供足夠的制動力；此外，本發(fā)明的制動裝置具備兩路制動途徑，即使電機失效，還能通過人力踩踏板的方式對汽車車輪進行制動，不使整個制動裝置失效，實現(xiàn)冗余保護措施，同時保證與現(xiàn)有制動裝置安裝方式的一致性，保留了傳統(tǒng)制動裝置的駕駛員操作習慣；通過增設電磁離合器，可有效保護電機，延長電機的使用壽命。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的局部剖視圖；

圖2為圖1中a部分的局部放大示意圖；

圖3為本發(fā)明的非圓桿部與非圓滑孔配合后的截面圖。

附圖標記包括：

11—制動主缸12—滑竿13—踏板

14—電機15—傳感器16—座體

17—螺母18—齒輪19—推桿

21—復位彈簧22—非圓滑孔23—非圓桿部

24—第一容腔25—第二容腔26—轉接滑塊

27—第一橡膠墊片28—第二橡膠墊片29—固定組件

31—旋轉組件。

具體實施方式

為了便于本領域技術人員的理解，下面結合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步的說明，實施方式提及的內容并非對本發(fā)明的限定。

請參閱圖1，本發(fā)明的一種具有輔助助力的制動裝置，包括液壓制動力輸出模塊、制動力輸入機械模塊、輔助助力輸入模塊及控制模塊；液壓制動力輸出模塊包括裝設在汽車車架上并用于制動汽車車輪的制動主缸11，制動主缸11為常用的液壓缸，制動主缸11經由液壓閥等作用在汽車車輪上；制動力輸入機械模塊包括滑動連接在汽車車架上并與制動主缸11的活塞連接的滑竿12、轉動連接在汽車車架上并用于驅動滑竿12移動的踏板13，踏板13可以通過軸體鉸接在汽車車架上；輔助助力輸入模塊包括裝設在汽車車架上并用于驅動滑竿12移動的電機14、與滑竿12或/和踏板13配合的傳感器15；控制模塊包括微處理器（mcu，全稱為microcontrollerunit）、信號輸入輸出接口及與微處理器電性連接的保護單元，電機14、傳感器15分別經由信號輸入輸出接口與微處理器電性連接；微處理器用于接收傳感器15傳送的電信號，并發(fā)出指令給電機14，指令即可以控制電機14的轉速及轉向，也可以控制電機14的輸出力矩，本實施例中，指令直接調控電機14的輸出力矩。在電源失效時，保護單元能夠進行緊急供電，從而不至于整個制動裝置失效，本實施例中，保護單元設置有電容，在主電源正常使用時，保護單元的電容處于充電狀態(tài)，當主電源失效時，保護單元的電容處于放電狀態(tài)，利用電容的放電為電機14提供電力，確保本發(fā)明的制動裝置可以正常使用，完成對汽車車輪的制動作業(yè)，進而確保汽車能夠安全停止，起到冗余保護作用。

當需要對汽車進行制動時，駕駛員腳踩踏板13，使得踏板13相對汽車車架轉動，轉動的踏板13驅動滑竿12相對汽車車架移動，由于滑竿12與制動主缸11的活塞連接，移動的滑竿12即可直接作用在制動主缸11上；同時，與滑竿12或/和踏板13配合的傳感器15將機械移動信號轉化為電信號，即傳感器15間接將駕駛員施加在踏板13上的作用力轉換為電信號，電信號傳遞至控制模塊，再由控制模塊向電機14發(fā)送指令，使得電機14驅動滑竿12移動，最終利用踏板13施加在滑竿12上的力與電機14施加在滑竿12上的力共同驅動滑竿12，進而完成制動主缸11對汽車車輪的制動作業(yè)。

本發(fā)明的制動裝置取消了現(xiàn)有電動汽車制動裝置中所使用的真空泵、真空罐及大力鼓等元件，通過傳感器15與電機14的配合提供制動所需的輔助助力，由電機14直接通過滑竿12將力作用在制動主缸11的活塞上，提供制動所需的輔助助力，制動裝置內部部件都采取模塊化，集成度高，縮短制動響應時間、提升制動可靠性、降低制動噪聲、縮小制動裝置的占用空間，并在連續(xù)制動時提供足夠的制動力；此外，本發(fā)明的制動裝置具備兩路制動途徑，即使電機14失效，還能通過人力踩踏板13的方式對汽車車輪進行制動，不使整個制動裝置失效，實現(xiàn)冗余保護措施，同時保證與現(xiàn)有制動裝置安裝方式的一致性，保留了傳統(tǒng)制動裝置的駕駛員操作習慣，使得駕駛員在緊急情況下不慌亂。

所述具有輔助助力的制動裝置還包括座體16，制動主缸11的缸體裝設在座體16上，滑竿12為滑動連接在座體16上的絲杠，絲杠的外側套設有鉸接在座體16上的螺母17，螺母17的兩端分別安裝在軸承內，軸承安裝在座體16上；優(yōu)選地，絲杠為滾珠絲杠，一方面降低絲杠與螺母17之間因相對轉動而產生的磨損，另一方面也提升絲杠與螺母17之間的反應靈敏性；電機14裝設在座體16上，實際安裝時，本發(fā)明制動裝置的踏板13與汽車車架直接連接，座體16與汽車車架直接連接，制動裝置的其它部件均安裝在座體16上，確保制動裝置的拆裝更加方便；電機14的輸出軸裝設有齒輪18，螺母17的外側設置有與齒輪18嚙合的外齒圈；當電機14驅動齒輪18連帶螺母17轉動時，由于螺母17鉸接在座體16上，與螺母17配合的絲杠即可相對座體16移動。優(yōu)選地，齒輪18的半徑小于螺母17的外齒圈的半徑，確保齒輪18與螺母17的外齒圈構成減速傳動，進而增大電機14作用在絲杠上的力矩。

請參閱圖1和圖2，所述絲杠的一端與制動主缸11的活塞連接，踏板13上連接有用于抵接絲杠另一端的推桿19，推桿19大致呈直條狀，制動力輸入機械模塊還包括用于調節(jié)踏板13行程間隙的復位彈簧21，復位彈簧21的兩端分別連接在座體16上及絲杠上，本實施例中，復位彈簧21套設在絲杠的外側。當駕駛員腳踩踏板13時，轉動的踏板13即可連帶推桿19移動，移動的推桿19即可驅動絲杠移動，絲杠移動時壓縮復位彈簧21；當駕駛員松開踏板13后，復位彈簧21在自身彈性力作用下連帶絲杠反向移動，反向移動的絲杠即可驅動踏板13恢復原位。優(yōu)選地，推桿19的外側套設有防塵罩，防塵罩位于座體16與踏板13之間，防塵罩用于密封座體16與推桿19之間的間隙。

所述推桿19的一端轉動連接在踏板13上，例如，推桿19的一端與踏板13之間通過軸體鉸接在一起，推桿19的另一端轉動連接在絲杠上，推桿19、踏板13之間的轉動點與踏板13、汽車車架之間的轉動點彼此間隔設置，確保本發(fā)明中踏板13的安裝方式與傳統(tǒng)制動裝置中的安裝方式一致，確保踏板13的更換安裝更加方便；確保推桿19在移動過程中可與水平方向產生一定的夾角，避免踏板13的轉動與絲杠的水平移動發(fā)生運動干涉，避免絲杠的水平移動被卡死。

請參閱圖1和圖3，本實施例中，所述座體16上設置有非圓滑孔22，絲杠容設在非圓滑孔22內，絲杠設置有與非圓滑孔22配合的非圓桿部23；例如，非圓滑孔22的橫截面形狀為半圓形、三角形或矩形等，此時非圓桿部23的橫截面形狀與非圓滑孔22的橫截面形狀相同，在絲杠的移動過程中，確保絲杠只能沿軸向水平移動，避免因絲杠轉動而縮短制動主缸11的活塞及推桿19的使用壽命。

請參閱圖1和圖2，所述座體16設置有第一容腔24及與第一容腔24間隔設置的第二容腔25，第二容腔25位于第一容腔24與踏板13之間，齒輪18、螺母17均容設在第一容腔24內，復位彈簧21容設在第二容腔25內，防止外界的雜物進入到齒輪18與螺母17之間、復位彈簧21與絲杠之間而影響正常使用。

所述第二容腔25內滑動連接有裝設在絲杠另一端上的轉接滑塊26，即轉接滑塊26可以在第二容腔25內前后滑動，轉接滑塊26滑動連接在第二容腔25內，轉接滑塊26上設置有球形槽，球形槽自轉接滑塊26的表面凹設而成，推桿19上設置有容設在球形槽內的球形部，推桿19與轉接滑塊26構成球鉸副，即球形部可以在球形槽內轉動，當推桿19推動轉接滑塊26移動時，避免踏板13的轉動與轉接滑塊26的移動發(fā)生運動干涉而“卡死”。本實施例中，復位彈簧21的兩端分別抵接在座體16上及轉接滑塊26上。

所述絲杠的另一端裝設有用于抵接在轉接滑塊26上的第一橡膠墊片27，轉接滑塊26上裝設有用于抵接在座體16上的第二橡膠墊片28；在轉接滑塊26推動絲杠移動的過程中，利用第一橡膠墊片27減緩轉接滑塊26與絲杠之間的沖擊力；當復位彈簧21推動轉接滑塊26反向移動恢復原位時，利用第二橡膠墊片28減緩轉接滑塊26與座體16之間的沖擊力；從而確保本發(fā)明的制動裝置更加平穩(wěn)地運行。

所述傳感器15為裝設在絲杠與轉接滑塊26之間的壓力傳感器或/和傳感器15為裝設于踏板13的角位移傳感器；本實施例中，轉接滑塊26靠近絲杠的一端設置有沉孔，壓力傳感器裝設在沉孔內，壓力傳感器將駕駛員輸入力的變化量與變化率轉換為電信號并傳送給控制模塊；角位移傳感器安裝在踏板13與汽車車架的旋轉軸處，角位移傳感器將踏板13開度的變化量及變化率轉換為電信號并傳送給控制模塊；當然，根據(jù)實際需要，壓力傳感器與角位移傳感器可以同時存在本發(fā)明的制動裝置中，此時壓力傳感器為主，角位移傳感器為輔。

所述第一容腔24內容設有電磁離合器，電磁離合器包括裝設在座體16上的固定組件29及裝設在螺母17上的并與固定組件29配合的旋轉組件31，旋轉組件31跟隨螺母17一起轉動；電磁離合器在電機14處于堵轉狀態(tài)時進行鎖死，即電磁離合器產生磁力，利用固定組件29吸住旋轉組件31，避免電機14長時間處于堵轉狀態(tài)下燒毀線圈；電機14運行時進行斷開，即電磁離合器失去磁力，固定組件29不再吸住旋轉組件31；通過增設電磁離合器，可有效保護電機14，延長電機14的使用壽命。

以上內容僅為本發(fā)明的較佳實施例，對于本領域的普通技術人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本發(fā)明的限制。