一种集成式电动助力制动系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种集成式电动助力制动系统，包括电机、行星齿轮组、滚珠丝杠机构，行星齿轮组中的行星轮与滚柱丝杠机构中的螺母连接，踏板推杆通过弹性反应盘、助力推杆与主缸的输出轴连接，踏板推杆上有踏板行程传感器，主缸通过液压管路、压力传感器、两个二位二通电磁阀与液压控制单元连接，液压控制单元通过制动管路与车辆上的四个盘式制动器连接，踏板行程传感器、二位二通电磁阀、液压控制单元、压力传感器与车辆的电子控制单元连接；本实用新型专利技术以电机作为动力源，采用两级传动机构实现减速增扭作用，并且把电机的转动输出转化为平动输出，传动比大、传动精度高、传动效率高且结构紧凑。

An integrated electric power assisted brake system

The utility model provides an integrated electric power brake system, which includes the motor, the planetary gear group and the ball screw mechanism. The planetary gear in the planetary gear group is connected with the nut in the roller screw mechanism. The pedal push rod is connected to the output shaft of the main cylinder by the elastic reacting disc and the push rod, and the pedal push rod has a pedal row. The main cylinder is connected to the hydraulic control unit through the hydraulic pipe, pressure sensor and two two bit two pass solenoid valves. The hydraulic control unit is connected to the four disc brakes on the vehicle, the pedal travel sensor, the two two pass solenoid valve, the hydraulic control unit, the pressure sensor and the electric power of the vehicle. The utility model takes the motor as the power source, uses the two stage drive mechanism to realize the deceleration and twisting effect, and transforms the motor's rotation output into the translational output, and the transmission ratio is large, the transmission precision is high, the transmission efficiency is high and the structure is compact.

【技术实现步骤摘要】
一种集成式电动助力制动系统
本技术属于车辆工程领域中的汽车制动装置领域，涉及一种集成式电动助力制动系统。
技术介绍
随着电动汽车、智能汽车的快速发展，传统的真空助力器式的液压制动系统已经不能满足要求。由于电动助力制动系统取消了传统汽车上普遍采用的真空助力器，并且可以实现摩擦制动力和再生制动力的解耦，且结构简单、布置方便，因此将成为制动系统发展的必然方向。专利CN104709096A所示系统，其采用蜗轮蜗杆和齿轮齿条作为减增扭机构，蜗轮蜗杆的传动效率低，磨损严重，而且蜗杆的轴向力比较大；而单侧的齿轮齿条传动方案会产生一定的偏转力，容易导致机构阻力过大甚至卡死。而且人和电机的作用力不能实现解耦，容易导致系统失效。专利CN104118416A所示系统，其采用螺母滚珠丝杠的单级减速，减速比小，因此对于电机输出功率和输出扭矩要求较高，因此电机尺寸大、制作成本较高；此外，由于电机的转子没有固定，因此其可能发生偏转而造成径向力过大。专利CN106240552A所示系统，其采用直齿圆柱齿轮和螺母滚珠丝杠的两级传动方式，但是由于传动副较多且尺寸大，因此使得整个系统的轴向尺寸较长，不利于整车布置。
技术实现思路
本技术为了克服现有技术存在的传动方案低效、传动比小、结构尺寸大的缺陷，提供了一种集成式电动助力制动系统。一种集成式电动助力制动系统，其特征在于，包括一个电机壳体和一个行星齿轮壳体，以驾驶员制动力输入的方向为前方，电机壳体和行星齿轮壳体之间通过一个中间带有圆形通孔的中端盖固定，行星齿轮壳体前端由一个前端盖盖合，电机壳体内设置有电机，电机包括电机定子和电机转子，一个中空的阶梯轴状的后端盖的前段为小轴颈段，后端盖的后段为大轴颈段，后端盖的小轴颈段伸入电机壳体内部，电机壳体后端由后端盖的大轴颈段盖合，电机定子固定在电机壳体内部，电机定子内设置有一个带有轴孔的电机转子，电机转子的轴孔套装在后端盖小轴颈段的外圆柱面上，后端盖的大轴颈段的前端面上有垂直于该端面的环状的轴承固定环，中端盖的后端面上有垂直于该端面的环状的轴承固定环，电机转子通过一个角接触球轴承支承在后端盖上的轴承固定环内，电机转子通过另一个角接触球轴承支承在中端盖上的轴承固定环内；行星齿轮壳体内部有一套行星齿轮组，行星齿轮组包括一个固定在行星齿轮壳体内的齿圈、一个与齿圈同心且位于齿圈的圆周内部的太阳轮和四个均匀设置在齿圈和太阳轮之间的行星轮，每个行星轮同时与齿圈和太阳轮啮合，太阳轮的后端面位于中端盖的圆形通孔内且通过螺钉与电机转子的前端面固定连接，一个螺母为中空的阶梯状回转件，螺母的前段为小轴颈段，螺母的后段为大轴颈段，螺母的内圆柱面加工有弧形螺旋槽，每个行星轮通过一个行星轮轴与螺母的大轴颈段装配，螺母的小轴颈段通过两个圆锥滚子轴承支承在行星齿轮壳体内部，一个空心丝杠为中空的圆柱形回转件，空心丝杠的外圆柱面上也加工有弧形螺旋槽，空心丝杠外圆柱面上的弧形螺旋槽与螺母内圆柱面上的弧形螺旋槽相配合形成一条螺旋通道，该螺旋通道中置有多个球形滚珠，空心丝杠、螺母和球形滚珠组成滚珠丝杠机构，一个圆柱形的踏板推杆的后端穿过空心丝杠的中空部，空心丝杠后端面上沿轴向开有凹槽，一个位于后端盖中空部的助力推杆的前端间隙配合安装在空心丝杠后端面上的凹槽内，踏板推杆前端与一个踏板推杆连接件的后端固定连接，踏板推杆连接件的前端用于连接车辆的制动踏板，一个踏板行程传感器包括一个踏板行程传感器主体和一个与踏板行程传感器主体滑动配合的滑动磁铁，踏板行程传感器主体与车架固定连接，滑动磁铁固定于踏板推杆连接件的后端面与踏板推杆前端面之间，踏板推杆的前端与前端盖的前端面之间设置有一个第一回位弹簧，助力推杆中部套装有一个回位块，一个主缸固定在后端盖上，主缸的活塞推杆伸入后端盖前段的中空部，活塞推杆与助力推杆后端固定连接，主缸的前端面与回位块的后端面之间设置有一个第二回位弹簧，主缸固定在后端盖上，主缸的两个进液口与一个储液罐连接，主缸的一个出液口通过液压管路与一个一号二位二通电磁阀的进液口连接，主缸的另一个出液口通过液压管路与一个三通管接头的进液口连接，三通管接头的一个出液口通过液压管路与一个压力传感器的进液口连接，三通管接头的另一个出液口通过液压管路与一个二号二位二通电磁阀的进液口连接，一号二位二通电磁阀的出液口通过液压管路与一个液压控制单元的一个进液口连接，二号二位二通电磁阀的出液口通过液压管路与液压控制单元的另一个进液口连接，液压控制单元的四个出液口分别通过制动液压管路与安装在车辆四个车轮上的四个盘式制动器的进液口连接，踏板行程传感器主体和压力传感器的信号输出端分别通过数据线与车辆中的电子控制单元的信号输入端连接，电机、一号二位二通电磁阀、二号二位二通电磁阀和液压控制单元各自的信号接收端分别通过数据线与电子控制单元的输出端连接。进一步的技术方案包括：所述的太阳轮为中空的阶梯状结构，太阳轮前段为小轴颈段，后段为大轴颈段，前段和后段之间留有退刀槽，太阳轮的小轴颈段开有轮齿，大轴颈段以太阳轮的回转轴线为中心线均匀的开有四个螺纹孔，电机转子的前端面与太阳轮上的四个螺纹孔对应的位置也开有四个螺纹孔，太阳轮的大轴颈段通过螺钉与电机转子的前端面固定连接。踏板推杆前端面上有一个向前伸出的踏板推杆连接轴，踏板推杆连接轴上开有外螺纹，踏板推杆连接件后端开有内螺纹，踏板推杆通过踏板推杆连接轴与踏板推杆连接件螺纹连接，用于传递制动力。所述的助力推杆为一阶梯状圆柱形回转体，助力推杆的前段为大轴颈段，该大轴颈段以助力推杆的回转轴线为中心线开有一圆柱形盲孔，盲孔内设置有圆柱形的弹性反应盘，弹性反应盘的高度大于助力推杆的盲孔的深度，助力推杆的后段为小轴颈段，该小轴颈段以助力推杆的回转轴线为中心线开有一个螺纹孔，活塞推杆上开有外螺纹，助力推杆的小轴颈段与活塞推杆螺纹连接，助力推杆的大轴颈段间隙配合安装在空心丝杠后端面上的凹槽内。所述的回位块为一中空的圆柱形阶梯状回转件，回位块的前段为大轴颈段，后段为小轴颈段，回位块套装在助力推杆的小轴颈段，回位块的大轴颈段的前端面与助力推杆的大轴颈段的后端面接触，第二回位弹簧设置在主缸的前端面与回位块的小轴颈段的后端面之间。所述的电机定子在其外圆柱面上沿回转轴线方向开有均匀分布的条形槽，电机壳体内在与电机定子对应的位置设置有条形销，电机定子的条形槽和电机壳体内条形销过盈配合，使电机定子固定在电机壳体内，所述的电机转子在中部设置有凸起，凸起的前侧通过一个角接触球轴承支承在中端盖上，凸起的后侧通过另一个角接触球轴承支承在后端盖上，电机转子与角接触球轴承之间过渡配合安装，角接触球轴承与中端盖和后端盖过渡配合安装。踏板推杆前端的外圆柱面上有圆环状的凸起，第一回位弹簧设置在该圆环状的凸起和前端盖的前端面之间。所述的第一回位弹簧和第二回位弹簧均为圆锥形弹簧。与现有技术相比本技术的有益效果是：1.本技术所述的集成式电动助力制动系统，采用中空电机作为动力源，用两级传动机构实现减速增扭作用，并且把电机的转动输出转化为平动输出。第一级传动装置为行星齿轮机构，第二级为滚珠丝杠机构，传动比大、传动精度高、传动效率高且结构紧凑，显著提高车辆的制动性能。2.本技术的电动助力制动系统不仅仅能提高车辆的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成式电动助力制动系统，其特征在于，包括一个电机壳体(9)和一个行星齿轮壳体(4)，以驾驶员制动力输入的方向为前方，电机壳体(9)和行星齿轮壳体(4)之间通过一个中间带有圆形通孔的中端盖(8)固定，行星齿轮壳体(4)前端由一个前端盖(3)盖合，电机壳体(9)内设置有电机，电机包括电机定子(19)和电机转子(18)，一个中空的阶梯轴状的后端盖(11)的前段为小轴颈段，后端盖(11)的后段为大轴颈段，后端盖(11)的小轴颈段伸入电机壳体(9)内部，电机壳体(9)后端由后端盖(11)的大轴颈段盖合，电机定子(19)固定在电机壳体(9)内部，电机定子(19)内设置有一个带有轴孔的电机转子(18)，电机转子(18)的轴孔套装在后端盖(11)小轴颈段的外圆柱面上，后端盖(11)的大轴颈段的前端面上有垂直于该端面的环状的轴承固定环，中端盖(8)的后端面上有垂直于该端面的环状的轴承固定环，电机转子(18)通过一个角接触球轴承(10)支承在后端盖(11)上的轴承固定环内，电机转子(18)通过另一个角接触球轴承支承在中端盖(8)上的轴承固定环内；行星齿轮壳体(4)内部有一套行星齿轮组，行星齿轮组包括一个固定在行星齿轮壳体(4)内的齿圈(17)、一个与齿圈(17)同心且位于齿圈(17)的圆周内部的太阳轮(16)和四个均匀设置在齿圈(17)和太阳轮(16)之间的行星轮(7)，每个行星轮(7)同时与齿圈(17)和太阳轮(16)啮合，太阳轮(16)的后端面位于中端盖(8)的圆形通孔内且通过螺钉与电机转子(18)的前端面固定连接，一个螺母(15)为中空的阶梯状回转件，螺母(15)的前段为小轴颈段，螺母(15)的后段为大轴颈段，螺母(15)的内圆柱面加工有弧形螺旋槽，每个行星轮(7)通过一个行星轮轴(6)与螺母(15)的大轴颈段装配，螺母(15)的小轴颈段通过两个圆锥滚子轴承(5)支承在行星齿轮壳体(4)内部，一个空心丝杠(13)为中空的圆柱形回转件，空心丝杠(13)的外圆柱面上也加工有弧形螺旋槽，空心丝杠(13)外圆柱面上的弧形螺旋槽与螺母(15)内圆柱面上的弧形螺旋槽相配合形成一条螺旋通道，该螺旋通道中置有多个球形滚珠(14)，空心丝杠(13)、螺母(15)和球形滚珠(14)组成滚珠丝杠机构，一个圆柱形的踏板推杆(12)的后端穿过空心丝杠(13)的中空部，空心丝杠(13)后端面上沿轴向开有凹槽，一个位于后端盖(11)中空部的助力推杆(21)的前端间隙配合安装在空心丝杠(13)后端面上的凹槽内，踏板推杆(12)前端与一个踏板推杆连接件(1)的后端固定连接，踏板推杆连接件(1)的前端用于连接车辆的制动踏板，一个踏板行程传感器包括一个踏板行程传感器主体(31)和一个与踏板行程传感器主体(31)滑动配合的滑动磁铁(33)，踏板行程传感器主体(31)与车架固定连接，滑动磁铁(33)固定于踏板推杆连接件(1)的后端面与踏板推杆(12)前端面之间，踏板推杆(12) 的前端与前端盖(3)的前端面之间设置有一个第一回位弹簧(2)，助力推杆(21)中部套装有一个回位块(22)，一个主缸(23)固定在后端盖(11)上，主缸(23)的活塞推杆(24)伸入后端盖(11)前段的中空部，活塞推杆(24)与助力推杆(21)后端固定连接，主缸(23)的前端面与回位块(22)的后端面之间设置有一个第二回位弹簧(25)，主缸(23)固定在后端盖(11)上，主缸(23)的两个进液口与一个储液罐(26)连接，主缸(23)的一个出液口通过液压管路与一个一号二位二通电磁阀(27)的进液口连接，主缸(23)的另一个出液口通过液压管路与一个三通管接头(34)的进液口连接，三通管接头(34)的一个出液口通过液压管路与一个压力传感器(32)的进液口连接，三通管接头(34)的另一个出液口通过液压管路与一个二号二位二通电磁阀(28)的进液口连接，一号二位二通电磁阀(27)的出液口通过液压管路与一个液压控制单元(29)的一个进液口连接，二号二位二通电磁阀(28)的出液口通过液压管路与液压控制单元(29)的另一个进液口连接，液压控制单元(29)的四个出液口分别通过制动液压管路与安装在车辆四个车轮上的四个盘式制动器(30)的进液口连接，踏板行程传感器主体(31)和压力传感器(32)的信号输出端分别通过数据线与车辆中的电子控制单元的信号输入端连接，电机、一号二位二通电磁阀(27)、二号二位二通电磁阀(28)和液压控制单元(29)各自的信号接收端分别通过数据线与电子控制单元的输出端连接。...

【技术特征摘要】
1.一种集成式电动助力制动系统，其特征在于，包括一个电机壳体(9)和一个行星齿轮壳体(4)，以驾驶员制动力输入的方向为前方，电机壳体(9)和行星齿轮壳体(4)之间通过一个中间带有圆形通孔的中端盖(8)固定，行星齿轮壳体(4)前端由一个前端盖(3)盖合，电机壳体(9)内设置有电机，电机包括电机定子(19)和电机转子(18)，一个中空的阶梯轴状的后端盖(11)的前段为小轴颈段，后端盖(11)的后段为大轴颈段，后端盖(11)的小轴颈段伸入电机壳体(9)内部，电机壳体(9)后端由后端盖(11)的大轴颈段盖合，电机定子(19)固定在电机壳体(9)内部，电机定子(19)内设置有一个带有轴孔的电机转子(18)，电机转子(18)的轴孔套装在后端盖(11)小轴颈段的外圆柱面上，后端盖(11)的大轴颈段的前端面上有垂直于该端面的环状的轴承固定环，中端盖(8)的后端面上有垂直于该端面的环状的轴承固定环，电机转子(18)通过一个角接触球轴承(10)支承在后端盖(11)上的轴承固定环内，电机转子(18)通过另一个角接触球轴承支承在中端盖(8)上的轴承固定环内；行星齿轮壳体(4)内部有一套行星齿轮组，行星齿轮组包括一个固定在行星齿轮壳体(4)内的齿圈(17)、一个与齿圈(17)同心且位于齿圈(17)的圆周内部的太阳轮(16)和四个均匀设置在齿圈(17)和太阳轮(16)之间的行星轮(7)，每个行星轮(7)同时与齿圈(17)和太阳轮(16)啮合，太阳轮(16)的后端面位于中端盖(8)的圆形通孔内且通过螺钉与电机转子(18)的前端面固定连接，一个螺母(15)为中空的阶梯状回转件，螺母(15)的前段为小轴颈段，螺母(15)的后段为大轴颈段，螺母(15)的内圆柱面加工有弧形螺旋槽，每个行星轮(7)通过一个行星轮轴(6)与螺母(15)的大轴颈段装配，螺母(15)的小轴颈段通过两个圆锥滚子轴承(5)支承在行星齿轮壳体(4)内部，一个空心丝杠(13)为中空的圆柱形回转件，空心丝杠(13)的外圆柱面上也加工有弧形螺旋槽，空心丝杠(13)外圆柱面上的弧形螺旋槽与螺母(15)内圆柱面上的弧形螺旋槽相配合形成一条螺旋通道，该螺旋通道中置有多个球形滚珠(14)，空心丝杠(13)、螺母(15)和球形滚珠(14)组成滚珠丝杠机构，一个圆柱形的踏板推杆(12)的后端穿过空心丝杠(13)的中空部，空心丝杠(13)后端面上沿轴向开有凹槽，一个位于后端盖(11)中空部的助力推杆(21)的前端间隙配合安装在空心丝杠(13)后端面上的凹槽内，踏板推杆(12)前端与一个踏板推杆连接件(1)的后端固定连接，踏板推杆连接件(1)的前端用于连接车辆的制动踏板，一个踏板行程传感器包括一个踏板行程传感器主体(31)和一个与踏板行程传感器主体(31)滑动配合的滑动磁铁(33)，踏板行程传感器主体(31)与车架固定连接，滑动磁铁(33)固定于踏板推杆连接件(1)的后端面与踏板推杆(12)前端面之间，踏板推杆(12)的前端与前端盖(3)的前端面之间设置有一个第一回位弹簧(2)，助力推杆(21)中部套装有一个回位块(22)，一个主缸(23)固定在后端盖(11)上，主缸(23)的活塞推杆(24)伸入后端盖(11)前段的中空部，活塞推杆(24)与助力推杆(21)后端固定连接，主缸(23)的前端面与回位块(22)的后端面之间设置有一个第二回位弹簧(25)，主缸(23)固定在后端盖(11)上，主缸(23)的两个进液口与一个储液罐(26)连接，主缸(23)的一个出液口通过液压管路与一个一号二位二通电磁阀(27)的进液口连接，主缸(23)的另一个出液口通过液压管路与一个三通管接头(34)的进液口连接，三通管接头(34)的一个出液口通过液压管路与一个压力传感器(32)的进液口连接，三通...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱冰，田海舰，赵健，张培兴，赵冠宇，武维祥，闫淑德，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林,22