電動助力制動機(jī)構(gòu)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車零部件技術(shù)領(lǐng)域，具體說涉及一種用于電動助力制動機(jī)構(gòu)及所述電動助力制動機(jī)構(gòu)的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，乘用車上普遍采用的制動助力機(jī)構(gòu)是膜片式真空助力器，該機(jī)構(gòu)需要發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管真空度來產(chǎn)生助力，在發(fā)動機(jī)熄火以后便不能再起助力作用。其助力特性由助力器和膜片的機(jī)械結(jié)構(gòu)特性決定，制動器的動作不能實(shí)現(xiàn)自動控制。為了解決上述問題，產(chǎn)生了電動助力制動機(jī)構(gòu)，利用直流電機(jī)作為助力源，經(jīng)過一定的減速機(jī)構(gòu)將電機(jī)的扭矩轉(zhuǎn)化為制動主缸推桿的推力，從而輔助駕駛員完成制動動作。公開文獻(xiàn)CN102015397A提出了一種機(jī)電制動助力裝置，該裝置通過螺旋傳動機(jī)構(gòu)及適當(dāng)?shù)膫鲃蛹㈦姍C(jī)助力傳遞到主缸活塞的推桿上，從而減輕駕駛員的制動踏板操作力。公開文獻(xiàn)CN102224044A提出了一種電動助力制動器，通過電機(jī)和帶傳動以及滾珠絲杠機(jī)構(gòu)將助力耦合到主缸推桿活塞上，達(dá)到減輕制動踏板操作力的效果。
[0003]目前所公開的文獻(xiàn)中涉及的電動助力制動裝置，需要額外的機(jī)械手剎或者EPB模塊實(shí)現(xiàn)駐車制動功能，成本較高且會占用額外的車輛空間進(jìn)行布置，同時(shí)，功能較為單一，尚未將制動系統(tǒng)同整車防盜系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)和協(xié)同工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種電動助力制動機(jī)構(gòu)，可防止助力電機(jī)堵轉(zhuǎn)。
[0005]本發(fā)明涉及的電動助力制動機(jī)構(gòu)包括助力電機(jī)、中間軸、鎖止裝置、以及制動助力機(jī)構(gòu)，所述助力電機(jī)的輸出助力通過所述中間軸傳遞至所述制動助力機(jī)構(gòu)上，所述制動助力機(jī)構(gòu)的一端連接制動踏板總成，另一端連接主缸推桿，所述鎖止裝置與所述中間軸起作用地接合，其中當(dāng)所述鎖止裝置作用于所述中間軸時(shí)，所述中間軸停止轉(zhuǎn)動，并且所述主缸推桿上產(chǎn)生的制動力的反作用力從所述主缸推桿通過所述制動助力機(jī)構(gòu)傳遞至所述中間軸并且被作用于所述中間軸的所述鎖止裝置抵消。
[0006]可選地，在上述電動助力制動機(jī)構(gòu)中，所述中間軸的一端通過第一齒輪副與所述助力電機(jī)的輸出軸連接，所述中間軸的另一端通過第二齒輪副與所述制動助力機(jī)構(gòu)連接，所述中間軸的中段通過第三齒輪副與所述鎖止裝置連接。
[0007]可選地，在上述電動助力制動機(jī)構(gòu)中，所述鎖止裝置包括設(shè)在所述中間軸上的鎖止齒輪、電磁鎖銷、以及鎖止控制單元，其中所述電磁鎖銷在所述鎖止控制單元的控制下彈出致使所述鎖止齒輪被所述電磁鎖銷卡住而不能轉(zhuǎn)動。
[0008]可選地，在上述電動助力制動機(jī)構(gòu)中，所述第一齒輪副包括與所述助力電機(jī)連接的蝸桿和設(shè)于所述中間軸上的蝸輪。
[0009]可選地，在上述電動助力制動機(jī)構(gòu)中，所述制動助力機(jī)構(gòu)至少包括形成所述第二齒輪副的助力齒輪和助力齒條，其中所述助力齒輪設(shè)于所述中間軸上，而所述助力齒條為中空的，所述制動踏板總成的踏板頂桿穿過所述助力齒條以與所述助力齒條一同推動所述主缸推桿。
[0010]可選地，在上述電動助力制動機(jī)構(gòu)中，所述制動踏板總成的踏板頂桿包括活塞區(qū)段，所述活塞區(qū)段插入所述主缸推桿以與所述主缸推桿形成活塞式連接。
[0011]可選地，在上述電動助力制動機(jī)構(gòu)中，所述鎖止裝置包括鎖止齒輪、電磁鎖銷、以及鎖止控制單元，所述鎖止齒輪和所述電磁鎖銷形成所述第三齒輪副并且所述鎖止齒輪設(shè)于所述中間軸上，所述鎖止齒輪的齒槽設(shè)置成收容由所述鎖止控制單元控制的所述電磁鎖銷。
[0012]本發(fā)明由于主缸推桿的反作用力在傳遞到中間軸時(shí)就被機(jī)械鎖止裝置抵消，不需要電機(jī)助力來平衡，因此不會消耗額外能源，不會造成助力電機(jī)機(jī)體的堵轉(zhuǎn)和過載，提高了電動助力制動系統(tǒng)的安全性。
[0013]本發(fā)明要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是提供一種電動助力制動機(jī)構(gòu)的控制方法，可以實(shí)現(xiàn)電子駐車功能。
[0014]本發(fā)明涉及的電動助力制動機(jī)構(gòu)的控制方法，其中所述電動助力制動機(jī)構(gòu)包括助力電機(jī)、中間軸、鎖止裝置、以及制動助力機(jī)構(gòu)，所述助力電機(jī)的輸出助力通過所述中間軸傳遞至所述制動助力機(jī)構(gòu)上，所述制動助力機(jī)構(gòu)的一端連接制動踏板總成，另一端連接主缸推桿，所述鎖止裝置至少包括鎖止控制單元和鎖止件，在觸發(fā)狀態(tài)下，所述鎖止控制單元根據(jù)監(jiān)測到的車輛狀態(tài)控制所述鎖止件與所述中間軸的接合。
[0015]可選地，在上述控制方法中，當(dāng)(I)駐車按鈕被按下；或(2)所述鎖止控制單元接收到自動駐車信號時(shí)；并且所述監(jiān)測到的車輛狀態(tài)包括以下:(a)所述主缸推桿位移滿足坡道駐車要求；(b)車速小于lkm/h ; (c)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速小于100RPM ;以及(d)車輛故障診斷正常時(shí)；所述電動助力制動機(jī)構(gòu)處于所述鎖止件作用于所述中間軸的駐車制動鎖止?fàn)顟B(tài)。
[0016]可選地，在上述控制方法中，當(dāng)駐車按鈕被釋放，并且所述鎖止控制單元監(jiān)測到所述制動踏板總成的制動踏板被踩下時(shí)，所述電動助力制動機(jī)構(gòu)從所述駐車制動鎖止?fàn)顟B(tài)切換到所述鎖止件離開所述中間軸的駐車制動釋放狀態(tài)。
[0017]可選地，在上述控制方法中，當(dāng)所述鎖止控制單元接收到自動解除駐車制動信號，并且所述鎖止控制單元監(jiān)測到車輛擋位在前進(jìn)擋或后退擋時(shí)，所述電動助力制動機(jī)構(gòu)從所述駐車制動鎖止?fàn)顟B(tài)切換到所述鎖止件離開所述中間軸的駐車制動釋放狀態(tài)。
[0018]可選地，在上述控制方法中，當(dāng)轉(zhuǎn)向柱鎖鎖止時(shí)，并且所述監(jiān)測到的車輛狀態(tài)包括以下:(a)無點(diǎn)火信號；(b)發(fā)動機(jī)熄火；(c)車速小于lkm/h ; (d)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速小于100RPM ；以及(e)車輛故障診斷正常時(shí)；所述電動助力制動機(jī)構(gòu)處于所述鎖止件作用于所述中間軸的制動防盜鎖止?fàn)顟B(tài)。
[0019]可選地，在上述控制方法中，當(dāng)所述鎖止控制單元接收到防盜釋放信號，且所述鎖止控制單元監(jiān)測到車輛防盜系統(tǒng)正常時(shí)，所述電動助力制動機(jī)構(gòu)從所述制動防盜鎖止?fàn)顟B(tài)切換到所述鎖止件離開所述中間軸的制動防盜釋放狀態(tài)。
[0020]本發(fā)明涉及的電動助力制動機(jī)構(gòu)的控制方法相對于EPB (電子駐車)系統(tǒng)，可以省去獨(dú)立的駐車制動機(jī)構(gòu)，節(jié)省了成本。相對于傳統(tǒng)的機(jī)械手剎，駕駛員可以通過駐車按鈕完成駐車，節(jié)省了駐車手力，并且減少了車輛內(nèi)部占用空間。同時(shí)，利用該裝置可以實(shí)現(xiàn)停車防盜，拓展了制動系統(tǒng)的功能。
[0021]通過以下參考附圖的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其他方面和特征變得明顯。但是應(yīng)當(dāng)知道，該附圖僅僅為解釋的目的設(shè)計(jì)，而不是作為本發(fā)明的范圍的限定，這是因?yàn)槠鋺?yīng)當(dāng)參考附加的權(quán)利要求。還應(yīng)當(dāng)知道，附圖僅僅意圖概念地說明此處描述的結(jié)構(gòu)和流程，除非另外指出，不必要依比例繪制附圖。
【附圖說明】
[0022]結(jié)合附圖參閱以下【具體實(shí)施方式】的詳細(xì)說明，將更加充分地理解本發(fā)明，附圖中同樣的參考附圖標(biāo)記始終指代視圖中同樣的元件。其中:
圖1 一 2是本發(fā)明涉及的電動助力制動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3a_3c是本發(fā)明涉及的電動助力制動機(jī)構(gòu)進(jìn)行駐車的控制流程圖；以及圖4a_4b是本發(fā)明涉及的電動助力制動機(jī)構(gòu)進(jìn)行停車防盜的控制流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠確切地理解本發(fā)明要求保護(hù)的主題，下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0024]如圖1所示是本發(fā)明涉及的電動助力制動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。該電動助力制動機(jī)構(gòu)包括殼體8和在殼體8的內(nèi)部依次連接的助力電機(jī)1、聯(lián)軸器2、減速機(jī)構(gòu)3、中間軸4、鎖止裝置5、制動助力機(jī)構(gòu)6和制動踏板總成7。助力電機(jī)I的輸出扭矩通過聯(lián)軸器2、減速機(jī)構(gòu)3、和中間軸4傳遞到制動助力機(jī)構(gòu)6上，其中中間軸4上至少設(shè)有三個(gè)齒輪副，包括一端上的第一齒輪副(蝸輪一蝸桿)與助力電機(jī)I連接，另一端上的第二齒輪副(齒輪一齒條)與制動助力機(jī)構(gòu)6連接，以及中段上第三齒輪副(齒槽一鎖銷)與鎖止裝置5連接。由圖可見，中間軸4垂直于助力電機(jī)I的輸出軸布置，并且制動助力機(jī)構(gòu)6的助力齒條62垂直于中間軸4布置。通過第一齒輪副，可以改變助力輸出的傳遞方向，通過第二齒輪副，可以使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動輸出為直線運(yùn)動。另外，這樣的結(jié)構(gòu)布置可以使整個(gè)電動助力制動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，減少車輛內(nèi)部占用空間。
[0025]如圖1-圖2所示，助力電機(jī)I安裝于殼體8上，該助力電機(jī)I包括電機(jī)控制器11、電機(jī)轉(zhuǎn)角傳感器12和電機(jī)機(jī)體13。減速機(jī)構(gòu)3包括蝸桿31和蝸輪32。聯(lián)軸器2將電機(jī)機(jī)體13的輸出軸和蝸桿31連接起來。蝸桿31兩端通過軸承固定于殼體8的內(nèi)部，蝸輪32安裝在中間軸4上。鎖止裝置5包括安裝在中間軸4上的鎖止齒輪51，安裝在殼體上的電磁鎖銷52和鎖止控制單元53。電磁鎖銷52作為鎖止件可與中間軸4起作用地接合。該鎖止件由鎖止控制單元控制，當(dāng)收到彈出指令時(shí)，鎖止件與中間軸4(在本實(shí)施例中，鎖止件與中間軸4上的鎖止齒輪51)接合，致使中間軸不轉(zhuǎn)動；當(dāng)收到退出指令時(shí)，鎖止件退出或離開中間軸4，致使中間軸的運(yùn)動不受鎖止件的限制。制動助力機(jī)構(gòu)6包括安裝在中間軸4上的助力齒輪61，通過軸承固定在殼體8上的助力齒條62以及緩沖彈簧63。