一种改进主缸的双电机驱动电子液压制动系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种改进主缸的双电机驱动电子液压制动系统，包括：制动踏板；踏板位移传感器及力传感器；经过改型的制动主缸；第一电控直线运动模块，其一端通过第一活塞推杆推动主缸，并与第二电控直线运动模块协同控制主缸液压制动力，另一端与踏板连接，通过调节电机扭矩以模拟踏板感觉；第二电控直线运动模块，通过第二活塞推杆推动制动主缸，与第一电控直线运动模块协同调节主缸的压力；ABS/ESC模块，所述制动主缸通过液压管路连接到该模块，ABS/ESC模块可调节各轮缸的液压制动力。与现有技术相比，本实用新型专利技术对电机功率要求低，响应快、控制精确，充分利用人力，能正确识别驾驶员的制动意图，保持了机械连接，系统更加可靠。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于汽车制动系统领域，涉及一种改进主缸的双电机驱动的电子液压 制动系统。
技术介绍
由于石油的枯竭及环境的破坏等问题，节能、环保等优势使电动车成为汽车工业 未来发展的主要方向。为了提高能源利用率、节约资源、保护环境，各国的汽车工业都在大 力研发电动汽车，由于电机、电池技术等的限制，电动汽车续驶里程短、成本高这两个问题 阻碍了电动汽车的普及与商业化。于是再生制动应运而生，再生制动是利用车辆在制动时 反向拖滞电动机发电，把制动时的动能转化为电能储存在电池中，以达到回收能量的目的。 现有的再生制动通常是由一套电机制动系统与一套液压制动系统组成的。由于电 动汽车上装有大功率驱动电机，所以在汽车减速制动时，可利用电机拖滞进行制动。同时由 于制动时电机的拖滞，将电源反接，产生反向电动势，使电动机转变为发电机，进行发电，将 汽车的动能转换成为电能储存进蓄电池中，即再生制动或者是制动能量回收。这些储存的 电能可以大量地增加汽车的续驶里程，改变电动汽车续驶里程短，电池尺寸大的缺点。在电 池技术还不够完善的今天，能够极大的弥补电池技术欠缺所带来的问题。 再生制动系统主要分为油门踏板式和制动踏板式，制动踏板式又分为全解耦再生 制动系统和未解親再生制动系统。 未解耦型再生制动系统一般是在原有的制动助力零件上加载一定的空行程，在此 段空行程里由驱动电机提供再生制动力，克服这段空行程后液压制动介入，与再生制动一 起提供总的制动力，这种再生制动系统保留了踏板和液压系统的机械连接，可靠性和安全 性高，但是其可回收的制动能量少，与传统的制动踏板感觉有偏差。 全解耦再生制动系统的电机拖滞制动力与液压制动力在车辆制动时同时作用，但 由于电机反向拖拽力矩并不稳定，且所能提供的制动力也不足，因此需要液压制动系统的 制动力可以实时可调，从而与电机拖滞制动力相配合以提供一个稳定的并足够强度的制动 力。Bosch公司的HAShev系统和TRW公司的SCB系统都属于全解耦式，其制动踏板与液压 系统完全没有机械连接，一般是通过安装高压蓄能器配合电机与栗对液压系统的制动输入 力进彳丁主动控制，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丰吴 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和失效的风险。 在电子液压制动系统中用电机和机械结构代替高压蓄能器、栗、液压管路和电磁 阀，也能实现液压力的实时调节控制，通过控制线路传递信号，用电机驱动机械结构来推动 主缸，制动踏板与主缸间没有液压管路，不存在液压管路泄露、高压蓄能器安全隐患、电磁 阀失效等问题，其结构简单，降低了成本，且机械连接的可靠性和安全性相比于高压蓄能器 式的液压制动系统，通过E⑶直接控制，易于实现ABS、TCS、ESC、ACC等功能。这种形式的 再生制动系统前景光明，是未来制动系统重要的发展方向。
技术实现思路
本技术提供一种改进主缸的双电机驱动的电子液压制动系统，目的是回收更 多的制动能量、提尚系统响应时间、准确识别驾驶员的制动意图，实现液压力和踏板力的主 动控制，并反馈可调节的制动踏板感觉，制动踏板和主缸间采用机械连接，保证了安全性和 可靠性。 为达到上述目的，本技术提供了一种改进主缸的双电机驱动电子液压制动系 统，包括： -种改进主缸的双电机驱动电子液压制动系统，包括： 制动踏板。 用于获取踏板信号的踏板位移传感器以及踏板力传感器。 可设置双活塞的制动主缸，通过ABS/ESC模块与车辆轮边制动器液压耦合。具体 地，所述的制动主缸由第一工作腔活塞和第二工作腔活塞分割成三个腔，即第一工作腔、第 二工作腔及制动力合成腔。 在所述的第一工作腔和第二工作腔内分别设有第一工作腔回位弹簧和第二工作 腔回位弹簧；所述的制动力合成腔由两个活塞推动；其中，一个活塞由第一活塞推杆推动， 与第一电控直线运动模块连接；另一个活塞由第二活塞推杆推动，与第二电控直线运动模 块连接；所述的第一工作腔和第二工作腔与所述的ABS/ESC模块连接。 所述的第一工作腔、第二工作腔和制动力合成腔内分别设有出液孔和补偿孔。 双电机驱动模块，包括：第一电机及第一电控直线运动模块，所述的第一电控直线 运动模块一端通过第一活塞推杆推动制动主缸，另一端连接踏板，与第二电控直线运动模 块协同来调节制动主缸的液压制动力大小，该模块的第一电机能够主动控制踏板力来模拟 制动踏板感觉；第二电机及第二电控直线运动模块，所述的第二电控直线运动模块通过第 二活塞推杆推动制动主缸，并且根据踏板位移传感器的信号调节主缸的液压力大小。具体 地，所述第一电机和第二电机接收电控单元发出的调节力矩信号，分别控制第一电控直线 运动模块和第二电控直线运动模块。另，第一电控直线运动模块为一将旋转运动转换成直线运动的传动机构，该模块 能够主动控制驾驶员的制动踏板力，保证了踏板感觉；第二电控直线运动模块包括一将旋 转运动转换成直线运动的传动机构和一锁止机构。 所述的第一活塞推杆与第二活塞推杆推动活塞后对制动主缸产生的推力在制动 力合成腔内合成，通过第一电控直线运动模块与第二电控直线运动模块的协同工作对主缸 的液压制动力进行动态调节，驱动制动主缸的第一工作腔活塞和第二工作腔活塞产生期望 的直线运动。 锁止机构，与第二电控直线运动模块相连，该模块失效时进入锁止状态，使其不能 运动。ABS/ESC模块，即防抱死制动系统/电子稳定性控制系统模块，所述制动主缸通过 液压管路连接到ABS/ESC模块，调节各轮缸的液压制动力。 电控单元，接收踏板位移传感器、踏板力传感器和液压力传感的信号，制动中液压 制动力的大小以及第一电控直线运动模块、第二电控直线运动模块各自的调节力大小。 其中，优选地，所述第一电控直线运动模块和第二电控直线运动模块中的传动机 构为齿轮及滚珠丝杠。 另优选地，所述踏板位移传感器采用线位移传感器。当第一或第二电控直线运动模块失效时，电控单元可以通过失效模式下的控制算 法对另一电控直线运动模块的电机进行力矩调节，保证一定的液压制动力。当第一、第二电 控直线运动模块同时失效时，锁止装置起作用，系统进入人力机械制动状态，液压力全部由 驾驶员的踏板力提供。 与现有技术相比，本技术具有显著的优越性如下： 1.采用双电机协动控制运动调整机构，降低了电机功率，提高了电机寿命，响应速 度快，能够对液压制动力实时控制，主动调节，在某处电机失效时可以由另一电机为制动系 统提供液压制动力。 2.根据电动车驱动电动机产生的变化的再生制动力来调节液压制动力的大小， 以提供总的制动力，充分利用了人力，能够正确反映驾驶员的制动意图并最大化地回收制 动能量。 3.第一电控直线运动模块的电机接收电控单元E⑶发出的信号后控制运动调整 机构，运动调整机构可以对与制动踏板相连的推杆施加作用力，实现踏板力的主动控制，保 证了驾驶员的制动踏板感觉，省去了结构复杂的踏板模拟器。 4.自动驾驶的车辆要求能够在没有驾驶员踏板力的情况下制动，此时所述电控 ECU根据接收的信号对第一、第二电控直线运动模块的电机进行调节，产生液压制动力，满 足自动驾驶的制动要求。 5.制动踏板和制动主缸之间保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进主缸的双电机驱动电子液压制动系统，其特征在于，包括：制动踏板；用于获取踏板信号的踏板位移传感器以及踏板力传感器；可设置双活塞的制动主缸，通过ABS/ESC模块与车辆轮边制动器液压耦合；双电机驱动模块，包括：第一电机及第一电控直线运动模块，所述的第一电控直线运动模块一端通过第一活塞推杆推动制动主缸，另一端连接踏板，与第二电控直线运动模块协同来调节制动主缸的液压制动力大小，该模块的第一电机能够主动控制踏板力来模拟制动踏板感觉；第二电机及第二电控直线运动模块，所述的第二电控直线运动模块通过第二活塞推杆推动制动主缸，并且根据踏板位移传感器的信号调节主缸的液压力大小；锁止机构，与第二电控直线运动模块相连，该模块失效时进入锁止状态，使其不能运动；ABS/ESC模块，所述制动主缸通过液压管路连接到ABS/ESC模块，调节各轮缸的液压制动力；电控单元，接收踏板位移传感器、踏板力传感器和液压力传感的信号，制动中液压制动力的大小以及第一电控直线运动模块、第二电控直线运动模块各自的调节力大小。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余卓平，林健，广学令，熊璐，张弘弢，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：新型
国别省市：上海;31