本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種汽車線控制動系統(tǒng)，屬于汽車制動系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。該制動系統(tǒng)以一個電機(jī)取代了傳統(tǒng)真空助力液壓制動系統(tǒng)的真空助力器，推動制動主缸中的活塞運(yùn)動產(chǎn)生制動液壓，從而取消了對發(fā)動機(jī)真空度的依賴；使用踏板模擬器，消除與回饋制動協(xié)調(diào)控制時對制動踏板感覺的影響；保留現(xiàn)有制動系統(tǒng)的液壓控制單元實(shí)施液壓調(diào)節(jié)；集成一個后備液壓制動系統(tǒng)，在系統(tǒng)供電失效的情況下可由駕駛員實(shí)施一定強(qiáng)度的制動。本發(fā)明專利技術(shù)的制動系統(tǒng)與已有的分布式線控制動方案相比，相對傳統(tǒng)的真空助力液壓制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改變小，在車輛上的布置更加方便，并且在控制方面可以繼承更多的傳統(tǒng)制動系統(tǒng)中的已有技術(shù)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種汽車線控制動系統(tǒng)，屬于汽車制動系統(tǒng)
技術(shù)介紹
混合動力汽車、電動汽車的發(fā)展，對汽車制動系統(tǒng)提出了新的要求。用于混合動力汽車、電動汽車的制動系統(tǒng)(稱為摩擦制動系統(tǒng)，以便與回饋制動區(qū)別)，為了與混合動力汽車、電動汽車本身的回饋制動系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)良好的配合，在制動安全的基礎(chǔ)上使回饋制動系統(tǒng)回收盡量多的制動能量，首先應(yīng)取消對發(fā)動機(jī)真空度的依賴，其次與回饋制動系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制不能影響制動踏板感覺。現(xiàn)有的真空助力液壓制動系統(tǒng)，真空助力器依賴于發(fā)動機(jī)真空度，并且與回饋制動協(xié)調(diào)控制時，其液壓控制會影響主缸容量和液壓，從而影響制動踏板感覺。為了克服現(xiàn)有制動系統(tǒng)的上述不足，工程師們從上世紀(jì)90年代開始研發(fā)若干新型制動系統(tǒng)，其中的一些系統(tǒng)于本世紀(jì)開始在混合動力汽車、電動汽車上使用。目前公布的新型制動系統(tǒng)有如下方案第一類以豐田的ECB系統(tǒng)為代表(SAE論文2002-01-0300):以電機(jī)帶動泵，向蓄能器泵入制動液，在蓄能器中建立高壓，直接供給制動所需，從而使制動系統(tǒng)取消對發(fā)動機(jī)真空度的依賴；采用線控制動技術(shù)，斷開制動踏板與制動器的機(jī)械/液壓連接(即踏板解耦)，采用踏板模擬器為駕駛員提供制動踏板感覺，從而使摩擦制動與回饋制動的協(xié)調(diào)控制不影響制動踏板感覺。這類系統(tǒng)的一個缺點(diǎn)是蓄能器中維持的高壓是一個安全隱患，如果發(fā)生碰撞，蓄能器將變成一個“炮彈”，對乘員造成威脅。第二類系統(tǒng)與第一類系統(tǒng)類似，以本田在SAE論文2007-01-0868中公布的方案為代表，也是通過電機(jī)和泵在蓄能器中建立液壓，不同的是蓄能器并不直接向制動器提供制動液，而是將液壓作用在主缸活塞上，由主缸活塞推動主缸中的制動液，產(chǎn)生制動液壓。該類系統(tǒng)存在與第一類系統(tǒng)相同的問題。另一類方案以大陸公司的RBS系統(tǒng)為代表(SAE論文2009-01-1217)，使用一個真空泵向電子真空助力器提供真空度，從而取消對發(fā)動機(jī)真空度的依賴，并使用踏板模擬器，消除與回饋制動配合時對制動踏板感覺的影響。該方案中電子真空助力器的電磁鐵存在熱衰退等問題。另一類方案以日產(chǎn)公司的e-ACT系統(tǒng)為代表(SAE論文2011-01-0572)，使用一個電機(jī)進(jìn)行助力，從而取消了對發(fā)動機(jī)真空度的依賴；主缸第一腔活塞中空，其孔中置有一個柱塞，柱塞與第一腔活塞之間安裝著一對壓力補(bǔ)償彈簧；第一腔活塞由電機(jī)推動，柱塞由制動踏板推動；電機(jī)控制第一腔活塞進(jìn)行調(diào)壓，從而消除對柱塞行程和制動踏板行程的影響，一對壓力補(bǔ)償彈簧用于消除壓力調(diào)節(jié)過程中對踏板力的影響，從而保證制動踏板感覺不受影響。這種方案的缺點(diǎn)是受電機(jī)控制的主缸第一腔活塞無法在初始位置向后運(yùn)動實(shí)施減壓，在制動強(qiáng)度比較小、回饋制動能夠獨(dú)立滿足制動強(qiáng)度需求的情況下，駕駛員踩下制動踏板，推動王缸弟一腔活塞中的柱塞向如運(yùn)動建立一定的制動液壓，該液壓應(yīng)該被減下來，但由于受電機(jī)控制的主缸第一腔活塞無法在初始位置向后運(yùn)動實(shí)施減壓，所以會對總制動力、回饋制動力產(chǎn)生不良影響。另一類方案采用分布式線控制動系統(tǒng)，以電機(jī)作為制動力來源，取消對發(fā)動機(jī)真空度的依賴，使用踏板模擬器，消除與回饋制動配合時對踏板感覺的不良影響。這類方案中不使用制動液的方案以大陸公司的EMB、西門子公司的EWB為代表，制動執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要置于輪邊，工作環(huán)境較為惡劣。使用制動液的方案以德爾福公司、清華大學(xué)的DEHB為代表，制動執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以置于懸架以上，工作環(huán)境大為改善，但分布式的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相比有較大改變，在安裝和布置上存在一定的不便。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提出一種汽車線控制動系統(tǒng)，以一個電機(jī)取代傳統(tǒng)真空助力液壓制動系統(tǒng)的真空助力器，推動制動主缸中的活塞運(yùn)動產(chǎn)生制動液壓，從而取消了對發(fā)動機(jī)真空度的依賴；使用踏板模擬器，消除與回饋制動協(xié)調(diào)控制時對制動踏板感覺的影響；保留現(xiàn)有制動系統(tǒng)的液壓控制單兀實(shí)施液壓調(diào)節(jié)；集成Iv后備液壓制動系統(tǒng)，在系統(tǒng)供電失效的情況下可由駕駛員實(shí)施一定強(qiáng)度的制動。本專利技術(shù)提出的汽車線控制動系統(tǒng)，包括主缸殼、主缸第一內(nèi)腔活塞、主缸第一內(nèi)腔彈簧、主缸第二內(nèi)腔活塞、主缸第二內(nèi)腔彈簧、電機(jī)、螺母、絲桿、第一軸承、第二軸承、推桿殼體、推桿、制動踏板、模擬器閥、隔離閥、模擬器、液壓控制單元、左前制動器、右前制動器、左后制動器、右后制動器、制動踏板傳感器和控制器；所述的主缸第一內(nèi)腔活塞和主缸第二內(nèi)腔活塞為中心閥活塞，主缸第一內(nèi)腔活塞和主缸第二內(nèi)腔活塞置于主缸殼中，主缸第一內(nèi)腔活塞、主缸第二內(nèi)腔活塞和主缸殼圍成主缸第一內(nèi)腔,所述的主缸第一內(nèi)腔彈簧置于主缸第一內(nèi)腔中，主缸第二內(nèi)腔活塞和主缸殼圍成主缸第二內(nèi)腔，主缸第二內(nèi)腔彈簧置于主缸第二內(nèi)腔中；所述的絲桿的左端置于主缸殼中，絲桿、主缸第一內(nèi)腔活塞和主缸殼圍成絲桿內(nèi)腔，主缸第一內(nèi)腔和主缸第二內(nèi)腔分別通過制動管路與液壓控制單元相連；所述的電機(jī)包括電機(jī)殼、電機(jī)定子、電機(jī)轉(zhuǎn)子和螺母；所述的電機(jī)殼與主缸殼固連，電機(jī)定子固定在電機(jī)殼上，電機(jī)轉(zhuǎn)子通過第一軸承和第二軸承支承在電機(jī)殼中，電機(jī)轉(zhuǎn)子為中空結(jié)構(gòu)，所述的螺母置于電機(jī)轉(zhuǎn)子中空的孔中，并與電機(jī)轉(zhuǎn)子固連；所述的絲桿與所述螺母同軸裝配，構(gòu)成運(yùn)動副，將電機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為絲桿的平動；所述的推桿殼體與電機(jī)殼固連，所述的推桿置于推桿殼體中，推桿與推桿殼體圍成推桿內(nèi)腔，推桿與所述制動踏板鉸連，推桿內(nèi)腔通過制動管路與所述的模擬器閥相連，并通過制動管路與所述的隔離閥相連，模擬器閥為常閉二位二通電磁閥，通過制動管路與模擬器相連，隔離閥為常開二位二通電磁閥，通過制動管路與絲桿內(nèi)腔相連；所述的模擬器包括模擬器活塞、模擬器彈簧和模擬器殼，模擬器活塞和模擬器彈簧置于模擬器殼中；所述的液壓控制單元為防抱死制動液壓控制單元或汽車穩(wěn)定性控制液壓控制單元;所述的左前制動器、右前制動器、左后制動器和右后制動器分別通過制動管路與所述的液壓控制單元相連；所述的制動踏板傳感器安裝于推桿腔殼上，用于采集制動踏板信號，并將該信號傳遞給控制器，制動踏板傳感器通過信號線與控制器相連；所述的控制器用于采集制動踏板傳感器傳遞的制動踏板信號以及輪速傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、橫擺角速度傳感器和橫向加速度傳感器的信號，控制所述的電機(jī)、模擬器閥、隔離閥和液壓控制單元，實(shí)現(xiàn)制動功能。本專利技術(shù)提出的汽車線控制動系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是與已有技術(shù)中使用蓄能器的方案相t匕，其優(yōu)點(diǎn)是在平時無須積蓄高壓，因而降低了安全隱患；與已有技術(shù)中的使用真空泵和電子真空助力器的方案相比，其優(yōu)點(diǎn)是壓力控制精度高、熱衰退影響小；與已有技術(shù)的使用中空主缸第一腔活塞+柱塞+力補(bǔ)償彈簧的方案相比，由于本專利技術(shù)是線控制動系統(tǒng)，在總制動力需求較小、回饋制動可以獨(dú)立滿足制動需求的情況下，踩下制動踏板，摩擦制動系統(tǒng)并不建立制動液壓，消除了對總制動力、回饋制動力的不良影響；與已有技術(shù)的分布式線控制動方案相比，相對傳統(tǒng)的真空助力液壓制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改進(jìn)小，在車輛上的布置更加方便，并且在控制方面可以繼承更多的傳統(tǒng)制動系統(tǒng)的已有技術(shù)。附圖說明圖1為本專利技術(shù)提出汽車線控制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中，I為主缸殼，2為主缸第二內(nèi)腔，3為主缸第二內(nèi)腔彈簧，4為主缸第二內(nèi)腔活塞，5為主缸第一內(nèi)腔,6為主缸第一內(nèi)腔彈簧,7為主缸第一內(nèi)腔活塞,8為絲桿內(nèi)腔,9為絲桿，10為螺母,11為第一軸承，12為電機(jī)殼,13為電機(jī)定子，1本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種汽車線控制動系統(tǒng)，其特征在于：該制動系統(tǒng)包括主缸殼、主缸第一內(nèi)腔活塞、主缸第一內(nèi)腔彈簧、主缸第二內(nèi)腔活塞、主缸第二內(nèi)腔彈簧、電機(jī)、螺母、絲桿、第一軸承、第二軸承、推桿殼體、推桿、制動踏板、模擬器閥、隔離閥、模擬器、液壓控制單元、左前制動器、右前制動器、左后制動器、右后制動器、制動踏板傳感器和控制器；所述的主缸第一內(nèi)腔活塞和主缸第二內(nèi)腔活塞為中心閥活塞，主缸第一內(nèi)腔活塞和主缸第二內(nèi)腔活塞置于主缸殼中，主缸第一內(nèi)腔活塞、主缸第二內(nèi)腔活塞和主缸殼圍成主缸第一內(nèi)腔，所述的主缸第一內(nèi)腔彈簧置于主缸第一內(nèi)腔中，主缸第二內(nèi)腔活塞和主缸殼圍成主缸第二內(nèi)腔，主缸第二內(nèi)腔彈簧置于主缸第二內(nèi)腔中；所述的絲桿的左端置于主缸殼中，絲桿、主缸第一內(nèi)腔活塞和主缸殼圍成絲桿內(nèi)腔，主缸第一內(nèi)腔和主缸第二內(nèi)腔分別通過制動管路與液壓控制單元相連；所述的電機(jī)包括電機(jī)殼、電機(jī)定子、電機(jī)轉(zhuǎn)子和螺母；所述的電機(jī)殼與主缸殼固連，電機(jī)定子固定在電機(jī)殼上，電機(jī)轉(zhuǎn)子通過第一軸承和第二軸承支承在電機(jī)殼中，電機(jī)轉(zhuǎn)子為中空結(jié)構(gòu)，所述的螺母置于電機(jī)轉(zhuǎn)子中空的孔中，并與電機(jī)轉(zhuǎn)子固連；所述的絲桿與所述螺母同軸裝配，構(gòu)成運(yùn)動副，將電機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為絲桿的平動；所述的推桿殼體與電機(jī)殼固連，所述的推桿置于推桿殼體中，推桿與推桿殼體圍成推桿內(nèi)腔，推桿與所述制動踏板鉸連，推桿內(nèi)腔通過制動管路與所述的模擬器閥相連，并通過制動管路與所述的隔離閥相連，模擬器閥為常閉二位二通電磁閥，通過制動管路與模擬器相連，隔離閥為常開二位二通電磁閥，通過制動管路與絲桿內(nèi)腔相連；所述的模擬器包括模擬器活塞、模擬器彈簧和模擬器殼，模擬器活塞和模擬器彈簧置于模擬器殼中；所述的液壓控制單元為防抱死制動液壓控制單元或汽車穩(wěn)定性控制液壓控制單元；所述的左前制動器、右前制動器、左后制動器和右后制動器分別通過制動管路與所述的液壓控制單元相連；所述的制動踏板傳感器安裝于推桿腔殼上，用于采集制動踏板信號，并將該信號傳遞給控制器，制動踏板傳感器通過信號線與控制器相連；所述的控制器用于采集制動踏板傳感器傳遞的制動踏板信號以及輪速傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、橫擺角速度傳感器和橫向加速度傳感器的信號，控制電機(jī)、模擬器閥、隔離閥和液壓控制單元，實(shí)現(xiàn)制動功能。...
【技術(shù)特征摘要】
1. 一種汽車線控制動系統(tǒng)，其特征在于該制動系統(tǒng)包括主缸殼、主缸第一內(nèi)腔活塞、 主缸第一內(nèi)腔彈簧、主缸第二內(nèi)腔活塞、主缸第二內(nèi)腔彈簧、電機(jī)、螺母、絲桿、第一軸承、第二軸承、推桿殼體、推桿、制動踏板、模擬器閥、隔離閥、模擬器、液壓控制單元、左前制動器、 右前制動器、左后制動器、右后制動器、制動踏板傳感器和控制器；所述的主缸第一內(nèi)腔活塞和主缸第二內(nèi)腔活塞為中心閥活塞，主缸第一內(nèi)腔活塞和主缸第二內(nèi)腔活塞置于主缸殼中，主缸第一內(nèi)腔活塞、主缸第二內(nèi)腔活塞和主缸殼圍成主缸第一內(nèi)腔，所述的主缸第一內(nèi)腔彈簧置于主缸第一內(nèi)腔中，主缸第二內(nèi)腔活塞和主缸殼圍成主缸第二內(nèi)腔，主缸第二內(nèi)腔彈簧置于主缸第二內(nèi)腔中；所述的絲桿的左端置于主缸殼中，絲桿、主缸第一內(nèi)腔活塞和主缸殼圍成絲桿內(nèi)腔，主缸第一內(nèi)腔和主缸第二內(nèi)腔分別通過制動管路與液壓控制單元相連；所述的電機(jī)包括電機(jī)殼、電機(jī)定子、電機(jī)轉(zhuǎn)子和螺母；所述的電機(jī)殼與主缸殼固連，電機(jī)定子固定在電機(jī)殼上，電機(jī)轉(zhuǎn)子通過第一軸承和第二軸承支承在電機(jī)殼中，電機(jī)轉(zhuǎn)子為中空結(jié)構(gòu)，所述的螺母置于電機(jī)轉(zhuǎn)子中空的孔中，并與電機(jī)轉(zhuǎn)子...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王治中，于良耀，王語風(fēng)，宋健，
申請(專利權(quán))人：清華大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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