一种大传动比的电动助力制动系统技术方案

本发明专利技术公开了一种大传动比的电动助力制动系统，包括有电机、第一传动副、第二传动副、第三传动副和动力耦合机构，其中电机与第一传动副连接并驱使第一传动副的工作，第二传动副和第三传动副依次连接在第一传动副后，第一传动副、第二传动副和第三传动副在电机的驱使下进行联动，动力耦合机构与第三传动副相连接。有益效果：解决了目前电动助力制动系统存在的传动比较小导致的最大制动力不足以及电机电流过大等问题。为重型车辆制动系统的智能化提供一种有效的解决方案。

An electric power assisted brake system with large transmission ratio

The invention discloses an electric power assisted braking system with large transmission ratio, which comprises a motor, a first transmission pair, a second transmission pair, a third transmission pair and a power coupling mechanism, wherein the motor is connected with the first transmission pair and drives the work of the first transmission pair, and the second transmission pair and the third transmission pair are connected successively after the first transmission pair. The first transmission pair, the second transmission pair and the third transmission pair are driven by the motor to perform linkage, and the power coupling mechanism is connected with the third transmission pair. Beneficial effect: The problem of insufficient maximum braking force and excessive motor current caused by small transmission ratio in the current electric power-assisted braking system is solved. It provides an effective solution for the intellectualization of heavy vehicle braking system.

【技术实现步骤摘要】
一种大传动比的电动助力制动系统
本专利技术涉及一种电动助力制动系统，特别涉及一种大传动比的电动助力制动系统。
技术介绍
目前，随着电动汽车、智能汽车的快速发展，电动助力制动系统因为其不需要真空源且可以实现制动能量回收，因此将会逐步取代传统汽车上普遍采用的真空助力系统。目前的电动助力制动系统多采用一级或者两级减速方案，传动比普遍偏小，对电机功率要求较高，因此在实际测试或者使用时经常会出现电机驱动单元由于电流过大而过热损坏的情况。只适用于对最大制动力需求不高的小型汽车，而对于商用车以及其他重型车辆来说并不实用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有的电动助力制动系统存在的传动比偏小而造成的制动力不足、以及电机电流过大的问题而提供的一种大传动比的电动助力制动系统。本专利技术提供的大传动比的电动助力制动系统包括有电机、第一传动副、第二传动副、第三传动副和动力耦合机构，其中电机与第一传动副连接并驱使第一传动副的工作，第二传动副和第三传动副依次连接在第一传动副后，第一传动副、第二传动副和第三传动副在电机的驱使下进行联动，动力耦合机构与第三传动副相连接。电机为永磁同步电机，电机还连接有电子控制单元，电机由电子控制单元控制工作。第一传动副是由蜗轮和蜗杆组成，蜗轮与蜗杆相啮合，蜗杆通过联轴器与电机的驱动轴相连接，第二传动副是由第一齿轮和第二齿轮组成，第一齿轮的直径小于第二齿轮的直径，第一齿轮与第二齿轮相啮合，第一齿轮固连在一固定轴的一端，该固定轴的另一端固连在第一传动副上蜗轮的中心轴上，第三传动副是由螺母和空心丝杠组成，螺母固连在第二传动副上的第二齿轮的中心轴上，空心丝杠螺接在螺母内，第一传动副上的蜗轮和蜗杆、第二传动副上的第一齿轮和第二齿轮以及第三传动副上的螺母和空心丝杠进行联动，空心丝杠内插设有踏板推杆，踏板推杆与空心丝杠的内腔间隙配合，踏板推杆能够在空心丝杠的内腔中进行移动，踏板推杆的前端连接有制动踏板，踏板推杆上装配有踏板位移传感器。动力耦合机构是由弹性反应盘和助力推杆组成，其中弹性反应盘插设在第三传动副上空心丝杠的内腔中，空心丝杠内腔中插设的踏板推杆的后端能够与弹性反应盘的前端相抵靠，助力推杆连接在弹性反应盘的后端，助力推杆的后端螺接有活塞推杆，活塞推杆插设在主缸内并与主缸内的活塞相连接，主缸上连通有两条制动管路，其中一条制动管路上装配有压力传感器，两条制动管路的输出端均与液压控制单元相连接，液压控制单元通过液压管路连通有四个盘式制动器，四个盘式制动器由液压控制单元控制工作。上述的电机、电子控制单元、踏板位移传感器、压力传感器和液压控制单元均为现有设备的组装，因此，具体型号和规格没有进行赘述。本专利技术的工作原理：一、基础助力功能：当驾驶员踩下制动踏板时，制动踏板带动踏板推杆运动，踏板推杆会产生一个位移量。此时由踏板位移传感器检测出踏板推杆的位移量，并将采集到的位移量信号发送给电子控制单元，电子控制单元将位移量信号进行处理，根据设计的助力特性曲线得出此时的电机控制策略，将控制命令发送给电机，电机根据电子控制单元的指令运转，并带动第一传动副、第二传动副、第三传动副、弹性反应盘、助力推杆和活塞推杆运动，从而完成电动助力功能，推动主缸的活塞运动，从而产生制动力。主缸的前腔与后腔内将会建立制动压力，使前腔与后腔中的制动液经过两条制动管路流入液压控制单元，再经过液压控制单元与盘式制动器连通的液压管路流入盘式制动器中，建立制动压力。在系统进行持续制动时，由于电机可以输出稳定的转速和转矩，因此可以获得良好的制动感觉。此外，当防抱死制动系统(ABS)启动时，本专利技术所述的电动助力制动系统不仅可以通过调节液压控制单元实现对液压力的调节，还可以通过调节电机的输出转速与转矩进行调节，从而调高ABS的响应时间和动态表现。二、制动力的耦合与解耦：当驾驶员踩下制动踏板时，除了上述的电机可以实现基础助力的功能以外，踏板推杆可以通过推动弹性反应盘的内圈将驾驶员制动力传递至主缸活塞推杆，从而实现制动力的耦合。其次，因为弹性反应盘采用弹性材料，驾驶员的制动力与电机的助力在弹性反应盘上耦合时可以看做互不影响，从而实现制动力的解耦。三、主动制动功能：当汽车上的其他传感器测量得知汽车需要须采取主动制动措施时，电子控制单元能够根据实时工况向电机发送相应指令，使电机按照相应的控制策略开始运转，通过第一传动副、第二传动副、第三传动副、弹性反应盘和助力推杆的动力传递从而在主缸内建立制动液压力，并在必要时通过电子控制单元调节各个轮缸的液压力，实现主动制动功能。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的一种大传动比的电动助力制动系统依靠三级传动副将电机的转动转化为空心丝杠的平动从而实现汽车制动助力的作用，解决了目前电动助力制动系统存在的传动比较小导致的最大制动力不足以及电机电流过大等问题。本专利技术提供的助力制动系统能够应用于开发平台用来减小电机的控制电流，能有效的降低驱动电路的故障率以及减小试验危险性，其次，本专利技术提供的大传动比使其能够成功地应用于重型车辆制动系统，为重型车辆制动系统的智能化提供一种有效的解决方案。附图说明图1为本专利技术所述制动系统整体结构示意图。图2为本专利技术所述第一传动副、第二传动副和第三传动副连接关系主视图。图3为本专利技术所述第一传动副、第二传动副和第三传动副连接关系后视图。图4为本专利技术所述动力耦合机构结构示意图。1、电机2、第一传动副3、第二传动副4、第三传动副5、动力耦合机构6、电子控制单元7、蜗轮8、蜗杆9、第一齿轮10、第二齿轮11、螺母12、空心丝杠13、踏板推杆14、制动踏板15、踏板位移传感器16、弹性反应盘17、助力推杆18、活塞推杆19、主缸20、压力传感器21、液压控制单元22、盘式制动器。具体实施方式请参阅图1至图4所示：本专利技术提供的大传动比的电动助力制动系统包括有电机1、第一传动副2、第二传动副3、第三传动副4和动力耦合机构5，其中电机1与第一传动副2连接并驱使第一传动副2的工作，第二传动副3和第三传动副4依次连接在第一传动副2后，第一传动副2、第二传动副3和第三传动副4在电机1的驱使下进行联动，动力耦合机构5与第三传动副4相连接。电机1为永磁同步电机，电机1还连接有电子控制单元6，电机1由电子控制单元6控制工作。第一传动副2是由蜗轮7和蜗杆8组成，蜗轮7与蜗杆8相啮合，蜗杆8通过联轴器与电机1的驱动轴相连接，第二传动副3是由第一齿轮9和第二齿轮10组成，第一齿轮9的直径小于第二齿轮10的直径，第一齿轮9与第二齿轮10相啮合，第一齿轮9固连在一固定轴的一端，该固定轴的另一端固连在第一传动副2上蜗轮7的中心轴上，第三传动副4是由螺母11和空心丝杠12组成，螺母11固连在第二传动副3上的第二齿轮10的中心轴上，空心丝杠12螺接在螺母11内，第一传动副2上的蜗轮7和蜗杆8、第二传动副3上的第一齿轮9和第二齿轮10以及第三传动副4上的螺母11和空心丝杠12进行联动，空心丝杠12内插设有踏板推杆13，踏板推杆13与空心丝杠12的内腔间隙配合，踏板推杆13能够在空心丝杠12的内腔中进行移动，踏板推杆13的前端连接有制动踏板14，踏板推杆13上装配有踏板位移传感器15。动力耦合机构5是由弹性反应盘16和助力推杆17组成，其中弹性反应盘16插设在第三传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大传动比的电动助力制动系统，其特征在于：包括有电机、第一传动副、第二传动副、第三传动副和动力耦合机构，其中电机与第一传动副连接并驱使第一传动副的工作，第二传动副和第三传动副依次连接在第一传动副后，第一传动副、第二传动副和第三传动副在电机的驱使下进行联动，动力耦合机构与第三传动副相连接。

【技术特征摘要】
1.一种大传动比的电动助力制动系统，其特征在于：包括有电机、第一传动副、第二传动副、第三传动副和动力耦合机构，其中电机与第一传动副连接并驱使第一传动副的工作，第二传动副和第三传动副依次连接在第一传动副后，第一传动副、第二传动副和第三传动副在电机的驱使下进行联动，动力耦合机构与第三传动副相连接。2.根据权利要求1所述的一种大传动比的电动助力制动系统，其特征在于：所述的电机为永磁同步电机，电机还连接有电子控制单元，电机由电子控制单元控制工作。3.根据权利要求1所述的一种大传动比的电动助力制动系统，其特征在于：所述的第一传动副是由蜗轮和蜗杆组成，蜗轮与蜗杆相啮合，蜗杆通过联轴器与电机的驱动轴相连接，第二传动副是由第一齿轮和第二齿轮组成，第一齿轮的直径小于第二齿轮的直径，第一齿轮与第二齿轮相啮合，第一齿轮固连在一固定轴的一端，该固定轴的另一端固连在第一传动副上蜗轮的中心轴上，第三传动副是由螺母和空心丝杠组成，螺母固连在第二传动副上...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱冰，田海舰，赵健，张培兴，陈志成，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22