一种车辆踏板电控执行机构
阅读说明：本技术 一种车辆踏板电控执行机构 (Vehicle pedal electric control actuating mechanism ) 是由 祝浪 华登科 张俊 胡守俊 于 2021-07-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种车辆踏板电控执行机构,涉及汽车电子制动控制结构领域,包括执行器,所述执行器为内置了控制电路板和齿轮减速的直流有刷电机；连杆摆臂,与所述执行器的输出轴连接；执行轴臂,垂直固定在所述连杆摆臂远离所述输出轴的一端,所述执行轴臂的轴线与所述输出轴的轴向平行；所述执行轴臂与踏板臂接触,所述执行器启动通过所述连杆摆臂使得所述执行轴臂顺时针或者逆时针旋转,以压迫驱动所述踏板臂使其运动；本方案通过执行器直接推动制动踏板,不再需要如传统方案一样进行改造制动踏板；在高速行驶遇到突发状况的情况下,在不踩离合的情况下,也可以使车辆制动停止。(The invention discloses an electric control actuating mechanism of a vehicle pedal, which relates to the field of automobile electronic brake control structures and comprises an actuator, wherein the actuator is a direct current brush motor with a built-in control circuit board and a gear for speed reduction; the connecting rod swing arm is connected with an output shaft of the actuator; the execution shaft arm is vertically fixed at one end, far away from the output shaft, of the connecting rod swing arm, and the axis of the execution shaft arm is parallel to the axial direction of the output shaft; the execution shaft arm is in contact with a pedal arm, and the actuator is started to rotate the execution shaft arm clockwise or anticlockwise through the connecting rod swinging arm so as to press and drive the pedal arm to move; the brake pedal is directly pushed by the actuator, and the brake pedal does not need to be modified like the traditional scheme; in the case where the vehicle is traveling at a high speed in an emergency, the vehicle may be braked and stopped without stepping on the clutch.)
技术领域
本发明属于汽车电子制动控制结构领域，具体为在车辆改装时为车辆提供的踏板电控执行机构。
背景技术
为减少车辆事故发生率，我国的《机动车运行安全技术条件》(GB 7258-2017)、《营运客车安全技术条件》(JT/T 1094-2016)等相关章程要求机动车配置电控刹车的系统。
这种电控刹车系统，由传感器，控制器和电控执行器组成。在汽车前装市场，此执行器是线控底盘液压制动器；在汽车后装市场，此执行器主要是驱动制动踏板运动，模拟司机踩刹车踏板的动作。
国内配置电控刹车执行器的车型仍集中在2015年以后上市的新款车型上。对于之前的老款车型，及不具备电控刹车执行器的车型，随着消费需求的推动，技术的逐步成熟和产品价格的趋向下降，迫切地需要在车辆改装时能够加装此电控刹车执行器。
现有加装制动执行器的技术中，常规的做法是借助钢丝拉线，拉线的一端绕过制动踏板，拉线的另一端缠绕电机，通过电机驱动拉线，拉线作用于制动踏板使其拉下来，模拟司机踩踏板的动作；当需要松开踏板时，电机反转，拉线在弹簧的作用下回位使制动踏板抬高。
拉线方案的缺陷是，弹簧在长时间使用后会产生相应变形，存在效用降低的现象；并且在司机主动踩踏板时，拉线没有及时的回收，松弛的钢丝线容易和周围的物体缠绕，一旦发生缠绕，会直接影响制动系统的功能。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种新的技术方案，针对没有配置刹车执行器的车型，提供一种原理简单、可靠性高、可实现性强的机构来实现电控刹车的功能，并且能规避拉线方案的风险。
本发明提出的具体方案如下：
一种车辆踏板电控执行机构，包括
执行器，所述执行器为内置了控制电路板和齿轮减速的直流有刷电机；
连杆摆臂，与所述执行器的输出轴连接；
执行轴臂，垂直固定在所述连杆摆臂远离所述输出轴的一端，所述执行轴臂的轴线与所述输出轴的轴向平行；
所述执行轴臂与踏板臂接触，所述执行器启动通过所述连杆摆臂使得所述执行轴臂顺时针或者逆时针旋转，以压迫驱动所述踏板臂使其运动。
进一步的，所述执行轴臂上套接有多个轴承，多个所述轴承的外端面与所述踏板臂接触。
进一步的，所述执行轴臂的外端处安装有用于放置所述轴承从所述执行轴臂上脱落的弹性挡圈。
进一步的，所述连杆摆臂与所述执行器输出轴连接位置的侧面开设有螺纹孔，通过在所述螺纹孔内锁上紧固螺钉以防止所述连杆摆臂相对于所述输出轴脱落。
进一步的，还包括起固定支撑作用的支架，所述执行器固定设置在所述支架内部，所述执行器通过所述支架与车体前围板固定。
进一步的，所述支架包括底板支架和盖板支架，所述底板支架、车体前围板和盖板支架共同形成一容置空间，所述执行器与所述底板支架固定并位于所述容置空间内。
进一步的，所述底板之间通过背板与所述车体前围板连接，所述背板与所述车体前围板通过紧固螺母固定。
采用本技术方案所达到的有益效果为：
本方案通过执行器直接推动制动踏板，不再需要如传统方案一样进行改造制动踏板；在高速行驶遇到突发状况的情况下，在不踩离合的情况下，也可以使车辆制动停止。
本结构可用于自动档车型，也适用于手动挡车型，不影响驾驶员人为操控的功能，适用性较强；同时本发明具有结构简单，成本低，可靠性高，运行效率高的优点，可大批量推广使用。
附图说明
图1为电控执行机构的爆炸结构图。
图2为电控执行机构与执行踏板机构的配合结构图。
图3为现有一般执行踏板机构的立体图。
图4为未制动状态下电控执行机构与执行踏板机构的配合示意图。
图5为制动状态下电控执行机构与执行踏板机构的配合示意图。
其中：10执行器、11连杆摆臂、12执行轴臂、13轴承、14弹性挡圈、20支架、21底板支架、22盖板支架、23背板、100踏板臂、101踏板支架、102踏板转轴、103制动灯开关支架、104助力器转轴、105助力器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本实施例提供了一种车辆踏板电控执行机构，通过在该电控执行机构的控制下，实现刹车踏板的制动力输出；可以适用于大部分没有电控刹车功能的车辆安装使用。
具体的，参见图1-图2，电控执行机构，包括执行器10，该执行器10为内置了控制电路板和齿轮减速的直流有刷电机，其具备CAN通讯，正反转，调速，转动角度控制，电流保护等功能；在执行器10的输出轴端连接有连杆摆臂11，执行器10的启动将使得连杆摆臂11绕着输出轴转动；在连杆摆臂11上还固定有执行轴臂12，该执行轴臂12垂直固定在连杆摆臂11远离所述输出轴的一端，并且执行轴臂12的轴线与执行器10输出轴的轴向平行；在进行安装时，应当保证执行轴臂12与踏板臂100接触，在执行器10启动通过连杆摆臂11使得执行轴臂12顺时针或者逆时针旋转，以压迫驱动踏板臂100使其运动。
为了便于理解，可以将连杆摆臂11和执行轴臂12理解为凸轮结构，在行驶前方突然出现危险时，执行器10在控制器的控制下，实现刹车踏板的制动力输出；通过输出轴的旋转带动凸轮结构摆动，凸轮结构顶端(即执行轴臂12)与踏板臂100接触，从而压迫制动踏板向下运动直至被踩死后，执行器10停止旋转，车辆制动停车。当前方危险解除后，执行器10反转，凸轮结构与踏板臂100的压迫制动力解除，制动踏板自行复位。
本方案中，通过利用执行器10控制执行轴臂12直接推动制动踏板，不需要如传统的对制动踏板改造的方案，对于降低改造成本，提高可靠性具有极大地促进作用。
本实施例中，在执行轴臂12上套接有多个轴承13，多个轴承13的外端面与踏板臂100接触；轴承13的作用在于，当执行器10旋转时，执行轴臂12与踏板臂100之间有产生有相对运动，通过轴承13可以减少运动的摩擦力；并且由于踏板臂100的肋片在轴向上是弯曲的形状，为了保证轴承13在驱动制动踏板的过程中一直与踏板臂100的肋片能够滚动接触，本方案中特意使用了多个轴承13，达到平稳运行的作用。
可选的，执行轴臂12的外端处安装有用于防止轴承13从执行轴臂12上脱落的弹性挡圈14，弹性挡圈14起到保护的作用。
本方案中，在连杆摆臂11与执行器10输出轴连接位置的侧面开设有螺纹孔，通过在螺纹孔内锁上紧固螺钉以防止连杆摆臂11相对于执行器10输出轴脱落；即执行器10的输出轴配合使用花键安装孔，同时在连杆摆臂11的侧面有一个螺纹孔，锁上紧定螺钉后，可以有效地防止连杆摆臂11从输出轴上脱落。
本实施例中，还包括起固定支撑作用的支架20，执行器10固定设置在支架20内部，执行器10通过支架20与车体前围板固定。
具体的，支架20包括底板支架21和盖板支架22，底板支架21、车体前围板和盖板支架22共同形成一容置空间，执行器10与底板支架21固定并位于容置空间内。
通过设置支架20，不仅有利于实现对执行器10与车体前围板之间的安装固定，还能够对执行器10形成一定的防护，避免操作者误触碰到执行器10。
方案中，底板支架21通过背板23与车体前围板连接，背板23与所述车体前围板通过紧固螺母固定。
下面对本电控执行机构的工作原理做详细地介绍：
本电控执行机构安装在车体前围板与乘客舱前地板相交的区域，具体位于制动踏板支架总成附近。周边包含离合器踏板(手动档车型的配置)，制动踏板，油门踏板，转向柱操舵轴，刹车助推器，驾驶室内和发动机室之间的隔板等。
在一般汽车的制动踏板总成结构原理中，参见图3，汽车的踏板臂100安装在踏板支架101里面；踏板臂100绕着踏板转轴102旋转；踏板转轴102内置扭转回位弹簧，便于司机松脚时踏板复位。刹车灯传感器安装在制动灯开关支架103上面，用于检测刹车状态。在踏板臂100的两寸位置套入助力器转轴104，助力器105一端套入助力器转轴104，另一端推动制动助力器105的活塞在缸体内往复移动。制动踏板利用杠杆的省力作用把脚踏力传递给助力器推杆，在制动助力器105的作用下，车辆实现制动功能。
本方案中，参见图4，执行器10安装在制动踏板总成的左侧，执行器10固定在底板支架21上面；通过盖板支架22进行固定防护并限制执行器10的变形和抖动。底板支架21和盖板支架22借用原车的螺钉安装位置，通过背板23和紧固螺母固定在车体前围板上。
在执行器10具体工作时，参见图4-图5，如执行轴臂12的初始位置在顺时针方向，此时轴承13与踏板臂100刚好接触，并没有压迫踏板臂100。当刹车指令触发后，执行轴臂12在控制器的指示下，逆时针方向旋转；踏板臂100在轴承13的推动下，绕着踏板转轴102旋转，此时制动踏板向下运动；当制动踏板踩到底后，执行器10停止旋转，使刹车保持在刹死状态。当车前方危险解除后，执行器顺时针反转回初始位置直至与轴承与踏板臂100脱离接触。
本技术方案通过执行器直接推动制动踏板，不再需要如传统方案一样进行改造制动踏板；在高速行驶遇到突发状况的情况下，在不踩离合的情况下，也可以使车辆制动停止；这样的结构既可用于自动档车型，也适用于手动挡车型，不影响驾驶员人为操控的功能，适用性较强。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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。
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