本实用新型专利技术涉及汽车自主制动系统技术领域，具体涉及一种极限位置自锁的高动态特性的电动缸装置，包括壳体及设置在壳体一侧的电机、滑动设置在壳体内的活塞，壳体内位于活塞与电机之间设有传动机构，壳体内位于活塞与壳体内壁之间设有弹性复位件；传动机构包括设置在壳体内的丝杠副与螺杆副，其中，丝杠副由电机驱动的丝杠以及与丝杠相配合并仅可沿轴向平动设置的丝母；螺杆副包括与丝杠沿同一中心轴线相固定的螺杆以及与螺杆相配合并仅可沿轴向平动设置的螺母；传动机构具有初始位置和自锁位置，在初始位置时，丝母与所述活塞相抵顶；在自锁位置时，丝母与活塞分离，螺母与活塞相抵顶。该电动缸装置免去了人力制动装置，结构简单，成本低，布置方便。
【技术实现步骤摘要】
一种极限位置自锁的高动态特性的电动缸装置
本技术涉及汽车自主制动系统
，特别是涉及一种极限位置自锁的高动态特性的电动缸装置。
技术介绍
汽车制动系统与汽车行车安全密切相关。传统汽车的液压制动系统都由驾驶人通过踩下制动踏板施加制动压力于各车轮制动器的轮缸，从而实现制动并使车辆减速。高级驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶系统(ADS)等智能汽车系统要求制动系统能够对车辆实施自主制动，即在未踩下制动踏板的情况下对部分或全部车轮施加制动。目前可实施自主制动的制动系统大多采用电动助力，并保留了制动踏板等制动操纵装置。而对于无人物流配送车的发展，由于不再需要制动操纵装置，此方式不适用。且除行车制动外，无人物流配送车等自动驾驶车辆也需要驻车制动。现有的各类机动车辆大多配置了行车制动系统与驻车制动系统两套系统，即现有的电动缸装置只能现实行车制动，而无驻车制动功能，车辆要实现驻车功能需在已有制动电动缸的基础上增加其他驻车机构，使得其结构和相应的控制都比较复杂、成本较高。而对于行车制动和驻车制动，还要求一定的实际应用的可靠性。因此，如何设计出具有结构简单、使用可靠、成本较低且同时满足行车与驻车制动需要的制动装置是机动车辆自动驾驶系统亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于：克服现有技术的缺陷，提供一种具有自锁功能，成本低廉的电动缸装置，其用于汽车制动系统时可实现驻车制动。为了达到上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种极限位置自锁的高动态特性的电动缸装置，包括壳体以及设置在壳体一侧的电机、滑动设置在所述壳体内的活塞；所述的壳体内位于所述活塞与所述电机之间设有传动机构，所述的壳体内位于所述活塞与壳体内壁之间设有弹性复位件；所述的传动机构包括设置在壳体内的丝杠副与螺杆副，其中，所述丝杠副由所述电机驱动的丝杠以及与所述丝杠相配合并仅可沿轴向平动设置的丝母；所述螺杆副包括与所述丝杠沿同一中心轴线相固定的螺杆以及与所述螺杆相配合并仅可沿轴向平动设置的螺母；所述螺杆的导程大于所述丝杠的导程；所述传动机构具有初始位置和自锁位置，在初始位置时，所述丝母与所述活塞相贴合；在自锁位置时，所述丝母与所述活塞分离，所述螺母与所述活塞相贴合。进一步地，所述传动机构还包括转动限制元件，所述转动限制元件一端与所述壳体固定连接，另一端沿与所述同一中心轴线平行的方向活动穿过所述丝母与所述螺母。进一步地，所述的转动限制元件为圆柱销。圆柱销的结构简单，造价便宜。进一步地，所述的壳体包括固定连接的传动壳体与主缸壳体，所述的电机设置在传动壳体上远离主缸壳体的一侧，所述丝杠的一端通过轴承支承在所述主缸壳体上并与所述电机的输出轴联接。进一步地，所述的活塞设置在所述主缸壳体内，所述活塞其中一个端面与所述主缸壳体的内壁之间形成第一腔体，所述活塞中部的外周面向内凹陷，使其与所述主缸壳体内壁之间形成第二腔体，所述的弹性复位件设置在第一腔体内，所述弹性复位件的两端分别与所述活塞以及所述主缸壳体的内壁抵接。进一步地，所述的主缸壳体上设有油壶，所述的主缸壳体上开设有供液孔、补偿孔以及排液孔，其中，所述供液孔连通所述第二腔体与所述油壶，所述补偿孔连通所述第一腔体与所述油壶，所述排液孔连通所述第一腔体，所述的活塞上设有第一皮碗，在所述弹性复位件的预压状态下，所述第一皮碗位于所述供液孔和补偿孔之间。通过活塞的移动带动第一皮碗的移动，可以实现对补偿孔C的开启和关闭。进一步地，所述的活塞上设有第二皮碗，所述第二腔体位于所述第一皮碗和所述第二皮碗之间。该第二皮碗用于防止第二腔体内的液体进入主缸壳体内，起到密封的作用。进一步地，所述丝母朝向所述活塞的一侧开设有容纳所述螺杆副的凹槽。使整个电动缸的内部结构更加紧凑。进一步地，所述的丝杠远离电机的端面上开设有“一”字型凹槽，所述螺杆与丝杠相连接的端面上设有与所述“一”字型凹槽相配合的“一”字型凸起，所述螺杆的“一”字型凸起插入至丝杠的“一”字型凹槽内。进一步地，所述的弹性复位件为复位弹簧。本技术应用于汽车制动时的工作原理为：1、行车制动工况：本技术在行车制动工况的工作原理是：控制器接收制动信号驱动电机转动，带动丝杠转动，与丝杠过盈连接的螺杆也随之转动，圆柱销限制了丝母和螺母的转动，使丝母和螺母只能平动，丝母推动活塞向前移动，至第一皮碗把补偿孔密封，此时丝母继续推动活塞，挤压第一腔体的制动液建立高压，从排液孔输出制动压力，实现车辆行车制动。在该种工况下，螺母还没有与活塞接触，对行车制动不起任何作用。制动需要解除时，驱动电机断电，丝母停止施加轴向力于活塞；活塞和丝母在复位弹簧、主缸液压力的作用下回到初始位置；各制动器的轮缸经制动管路和排液孔与第一腔体连通、第一腔体与油壶经补偿孔连通，从而轮缸压力降低后各制动器制动解除。在该种工况下，螺母向左轴向运动距离尚未超过行程△x，没有与活塞的右端面接触，不会施加轴向力，对制动没有影响，制动解除时，螺母也在丝杆回位转动驱动下回到初始位置。2、驻车工况：同行车制动工况相同，丝母将电机转动转换成推力，推动活塞向左移动。丝杠与螺杆相同转速，螺杆副机构的导程比丝杠副机构大，螺母移动的速度比丝母移动的速度快，活塞产生的压力到达指定值时，螺母克服行程△x与活塞的右端面贴合。此时电机断电，制动压力通过活塞作用在螺母上，由于螺杆副为单头螺杆副，而单头螺杆副具有自锁作用，会维持活塞位置不变，保持电动缸输出压力，实现驻车。驻车制动解除工作原理同行车制动工况解除的工作原理。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：本技术一种极限位置自锁的高动态特性的电动缸装置，通过丝杠副来实现汽车的行车制动工况，通过丝杠副与螺杆副的配合实现驻车工况。该电动缸装置免去了人力制动装置，结构简单，成本低，布置方便。附图说明图1为本技术结构示意图；图2为本技术中的双腔电动缸的缸体部分的结构示意图。附图中：1、电机；2、第一卡簧；3、轴承；4、第二卡簧；5、圆柱销；6、丝杠；7、丝母；8、螺杆；9、螺母；10、传动壳体；11、密封圈；12、第二皮碗；13、活塞；14、第一皮碗；15、复位弹簧；16、主缸壳体；17、油壶；A、第二腔体；B、供液孔；C、补偿孔；D、第一腔体；E、排液孔。212-第一活塞；213-第三皮碗；214-连接件；215-第一储液罐；216-第一弹性件；217-电动缸缸体；218-第四皮碗；219-第二活塞；220-第二弹性件；221-限位销；222-限位孔；214a-横杆；214b-隔板；A1-第三腔体；B1-第一供液孔；B2-第二供液孔；C1-第一补偿孔；C2-第二补偿孔；D1-第四腔体；D2-第五腔体；E1-第一排液孔；E2-第二排液孔。具体实施方式下面结合附图对本技术的实施例作进一步描述。实施例一如图1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种极限位置自锁的高动态特性的电动缸装置，包括壳体以及设置在壳体一侧的电机(1)、滑动设置在所述壳体内的活塞(13)，其特征在于：/n所述的壳体内位于所述活塞(13)与所述电机(1)之间设有传动机构，所述的壳体内位于所述活塞(13)与壳体内壁之间设有弹性复位件；/n所述的传动机构包括设置在壳体内的丝杠副与螺杆副，其中，所述丝杠副由所述电机(1)驱动的丝杠(6)以及与所述丝杠(6)相配合并仅可沿轴向平动设置的丝母(7)；/n所述螺杆副包括与所述丝杠(6)沿同一中心轴线相固定的螺杆(8)以及与所述螺杆(8)相配合并仅可沿轴向平动设置的螺母(9)；/n所述螺杆(8)的导程大于所述丝杠(6)的导程；/n所述传动机构具有初始位置和自锁位置，在初始位置时，所述丝母(7)与所述活塞(13)相贴合；在自锁位置时，所述丝母(7)与所述活塞(13)分离，所述螺母(9)与所述活塞(13)相贴合。/n
【技术特征摘要】
1.一种极限位置自锁的高动态特性的电动缸装置，包括壳体以及设置在壳体一侧的电机(1)、滑动设置在所述壳体内的活塞(13)，其特征在于：
所述的壳体内位于所述活塞(13)与所述电机(1)之间设有传动机构，所述的壳体内位于所述活塞(13)与壳体内壁之间设有弹性复位件；
所述的传动机构包括设置在壳体内的丝杠副与螺杆副，其中，所述丝杠副由所述电机(1)驱动的丝杠(6)以及与所述丝杠(6)相配合并仅可沿轴向平动设置的丝母(7)；
所述螺杆副包括与所述丝杠(6)沿同一中心轴线相固定的螺杆(8)以及与所述螺杆(8)相配合并仅可沿轴向平动设置的螺母(9)；
所述螺杆(8)的导程大于所述丝杠(6)的导程；
所述传动机构具有初始位置和自锁位置，在初始位置时，所述丝母(7)与所述活塞(13)相贴合；在自锁位置时，所述丝母(7)与所述活塞(13)分离，所述螺母(9)与所述活塞(13)相贴合。
2.根据权利要求1所述的一种极限位置自锁的高动态特性的电动缸装置，所述传动机构还包括转动限制元件，所述转动限制元件一端与所述壳体固定连接，另一端沿与所述同一中心轴线平行的方向活动穿过所述丝母(7)与所述螺母(9)。
3.根据权利要求2所述的一种极限位置自锁的高动态特性的电动缸装置，其特征在于，所述的转动限制元件为圆柱销(5)。
4.根据权利要求1所述的一种极限位置自锁的高动态特性的电动缸装置，其特征在于，所述的壳体包括固定连接的传动壳体(10)与主缸壳体(16)，所述的电机(1)设置在传动壳体(10)上远离主缸壳体(16)的一侧，所述丝杠(6)的一端通过轴承(3)支承在所述主缸壳体(16)上并与所述电机(1)的输出轴联接。
5.根据权利要求4所述的一种极限位置自锁的高动态特性的电动缸装置，其特征在于，所述的活塞(13)设置在所述主缸壳体(...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓伟文，丁能根，张凯，
申请(专利权)人：南京经纬达汽车科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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