本發(fā)明涉及車輛安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種剎車助力裝置及其剎車方法。

背景技術(shù)：

剎車是汽車的基本功能。剎車性能不好直接給人們帶來安全隱患。一般情況下，完成剎車需要一定的力量，往往需要額外的外力輔助人力完成剎車,尤其是大型車輛，自身重量較大，同樣的速度剎車需要較大的力量。在燃油汽車上，通常使用發(fā)動機進氣歧管的真空和大氣壓之間的壓力差提供剎車助力。在電動汽車上，常見的方案是使用電源驅(qū)動真空泵獲得一定真空度，從而可以利用真空和大氣壓之間的壓力差提供剎車助力。

通過真空泵產(chǎn)生真空作為剎車的助力，使用電力驅(qū)動真空泵產(chǎn)生真空，剎車時使用真空泵真空產(chǎn)生的壓力差提供剎車助力。這種剎車方法需要維持真空泵內(nèi)的真空，剎車后或者隨著時間的推移真空度下降時，需要驅(qū)動真空度恢復(fù)。使用真空泵需要占用額外的空間，增加車重并且維持一定的真空度需要消耗一定的能量。而且由于外界的大氣壓會有變化，例如高原環(huán)境下大氣壓下降，會造成剎車的壓力差變化而影響剎車助力大小，存在安全隱患。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種剎車助力裝置及其剎車方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的剎車力度維持時間短、占用空間大、安全隱患大的技術(shù)問題。

如上構(gòu)思，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種剎車助力裝置，包括：

電子控制單元；

步進電機，其與所述電子控制單元電連接，獲取剎車控制信號，所述步進電機的輸出端的機械桿與剎車執(zhí)行系統(tǒng)連接，用于提供剎車助力；

第一檢測系統(tǒng)，其與剎車踏板組件連接，并與所述電子控制單元電連接，用于將從所述剎車踏板組件處采集的信息傳送給所述電子控制單元；

第二檢測系統(tǒng)，其與所述步進電機的輸出端連接，并與所述電子控制單元電連接，用于將從所述步進電機的輸出端采集的信息傳送給所述電子控制單元。

其中，所述第一檢測系統(tǒng)包括位移傳感器、速度傳感器和/或加速度計，用于檢測所述剎車踏板組件的位移、速度和/或加速度。

其中，所述第二檢測系統(tǒng)為位移傳感器和/或速度傳感器，用于檢測所述機械桿的位移和/或速度。

其中，所述位移傳感器為霍爾位置傳感器。

其中，所述剎車踏板組件包括剎車踏板和與所述剎車踏板依次順序連接的連桿和推拉桿，所述連桿的一端與所述剎車踏板滑動連接，另一端與一個固定板鉸接，所述推拉桿的一端與所述連桿的桿身滑動連接，另一端與所述第一檢測系統(tǒng)連接，所述剎車踏板通過所述連桿帶動所述推拉桿往復(fù)平移。

其中，所述剎車執(zhí)行系統(tǒng)包括主缸、剎車卡鉗和剎車盤，所述機械桿與所述主缸中的活塞相連，所述主缸通過油路與所述剎車卡鉗連接，所述剎車卡鉗上的剎車片可選擇性地與所述剎車盤接觸。

一種剎車方法，當(dāng)需要剎車制動時，用腳踩動剎車踏板，第一檢測系統(tǒng)檢測到剎車踏板組件的剎車信息，并輸送給電子控制單元；

電子控制單元根據(jù)所述剎車信息生成剎車控制信號，并將剎車控制信號發(fā)送給步進電機，控制步進電機的輸出端的機械桿移動需要的位移以助力剎車執(zhí)行系統(tǒng)進行剎車，同時，第二檢測系統(tǒng)檢測到機械桿的動作信息并反饋給電子控制單元，電子控制單元根據(jù)反饋的所述動作信息判斷剎車是否完成。

其中，所述剎車信息是位移、速度和/或加速度。

其中，所述動作信息是位移和/或速度。

其中，用于檢測所述剎車信息或所述動作信息中的位移的傳感器為霍爾位置傳感器。

本發(fā)明提出的剎車助力裝置及其剎車方法，省略了真空泵，采用步進電機作為剎車助力源，通過第一檢測系統(tǒng)可采集剎車踏板組件的剎車信息，并輸送給電子控制單元；電子控制單元根據(jù)剎車信息生成剎車控制信號，并將剎車控制信號發(fā)送給步進電機，控制步進電機的機械桿移動需要的位移以助力剎車執(zhí)行系統(tǒng)進行剎車，同時，第二檢測系統(tǒng)檢測機械桿的動作信息并反饋給電子控制單元，電子控制單元根據(jù)反饋的動作信息判斷剎車是否完成。步進電機的機械桿并不是每次都需要移動到最大位移處，形成分級制動，實現(xiàn)勻速剎車、急剎車等功能，增加裝置使用壽命，剎車力度能夠維持時間長，裝置占用空間小，不會增加車重，節(jié)約能源，安全可靠。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的剎車助力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明提供的剎車助力裝置處于工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1、電子控制單元；2、剎車踏板；3、步進電機；4、機械桿；5、第一檢測系統(tǒng)；6、第二檢測系統(tǒng)；7、連桿；8、推拉桿；9、固定板；10、主缸；11、油路；12、剎車卡鉗；13、剎車盤；14、剎車片；15、第一活塞；16、第二活塞；17、彈簧。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施方式進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部。

參見圖1和圖2，一種剎車助力裝置，包括電子控制單元1、步進電機3、第一檢測系統(tǒng)5和第二檢測系統(tǒng)6，步進電機3與電子控制單元1連接，步進電機3的輸出端的機械桿4與剎車執(zhí)行系統(tǒng)連接，用于提供助力；第一檢測系統(tǒng)5與剎車踏板組件連接，并與電子控制單元1電連接，用于將從剎車踏板組件處采集的信息傳送給電子控制單元1；第二檢測系統(tǒng)6與步進電機3的輸出端連接，并與電子控制單元1電連接，用于將從步進電機3的輸出端采集的信息傳送給電子控制單元1。步進電機3作為剎車助力源，機械桿4移動需要的位移，并不是每次都移動到最大位移處，形成分級制動，增加使用壽命，剎車力度維持時間長，占用空間小，安全節(jié)能。

剎車踏板組件包括剎車踏板2和與剎車踏板2依次順序連接的連桿7和推拉桿8，連桿7的一端與剎車踏板2滑動連接，另一端與一個固定板9鉸接，推拉桿8的一端與連桿7的桿身滑動連接，另一端與第一檢測系統(tǒng)5連接，剎車踏板2通過連桿7帶動推拉桿8往復(fù)平移。

第一檢測系統(tǒng)5包括位移傳感器、速度傳感器和/或加速度計，用于檢測剎車踏板組件的位移、速度和/或加速度。第二檢測系統(tǒng)6為位移傳感器和/或速度傳感器，用于檢測機械桿4的位移和/或速度。第一檢測系統(tǒng)5和第二檢測系統(tǒng)6中的位移傳感器均為霍爾位置傳感器。在本實施例中，霍爾位置傳感器包括磁鐵和霍爾傳感器。一組磁鐵與推拉桿8連接，霍爾傳感器為多個，并均勻間隔分布于推拉桿8的移動方向上。另一組磁鐵與機械桿4連接，霍爾傳感器均勻間隔分布于機械桿4的移動方向上，便于更精確的采集位移信息。

剎車執(zhí)行系統(tǒng)包括主缸10、剎車卡鉗12和剎車盤13，機械桿4與主缸10中的第一活塞15相連，主缸10通過油路11與剎車卡鉗12連接，剎車卡鉗12上的剎車片14可選擇性地與剎車盤13接觸。

剎車卡鉗12的外殼具有兩個相對的側(cè)面，兩個側(cè)面相對布置在剎車盤13兩側(cè)，至少一個側(cè)面上安裝有至少一個剎車片14?？拷鞲?0的側(cè)面上設(shè)置有與油路11相通的容置腔，容置腔內(nèi)設(shè)置有第二活塞16，第二活塞16與剎車片14連接。

剎車踏板2的底面上連接有彈簧17，在剎車踏板2被釋放后,能夠自動復(fù)位。

為了增大人腳與剎車踏板2的摩擦力，防止滑動影響剎車，在剎車踏板2表面上設(shè)置有防滑凸起，使剎車制動更可靠。

當(dāng)需要剎車制動時，用腳踩動剎車踏板2，第一檢測系統(tǒng)5檢測到剎車踏板組件的剎車信息，并輸送給電子控制單元1；電子控制單元1根據(jù)剎車信息生成剎車控制信號，并將剎車控制信號發(fā)送給步進電機，控制步進電機的輸出端的機械桿4移動需要的位移以助力剎車執(zhí)行系統(tǒng)進行剎車。剎車信息是位移、速度和/或加速度。電子控制單元1根據(jù)剎車信息可確定剎車程度，并查詢需要的剎車助力水平。步進電機3的機械桿4帶動第一活塞15移動，通過油路11推動第二活塞16移動，進而帶動剎車片14與剎車盤13接觸，完成剎車。

同時，第二檢測系統(tǒng)6檢測機械桿4的動作信息并反饋給電子控制單元1，電子控制單元1根據(jù)反饋的動作信息判斷剎車是否完成。動作信息是位移和/或速度。

制動完成后，腳離開剎車踏板2，剎車踏板2在彈簧17的作用下自動復(fù)位，同時電子控制單元1根據(jù)第一檢測系統(tǒng)5采集的剎車踏板組件的位移信息控制步進電機3的機械桿4復(fù)位。

步進電機3的機械桿4并不是每次都需要移動到最大位移處，形成分級制動，實現(xiàn)勻速剎車、急剎車等功能，增加裝置使用壽命，剎車力度能夠維持時間長，占用空間小，不會增加車重，節(jié)約能源，安全可靠。

此裝置上還連接有報警器，包括蜂鳴器和報警指示燈，均與電子控制單元1電連接。當(dāng)剎車踏板2踩下，第一檢測系統(tǒng)5采集到剎車踏板組件的剎車信息并輸送給電子控制單元1，而第二檢測系統(tǒng)6沒有采集到步進電機3的動作信息，或者,第二檢測系統(tǒng)6采集到的步進電機3的動作信息與電子控制單元1輸出的控制信號不符，則電子控制單元1根據(jù)反饋信息判斷裝置存在故障，蜂鳴器響，報警指示燈亮。

以上實施方式只是闡述了本發(fā)明的基本原理和特性，本發(fā)明不受上述實施方式限制，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還有各種變化和改變，這些變化和改變都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。