一种电子机械液压制动器、制动控制方法及电子液压线控制动系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电子机械液压制动器、制动控制方法及电子液压线控制动系统，所述制动器在原有电子机械制动器的行星轮系组件和滚珠丝杠副组件基础上增设制动轮缸组件，动力经电机输出后依次通过行星轮系组件和滚珠丝杠副组件传递至制动轮缸缸体，带动制动轮缸缸体前后运动，实现制动增压或制动解除，此外，所述制动轮缸缸体的液压腔还通过常开电磁阀与外部液压制动系统相连，当制动器电机断电失效时，通过打开常开电磁阀，使液压腔与制动系统的制动主缸相连通，使液压油输入液压腔带动制动轮缸缸体运动，实现断电失效下的增压制动。本发明专利技术采用电机驱动制动和制动轮缸液压制动两种制动形式，在实现线控制动的同时，亦可实现制动系统失效制动。

An Electro-mechanical Hydraulic Brake, Brake Control Method and Electro-Hydraulic Wire Control Brake System

The invention discloses an electro-mechanical hydraulic brake, a braking control method and an electro-hydraulic line control braking system. The brake adds a brake wheel cylinder assembly on the basis of the planetary gear train assembly and the ball screw assembly of the original electro-mechanical brake, and the power is transferred to the brake wheel cylinder body through the planetary gear train assembly and the ball screw assembly in turn after the output of the motor. In addition, the hydraulic chamber of the brake cylinder body is connected with the external hydraulic braking system through a normally opened solenoid valve. When the brake motor is out of power, the hydraulic chamber is connected with the main braking cylinder of the braking system by opening the normally opened solenoid valve, so that the hydraulic oil is input into the hydraulic chamber to drive the brake cylinder body to move. Actively, the boosting brake under power failure is realized. The invention adopts two braking modes of motor driven braking and braking wheel cylinder hydraulic braking, which can realize line controlled braking and failure braking of braking system.

【技术实现步骤摘要】
一种电子机械液压制动器、制动控制方法及电子液压线控制动系统
本专利技术属于汽车线控制动
，具体涉及一种电子机械液压制动器、制动控制方法及电子液压线控制动系统。
技术介绍
随着当前节能与新能源汽车技术的发展，人们对车辆的集成化和电气化提出了更高的要求。目前，大部分燃油车辆和部分新能源车辆仍采用传统的制动系统。而传统制动系统采用真空助力器、泵电机、蓄能器泵等，同时在液压管路布置时具有一定的复杂性，故针对节能与新能源车辆，采用集成化和电气化程度更高同时具有较好安全性的线控制动系统是其发展趋势。目前，线控液压制动系统和线控电子机械制动系统不仅具有较好的集成度，且二者的电气化程度也更高。但是，线控液压制动系统在布置上仍需要较多的液压管路，例如申请号为201710432366X的专利中所公开的“双转子电机线控液压制动系统”，该制动系统工作完全由液压产生制动力，各个零部件之间采用液压管路连接，其制动系统布置上具有一定的复杂性，但其在车辆制动系统断电失效时仍可通过制动踏板实现一定的制动力；而线控电子机械制动系统虽不需要布置液压管路，在布置上较为简便，但当制动系统出现断电失效时，无法保证车辆具有一定的制动能力。例如申请号为201810596443X的中国专利中所公开的“一种电子机械式制动器”，当该制动器在车辆的制动控制系统中进行应用时，如果车辆制动系统出现断电失效，采用该电子机械式制动器的车轮无法保持一定的制动力，这将影响车辆的安全性。在申请号为2017104142310的专利中所公开的“滚珠丝杠型电子机械制动器”，该制动器同样无法保证车辆制动系统出现断电失效时采用该制动器的车轮仍能保持一定的制动力。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术公开了一种电子机械液压制动器、制动控制方法及车辆制动控制系统，本专利技术在实现制动系统线控的同时，采用简单的液压管路布置，能够实现车辆制动系统在断电失效情况下的制动控制。结合说明书附图，本专利技术的技术方案如下：一种电子机械液压制动器，由箱体组件、电机、行星轮系组件、滚珠丝杠副组件、摩擦衬片和制动盘组成，所述行星轮系组件中，太阳轮轴与电机的输出轴同轴连接，齿圈与箱体组件固定连接，行星架与滚珠丝杠副组件的滚珠丝杠螺杆同轴连接，还包括制动轮缸组件；所述制动轮缸组件由制动轮缸缸体21和活塞18组成，所述制动轮缸缸体21开口朝向滚珠丝杠副组件，制动轮缸缸体21的缸体外沿与滚珠丝杠副组件中的滚珠丝杠螺母13固定连接，所述活塞18在制动轮缸缸体21内与制动轮缸缸体21底部形成液压腔51，所述液压腔51通过制动轮缸缸体21上开设的制动液进出液口52与外部液压系统管路连接；所述制动轮缸缸体21的外部端面与制动轮缸缸体21前端的箱体组件上对应安装有摩擦衬片，所述制动盘安装在两摩擦衬片之间，通过制动轮缸缸体21前后直线运动，控制摩擦衬片与制动盘之间压紧或放松，实现制动器制动力的增大或减小。进一步地所述行星轮系组件由齿圈32、行星轮33、太阳轮轴8以及行星架组成；所述太阳轮轴8一端与电机1的输出轴同轴相连，另一端通过轴承同轴旋转安装在行星架内；所述行星轮33有三个，分别安装在行星架端部的行星轮轴上，行星轮33的外侧与齿圈32相啮合，行星轮33的内侧与太阳轮轴8相啮合；所述行星架的轴端外侧通过轴承旋转安装在箱体组件内侧，所述滚珠丝杠副组件的滚珠丝杠螺杆一端通过键同轴连接在行星架的轴端内侧。进一步地所述滚珠丝杠副组件由滚珠丝杠螺杆15和滚珠丝杠螺母13配合连接组成；所述滚珠丝杠螺母13通过滚珠14与滚珠丝杠螺杆15配合形成滚珠丝杠传动副，滚珠丝杠螺母13的外圆周均匀设有凸起，所述凸起与箱体组件内壁设置的轴向滑槽相匹配，在滚珠丝杠螺杆15的带动下滚珠丝杠螺母13在箱体组件内沿着轴向滑槽前后运动。更进一步地在所述滚珠丝杠螺母13的侧壁上开有润滑油注油口27。一种电子机械液压制动器的制动控制方法，所述制动控制方法包括通电有效状态下的制动控制方法和断电失效状态下的制动控制方法；所述通电有效状态下的制动控制方法具体控制过程如下：电机1通电运行驱动行星轮系组件运转，太阳轮轴8在电机1的驱动下同步旋转，太阳轮轴8带动与其啮合的行星轮33运转，进而带动行星架旋转并向滚珠丝杠副组件输出动力，行星架旋转带动至滚珠丝杠副组件运转，滚珠丝杠螺杆15在行星架的带动下同步旋转，并滚珠丝杠螺母13沿轴向直线运动，制动轮缸缸体21在滚珠丝杠螺母13的带动下沿轴向同步直线运动，通过控制电机1的输出轴正转或反转控制行星轮系组件输出端的行星架正转或反转，进而控制滚珠丝杠副组件输出端的滚珠丝杠螺母13沿轴向向前或向后移动，最终控制制动轮缸组件中的制动轮缸缸体21沿轴向向前或向后移动，对安装在制动轮缸缸体21与箱体三16之间的摩擦衬片19与制动盘20压紧实现制动器增压，或释放实现制动器减压；在上述通电有效状态下的制动控制过程中，所述制动轮缸缸体21的液压腔51内充满制动液，且制动液进出液口52通过所在的制动系统的常开电磁阀通电断开来控制实现与外界相阻隔，使液压腔51与外界之间无制动液流动。所述断电失效状态下的制动控制方法具体控制过程如下：所述电机1断电无动力输出，所述电子机械液压制动器所在的制动系统中与制动轮缸缸体21的液压腔51相连的常开电磁阀断电打开，制动液经制动液进出液口52流入液压腔51，在制动液的压力作用下活塞18向后运动并克服与滚珠丝杠螺杆15端面之间的间隙，制动液继续注入液压腔51，制动轮缸缸体21在制动液压力作用下向前运动，对安装在制动轮缸缸体21与箱体三16之间的摩擦衬片19与制动盘20压紧进行制动器增压，实现制动器失效制动。一种电子液压线控制动系统，由制动主缸组件、踏板感觉模拟组件、储油杯、电子控制单元ECU、制动控制阀组件以及制动器组成，所述制动控制阀组件由五个常开电磁阀和第二常闭电磁阀45组成，其中，第一常开电磁阀44的一侧与制动主缸壳体36相连，第一常开电磁阀44的另一侧分别与第二常开电磁阀46、第三常开电磁阀47、第四常开电磁阀48和第五常开电磁阀49的一侧相连，所述第二常闭电磁阀45的一侧与储油杯42相连，第二常闭电磁阀45的另一侧分别与第二常开电磁阀46、第三常开电磁阀47、第四常开电磁阀48和第五常开电磁阀49的一侧相连；所述第一常开电磁阀44的另一侧还与第二常闭电磁阀45的另一侧管路连接，制动主缸内多余的制动液可依次通过第一常开电磁阀44和第二常闭电磁阀45流回储油杯42；所述制动器有四个，分别为权利要求1所述电子机械液压制动器；所述第二常开电磁阀46、第三常开电磁阀47、第四常开电磁阀48和第五常开电磁阀49的另一侧分别与对应的电子机械液压制动器的制动液进出液口52管路连接；所述制动控制阀组件中各电磁阀以及电子机械液压制动器的电机1均分别与电子控制单元ECU43电信号连接。结合说明书附图，本专利技术的有益效果在于：1.本专利技术所述的电子机械液压制动器采用电机驱动制动和制动轮缸液压制动两种制动形式，在实现线控制动的同时，亦可实现车辆制动系统失效时的失效制动。2.本专利技术所述的电子机械液压制动器采用行星齿轮和滚珠丝杠副的传动形式，实现了电机输出的降转速增扭矩和运动形式变化，结构紧凑，易于操作。3.本专利技术所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子机械液压制动器，由箱体组件、电机、行星轮系组件、滚珠丝杠副组件、摩擦衬片和制动盘组成，所述行星轮系组件中，太阳轮轴与电机的输出轴同轴连接，齿圈与箱体组件固定连接，行星架与滚珠丝杠副组件的滚珠丝杠螺杆同轴连接，其特征在于：还包括制动轮缸组件；所述制动轮缸组件由制动轮缸缸体(21)和活塞(18)组成，所述制动轮缸缸体(21)开口朝向滚珠丝杠副组件，制动轮缸缸体(21)的缸体外沿与滚珠丝杠副组件中的滚珠丝杠螺母(13)固定连接，所述活塞(18)在制动轮缸缸体(21)内与制动轮缸缸体(21)底部形成液压腔(51)，所述液压腔(51)通过制动轮缸缸体(21)上开设的制动液进出液口(52)与外部液压系统管路连接；所述制动轮缸缸体(21)的外部端面与制动轮缸缸体(21)前端的箱体组件上对应安装有摩擦衬片，所述制动盘安装在两摩擦衬片之间，通过制动轮缸缸体(21)前后直线运动，控制摩擦衬片与制动盘之间压紧或放松，实现制动器制动力的增大或减小。

【技术特征摘要】
1.一种电子机械液压制动器，由箱体组件、电机、行星轮系组件、滚珠丝杠副组件、摩擦衬片和制动盘组成，所述行星轮系组件中，太阳轮轴与电机的输出轴同轴连接，齿圈与箱体组件固定连接，行星架与滚珠丝杠副组件的滚珠丝杠螺杆同轴连接，其特征在于：还包括制动轮缸组件；所述制动轮缸组件由制动轮缸缸体(21)和活塞(18)组成，所述制动轮缸缸体(21)开口朝向滚珠丝杠副组件，制动轮缸缸体(21)的缸体外沿与滚珠丝杠副组件中的滚珠丝杠螺母(13)固定连接，所述活塞(18)在制动轮缸缸体(21)内与制动轮缸缸体(21)底部形成液压腔(51)，所述液压腔(51)通过制动轮缸缸体(21)上开设的制动液进出液口(52)与外部液压系统管路连接；所述制动轮缸缸体(21)的外部端面与制动轮缸缸体(21)前端的箱体组件上对应安装有摩擦衬片，所述制动盘安装在两摩擦衬片之间，通过制动轮缸缸体(21)前后直线运动，控制摩擦衬片与制动盘之间压紧或放松，实现制动器制动力的增大或减小。2.如权利要求1所述一种电子机械液压制动器，其特征在于：所述行星轮系组件由齿圈(32)、行星轮(33)、太阳轮轴(8)以及行星架组成；所述太阳轮轴(8)一端与电机(1)的输出轴同轴相连，另一端通过轴承同轴旋转安装在行星架内；所述行星轮(33)有三个，分别安装在行星架端部的行星轮轴上，行星轮(33)的外侧与齿圈(32)相啮合，行星轮(33)的内侧与太阳轮轴(8)相啮合；所述行星架的轴端外侧通过轴承旋转安装在箱体组件内侧，所述滚珠丝杠副组件的滚珠丝杠螺杆一端通过键同轴连接在行星架的轴端内侧。3.如权利要求1所述一种电子机械液压制动器，其特征在于：所述滚珠丝杠副组件由滚珠丝杠螺杆(15)和滚珠丝杠螺母(13)配合连接组成；所述滚珠丝杠螺母(13)通过滚珠(14)与滚珠丝杠螺杆(15)配合形成滚珠丝杠传动副，滚珠丝杠螺母(13)的外圆周均匀设有凸起，所述凸起与箱体组件内壁设置的轴向滑槽相匹配，在滚珠丝杠螺杆(15)的带动下滚珠丝杠螺母(13)在箱体组件内沿着轴向滑槽前后运动。4.如权利要求3所述一种电子机械液压制动器，其特征在于：在所述滚珠丝杠螺母(13)的侧壁上开有润滑油注油口(27)。5.如权利要求1所述一种电子机械液压制动器的制动控制方法，其特征在于：所述制动控制方法包括通电有效状态下的制动控制方法和断电失效状态下的制动控制方法；所述通电有效状态下的制动控制方法具体控制过程如下：电机(1)通电运行驱动行星轮系组件运转，太阳轮轴(8)在电机(1)的驱动下同步旋转，太阳轮轴(8)带动与其啮合的行星轮(33)运转，进而带动行星架旋转并向滚珠丝杠副组件输出动力，行星架旋转带动至滚珠丝杠副组件运转，滚珠丝杠螺杆(15)在行星架的带动下同步...

【专利技术属性】
技术研发人员：李静，张振兆，王春迪，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22