一种电子机械制动装置和车辆

本发明涉及车辆制动装置，具体涉及一种电子机械制动装置和车辆。

背景技术：

1、传统汽车通常采用液压制动方式，需要布置大量的液压管路，存在液压管路泄露和管路布置复杂等问题，而为了使用汽车技术高速发展的需求，近些年来众多汽车厂商和科研机构等对电子机械制动系统进行了大量的研发，其布置简介、相应速度快，能够适应汽车电动化的发展需求。

2、然而，目前电子机械制动系统对于制动力的检测方式相对比较单一，在长期的使用中检测装置存在损坏的风向，可能出现制动检测不准确而导致制动性能下降等安全事故问题。

技术实现思路

1、本发明主要解决的技术问题是提供一种电子机械制动装置和车辆，以实现车辆制动力的冗余检测结构，提高车辆使用安全性。

2、根据本申请的第一方面，本申请提供一种电子机械制动装置，包括：旋转驱动机构、传动机构、数据采集装置、摩擦组件、制动盘以及摩擦力计算模块，

3、所述摩擦组件至少间隔设置于所述制动盘的一侧，所述传动机构设置于所述旋转驱动机构的动力输出端，所述数据采集装置设置于所述传动机构与所述摩擦组件之间；所述数据采集装置包括：推力采集单元和温度采集单元，所述温度采集单元相对于所述推力采集单元靠近所述摩擦组件，且所述温度采集单元贯穿所述摩擦组件，所述温度采集单元与所述摩擦力计算模块电连接；

4、所述旋转驱动机构用于输出旋转运动；所述传动机构用于将所述旋转运动转化为直线运动，并通过所述数据采集装置推动所述摩擦组件向朝向所述制动盘的方向移动、以产生或增加制动力，或者拉动所述摩擦组件向远离所述制动盘的方向移动、以降低或解除制动力；

5、所述推力采集单元用于采集所述传动机构推动所述摩擦组件的推力；

6、所述温度采集单元用于采集所述摩擦组件与所述制动盘之间摩擦使得所述制动盘发热的温度；

7、所述摩擦力计算模块用于根据不同温度与车辆制动力的关系得到摩擦组件与制动盘之间的摩擦力。

8、一种实施例中，还包括：转角检测模块和转角调节模块，所述转角检测模块的输出端与所述转角调节模块的输入端电连接，所述转角调节模块与所述旋转驱动机构电连接；所述转角检测模块用于检测所述旋转驱动机构所输出的旋转运动的转角，并传输给所述转角调节模块；所述转角调节模块用于根据所述旋转驱动机构所输出的转角所对应的目标制动力与实际制动力调整所述旋转驱动机构所输出的转角。

9、一种实施例中，所述转角调节模块在所述旋转驱动机构所输出的转角所对应的目标制动力小于实际制动力时，增大所述旋转驱动机构所输出的转角，且所增大的转角为目标制动力对应的转角与实际制动力之差。

10、一种实施例中，还包括：补偿模块，所述补偿模块与所述转角检测模块电连接，所述补偿模块用于根据制动盘的温度与摩擦系数的关系确定当前温度对应的目标摩擦系数，并根据目标摩擦系数确定当前的实际制动力，再根据当前需求制动力以及实际制动力确定目标补偿转角，以通过所述转角检测模块控制所述旋转驱动机构输出所述目标补偿转角。

11、一种实施例中，所述数据采集装置还包括：处理模块，所述处理模块与所述推力采集单元和所述摩擦力计算模块均电连接，所述处理模块用于根据所述推力采集单元所采集的推力输出制动力，并可根据所述摩擦力计算模块得到的摩擦力输出制动力。

12、一种实施例中，所述推力采集单元包括：壳体，金属弹性件以及应变片，所述壳体的内部设置有安装槽，所述处理模块设置于所述安装槽的内部，所述金属弹性件设置于所述安装槽的槽口，所述应变片设置于所述金属弹性件朝向所述安装槽的槽口的一侧。

13、一种实施例中，所述温度采集单元设置于所述安装槽的槽底并贯穿槽底。

14、一种实施例中，所述传动机构包括：丝杠和丝杠螺母，所述丝杠螺母安装于所述旋转驱动机构的动力输出端，所述丝杠螺接于所述丝杠螺母，所述旋转驱动机构驱动所述丝杠螺母做旋转运动，所述数据采集装置位于所述丝杠与所述摩擦组件之间，所述丝杠可将所述丝杠螺母的旋转运动转化为沿所述丝杠的轴向方向的直线运动。

15、一种实施例中，所述旋转驱动机构包括：驱动电机，蜗杆和蜗轮，所述蜗杆与所述驱动电机的电机轴传动连接，所述蜗轮与所述蜗杆啮合，所述丝杠螺母与所述蜗轮同轴连接。

16、根据本申请的第二方面，本申请提供一种车辆，包括：所述的电子机械制动装置。

17、依据上述实施例的电子机械制动装置和车辆，电子机械制动装置包括：旋转驱动机构、传动机构、数据采集装置、摩擦组件、制动盘以及摩擦力计算模块，所述摩擦组件至少间隔设置于所述制动盘的一侧，所述传动机构设置于所述旋转驱动机构的动力输出端，所述数据采集装置设置于所述传动机构与所述摩擦组件之间；所述数据采集装置包括：推力采集单元和温度采集单元，所述温度采集单元相对于所述推力采集单元靠近所述摩擦组件，且所述温度采集单元贯穿所述摩擦组件，所述温度采集单元与所述摩擦力计算模块电连接；所述旋转驱动机构用于输出旋转运动；所述传动机构用于将所述旋转运动转化为直线运动，并通过所述数据采集装置推动所述摩擦组件向朝向所述制动盘的方向移动、以产生或增加制动力，或者拉动所述摩擦组件向远离所述制动盘的方向移动、以降低或解除制动力；所述推力采集单元用于采集所述传动机构推动所述摩擦组件的推力；所述温度采集单元用于采集所述摩擦组件与所述制动盘之间摩擦使得所述制动盘发热的温度；所述摩擦力计算模块用于根据不同温度与车辆制动力的关系得到摩擦组件与制动盘之间的摩擦力。通过推力采集单元采集传动机构推动摩擦组件的推力得到车辆制动力，通过摩擦力计算模块根据不同温度与车辆制动力的关系以及对温度采集单元所采集的摩擦组件与制动盘之间摩擦使得制动盘发热的温度即可得到制动盘的摩擦力，从而间接得到车辆制动力。本电子机械制动装置中，推力采集单元作为车辆制动力的主检测结构，温度采集单元作为车辆制动力的辅助检测结构，当推力采集单元因其他因素损坏或不能正常工作时，即可通过温度采集单元实现对制动力的检测。本装置通过推力采集单元和温度采集单元实现制动力检测的冗余功能，有效提高车辆使用安全性。同时，通过温度采集单元的设置还可判断制动盘温度是否满足要求，进一步保证车辆制动的安全性。

技术特征：

1.一种电子机械制动装置，其特征在于，包括：旋转驱动机构、传动机构、数据采集装置、摩擦组件、制动盘以及摩擦力计算模块，

2.如权利要求1所述的电子机械制动装置，其特征在于，还包括：转角检测模块和转角调节模块，所述转角检测模块的输出端与所述转角调节模块的输入端电连接，所述转角调节模块与所述旋转驱动机构电连接；所述转角检测模块用于检测所述旋转驱动机构所输出的旋转运动的转角，并传输给所述转角调节模块；所述转角调节模块用于根据所述旋转驱动机构所输出的转角所对应的目标制动力与实际制动力调整所述旋转驱动机构所输出的转角。

3.如权利要求2所述的电子机械制动装置，其特征在于，所述转角调节模块在所述旋转驱动机构所输出的转角所对应的目标制动力小于实际制动力时，增大所述旋转驱动机构所输出的转角，且所增大的转角为目标制动力对应的转角与实际制动力之差。

4.如权利要求2所述的电子机械制动装置，其特征在于，还包括：补偿模块，所述补偿模块与所述转角检测模块电连接，所述补偿模块用于根据制动盘的温度与摩擦系数的关系确定当前温度对应的目标摩擦系数，并根据目标摩擦系数确定当前的实际制动力，再根据当前需求制动力以及实际制动力确定目标补偿转角，以通过所述转角检测模块控制所述旋转驱动机构输出所述目标补偿转角。

5.如权利要求1所述的电子机械制动装置，其特征在于，所述数据采集装置还包括：处理模块，所述处理模块与所述推力采集单元和所述摩擦力计算模块均电连接，所述处理模块用于根据所述推力采集单元所采集的推力输出制动力，并可根据所述摩擦力计算模块得到的摩擦力输出制动力。

6.如权利要求5所述的电子机械制动装置，其特征在于，所述推力采集单元包括：壳体，金属弹性件以及应变片，所述壳体的内部设置有安装槽，所述处理模块设置于所述安装槽的内部，所述金属弹性件设置于所述安装槽的槽口，所述应变片设置于所述金属弹性件朝向所述安装槽的槽口的一侧。

7.如权利要求6所述的电子机械制动装置，其特征在于，所述温度采集单元设置于所述安装槽的槽底并贯穿槽底。

8.如权利要求1所述的电子机械制动装置，其特征在于，所述传动机构包括：丝杠和丝杠螺母，所述丝杠螺母安装于所述旋转驱动机构的动力输出端，所述丝杠螺接于所述丝杠螺母，所述旋转驱动机构驱动所述丝杠螺母做旋转运动，所述数据采集装置位于所述丝杠与所述摩擦组件之间，所述丝杠可将所述丝杠螺母的旋转运动转化为沿所述丝杠的轴向方向的直线运动。

9.如权利要求8所述的电子机械制动装置，其特征在于，所述旋转驱动机构包括：驱动电机，蜗杆和蜗轮，所述蜗杆与所述驱动电机的电机轴传动连接，所述蜗轮与所述蜗杆啮合，所述丝杠螺母与所述蜗轮同轴连接。

10.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求1-9任一项所述的电子机械制动装置。

技术总结
一种电子机械制动装置和车辆，电子机械制动装置包括：旋转驱动机构、传动机构、数据采集装置、摩擦组件、制动盘以及摩擦力计算模块。本装置中推力采集单元作为车辆制动力的主检测结构，温度采集单元作为车辆制动力的辅助检测结构，当推力采集单元因其他因素损坏或不能正常工作时，即可通过温度采集单元实现对制动力的检测。本装置通过推力采集单元和温度采集单元实现制动力检测的冗余功能，有效提高车辆使用安全性。同时，通过温度采集单元的设置还可判断制动盘温度是否满足要求，进一步保证车辆制动的安全性。

技术研发人员：施国标,韩冲,孙惠春,曹景昭,刘鑫旺
受保护的技术使用者：北京理工大学深圳汽车研究院（电动车辆国家工程实验室深圳研究院）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15