阅读说明：本技术 一种分级制动的电动车车闸 (Electric vehicle brake with graded braking ) 是由 杨震 杨忠 宋晓东 潘霄 于 2019-10-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种分级制动的电动车车闸,车闸由外壳和手柄组成,外壳和手柄上安装有角度信息传感器和刹车线固定组件,角度信息传感器实时监测手柄的转动角度并将角度信息发送给外部的控制器,控制器根据制动力矩需求产生不同大小的电制动力矩,并把动力势能转化为电能回收；刹车线固定组件使手柄具有一个空行程,手柄在空行程内的转动不拉动刹车线,空行程结束后由刹车线固定组件拉动刹车线,通过刹车线驱动外部的刹车盘进行机械制动。本发明能够最大限度的回收制动能量,同时实现电子刹车制动与机械摩擦制动线性协调控制。(The invention discloses a step-by-step braking electric vehicle brake, which consists of a shell and a handle, wherein an angle information sensor and a brake cable fixing component are arranged on the shell and the handle, the angle information sensor monitors the rotation angle of the handle in real time and sends angle information to an external controller, and the controller generates electric braking torques with different sizes according to braking torque requirements and converts dynamic potential energy into electric energy for recycling; the brake cable fixing component enables the handle to have an idle stroke, the brake cable is not pulled by the rotation of the handle in the idle stroke, and after the idle stroke is finished, the brake cable is pulled by the brake cable fixing component, and an external brake disc is driven by the brake cable to perform mechanical braking. The invention can recover the braking energy to the maximum extent and simultaneously realize the linear coordination control of the electronic braking and the mechanical friction braking.)

一种分级制动的电动车车闸

技术领域

本发明涉及一种电动车的车闸，具体涉及一种机械和电子刹车分级混合制动的电动车车闸。

背景技术

目前电动车辆越来越多，从小型的电动自行车、电动三轮车和电动助力车等车辆，都面临着制动能量回收的问题。目前的制动能量回收主要是靠电机驱动控制器来完成的，车辆的车闸向电机驱动器输出刹车开关信号，确保刹车制动时，驱动控制器切断输出或进入固定电子刹车状态，但此时电子刹车系统的刹车力矩不可控。

现有的车闸都是统一的机械结构设计，通过杠杆的方式拉动刹车线驱动刹车器实现制动，没有针对制动能量回收的设计。在实际的使用过程中，车辆驾驶员在刹车时，控制器进入能量回收状态并实现电子制动，但是此时刹车盘也在进行机械摩擦制动，导致刹车时有一部分动力势能通过摩擦转化为热能耗散掉，降低了电动车的能量回收效率，制约了行驶里程的增加。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种分级制动的电动车车闸，能够最大限度的回收制动能量，同时实现电子刹车制动与机械摩擦制动线性协调控制。

一种分级制动的电动车车闸，所述车闸由外壳和手柄组成，外壳和手柄上安装有角度信息传感器和刹车线固定组件，所述角度信息传感器实时监测手柄的转动角度并将角度信息发送给外部的控制器，控制器根据制动力矩需求产生不同大小的电制动力矩，并把动力势能转化为电能回收；所述刹车线固定组件使手柄具有一个空行程，手柄在空行程内的转动不拉动刹车线，空行程结束后由刹车线固定组件拉动刹车线，通过刹车线驱动外部的刹车盘进行机械制动。

进一步地，所述刹车线固定组件包括滑动筒、拉杆、转动销和限位销；所述滑动筒与外壳上的安装孔滑动配合，滑动筒的一端封闭一端开放，刹车线的末端穿过封闭端通过限位块与滑动筒实现连接和限位，滑动筒的开放端设有一根径向的限位销，所述拉杆的一端与手柄通过转动销铰接，拉杆的另一端上的条形孔与滑动筒内的限位销配合，条形孔的长度对应手柄转动的空行程距离。

进一步地，所述手柄通过复位弹簧与外壳实现连接。

进一步地，所述角度信息传感器包括磁钢和霍尔传感器，所述磁钢与手柄上的安装面进行固定连接，所述霍尔传感器固定在外壳上，磁钢和霍尔传感器保持接触。

进一步地，所述角度信息传感器采用滑动电位计或位置编码器。

进一步地，所述角度信息传感器输出的角度信号直接给控制器或者通过设备中转后间接给控制器。

进一步地，所述角度信息传感器发送的角度信号为数字信号或模拟信号。

有益效果：

1、本发明将车闸的闭合行程分为两个阶段，第一个阶段是手柄利用刹车线固定组件的空行程，由角度信息传感器把转动角度信息发送给控制器，不拉动刹车线，控制器识别出驾驶员的刹车力度需求；控制器根据制动力矩需求调整制动能量回收的过程，产生不同大小的电制动力矩，并把动力势能转化为电能回收。第二个阶段是当驾驶员需要更大的制动力矩，刹车线固定组件的空行程结束后拉动刹车线，通过刹车线驱动刹车盘进行机械制动，保证能够提供足够的制动力矩，此时角度信息传感器持续发送角度信息给控制器，控制器产生最大限度的电制动力矩，因此本发明的车闸能够最大限度的回收制动能量。

2、本发明将制动能量回收的效率和刹车安全性进行了结合，可以根据驾驶人行驶过程中需要的制动力矩的大小进行调节，能够最大程度的只使用电子刹车来实现能量回收，同时在紧急情况下又可以使用机械刹车保证必要的刹车安全。

附图说明

图1为本发明分级制动的电动车车闸在制动前的结构示意图；

图2为本发明分级制动的电动车车闸在电制动状态时的结构示意图；

图3为本发明分级制动的电动车车闸在机电混合制动状态时的结构示意图。

其中，1-外壳、2-手柄、3-刹车线、4-限位块、5-滑动筒、6-拉杆、7-复位弹簧、8-磁钢、9-霍尔传感器。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

如附图1所示，本发明提供了一种分级制动的电动车车闸，车闸包括外壳1、手柄2、滑动筒5、拉杆6、复位弹簧7、磁钢8和霍尔传感器9；

外壳1与手柄2之间通过复位弹簧7连接在一起，磁钢8固定连接在手柄2上，霍尔传感器9通过固定座安装在外壳1上，磁钢8和霍尔传感器9组成角度信息传感器实时监测手柄2的转动角度并将角度信息发送给外部的控制器，控制器根据制动力矩需求产生不同大小的电制动力矩，并把动力势能转化为电能回收。

外壳1上方加工有一个水平的安装孔，该安装孔用于安装滑动筒5，其中，滑动筒5的一端封闭一端开放，刹车线3的末端穿过封闭端通过限位块3与滑动筒5实现连接和限位，滑动筒5的开放端设有一根径向的限位销，拉杆6的一端与手柄2通过转动销铰接，拉杆6的另一端上的条形孔与滑动筒5内的限位销配合，条形孔的长度对应手柄转动的空行程距离。

本发明的车闸共有三个状态，分别如图1、2和3所示，图1是制动前的状态，图2和3分别是制动过程中的两个不同阶段所对应的状态，图2是第一级运动，即电制动的状态示意图，驾驶员在拉动手柄1的过程中，手柄带动拉杆共同运动，滑动筒5内的限位销相对于拉杆6上的条形孔从右侧移动至左侧，这一过程中刹车线3不动，此时角度信息传感器感应到手柄1运动，测量转动角度信号，并将信号输出给控制器，控制器产生电子制动力矩，实现能量回收制动。图3是机械和电制动共同作用的状态示意图，在持续拉动闸把时，拉杆6上的条形孔达到限位的极限位置，此时拉杆6开始拉动滑动筒5运动，滑动筒5通过限位块4拉动刹车线3运动，刹车线3带动刹车执行器，实现机械刹车；此时，角度信息传感器持续感应转动角度，将信号输出给控制器，控制器计算出相应的电子制动力矩，实现机械制动与能量回收制动同时工作。

其中，用于测量转动角度的传感器除霍尔传感器外，还可以使滑动电位计、位置编码器等其他形式的传感器。传感器输出给控制器的信号可以是连续的模拟信号，也可以是数字信号。传感器输出的信号直接给控制器或者通过设备中转后间接给控制器。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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。