CN111591273B - 车辆制动***和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆制动***和车辆，其中车辆制动***包括：制动推杆、电动助力***、信息采集***和电控***。制动推杆与制动踏板连接；电动助力***包括：齿轮传动总成以及螺杆总成，齿轮传动总成与螺杆总成配合传动，齿轮传动总成适于驱动螺杆总成平移以推动制动主缸中的主缸活塞而建立压强，实现车辆的制动，其中，齿轮传动总成的至少一部分上设置有缓冲结构，以在螺杆总成与齿轮传动总成之间实现缓冲作用。该车辆制动***的电动助力***中的动齿轮传动总成上设置有缓冲结构，可在制动完成后有效避免螺杆总成与齿轮传动总成之间发生撞击，进而有效的保护了电动助力***，并且可有效避免产生碰撞异响，以提升车辆的NVH性能。

Description

车辆制动***和车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种车辆制动***和车辆。

背景技术

在传统车辆电动制动***制动操作完成后，螺杆总成会快速回退，当回退到初始位置时，由于惯性螺杆总成会与齿轮传动总成发生撞击，从而产生异响，并且撞击累计过多，会导致螺杆总成的损坏，从而降低制动***的可靠性以及稳定性，存在改进空间。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种车辆制动***，该车辆制动***的整体稳定性更好，且不会产生碰撞异响，以使车辆的NVH性能更好。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆制动***，包括：制动推杆，所述制动推杆与制动踏板连接；电动助力***，所述电动助力***包括：齿轮传动总成以及螺杆总成，所述齿轮传动总成与所述螺杆总成配合传动，所述齿轮传动总成适于驱动所述螺杆总成平移以推动制动主缸中的主缸活塞而建立压强，实现车辆的制动，其中，所述齿轮传动总成的至少一部分上设置有缓冲结构，以在所述螺杆总成与所述齿轮传动总成之间实现缓冲作用；信息采集***和电控***，所述信息采集***用于采集所述制动推杆的位移信息，并将所述位移信息传递给所述电控***，所述电控***会根据所述位移信息来控制所述电动助力***开启运行。

进一步，所述螺杆总成包括：中空螺杆以及设置在所述中空螺杆一端的螺杆支架，所述中空螺杆套设在所述制动推杆上，所述齿轮传动总成包括：第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述电动助力***中的驱动电机传动，所述第二齿轮套设在所述中空螺杆上且与所述第一齿轮以及所述中空螺杆啮合传动，所述缓冲结构设置在所述第二齿轮的靠近所述螺杆支架的一侧壁上。

进一步，所述缓冲结构包括：多个缓冲部，每个所述缓冲部包括：安装套筒、缓冲弹簧以及缓冲滚珠，所述第二齿轮上开设有安装槽，所述安装套筒限位安装在所述安装槽内，所述缓冲弹簧设置在所述安装套筒内，所述缓冲滚珠可转动的限位在所述安装套筒的端口与所述安装槽的端口之间，且所述缓冲滚珠挤压所述缓冲弹簧，其中，所述缓冲滚珠的至少一部分突出所述安装槽。

进一步，多个所述缓冲部沿周向等间距设置。

进一步，所述信息采集***包括：位移传感器以及磁石，所述位移传感器设置在所述车辆制动***的壳体外，所述制动推杆上连接有磁石安装支架，所述磁石可活动的限位设置在所述磁石安装支架与所述壳体之间，所述位移传感器适于采集所述磁石的位移信息。

进一步，所述磁石安装支架上具有限位结构，位于所述限位结构以上的部分所述磁石安装支架上套设有支架弹簧，所述磁石套设在所述磁石安装支架上且挤压所述支架弹簧。

进一步，所述螺杆总成设置在所述磁石安装支架的一侧，所述磁石安装支架的另一侧设置有支撑架，且所述支撑架套设在所述制动推杆上，所述支撑架上具有避让缺口，所述螺杆总成适于推动所述支撑架以使所述支撑架推动所述制动主缸中的主缸活塞而建立压强，所述支撑架与所述制动主缸之间具有回位弹簧。

进一步，所述车辆制动***还包括：踏板模拟器，所述制动推杆适于挤压所述踏板模拟器以模拟制动时所产生的踏板感，所述踏板模拟器构造为多级压缩形式。

进一步，所述踏板模拟器包括：一级弹簧、二级弹簧以及连接在所述一级弹簧与所述二级弹簧之间的缓冲隔板，所述一级弹簧设置在所述制动推杆的靠近所述制动踏板的一端与所述缓冲隔板之间，所述二级弹簧设置在所述齿轮传动总成与所述缓冲隔板之间，其中，所述一级弹簧的劲度系数小于所述二级弹簧的劲度系数。

相对于现有技术，本发明所述的车辆制动***具有以下优势：

本发明所述的车辆制动***，该车辆制动***的电动助力***中的动齿轮传动总成上设置有缓冲结构，可在制动完成后有效避免螺杆总成与齿轮传动总成之间发生撞击，进而有效的保护了电动助力***，有效提升了车辆制动***的整体稳定性以及延长其使用寿命，并且可有效避免产生碰撞异响，以提升车辆的NVH性能。

本发明的另一目的在于提出一种车辆，包括上述的车辆制动***，该车辆的NVH性能更好。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的车辆制动***的剖视图；

图2是根据本发明实施例的车辆制动***的局部结构示意图；

图3是根据本发明实施例的车辆制动***的局部结构示意图；

图4是根据本发明实施例的车辆制动***的局部结构示意图；

图5是根据本发明实施例的踏板模拟器的结构示意图。

附图标记说明：

100-车辆制动***，1-制动推杆，3-螺杆总成，4-主缸活塞，5-缓冲结构，22-第二齿轮，31-中空螺杆，32-螺杆支架，51-缓冲部，511-安装套筒，512-缓冲弹簧，513-缓冲滚珠，221-安装槽，62-磁石，7-磁石安装支架，101-壳体，71-限位结构，72-支架弹簧，8-支撑架，81-回位弹簧，9-踏板模拟器，91-一级弹簧，92-二级弹簧，93-缓冲隔板，94-弹簧止挡，95-弹簧底座，11-顶杆，10-制动主缸。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的车辆制动***100。

根据本发明实施例的车辆制动***100可以包括：制动推杆1、电动助力***、信息采集***和电控***。

如图1-图3所示，制动推杆1与制动踏板连接，以使制动推杆1可随制动踏板的移动而移动。而信息采集***用于采集制动推杆1的位移信息，并将位移信息传递给电控***，电控***会根据位移信息来控制电动助力***开启运行，以通过电动助力***实现车辆的制动操作。由此，有效的提升了车辆制动***100的反应速度。

也就是说，本发明采用了踩踏力与制动力完全解耦的方式来进行车辆的制动，即本发明利用电动助力***对车辆进行制动，而不需要利用踩踏制动踏板的力进行制动。由此，可通过电动助力***提供最佳的液压制动力，以配合再生制动力最大限度的回收制动能量，能够有效提升车辆的续航里程。

进一步，电动助力***包括：齿轮传动总成以及螺杆总成3，齿轮传动总成适于由驱动电机驱动，以在电动助力***接收到电控***传来的制动信号后驱动齿轮传动总成运转，而齿轮传动总成与螺杆总成3配合传动，以将齿轮传动总成的旋转运动转化为螺杆总成3的平移运动，以使齿轮传动总成能够驱动螺杆总成3平移以推动制动主缸10中的主缸活塞4而建立压强，产生的制动液压力经过ESP(Electronic Stability Program，车身电子稳定***)分配到汽车的四个轮缸，四个轮缸产生制动压力以实现车辆的制动。

其中，齿轮传动总成的至少一部分上设置有缓冲结构5，缓冲结构5可在螺杆总成3与齿轮传动总成之间实现缓冲作用，以避免制动完成后，螺杆总成3与齿轮传动总成之间发生撞击，从而有效的保护螺杆总成3与齿轮传动总成，进而有效的提升了车辆制动***100的整体稳定性以及延长了车辆制动***100的使用寿命。

具体地，当制动结束后，驾驶员松开制动踏板，信息采集***采集到相关信息并传递给电控***，电控***控制驱动电机停止工作，此时回位弹簧81释放并推动支撑架8，支撑架8推动螺杆总成3反向移动，而缓冲结构5可在螺杆总成3反向移动时避免螺杆总成3与动齿轮传动总成直接发生撞击，从而实现有效的缓冲作用。

当然，在另一些实施例中，当制动结束后，电控***会控制驱动电机反转以实现螺杆总成3反向移动，此时，缓冲结构5依然可起到避免螺杆总成3与动齿轮传动总成发生直接撞击的作用。

根据本发明实施例的车辆制动***100，该车辆制动***100的电动助力***中的动齿轮传动总成上设置有缓冲结构5，可在制动完成后有效避免螺杆总成3与齿轮传动总成之间发生撞击，进而有效的保护了电动助力***，有效提升了车辆制动***100的整体稳定性以及延长其使用寿命，并且可有效避免产生碰撞异响，以提升车辆的NVH性能。

结合图1-图3所示实施例，螺杆总成3包括：中空螺杆31以及设置在中空螺杆31一端的螺杆支架32，中空螺杆31与螺杆支架32均可移动的套设在制动推杆1上，齿轮传动总成包括：第一齿轮和第二齿轮22，第一齿轮与电动助力***中的驱动电机传动，而第二齿轮22套设在中空螺杆31上且与第一齿轮以及中空螺杆31啮合传动，其中，缓冲结构5设置在第二齿轮22的靠近螺杆支架32的一侧壁上，以避免在制动结束后，螺杆支架32与第二齿轮22之间发生撞击而产生异响。

具体地，制动推杆1的输入端为U型叉，U型叉与制动踏板连接，通过踏板比将驾驶员踩踏制动踏板的踩踏力放大，对U型叉造成挤压力，从而挤压制动推杆1移动，而信息采集***可采集到制动推杆1的位移信息，并将位移信息传递给电控***，电控***会根据位移信息来使电动助力***开启运行，此时，驱动电机开始运转并产生助力，驱动电机通过电机齿轮带动第一齿轮旋转，第一齿轮旋转带动第二齿轮22旋转，由于螺杆支架32与壳体101之间具有导向配合，因此限制了中空螺杆31的轴向旋转，而在第二齿轮22与中空螺杆31啮合传动下进行平移，即中空螺杆31将旋转运动转化为直线运动并推动支撑架8向前运动，进而使支撑架8推动制动主缸10内的主缸活塞4而建压。而在制动完成后，由于缓冲结构5设置在第二齿轮22的靠近螺杆支架32的一侧壁上，因此，在中空螺杆31回退时，缓冲结构5可有效缓冲螺杆支架32与第二齿轮22之间的撞击。

其中，需要知道的是，本发明的车辆制动***100采用的是直线型的布置放置，以使其更节省布置空间，更便于布置在车辆上。

如图3所示，缓冲结构5包括：多个缓冲部51，每个缓冲部51包括：安装套筒511、缓冲弹簧512以及缓冲滚珠513，第二齿轮22上开设有安装槽221，安装套筒511限位安装在安装槽221内，其中，安装套筒511的末端具有限位法兰，以保证安装套筒511在安装槽221内的安装稳定性，或者，安装套筒511可以一体注塑在第二齿轮22内，以防止其脱出第二齿轮22。

进一步，缓冲弹簧512设置在安装套筒511内，缓冲滚珠513可转动的限位在安装套筒511的端口与安装槽221的端口之间，且缓冲滚珠513挤压缓冲弹簧512，以为缓冲提供能量，其中，缓冲滚珠513的至少一部分突出安装槽221，以便于与螺杆支架32接触以起到有效的缓冲作用。其中，缓冲滚珠513可铆压在安装套筒511的端口处。

缓冲滚珠513的作用为在回位弹簧81释放，螺杆支架32挤压第二齿轮22时，缓冲滚珠513首先与螺杆支架32相接触，由于第二齿轮22在中空螺杆31回退的过程中会产生旋转，因此，在缓冲滚珠513与螺杆支架32接触的过程中首先缓冲滚珠513会产生旋转以避免螺杆支架32与第二齿轮22之间发生转动摩擦，而之后螺杆支架32会继续挤压缓冲滚珠513而使缓冲滚珠513挤压缓冲弹簧512，从而降低螺杆支架32给第二齿轮22的冲击，以实现有效的缓冲作用，进而有效的降低碰撞噪音，并且有效的提高了车辆制动***100的可靠性以及稳定性，可进一步延长车辆制动***100的使用寿命。

作为一种优选的实施例，参照图3，多个缓冲部51沿第二齿轮22的周向等间距设置。由此，可使每个缓冲部51所承受的撞击力均相等，从而避免了某一缓冲部51所受撞击力过大而造成其损坏，进而有效的保证了缓冲结构5的整体稳定性。例如，缓冲部51为三个，三个缓冲部51间隔120°设置。

结合图1、图2和图4所示实施例，信息采集***包括：位移传感器以及磁石62，位移传感器设置在车辆制动***100的壳体101外，而制动推杆1上连接有磁石安装支架7，磁石安装支架7构造为“L”形支架，磁石安装支架7的平直段与制动推杆1连接，而磁石62可活动的限位设置在磁石安装支架7的竖直段与壳体101之间，以将磁石62牢牢限位在壳体101的滑槽内，使磁石62既能平顺滑动又能准确定位。

其中，位移传感器适于采集磁石62的位移信息，由于磁石62设置在与制动推杆1连接的磁石安装支架7上，因此，磁石62可实现与制动推杆1的同步运动，也就是说，位移传感器采集磁石62的位移信息就相当于采集了制动推杆1的位移信息，并且位移传感器还会将采集到的位移信息传递给电控***，以使电控***驱动电动助力***开启运行。

进一步，磁石安装支架7上具有限位结构71，限位结构71可构造为限位螺母，并且位于限位结构71以上的部分磁石安装支架7上套设有支架弹簧72，磁石62套设在磁石安装支架7上且挤压支架弹簧72。也就是说，磁石62底端有定位孔，磁石62通过定位孔套设在磁石安装支架7的一端上，且磁石62底端与限位结构71之间具有支架弹簧72，以通过支架弹簧72的挤压作用使磁石62紧贴在壳体101上，以避免磁石62在移动的过程中与壳体101之间发生卡顿的现象，从而保证了位移传感器采集磁石62的瞬时位移的准确性，以实现精准制动，避免在制动时出现安全问题。

结合图1和图2所示实施例，螺杆总成3设置在磁石安装支架7的一侧，而磁石安装支架7的另一侧设置有支撑架8，且支撑架8套设在制动推杆1上，螺杆总成3适于推动支撑架8以使支撑架8推动制动主缸10中的主缸活塞4而建立压强，其中，支撑架8与制动主缸10之间具有回位弹簧81，以在制动完成后，实现螺杆总成3的回位。

其中，支撑架8上具有用于避让磁石安装支架7的避让缺口，磁石安装支架7适于配合在避让缺口内，以使支撑架8能够与螺杆支架32接触，并且支撑架8还限制了磁石安装支架7做旋转运动，由于磁石安装支架7与制动推杆1相固定，因此在一定程度上也限制了制动推杆1的旋转。

结合图1、图2和图5所示实施例，车辆制动***100还包括：踏板模拟器9，制动推杆1适于挤压踏板模拟器9以模拟制动时所产生的踏板感，即本发明采用了踩踏力与制动力完全解耦的方式来进行车辆的制动，利用电动助力***对车辆进行制动，而不需要利用踩踏制动踏板的力进行制动。

其中，踏板模拟器9构造为多级压缩形式。由此，可有效提升驾驶员在制动踩踏制动踏板时的脚感舒适度。

进一步，如图1、图2和图5所示，踏板模拟器9包括：一级弹簧91、二级弹簧92以及连接在一级弹簧91与二级弹簧92之间的缓冲隔板93，其中，一级弹簧91设置在制动推杆1的靠近制动踏板的一端与缓冲隔板93之间，并且一级弹簧91通过弹簧止挡94与U型叉配合止抵，而二级弹簧92设置在齿轮传动总成中的第二齿轮22与缓冲隔板93之间，并且二级弹簧92通过弹簧底座95与第二齿轮22配合止抵。其中，一级弹簧91的劲度系数小于二级弹簧92的劲度系数。由此，在驾驶员踩踏制动踏板时，踏板模拟器9会实现有效的二级过渡压缩。

具体地，二级弹簧92一端固定在弹簧底座95上，而另一端连接在带橡胶垫的缓冲隔板93上，而一级弹簧91一端与缓冲隔板93连接，另一端由弹簧止挡94压住，以使一级弹簧91与二级弹簧92分隔开形成两个独立的压缩空间。在驾驶员踩踏制动踏板初期需要较小的制动力，此时一级弹簧91压缩，产生较小的踏板感，而在制动后半程，就需要较大的制动力，此时一级弹簧91已压并，弹簧止挡94压在缓冲隔板93的橡胶垫上，以起到有效的缓冲作用，同时向二级弹簧92传递力，当踏板力加大到一定程度时，二级弹簧92压缩，产生较大的踏板感，从而实现二级过渡踏板感。

也就是说，通过利用双弹簧结构来实现不同助力阶段的不同踏板感，并且在两弹簧中间采用橡胶结构，以有效降低踩踏过程中产生的异响，从而使踩踏过程更舒适平稳。

其中，通过对弹簧止挡94厚度的调节，可以调整不同的踏板感，以得到最佳舒适的踏板感。

下面参照图1-图5描述车辆制动***100在不同工况下的制动过程：

在正常工况下：

当驾驶员行车制动时，驾驶员会踩踏制动踏板，制动推杆1向前运动，位移传感器通过采集磁石62的位移信息以获取制动推杆1的位移信息，之后位移传感器会将采集到的位移信息传至电控***中，电控***会根据传递来的位移信息控制驱动电机驱动齿轮传动总成运转以将动力传递给螺杆总成3，再通过螺杆总成3将旋转扭矩转化为直线运动以推动支撑架8，并通过支撑架8挤压制动主缸10内的主缸活塞4，主缸活塞4产生液压通过管路传递给制动钳，形成制动力从而实现整车制动。由于制动推杆1向主缸活塞4移动的同时，支撑架8也向主缸活塞4移动，并且支撑架8的位移量要比制动推杆1的位移量大，因此，制动推杆1的顶杆11与主缸活塞4处于解耦状态，而不提供制动力。

在非正常工况下(电动助力***不能运行时)：

当驾驶员行车制动时，驾驶员会踩踏制动踏板，制动推杆1向前运动，由于电动助力***无法运行，因此不参于制动，支撑架8不产生位移，因此，制动推杆1的顶杆11会与主缸活塞4耦合而直接挤压主缸活塞4建压，从而实现制动。

根据本发明另一方面实施例的车辆，包括上述实施例中描述的车辆制动***100。对于车辆的其它构造例如变速器、制动***、转向***等均已为现有技术且为本领域的技术人员所熟知，因此这里对于车辆的其它构造不做详细说明。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种车辆制动***(100)，其特征在于，包括：

制动推杆(1)，所述制动推杆(1)与制动踏板连接；

电动助力***，所述电动助力***包括：齿轮传动总成以及螺杆总成(3)，所述齿轮传动总成与所述螺杆总成(3)配合传动，所述齿轮传动总成适于驱动所述螺杆总成(3)平移以推动制动主缸(10)中的主缸活塞(4)而建立压强，实现车辆的制动，其中，所述齿轮传动总成的至少一部分上设置有缓冲结构(5)，以在所述螺杆总成(3)与所述齿轮传动总成之间实现缓冲作用；

信息采集***和电控***，所述信息采集***用于采集所述制动推杆(1)的位移信息，并将所述位移信息传递给所述电控***，所述电控***会根据所述位移信息来控制所述电动助力***开启运行；

所述螺杆总成(3)包括：中空螺杆(31)以及设置在所述中空螺杆(31)一端的螺杆支架(32)，所述中空螺杆(31)套设在所述制动推杆(1)上，所述齿轮传动总成包括：第一齿轮和第二齿轮(22)，所述第一齿轮与所述电动助力***中的驱动电机传动，所述第二齿轮(22)套设在所述中空螺杆(31)上且与所述第一齿轮以及所述中空螺杆(31)啮合传动，所述缓冲结构(5)设置在所述第二齿轮(22)的靠近所述螺杆支架(32)的一侧壁上；

所述缓冲结构(5)包括：多个缓冲部(51)，每个所述缓冲部(51)包括：安装套筒(511)、缓冲弹簧(512)以及缓冲滚珠(513)，所述第二齿轮(22)上开设有安装槽(221)，所述安装套筒(511)限位安装在所述安装槽(221)内，所述缓冲弹簧(512)设置在所述安装套筒(511)内，所述缓冲滚珠(513)可转动的限位在所述安装套筒(511)的端口与所述安装槽(221)的端口之间，且所述缓冲滚珠(513)挤压所述缓冲弹簧(512)，其中，所述缓冲滚珠(513)的至少一部分突出所述安装槽(221)。

2.根据权利要求1所述的车辆制动***(100)，其特征在于，多个所述缓冲部(51)沿周向等间距设置。

3.根据权利要求1所述的车辆制动***(100)，其特征在于，所述信息采集***包括：位移传感器以及磁石(62)，所述位移传感器设置在所述车辆制动***(100)的壳体(101)外，所述制动推杆(1)上连接有磁石安装支架(7)，所述磁石(62)可活动的限位设置在所述磁石安装支架(7)与所述壳体(101)之间，所述位移传感器适于采集所述磁石(62)的位移信息。

4.根据权利要求3所述的车辆制动***(100)，其特征在于，所述磁石安装支架(7)上具有限位结构(71)，位于所述限位结构(71)以上的部分所述磁石安装支架(7)上套设有支架弹簧(72)，所述磁石(62)套设在所述磁石安装支架(7)上且挤压所述支架弹簧(72)。

5.根据权利要求3所述的车辆制动***(100)，其特征在于，所述螺杆总成(3)设置在所述磁石安装支架(7)的一侧，所述磁石安装支架(7)的另一侧设置有支撑架(8)，且所述支撑架(8)套设在所述制动推杆(1)上，所述支撑架(8)上具有避让缺口，所述螺杆总成(3)适于推动所述支撑架(8)以使所述支撑架(8)推动所述制动主缸(10)中的主缸活塞(4)而建立压强，所述支撑架(8)与所述制动主缸(10)之间具有回位弹簧(81)。

6.根据权利要求1所述的车辆制动***(100)，其特征在于，还包括：踏板模拟器(9)，所述制动推杆(1)适于挤压所述踏板模拟器(9)以模拟制动时所产生的踏板感，所述踏板模拟器(9)构造为多级压缩形式。

7.根据权利要求6所述的车辆制动***(100)，其特征在于，所述踏板模拟器(9)包括：一级弹簧(91)、二级弹簧(92)以及连接在所述一级弹簧(91)与所述二级弹簧(92)之间的缓冲隔板(93)，所述一级弹簧(91)设置在所述制动推杆(1)的靠近所述制动踏板的一端与所述缓冲隔板(93)之间，所述二级弹簧(92)设置在所述齿轮传动总成与所述缓冲隔板(93)之间，其中，所述一级弹簧(91)的劲度系数小于所述二级弹簧(92)的劲度系数。

8.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-7中任一项所述的车辆制动***(100)。

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