[发明专利]全解耦电液复合制动系统

说明书

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及汽车制动技术，尤其是电机驱动具有机械失效保护控制的电液复合制动系统。

背景技术

石油资源是一种不可再生资源能源，而随着人们生活水平不断提高，汽车的数量的不断增加，石油的消耗量正在不断的增加，在能源减少的同时，也给社会带来了许多严峻的环境和能源问题，因此节能环保的电动汽车成为了人们探讨研究的主题，同时也是未来汽车发展的趋势。在城市道路中，特别是大型城市中，汽车的制动相当频繁，由此消耗的能量占汽车消耗总能量的很大一部分。

电子液压制动系统(EHB)是在传统的液压制动器基础上发展而来的。操纵机构采用了一个电子式制动踏板，与传统的液压制动踏板相比，它取消了体积庞大的真空助力器。这种电子液压制动系统通过踏板传感器能够精确地感知驾驶人控制踏板的轻重缓急，并转换为电信号传递给整车控制器，控制单元则会根据不同的驾驶工况自动调节车轮的制动压力。这一系统的显著优点是缩短了反应时间，避免了液压机械制动系统作用反力引起的震动而导致驾驶者不自觉地减小制动力的危险。

现行的电子液压制动系统，一般都是通过安装高压蓄能器配合电机和泵对液压系统的制动输入力进行主动控制，比如说Bosch公司的HAS hev系统和TRW公司的SCB系统，其回收的制动能量多，制动响应快，能够准确识别驾驶员的制动意图和模拟踏板感觉。但高压蓄能器技术还不成熟，可靠性和安全性还存在隐患，另外其增加了多个电磁阀也提高了控制的难度。

电子液压制动系统与传统的液压制动器相比如下优点：(1)结构简单紧凑，制动性能大大提升；(2)控制方便可靠，制动噪声显著减小；(3)取消真空装置，提供了更好的踏板感觉等。由于电子液压制动系统的这些优点，众多公司很早就开始在自己的产品中应用了EHB系统。例如：1993年,福特汽车公司的一款电动汽车，通用公司在其一款轿车上也采用了EHB。目前,奔驰公司新推出的SL500。但目前的电子液压制动系统仍有各种不足之处，如可回收的制动能不高，制动响应控制不精确、高压蓄能器存在安全隐患、对主缸改动较大等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高度集成的新型全解耦电液复合制动系统，它不仅可以回收制动能量、提高系统响应时间、精确的控制液压制动力，还可以很好的给予驾驶员制动力反馈，实现踏板与制动主缸的完全解耦。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种高度集成的新型全解耦电液复合制动系统，包括电机、蜗杆、蜗轮、齿轮、齿条、制动主缸和踏板位移传感器、次级主缸、踏板模拟器、电磁阀、压力传感器、解耦缸和电磁阀。

所述电机输出轴带动所述蜗杆以相同的转速转动；所述蜗杆与所述涡轮啮合，降速增扭，增大传递的力；所述涡轮与所述齿轮共同转动，保证具有相同的转角，进一步放大传递的力。

所述制动主缸分隔有前后两缸腔，前缸腔和后缸腔各有一路进油口和一路出油口，进油口与储液罐相通，出油口分别与制动轮缸压力调节电磁阀相连，制动主缸的推杆与齿条保持接触；所述的位移传感器连接在制动踏板上。

所述的次级主缸由次级主缸活塞推杆和次级主缸壳体组成；次级主缸活塞推杆与踏板连接，该次级主缸有两路出油口，一路出油口与踏板模拟器进油口相连，另一路出油口通过常开电磁阀与储液罐相连；所述的压力传感器安装于次级主缸出液口与踏板模拟器进液口之间的管路上。

所述的踏板模拟器包括了活塞、第一弹簧、第二弹簧、模拟器壳体和模拟器端盖，活塞放置在壳体中，一端与第一弹簧和第二弹簧接触，另一端和模拟器端盖形成液压腔，两弹簧的另一端和壳体固连。

所述解耦缸由解耦缸推杆和解耦缸壳体组成，所述解耦缸推杆一端同制动踏板连接，另一端与壳体、齿条端面配合形成液压腔；解耦缸设置有出油口，通过电磁阀与储液罐相连；所述的电磁阀为常闭电磁阀。

所述的制动轮缸压力调节电磁阀共4个常开电磁阀，这些电磁阀连接在制动主缸的出液口与制动轮缸的连接管路之间。

与现有复合制动技术相比，本发明的技术方案具有如下优点：

1、采用电机控制，响应迅速，液压制动力控制精确，较好的完成驾驶员制动意图。

2、由于驱动直线运动机构的电机可控，因此可以充分发挥电机再生制动力，最大化地回收制动能量。

3、电磁阀数量少，采用6个电磁阀可以实现ABS、ESC等功能，成本低，重量轻，易于实现集成化等。

4、取消了高压蓄能器，提高了系统的可靠性和安全性。