專利名稱：滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器和應(yīng)用所述執(zhí)行器的汽車總制動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電機(jī)驅(qū)動式汽車輔助制動裝置，更具體地說，本實用新型涉及一種由電機(jī)驅(qū)動的滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器，和應(yīng)用所述滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器的汽車總制動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)汽車的制動方式是在車輪上安裝機(jī)械式摩擦制動器，但頻繁或長時間制動會造成制動鼓盤和摩擦襯片、制動襯片過熱導(dǎo)致制動效能衰退甚至制動失效從而引起重大交通事故。輔助制動裝置的作用是在不使用或少使用行車制動器的情況下，使車輛行駛速度降下來或保持穩(wěn)定，但不能將車輛緊急停止，這種作用稱為緩速作用。輔助制動裝置，由于可以不使用主制動器就能減緩車輛行駛速度，使主制動器的負(fù)荷得到了有效分流，因此大大增強(qiáng)了車輛的安全性，其作用原理與傳統(tǒng)制動方式不同，有延長傳動系和制動系壽命的功效?，F(xiàn)有技術(shù)中的汽車輔助制動裝置大致可分為兩種，一種安裝在汽車底部、前后輪之間；另一種則與傳統(tǒng)的汽車制動裝置整合安裝為一體。例如，授權(quán)公告號為CN2473077Y的中國實用新型專利，就公開了一種由朝向地面的輔助制動板和升降裝置組成的、安裝在汽車底部的前后輪之間的汽車輔助制動裝置，該汽車輔助制動裝置應(yīng)用彈簧來推送輔助制動板使其快速壓觸地面，通過輔助制動板下表面附有耐磨橡膠或防滑齒釘板增大摩擦力來提供輔助制動。這種汽車輔助制動裝置的缺點是輔助制動板的使用壽命非常短，并且這種汽車輔助制動裝置屬于汽車的被動制動裝置，它的使用除了完全依賴于駕駛員自身以外，由于突然增大的摩擦力夸大了制動過程的突然性,導(dǎo)致車輛內(nèi)的司機(jī)和乘客的乘座舒適性降低。公開號為CN101058311A的中國發(fā)明專利申請，則公開了這樣一種汽車制動助力系統(tǒng)，該助力系統(tǒng)包括制動踏板、制動總栗、還具有助力電機(jī)，該助力電機(jī)在制動時推動制動總泵推桿，提供制動助力。該汽車制動助力系統(tǒng)雖然結(jié)構(gòu)簡單，但系統(tǒng)的響應(yīng)較慢，適用范圍較窄，且制動力調(diào)節(jié)過程中對發(fā)動機(jī)有一定影響。

實用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種由電機(jī)驅(qū)動的滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器，和應(yīng)用所述滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器的汽車總制動系統(tǒng)。本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器，包括制動鉗I、滾珠絲杠副2、聯(lián)軸器3、電機(jī)4和制動踏板5，所述制動鉗I的一端與所述制動踏板5相連接，其特征在于，滾珠絲杠副2作為連接所述制動踏板5和電機(jī)4中間的執(zhí)行元件，與所述制動鉗I的另一端相連接，利用滾珠絲杠副傳動的可逆性，實現(xiàn)所述輔助制動執(zhí)行器與原車制動系統(tǒng)的兼容并進(jìn)行可靠切換。[0008]本實用新型所提供的滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器，其中，所述制動鉗I的另一端通過所述滾珠絲杠副2和一聯(lián)軸器3與所述電機(jī)4相連接。。本實用新型所提供的滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器，其中，所述滾珠絲杠副2是由絲杠、螺母組件和滾珠鏈組成的螺旋傳動裝置。并且所述滾珠絲杠副2為FFZD5006-5型滾珠絲杠副。并且所述滾珠絲杠副2采用雙推ー簡支的支撐方式，在所述雙推ー簡支的支撐方式中，所述滾珠絲杠副2絲杠的一端被固定,另一端被支承。本實用新型所提供的滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器，其中，所述滾珠絲杠副2的傳動效率η在90°/Γ95%之間。本實用新型還提供一種汽車總制動系統(tǒng)，所述系統(tǒng)應(yīng)用如本實用新型所述的滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器。本實用新型所提供的汽車總制動系統(tǒng)，還包括多個控制裝置和CAN總線，其中所述多個控制裝置包括雷達(dá)E⑶、制動E⑶、整車控制E⑶、AutoBox調(diào)試監(jiān)控和信號采集E⑶。本實用新型所提供的汽車總制動系統(tǒng)，除所述CAN總線包括CAN總線I和CAN總線II外，還包括激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)等雷達(dá)設(shè)備。其中所述激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)設(shè)備用于收集關(guān)于相對距離、相對車速、相對加速度的信號，并在將上述信號轉(zhuǎn)化成雷達(dá)信號后，實時傳送到CAN總線II ;所述CAN總線II用于將收集到的所述雷達(dá)信號通過所述雷達(dá)ECU與所述信號采集ECU采集到的其他信息一起被時實傳送到CAN總線I ;當(dāng)制動ECU從CAN總線I接收障礙物信息時，要能夠按照制動控制算法計算出當(dāng)前汽車的安全狀態(tài)以及制動控制量，然后通過驅(qū)動模塊驅(qū)動電機(jī)工作，拉動制動踏板，從而代替駕駛員動作完成期望的制動過程。本實用新型所公開的滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器，與原車制動系統(tǒng)能夠兼容并進(jìn)行可靠切換，對制動力可以進(jìn)行電控并能快速響應(yīng)。當(dāng)駕駛員在緊急情況下迅速踩制動踏板，但踩踏力又不足時，此執(zhí)行器便會協(xié)助，并在不到I秒的時間內(nèi)把制動カ增至最大，縮短在緊急制動情況下的剎車距離，或當(dāng)駕駛員在無意識情況下，汽車出現(xiàn)追尾危險時能自動采取制動措施控制汽車。

圖I為本實用新型所述滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器的系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實用新型所述滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器原理示意圖；圖3為本實用新型所述滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器所用絲杠的實體圖。其中I、制動鉗；2、滾珠絲杠副；3、聯(lián)軸器；4、電機(jī)；5、制動踏板。
具體實施方式
下面參照說明書附圖I來簡要說明應(yīng)用本實用新型的滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器的汽車總制動系統(tǒng)的系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)。在行車過程中，通過車體上安裝的激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等雷達(dá)設(shè)備收集到的諸如相對距離、相對車速、相對加速度之類的信號被轉(zhuǎn)化成雷達(dá)信號后，所述雷達(dá)信號被實時傳送到CAN總線II。由CAN總線II收集到的所述雷達(dá)信號通過雷達(dá)ECU與信號采集ECU采集到的其他信息一起被時實傳送到CAN總線I。當(dāng)制動ECU從CAN總線I接收障礙物信息時，要能夠按照制動控制算法計算出當(dāng)前汽車的安全狀態(tài)以及制動控制量(特別是制動距離)，然后通過驅(qū)動模塊驅(qū)動電機(jī)工作，拉動制動踏板，從而代替駕駛員動作完成期望的制動過程。在此過程中，滾珠絲杠副是連接制動踏板和電機(jī)中間的執(zhí)行元件。CAN總線I還會將信息指令傳送到例如整車控制E⑶、AutoBox調(diào)試監(jiān)控等其它控制裝置。在應(yīng)用本實用新型的滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器的汽車總制動系統(tǒng)中，CAN總線I除接收由雷達(dá)ECU實時輸送的信息指令外，還通過信號采集ECU實時采集其他信息。這些信息包括發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、橫向加速度、縱向加速度、制動信號、轉(zhuǎn)向信號以及其他傳感器信
ラ寸ο接下來，我們參照說明書附圖2來示意性地說明本實用新型的滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器具體結(jié)構(gòu)。在圖2中，數(shù)字I表示制動器的制動鉗，數(shù)字5表示與所述制動鉗I的 一端相連接的制動踏板，所述制動鉗I的另一端則通過滾珠絲杠副2和聯(lián)軸器3與電機(jī)4相連接。圖3則示出了本實用新型所采用的滾珠絲杠副2的實體圖。所述滾珠絲杠副2是由絲杠、螺母組件和滾珠鏈組成的螺旋傳動裝置。通過校核計算，在本實用新型中我們選擇了 FFZD5006-5型滾珠絲杠副，規(guī)格如表I中所示。
規(guī)格 Γ 公稱 f ￡, Γ 絲杠 Γ mm Γ st [ m-1
型號直5Λ 導(dǎo)Sp 丹Stf 直·g為.圖￡へ(ん”
FF 70
50 6 4S.94 45.9 5 2§.4
oOOo-o在本實用新型中的FFZD5006-5型滾珠絲杠副采用雙推ー簡支(也稱雙推一支承)的支撐方式。所述雙推ー簡支的支撐方式是滾珠絲杠副安裝的常用方式之一。在該種安裝方式中，絲杠的一端被固定，另一端被支承。由于固定端的軸承同時承受軸向力和徑向力，而支承端的軸承則只承受徑向力，而且能作微量的軸向浮動，因此可以避免或減少絲杠因自重而出現(xiàn)的彎曲。同時在絲杠受熱變形時可以自由地向一端伸長。因此較適用于中速、精度較高的長絲杠傳動系統(tǒng)。由于本實用新型的滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器是選擇滾珠絲杠副2作為連接制動踏板5和電機(jī)4中間的執(zhí)行元件，因此使得本實用新型的輔助制動執(zhí)行器具有傳動的可逆性，既可以將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，也可以把直線運動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動，這樣就可以實現(xiàn)輔助制動執(zhí)行器與原車制動系統(tǒng)的兼容并進(jìn)行可靠切換。因此，在車體中應(yīng)用本實用新型所述的滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器，即使在輔助制動執(zhí)行器發(fā)生故障時，也能夠保證原車制動系統(tǒng)的正常工作。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本實用新型說明書所公開的所有實施例都只起到示例性說明本實用新型的技術(shù)方案的作用，而不是對本實用新型的權(quán)利要求書的保護(hù)范圍的限定。
權(quán)利要求1.一種滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器，包括制動鉗(I)、滾珠絲杠副(2)、聯(lián)軸器(3)、電機(jī)(4)和制動踏板(5)，所述制動鉗(I)的一端與所述制動踏板(5)相連接，其特征在于，滾珠絲杠副(2)作為連接所述制動踏板(5)和電機(jī)(4)中間的執(zhí)行元件，與所述制動鉗(I)的另一端相連接，利用滾珠絲杠副傳動的可逆性，實現(xiàn)所述輔助制動執(zhí)行器與原車制動系統(tǒng)的兼容并進(jìn)行可靠切換。
2.如權(quán)利要求I所述的滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器，其中，所述制動鉗(I)的另一端通過所述滾珠絲杠副(2)和一聯(lián)軸器(3)與所述電機(jī)(4)相連接。
3.如權(quán)利要求I所述的滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器，其中，所述滾珠絲杠副(2)是由絲杠、螺母組件和滾珠鏈組成的螺旋傳動裝置。
4.如權(quán)利要求2所述的滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器，其中，所述滾珠絲杠副(2)是由絲杠、螺母組件和滾珠鏈組成的螺旋傳動裝置。
5.如權(quán)利要求I至4之一所述的滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器，其中，所述滾珠絲杠副(2)為FFZD5006-5型滾珠絲杠副，采用雙推ー簡支的支撐方式，在所述雙推ー簡支的支撐方式中，所述滾珠絲杠副(2)絲杠的一端被固定，另一端被支承。
6.如權(quán)利要求5所述的滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器，其中，采用雙推一簡支的支撐方式安裝的所述滾珠絲杠副(2)的絲杠，在其受熱變形時可以自由地向一端伸長。
7.如權(quán)利要求I至4之一所述的滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器，其中，所述滾珠絲杠副(2)的傳動效率η在90% 95%之間。
8.如權(quán)利要求5所述的滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器，其中，所述滾珠絲杠副(2)的傳動效率n在90% 95%之間。
9.如權(quán)利要求6所述的滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器，其中，所述滾珠絲杠副(2)的傳動效率n在90% 95%之間。
10.ー種汽車總制動系統(tǒng)，所述系統(tǒng)應(yīng)用如權(quán)利要求I至9之一所述的滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器。
11.如權(quán)利要求10所述的汽車總制動系統(tǒng)，還包括多個控制裝置、CAN總線以及雷達(dá)設(shè)備，其中所述多個控制裝置包括雷達(dá)E⑶、制動E⑶、整車控制E⑶、AutoBox調(diào)試監(jiān)控和信號采集ECU。
12.如權(quán)利要求11所述的汽車總制動系統(tǒng)，其中所述CAN總線包括CAN總線I和CAN總線II。
13.如權(quán)利要求11所述的汽車總制動系統(tǒng)，其中所述雷達(dá)設(shè)備包括激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)。
14.如權(quán)利要求12所述的汽車總制動系統(tǒng)，其中所述雷達(dá)設(shè)備包括激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)。
15.如權(quán)利要求13或14所述的汽車總制動系統(tǒng)，其中所述激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)設(shè)備用于收集關(guān)于相對距離、相對車速、相對加速度的信號，并在將上述信號轉(zhuǎn)化成雷達(dá)信號后，實時傳送到CAN總線II ;所述CAN總線II用于將收集到的所述雷達(dá)信號通過所述雷達(dá)ECU與所述信號采集ECU采集到的其他信息一起被時實傳送到CAN總線I ;當(dāng)制動ECU從CAN總線I接收障礙物信息時，要能夠按照制動控制算法計算出當(dāng)前汽車的安全狀態(tài)以及制動控制量，然后通過驅(qū)動模塊驅(qū)動電機(jī)工作，拉動制動踏板，從而代替駕駛員動作完成期望的制動過程。
16.如權(quán)利要求15所述的汽車總制動系統(tǒng)，其中所述制動控制量是制動距離。
17.如權(quán)利要求12或14所述的汽車總制動系統(tǒng)，其中所述CAN總線I還用于將信息指令傳送到整車控制E⑶和AutoBox調(diào)試監(jiān)控。
18.如權(quán)利要求11至14之一所述的汽車總制動系統(tǒng)，其中所述信號采集ECU采集到的其他信息包括發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、橫向加速度、縱向加速度、制動信號和轉(zhuǎn)向信號。
19.如權(quán)利要求15所述的汽車總制動系統(tǒng)，其中所述信號采集ECU采集到的其他信息包括發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、橫向加速度、縱向加速度、制動信號和轉(zhuǎn)向信號。
20.如權(quán)利要求16所述的汽車總制動系統(tǒng)，其中所述信號采集ECU采集到的其他信息 包括發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、橫向加速度、縱向加速度、制動信號和轉(zhuǎn)向信號。
21.如權(quán)利要求17所述的汽車總制動系統(tǒng)，其中所述信號采集ECU采集到的其他信息包括發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、橫向加速度、縱向加速度、制動信號和轉(zhuǎn)向信號。
專利摘要本實用新型公開了一種滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器，包括制動鉗(1)、滾珠絲杠副(2)、聯(lián)軸器(3)、電機(jī)(4)和制動踏板(5)，所述制動鉗(1)的一端與所述制動踏板(5)相連接，其特征在于，滾珠絲杠副(2)作為連接所述制動踏板(5)和電機(jī)(4)中間的執(zhí)行元件，與所述制動鉗(1)的另一端相連接。還公開了一種汽車總制動系統(tǒng)，所述系統(tǒng)應(yīng)用本實用新型所述的滾珠絲杠式輔助制動執(zhí)行器。
文檔編號B60T13/74GK202413774SQ201120508219
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者付文宇, 劉自萍, 孫建東, 李毅, 田娥, 雷紅 申請人:北京聯(lián)合大學(xué)