一种基于X型布置的解耦式电动助力制动系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于X型布置的解耦式电动助力制动系统，包括有制动踏板、电动助力转化机构、制动主缸、储液罐、电动储液缸、液压系统和制动轮缸，其中制动踏板的推杆与电动助力转化机构的输入端连接，电动助力转化机构的输出端与制动主缸的活塞推杆连接，储液罐连接在制动主缸上，液压系统中有连接口分别连接制动主缸、电动储液缸与制动轮缸。有益效果：采用电机助力制动，不依赖于真空，且能保持与真空助力器相似的踏板感；在再生制动时，通过调节电机助力特性，能保持踏板感不变；通过控制储液缸电机使制动主缸制动液移出量与储液缸制动液进液量相等，控制更精确；实现了再生制动与摩擦制动的协调制动，能尽可能的回收制动能量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于X型布置的解耦式电动助力制动系统
本技术涉及一种电动助力制动系统，特别涉及一种基于X型布置的解耦式电动助力制动系统。
技术介绍
当前，多数汽车的液压制动系统采用真空助力，应用到新能源汽车中则需要单独配置真空泵以抽取真空，此方案新增真空泵，增加了成本，不利于空间布置。另有一部分汽车采用电机助力制动，助力大小可控，不需要真空泵，节省布置空间。汽车再生制动能够实现汽车制动能量的回收，增大汽车总能量的利用率。再生制动是指新能源汽车在减速或者制动时，利用电机反拖产生制动力矩，作用于驱动轴，将汽车部分机械能转化成电能并存储到储能元件中。这一过程中再生制动力替代了部分驱动轴摩擦制动力，故可相应减少驱动轴摩擦制动力的大小，确保总制动力大小及前后轴制动力分配满足制动法规要求。再生制动力的存在替代了部分驱动轴摩擦制动力，因此需要将产生这部分摩擦制动力的制动液单独存储起来，实现制动踏板与制动轮缸的解耦。对于采用真空助力器的汽车，由于真空助力器助力特性固定，需要设计具有满足踏板感要求的PV特性的踏板感模拟器以保持踏板解耦时的踏板感不变，较为复杂。而电动助力制动系统通过调节电机助力大小即可满足不同的踏板感要求，解耦时只需增加一个容积可变的储液缸，将再生制动时多余的制动液导入储液缸中即可实现踏板与轮缸的解耦。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述问题而提供的一种基于X型布置的解耦式电动助力制动系统。本技术提供的基于X型布置的解耦式电动助力制动系统包括有制动踏板、电动助力转化机构、制动主缸、储液罐、电动储液缸、液压系统和制动轮缸，其中制动踏板的推杆与电动助力转化机构的输入端连接，电动助力转化机构的输出端与制动主缸的活塞推杆连接，储液罐连接在制动主缸上，液压系统中有连接口分别连接制动主缸、电动储液缸与制动轮缸。电动助力转化机构包括有助力电机、一级齿轮、二级齿轮、推杆、滚珠丝杠、丝杠螺母和储液缸，其中一级齿轮安装在助力电机的输出轴上，且与二级齿轮外啮合，二级齿轮通过键固定在丝杠螺母上，丝杠螺母在二级齿轮带动下旋转，从而带动滚珠丝杠做直线运动，滚珠丝杠内部中空，右侧有底，底上有孔，与推杆右侧底面上的孔一一对应，利用螺栓将推杆固定在丝杠螺母内部右侧的底面上，从而当滚珠丝杠运动时可以带动推杆做直线运动，推杆右侧底部有螺纹孔，可利用螺栓和螺纹孔将其固定在滚珠丝杠右侧底部上，其左侧与储液缸内的活塞相连，可带动储液缸内的活塞做直线运动。液压系统包括有第一液压系统和第二液压系统，第一液压系统和第二液压系统为对称结构，第一液压系统和第二液压系统内均包括有隔离阀、吸入阀、柱塞泵、切断阀、换向阀、回液阀、第一增压阀、第二增压阀、第一减压阀和第二减压阀，其中隔离阀为常开型开闭阀，一端接制动主缸，一端接换向阀的A口以及切断阀，隔离阀两端设有第一单向阀，第一单向阀的出口端接在制动主缸上，柱塞泵出口端与隔离阀之间通过管路连接，连接管路上设有阻尼器和第二单向阀，第二单向阀出口端在阻尼器一侧，柱塞泵入口端还通过管路与第一减压阀和第二减压阀相连接，连接管路上设有蓄能器和第三单向阀，第三单向阀出口端在柱塞泵入口一侧，蓄能器连接在第三单向阀入口端与第一减压阀、第二减压阀之间，柱塞泵入口端还与吸入阀相连接，吸入阀的另一端与制动主缸相连接，第一液压系统和第二液压系统内的柱塞泵均由共同的柱塞泵电机进行驱动，换向阀为两位三通阀，其中A口与隔离阀相连，B口与第一增压阀相连，C口与回液阀及电动储液缸相连，A、C口连通为左位，A、B口连通为右位，是常态，回液阀的另一端还与第一增压阀相连接，电动储液缸设在第一液压系统和第二液压系统内连接两个回液阀和两个换向阀的管路上，第一增压阀的两端设有第四单向阀，第四单向阀出口端在换向阀一侧，切断阀为常开型开闭阀，一端接在隔离阀出口，一端接在第二增压阀入口，第二增压阀的两端设有第五单向阀，第五单向阀出口端在切断阀一侧。第一增压阀和第二增压阀为高速开关阀，且为常开型阀，第一减压阀和第二减压阀为高速开关阀，且为常闭型阀。制动轮缸包括有左前轮轮缸、右后轮轮缸、左后轮轮缸和右前轮轮缸，其中左前轮轮缸分别与第一液压系统中的第一增压阀和第一减压阀相连接，右后轮轮缸分别与第一液压系统中的第二增压阀和第二减压阀相连接，左后轮轮缸分别与第二液压系统中的第二增压阀和第二减压阀相连接，右前轮轮缸分别与第二液压系统中的第一增压阀和第一减压阀相连接。液压系统为ESP液压系统，ESP液压系统上端通过两个接口与制动主缸相连接，ESP液压系统的下端设有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，其中第一接口与左后轮轮缸通过第一管路相连接，第一管路上设有切断阀，第二接口与右前轮轮缸通过第二管路相连接，第二管路上设有切断阀，第三接口与左前轮轮缸通过第三管路相连接，第三管路上设有切断阀，第四接口与右后轮轮缸通过第四管路相连接，第四管路上设有切断阀，第二管路与第三管路通过第五管路相连接，第五管路上设有第一解耦阀和第二解耦阀，第一解耦阀和第二解耦阀之间连接有电动储液缸。ESP液压系统为现有设备的组装，因此，具体型号和规格没有进一步进行赘述。本技术的工作原理：实施方案一：在需要助力制动时，当驾驶员踩下制动踏板，电动助力转化机构内的电机提供助力，与制动踏板推杆一起推动制动主缸内的活塞，将其中的制动液压入液压系统回路。制动主缸的第一腔室连接第一液压系统，第二腔室连接第二液压系统，再生制动作用于驱动轴，并以前轴为驱动轴，制动管路布置形式为X型，即作用于第一液压系统的左前轮轮缸以及第二液压系统的右前轮轮缸。需要踏板解耦时，由电动助力转化机构内的电机提供制动助力，电动储液缸中活塞在储液缸电机的控制下右移，同时第一液压系统和第二液压系统中的两个隔离阀连通，两个换向阀均位于左位，两个回液阀断开，应进入右前轮轮缸、左前轮轮缸的制动液进入电动储液缸中，实现解耦，若后轴制动轮轮缸不需要进入制动液，则第一液压系统和第二液压系统中的切断阀断开。电动助力转化机构内有助力电机和一套传动机构，传动机构将电机输出轴的旋转运动转化为直线运动，并将电机助力传递到制动主缸的推杆上。踏板感通过调节电动助力转化机构内的电机的助力大小来获得，在电动助力转化机构内的电机失效时，制动踏板的推杆克服空行程后与制动主缸的活塞推杆直接连接，可进行人力制动。电动储液缸内包含有助力电机和一套传动机构，传动机构将电机输出轴的旋转运动转化为直线运动，从而带动电动储液缸的活塞移动，以改变电动储液缸的容积。在电动储液缸的电机失效时，无法解耦，此时第一液压系统和第二液压系统内的两个换向阀位于右位，两个回液阀断开。进行常规制动及ABS制动工况时，第一液压系统和第二液压系统中的两个隔离阀连通，两个吸入阀断开，两个换向阀位于右位，即两个换向阀的A、B口连通，两个切断阀连通，柱塞泵电机不工作，电动储液缸的电机不工作，不进行踏板解耦，制动液从制动主缸经过两个隔离阀、两个换向阀、两个切断阀以及两个第一增压阀和两个第二增压阀进入制动轮缸，两个第一增压阀和两个第二增压阀全连通时轮缸增压，减压阀全连通时轮缸减压，ABS制动通过控制增压阀和减压阀的高速开闭来实现增压、保压、减压，这两种过程无再生制动参与，若判断为常规制动及ABS制动工况时再生制动工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于X型布置的解耦式电动助力制动系统，其特征在于：包括有制动踏板、电动助力转化机构、制动主缸、储液罐、电动储液缸、液压系统和制动轮缸，其中制动踏板的推杆与电动助力转化机构的输入端连接，电动助力转化机构的输出端与制动主缸的活塞推杆连接，储液罐连接在制动主缸上，液压系统中有连接口分别连接制动主缸、电动储液缸与制动轮缸。

【技术特征摘要】
1.一种基于X型布置的解耦式电动助力制动系统，其特征在于：包括有制动踏板、电动助力转化机构、制动主缸、储液罐、电动储液缸、液压系统和制动轮缸，其中制动踏板的推杆与电动助力转化机构的输入端连接，电动助力转化机构的输出端与制动主缸的活塞推杆连接，储液罐连接在制动主缸上，液压系统中有连接口分别连接制动主缸、电动储液缸与制动轮缸。2.根据权利要求1所述的一种基于X型布置的解耦式电动助力制动系统，其特征在于：所述的电动助力转化机构包括有助力电机、一级齿轮、二级齿轮、推杆、滚珠丝杠、丝杠螺母和储液缸，其中一级齿轮安装在助力电机的输出轴上，且与二级齿轮外相啮合，二级齿轮通过键固定在丝杠螺母上，丝杠螺母在二级齿轮带动下旋转，从而带动滚珠丝杠做直线运动，滚珠丝杠内部中空，右侧有底，底上有孔，与推杆右侧底面上的孔一一对应，利用螺栓将推杆固定在丝杠螺母内部右侧的底面上，从而当滚珠丝杠运动时可以带动推杆做直线运动，推杆右侧底部有螺纹孔，可利用螺栓和螺纹孔将其固定在滚珠丝杠右侧底部上，其左侧与储液缸内的活塞相连，可带动储液缸内的活塞做直线运动。3.根据权利要求1所述的一种基于X型布置的解耦式电动助力制动系统，其特征在于：所述的液压系统包括有第一液压系统和第二液压系统，第一液压系统和第二液压系统为对称结构，第一液压系统和第二液压系统内均包括有隔离阀、吸入阀、柱塞泵、切断阀、换向阀、回液阀、第一增压阀、第二增压阀、第一减压阀和第二减压阀，其中隔离阀为常开型开闭阀，一端接制动主缸，一端接换向阀的A口以及切断阀，隔离阀两端设有第一单向阀，第一单向阀的出口端接在制动主缸上，柱塞泵出口端与隔离阀之间通过管路连接，连接管路上设有阻尼器和第二单向阀，第二单向阀出口端在阻尼器一侧，柱塞泵入口端还通过管路与第一减压阀和第二减压阀相连接，连接管路上设有蓄能器和第三单向阀，第三单向阀出口在柱塞泵入口一侧，蓄能器连接在第三单向阀入口端与第一减压阀、第二减压阀之间，柱塞泵入口端还与吸入阀相连接，吸入阀的另一端与制动主缸相...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵健，胡志强，朱冰，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林,22