[发明专利]电动助力制动装置和制动方法

说明书

本发明公开了一种电动助力制动装置和制动方法，所述电动助力制动装置的制动力解耦单元采用中空的梯型丝杆副将踏板力与电机扭矩解耦，并联作用到制动主缸单元；电机助力传动单元采用两级齿轮机构将电机扭矩放大，并设有电磁离合器可锁紧传动轴，防扭转及导向单元可防止梯型丝杆在移动过程发生扭转，起到对梯型丝杆的导向作用。本发明所述的制动方法，电子控制单元根据采集的设置在装置内的压力传感器，油压传感器，以及踏板行程等信号，控制电机的转速与转角，电磁离合器的锁紧与松开，实现驾驶员踏板力与电动助力的解耦，符合电动汽车在多个制动工况下的有效，高效，节能制动功能。

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，尤其涉及一种电动助力制动装置和制动方法。

背景技术

当前最广泛应用的助力制动系统是电动真空助力制动系统，其工作原理与传统真空助力制动系统类似，通过额外附加电动真空泵、真空罐、压力阀等部件，由其将电力转化成气压，再通过真空助力制动器将气压转化成机械力，进而作用于制动主缸活塞上，实现制动，但这种方式存在制动噪声大、可靠性低、连续制动助力不足、助力大小不能有效调节且成本高等缺点。

针对电子真空制动系统用于电动汽车上所存在的缺陷，现出现一种线控制动系统，包括电子液压制动系统EHB与电子机械制动系统EMB。其不再是依赖负压源来实现车辆制动的新型助力制动系统，由电动机、直流电源、电子控制单元、制动踏板的位置传感器、制动主缸以及车辆制动器组成，该制动系统的制动踏板不再与制动主缸活塞间机械相连，而是将踏板的位置信号由传感器转化成电信号，由电子控制单元接收，根据控制规则库，识别驾驶员的输入意图，发送驱动指令，控制直流电机，带动执行机构，将力作用到制动主缸活塞上，推动活塞推杆前进，使得主缸内形成油压，再由油管将油压传递到车辆制动器，从而实现车辆制动。线控制动系统彻底摆脱了真空源的束缚，是一种非常适合电动汽车自身特性的助力制动系统。

申请人运用现有助力制动系统的时候发现存在下述问题：

第一种为采用蜗轮蜗杆机构及齿轮齿条传动方式将电机扭矩转换为推力作用于制动主缸活塞推杆，并通过踏板行程传感器感知制动时的压力及开度，控制电机助力实现产生踏板感觉；采用蜗轮蜗杆传动效率低下，对电机要求很高，结构复杂，精度要求高，不利于降低成本。当电机失效时，由于蜗轮蜗杆有自锁功能，电机断电，助力推杆无法回复，导致车辆无法取消制动，不符合制动器基本要求；

第二种为基于变刚度弹簧的电动助力制动装置，电机通过齿轮齿条传动，踏板推杆可直接作用于制动主缸，两个力通过可滑动的助力滑套在齿条内腔滑动实现踏板力与电机的助力相互解耦；齿条在机体内直接滑动，磨损严重，效率低下。通过变刚度弹簧模拟踏板力，电机助力制动和踏板力直接制动不能耦合控制，电机助力没有依据，实时性差，踏板反馈力不真实。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种电动助力制动装置和制动方法，所述装置通过中空梯型丝杆配合滑动推杆，能有效踏板力与电机的助力相互解耦，所述装置的防扭转及导向单元能能够限制梯型丝杆的转动自由度，并实现其滑动导向，原理简单，结构紧凑。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种电动助力制动装置，包括：

壳体组以及设于所述壳体组的踏板力传动单元、电机助力传动单元、制动力解耦单元、防扭转及导向单元、制动主缸单元和电子控制单元；所述踏板力传动单元包括滑动推杆，所述制动主缸单元包括主缸活塞推杆，所述制动力解耦单元包括梯形丝杆，所述防扭转及导向单元包括导向节臂、滚珠铜套、安装螺杆、圆螺母、橡胶反作用盘和连接螺栓，其中，

所述梯形丝杆为空心轴，所述滑动推杆穿过所述内部嵌有滚珠铜套的梯形丝杆，所述滑动推杆的右端球头接触主缸活塞推杆内锥孔；

所述导向节臂通过所述圆螺母固定在所述梯型丝杆的双D面段，所述导向节臂的两端嵌入所述滚珠铜套并穿过所述安装螺杆，所述橡胶反作用盘通过连接螺栓固定在所述导向节臂的端面以包裹着所述梯型丝杆及所述圆螺母。