CN118274121A - 用于电子机械制动***的双向驻车装置及控制方法 - Google Patents
用于电子机械制动***的双向驻车装置及控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于电子机械制动***的双向驻车装置及控制方法。该装置中，棘轮组件位于固定盘的一侧，包括传动柱、第一棘轮和第二棘轮；传动柱的一端与固定盘固定，传动柱的另一端用于与车轮轴同轴固定；第一棘轮和第二棘轮同轴套固在传动柱上，第一棘轮的齿向和第二棘轮的齿向互为相反；棘爪组件位于固定盘的一侧，包括第一棘爪和第二棘爪；第一棘爪和第二棘爪均与固定盘可转动连接；棘爪驱动源用于驱动第一棘爪和第二棘爪同时分别对应地与第一棘轮和第二棘轮啮合或分离。本发明结构简单，成本低，且能有效地实现双向制动。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，具体涉及一种用于电子机械制动***的双向驻车装置及控制方法。
背景技术
智能汽车是人工智能技术与现代汽车工业结合的新兴产物，正发展成为一种集网联通讯、多源感知、自主决策、安全高效、灵活机动等特色于一体的全自动轮式智能机器。汽车制动***随着行业的发展和技术改进，从机械制动、液压制动、电液制动到今天的电子机械制动，近年来ESC搭配EPB，驻车制动成为了汽车一个标配。
现有方案需要采用独立控制器，EPB模块进行制动，整体成本较高，方案复杂；或者采用单向棘轮，只能实现一个方向的制动。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于电子机械制动***的双向驻车装置及控制方法。
本发明第一方面提出了一种用于电子机械制动***的双向驻车装置，结构简单，成本低，且能有效地实现双向制动。
根据本发明第一方面实施例的用于电子机械制动***的双向驻车装置，包括：
固定盘；
棘轮组件，所述棘轮组件位于所述固定盘的一侧，包括传动柱、第一棘轮和第二棘轮；所述传动柱的一端与所述固定盘固定，所述传动柱的另一端用于与车轮轴同轴固定；所述第一棘轮和所述第二棘轮同轴套固在所述传动柱上，所述第一棘轮的齿向和所述第二棘轮的齿向互为相反；
棘爪组件，所述棘爪组件位于所述固定盘的一侧，包括第一棘爪和第二棘爪；所述第一棘爪和所述第二棘爪均与所述固定盘可转动连接；
棘爪驱动源，所述棘爪驱动源用于驱动所述第一棘爪和所述第二棘爪同时分别对应地与所述第一棘轮和所述第二棘轮啮合或分离。
根据本发明第一方面实施例的用于电子机械制动***的双向驻车装置，当车辆正常行驶时，所述棘爪驱动源通电，所述棘爪驱动源推开所述第一棘爪和所述第二棘爪，以控制所述第一棘爪和所述第二棘爪同时分别对应地与所述第一棘轮和所述第二棘轮分离，使车轮正常转动；当所述棘爪驱动源断电时，所述棘爪驱动源控制所述第一棘爪和所述第二棘爪同时分别对应地与所述第一棘轮和所述第二棘轮啮合，以同时抑制车轮正反转动。
根据本发明第一方面实施例的用于电子机械制动***的双向驻车装置，具有如下的优势：(1)不需要复杂的控制器硬件，采用简单的机械结构进行辅助制动，整体成本低；(2)可以实现双向制动，主要用于汽车停车后的双向制动，还可以用于主要制动失效时的辅助制动。
在一些实施例中，所述第一棘轮和所述第二棘轮各为一个，相应地，所述第一棘爪和所述第二棘爪各为一个。
在一些实施例中，所述棘爪组件还包括棘爪固定轴，所述第一棘爪和所述第二棘爪均位于所述第一棘轮和所述第二棘轮的同一侧，且均与所述棘爪固定轴固定，所述棘爪固定轴与所述固定盘可转动连接。
在一些实施例中，所述固定盘的一侧上设有与所述转动轴延伸方向一致的凸柱，所述棘爪固定轴可转动地套固在所述凸柱上。
在一些实施例中，所述第一棘爪包括第一棘爪啮合部和第一棘爪连接部，所述第一棘爪啮合部设置在所述第一棘爪连接部上，所述第一棘爪啮合部用于与所述第一棘轮适配啮合，所述第一棘爪连接部的一端与所述棘爪固定轴固定；所述第二棘爪包括第二棘爪啮合部和第二棘爪连接部，所述第二棘爪啮合部设置在所述第二棘爪连接部上，所述第二棘爪啮合部用于与所述第二棘轮适配啮合，所述第二棘爪连接部的一端与所述棘爪固定轴固定；所述棘爪驱动源与所述第一棘爪连接部的另一端或/和所述第二棘爪连接部的另一端相连。
在一些实施例中，所述第一棘轮和所述第二棘轮的形状和大小相同。
在一些实施例中，还包括防护罩，所述防护罩位于所述固定盘的一侧，所述棘轮组件、所述棘爪组件和所述棘爪驱动源均位于所述防护罩和所述固定盘围成的空间中。
本发明第二方面提出一种如上所述的用于电子机械制动***的双向驻车装置的控制方法。
根据本发明第二方面实施例的所述的用于电子机械制动***的双向驻车装置的控制方法，其特征在于，包括：
当车辆正常行驶时，所述棘爪驱动源通电，所述棘爪驱动源控制所述第一棘爪和所述第二棘爪同时分别对应地与所述第一棘轮和所述第二棘轮分离，使车轮正常转动；
当所述棘爪驱动源控制所述第一棘爪和所述第二棘爪同时分别对应地与所述第一棘轮和所述第二棘轮啮合，以同时抑制车轮正反转动，以实现车辆主制动***制动停车后的双向制动，以及用于主制动失效时的辅助制动。
由此，本发明第二方面实施例的用于电子机械制动***的双向驻车装置1000的控制方法，具有如下的优势：(1)不需要复杂的控制器硬件，采用简单的机械结构进行辅助制动，整体成本低；(2)可以实现双向制动，主要用于汽车停车后的双向制动，还可以用于主制动失效时的辅助制动。
在一些实施例中，当车辆正常制动时，若主制动***未失效，此时主制动***起制动作用，则所述棘爪驱动源控制所述第一棘爪和所述第二棘爪同时分别对应地与所述第一棘轮和所述第二棘轮分离，在车辆主动制动停车后，所述棘爪驱动源断电，所述棘爪驱动源控制所述第一棘爪和所述第二棘爪同时分别对应地与所述第一棘轮和所述第二棘轮啮合，以同时抑制车轮正反转动；
当车辆正常制动时，若主制动***失效，则所述棘爪驱动源断电，所述棘爪驱动源控制所述第一棘爪和所述第二棘爪同时分别对应地与所述第一棘轮和所述第二棘轮啮合，以同时抑制车轮正反转动。
在一些实施例中，还包括：当车辆正常主制动停车后，所述棘爪驱动源断电，所述第一棘爪和所述第二棘爪分别同时对应地向所述第一棘轮和所述第二棘轮移动，若所述用于电子机械制动***的双向驻车装置失效，则车辆识别到整车的加速度以及轮速信息，主制动***介入，形成静止状态下的互补策略。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例的用于电子机械制动***的双向驻车装置的示意图；
图2为本发明实施例的用于电子机械制动***的双向驻车装置中的棘爪组件与棘轮组件进入分离状态的示意图；
图3为本发明实施例的用于电子机械制动***的双向驻车装置中的棘爪组件与棘轮组件进入啮合状态示意图。
附图标记：
双向驻车装置1000；固定盘1；凸柱101；棘轮组件2；第一棘轮201；第二棘轮202；传动柱203；棘爪组件3；第一棘爪301；第一棘爪啮合部3011；第一棘爪连接部3012；第二棘爪302；第二棘爪啮合部3021；第二棘爪连接部3022；棘爪固定轴303；棘爪驱动源4；防护罩5。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面结合图1至图3来描述本发明实施例的用于电子机械制动***的双向驻车装置1000及控制方法。
如图1至图3所示，本发明第一方面实施例提出了一种用于电子机械制动***的双向驻车装置1000。
根据本发明第一方面实施例的用于电子机械制动***的双向驻车装置1000，用于安装在车轮旁边，包括固定盘1、棘轮组件2、棘爪组件3和棘爪驱动源4。
具体而言，固定盘1主要起安装支撑棘轮组件2、棘爪组件3和棘爪驱动源4等，还可以与车轮固定，以增加双向驻车装置1000与车轮间连接可靠性。
棘轮组件2位于固定盘1的一侧，包括传动柱203、第一棘轮201和第二棘轮202；传动柱203的一端与固定盘1固定，传动柱203的另一端用于与车轮轴同轴固定；第一棘轮201和第二棘轮202同轴套固在传动柱203上，第一棘轮201的齿向和第二棘轮202的齿向互为相反。
棘爪组件3位于固定盘1的一侧，即棘爪组件3与棘轮组件2位于固定盘1的同一侧；棘爪组件3包括第一棘爪301和第二棘爪302；第一棘爪301和第二棘爪302均与固定盘1可转动连接，以方便第一棘爪301与第一棘轮201啮合和分离、第二棘爪302和第二棘轮202啮合和分离。
棘爪驱动源4设置在固定盘1上，用于驱动第一棘爪301和第二棘爪302同时分别对应地与第一棘轮201和第二棘轮202啮合或分离。当第一棘爪301和第二棘爪302同时分别对应地与第一棘轮201和第二棘轮202啮合时，由于第一棘轮201的齿向和第二棘轮202的齿向互为相反，可以有效地抑制车轮正返转动，即抑制车轮双向(逆时针和顺时针)转动。当第一棘爪301和第二棘爪302同时分别对应地与第一棘轮201和第二棘轮202分离时，则车轮可以转动，有利于车辆正常行驶。
根据本发明第一方面实施例的用于电子机械制动***的双向驻车装置1000，当车辆正常行驶时，棘爪驱动源4通电，棘爪驱动源4推开第一棘爪301和第二棘爪302(如图2中箭头所示)，以控制第一棘爪301和第二棘爪302同时分别对应地与第一棘轮201和第二棘轮202分离，使车轮正常转动；当棘爪驱动源4断电，棘爪驱动源4控制第一棘爪301和第二棘爪302同时分别对应地与第一棘轮201和第二棘轮202啮合，以同时抑制车轮正反转动(如图3所示)，可用于车辆主制动***制动停车后的双向制动，还可以用于主制动失效时的辅助制动，防止车辆前后窜动。
根据本发明第一方面实施例的用于电子机械制动***的双向驻车装置1000，具有如下的优势：(1)不需要复杂的控制器硬件，采用简单的机械结构进行辅助制动，整体成本低；(2)可以实现双向制动，主要用于汽车停车后的双向制动，还可以用于主要制动失效时的辅助制动。
在一些实施例中，第一棘轮201和第二棘轮202各为一个，相应地，第一棘爪301和第二棘爪302各为一个。由此，该实施例的用于电子机械制动***的双向驻车装置1000的结构简单，成本低，且能实现双向制动。
在一些实施例中，棘爪组件3还包括棘爪固定轴303，第一棘爪301和第二棘爪302均位于第一棘轮201和第二棘轮202的同一侧，且均与棘爪固定轴303固定，棘爪固定轴303与固定盘1可转动连接。通过设置棘爪固定轴303，可以方便地实现第一棘爪301和第二棘爪302均与固定盘1转动连接，棘爪组件3整体结构简单，布置位置合理。
在一些实施例中，固定盘1的一侧上设有与转动轴延伸方向一致的凸柱101，棘爪固定轴303可转动地套固在凸柱101上，连接可靠、方便。
在一些实施例中，第一棘爪301包括第一棘爪啮合部3011和第一棘爪连接部3012，第一棘爪啮合部3011设置在第一棘爪连接部3012上，第一棘爪啮合部3011用于与第一棘轮201适配啮合，第一棘爪连接部3012的一端与棘爪固定轴303固定；第二棘爪302包括第二棘爪啮合部3021和第二棘爪连接部3022，第二棘爪啮合部3021设置在第二棘爪连接部3022上，第二棘爪啮合部3021用于与第二棘轮202适配啮合，第二棘爪连接部3022的一端与棘爪固定轴303固定；棘爪驱动源4与第一棘爪连接部3012的另一端或/和第二棘爪连接部3022的另一端相连。这样，棘爪驱动源4能够驱动第一棘爪301和第二棘爪302转动，使第一棘爪啮合部3011和第二棘爪啮合部3021同时分别对应地与第一棘轮201和第二棘轮202啮合或分离，且结构简单，成本低。
在一些实施例中，第一棘轮201和第二棘轮202的形状和大小相同，可以采用相同工艺加工，成本低。
在一些实施例中，第一棘轮201和第二棘轮202之间为分体式结构或为一体式结构，可以根据实际需要进行选择。
在一些实施例中，还包括防护罩5，防护罩5位于固定盘1的一侧，棘轮组件2、棘爪组件3和棘爪驱动源4均位于防护罩5和固定盘1围成的空间中。这样，防护罩5及固定盘1可以保护棘轮组件2、棘爪组件3和棘爪驱动源4。
本发明第二方面实施例提出了一种如本发明第一方面实施例的用于电子机械制动***的双向驻车装置1000的控制方法。
根据本发明第二方面实施例的用于电子机械制动***的双向驻车装置1000的控制方法，包括：
当车辆正常行驶时，棘爪驱动源4通电，棘爪驱动源4控制第一棘爪301和第二棘爪302同时分别对应地与第一棘轮201和第二棘轮202分离，使车轮正常转动；当棘爪驱动源4控制第一棘爪301和第二棘爪302同时分别对应地与第一棘轮201和第二棘轮202啮合，以同时抑制车轮正反转动，以实现车辆主制动***制动停车后的双向制动，以及用于主制动失效时的辅助制动。
由此，本发明第二方面实施例的用于电子机械制动***的双向驻车装置1000的控制方法，具有如下的优势：(1)不需要复杂的控制器硬件，采用简单的机械结构进行辅助制动，整体成本低；(2)可以实现双向制动，主要用于汽车停车后的双向制动，还可以用于主制动失效时的辅助制动。
在一些实施例中，当车辆正常制动时，若主制动***未失效，则棘爪驱动源4控制第一棘爪301和第二棘爪302同时分别对应地与第一棘轮201和第二棘轮301分离，此时主制动***起制动作用，不产生额外制动，在车辆主动制动停车后，棘爪驱动源4断电，使得第一棘爪301和第二棘爪302同时分别对应地与第一棘轮201和第二棘轮202啮合，以同时抑制车轮正反转动。
当车辆正常制动时，若主制动***失效，则棘爪驱动源4断电，使得第一棘爪301和第二棘爪302同时分别对应地与第一棘轮201和第二棘轮202啮合，以同时抑制车轮正反转动。具体的，第一棘爪301和第二棘爪302根据轮速的速度大小和轮速的方向信息，判断是第一棘爪301和第二棘爪302根据滑移率大小模拟点刹，控制滑移率。
由此，可以实现双向制动，可用于汽车停车后的双向制动，还可以用于主制动失效时的辅助制动。
在一些实施例中，还包括：当车辆正常主制动停车后，棘爪驱动源断电，第一棘爪301和第二棘爪302分别同时对应地向第一棘轮201和第二棘轮202移动，若用于电子机械制动***的双向驻车装置失效，则车辆识别到整车的加速度以及轮速信息，主制动***介入，形成静止状态下的互补策略。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种用于电子机械制动***的双向驻车装置，其特征在于，包括：
固定盘；
棘轮组件，所述棘轮组件位于所述固定盘的一侧，包括传动柱、第一棘轮和第二棘轮；所述传动柱的一端与所述固定盘固定，所述传动柱的另一端用于与车轮轴同轴固定；所述第一棘轮和所述第二棘轮同轴套固在所述传动柱上，所述第一棘轮的齿向和所述第二棘轮的齿向互为相反；
棘爪组件，所述棘爪组件位于所述固定盘的一侧，包括第一棘爪和第二棘爪；所述第一棘爪和所述第二棘爪均与所述固定盘可转动连接；
棘爪驱动源，所述棘爪驱动源用于驱动所述第一棘爪和所述第二棘爪同时分别对应地与所述第一棘轮和所述第二棘轮啮合或分离。
2.根据权利要求1所述的用于电子机械制动***的双向驻车装置，其特征在于，所述第一棘轮和所述第二棘轮各为一个，相应地，所述第一棘爪和所述第二棘爪各为一个。
3.根据权利要求1所述的用于电子机械制动***的双向驻车装置，其特征在于，所述棘爪组件还包括棘爪固定轴，所述第一棘爪和所述第二棘爪均位于所述第一棘轮和所述第二棘轮的同一侧，且均与所述棘爪固定轴固定，所述棘爪固定轴与所述固定盘可转动连接。
4.根据权利要求3所述的用于电子机械制动***的双向驻车装置，其特征在于，所述固定盘的一侧上设有与所述转动轴延伸方向一致的凸柱，所述棘爪固定轴可转动地套固在所述凸柱上。
5.根据权利要求4所述的用于电子机械制动***的双向驻车装置，其特征在于，所述第一棘爪包括第一棘爪啮合部和第一棘爪连接部，所述第一棘爪啮合部设置在所述第一棘爪连接部上，所述第一棘爪啮合部用于与所述第一棘轮适配啮合，所述第一棘爪连接部的一端与所述棘爪固定轴固定；所述第二棘爪包括第二棘爪啮合部和第二棘爪连接部，所述第二棘爪啮合部设置在所述第二棘爪连接部上，所述第二棘爪啮合部用于与所述第二棘轮适配啮合，所述第二棘爪连接部的一端与所述棘爪固定轴固定；所述棘爪驱动源与所述第一棘爪连接部的另一端或/和所述第二棘爪连接部的另一端相连。
6.根据权利要求1所述的用于电子机械制动***的双向驻车装置，其特征在于，所述第一棘轮和所述第二棘轮的形状和大小相同。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的用于电子机械制动***的双向驻车装置，其特征在于，还包括防护罩，所述防护罩位于所述固定盘的一侧，所述棘轮组件、所述棘爪组件和所述棘爪驱动源均位于所述防护罩和所述固定盘围成的空间中。
8.一种如权利要求1-7中任意一项所述的用于电子机械制动***的双向驻车装置的控制方法，其特征在于，包括：
当车辆正常行驶时，所述棘爪驱动源通电，所述棘爪驱动源控制所述第一棘爪和所述第二棘爪同时分别对应地与所述第一棘轮和所述第二棘轮分离，使车轮正常转动；
当所述棘爪驱动源控制所述第一棘爪和所述第二棘爪同时分别对应地与所述第一棘轮和所述第二棘轮啮合，以同时抑制车轮正反转动，以实现车辆主制动***制动停车后的双向制动，以及用于主制动失效时的辅助制动。
9.根据权利要求8所述的用于电子机械制动***的双向驻车装置的控制方法，其特征在于，当车辆正常制动时，若主制动***未失效，此时主制动***起制动作用，则所述棘爪驱动源控制所述第一棘爪和所述第二棘爪同时分别对应地与所述第一棘轮和所述第二棘轮分离，在车辆主动制动停车后，所述棘爪驱动源断电，所述棘爪驱动源控制所述第一棘爪和所述第二棘爪同时分别对应地与所述第一棘轮和所述第二棘轮啮合，以同时抑制车轮正反转动；
当车辆正常制动时，若主制动***失效，则所述棘爪驱动源断电，所述棘爪驱动源控制所述第一棘爪和所述第二棘爪同时分别对应地与所述第一棘轮和所述第二棘轮啮合，以同时抑制车轮正反转动。
10.根据权利要求8所述的用于电子机械制动***的双向驻车装置的控制方法，其特征在于，还包括：当车辆正常主制动停车后，所述棘爪驱动源断电，所述第一棘爪和所述第二棘爪分别同时对应地向所述第一棘轮和所述第二棘轮移动，若所述用于电子机械制动***的双向驻车装置失效，则车辆识别到整车的加速度以及轮速信息，主制动***介入，形成静止状态下的互补策略。
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