用于自动驾驶汽车的电子制动助力器、系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了用于自动驾驶汽车的电子制动助力器、系统及方法，助力器包括旋转驱动机构、滚珠丝杠副、数据采集单元和控制器；滚珠丝杠副一端与旋转驱动机构相连，另一端用于与制动主缸的活塞推杆连接，旋转驱动机构用于驱动滚珠丝杠副轴向运动，使活塞推杆轴向运动；数据采集单元用于采集车辆行驶数据；控制器与旋转驱动机构和数据采集单元连接，控制器用于根据车辆行驶数据计算所需要的制动液压，并控制旋转驱动机构驱动滚珠丝杠副工作，使制动主缸内的液压趋近于制动液压。本发明专利技术无需额外真空源、真空泵、真空管，占用空间小；取消了制动踏板，控制器计算制动液压，通过旋转驱动机构和滚珠丝杠副配合，使活塞推杆在制动主缸内建压，实现制动。

Electronic brake booster, system and method for automatic driving vehicle

The invention discloses an electronic brake booster, a system and a method for an automatic driving vehicle, wherein the booster comprises a rotary driving mechanism, a ball screw pair, a data acquisition unit and a controller; the one end of the ball screw pair is connected with the rotary driving mechanism, and the other end is used for connecting with the piston push rod of the brake master cylinder, and the rotary driving mechanism is used for driving the ball screw pair to axially move and make the piston. The push rod moves axially; the data acquisition unit is used to collect the vehicle driving data; the controller is connected with the rotary drive mechanism and the data acquisition unit, and the controller is used to calculate the required brake hydraulic pressure according to the vehicle driving data, and controls the rotary drive mechanism to drive the ball screw pair, so as to make the hydraulic pressure in the brake master cylinder approach the brake hydraulic pressure. The invention does not need additional vacuum source, vacuum pump and vacuum pipe, so the space is small; the brake pedal is canceled, the controller calculates the brake hydraulic pressure, and the piston push rod is built in the brake master cylinder through the cooperation of the rotary drive mechanism and the ball screw pair, so as to realize the brake.

【技术实现步骤摘要】
用于自动驾驶汽车的电子制动助力器、系统及方法
本专利技术涉及汽车制动系统
，具体涉及一种用于自动驾驶汽车的电子制动助力器、系统及方法。
技术介绍
制动助力器，是在人力液压制动传动装置的基础上，为了减轻驾驶员的踏板力的制动加力装置。它通常利用发动机进气管的真空为力源，对液压制动装置进行加力。利用制动助力器，使驾驶者更加方便地进行刹车。传统内燃机的制动系统采用的是真空助力器、主缸和轮缸系统。真空助力器需要通过发动机带动产生真空度进而产生助力，在电动汽车中需要另设储气罐和真空泵抽取真空，真空泵和储气罐的体积较大，不利于布置。同时，这类助力器在实现制动时，需要驾驶员踩踏制动踏板以产生制动踏板力，真空助力器再将制动踏板力通过膜片的压差实现放大，施加在制动主缸推杆上，推动主缸活塞产生制动压力。随着人们对安全和舒适的驾驶体验的不断追求以及科技的不断发展，自动驾驶成为汽车的新方向。自动驾驶车又称为无人驾驶车，即车辆可在没有任何人类主动操作下，自动安全的实现车辆的行驶、转向、制动。现有真空制动助力器受限于本身结构，存在布置占位大、响应慢、无法取消制动踏板等问题，无法应用在自动驾驶汽车上。中国专利CN201820486296.6公开了一种智能电子助力制动装置，仍然带有制动踏板，控制器接收踏板行程传感器信号，电机转矩经主动齿轮、从动齿轮、及行星滚柱丝杠机构减速增矩后转换成丝杠平动的推力，与驾驶员经制动踏板直接施加在丝杠的推力叠加产生制动压力。中国专利CN207416809U公开了自动驾驶汽车及其自动刹车装置，仍然采用的是传统的真空助力器。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种电子制动助力器、系统及方法，结构简单，占用空间小，取消了制动踏板，能够运用在自动驾驶汽车上。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：一种用于自动驾驶汽车的电子制动助力器，包括壳体，其还包括：旋转驱动机构，其组设于所述壳体内；滚珠丝杠副，其一端与所述旋转驱动机构相连，另一端用于与制动主缸的活塞推杆连接，所述旋转驱动机构用于驱动所述滚珠丝杠副轴向运动，以使所述活塞推杆轴向运动；数据采集单元，其用于采集车辆行驶数据；控制器，其与所述旋转驱动机构和数据采集单元连接，所述控制器用于根据所述车辆行驶数据计算所需要的制动液压，并控制所述旋转驱动机构驱动所述滚珠丝杠副工作，以使所述制动主缸内的液压趋近于所述制动液压。进一步地，所述电子制动助力器还包括与所述控制器相连的压力传感器，所述压力传感器用于测量所述制动主缸内的液压；所述控制器还用于在所述旋转驱动机构驱动所述滚珠丝杠副工作后，判断所述制动主缸内的液压是否在所述制动液压设定的偏差范围内，若不在，则再次控制所述旋转驱动机构驱动所述滚珠丝杠副工作，以使所述制动主缸内液压趋近所述制动液压。进一步地，所述壳体内壁上设有沿所述滚珠丝杠副轴向延伸的滑槽；所述滚珠丝杠副包括套筒、滚珠、丝杆和导向块，所述套筒与所述旋转驱动机构相连，所述丝杆一端位于所述套筒内，并通过所述滚珠与所述套筒连接，另一端延伸至所述套筒外并用于连接活塞推杆，且所述导向块设于所述丝杆外壁上，并滑设于所述滑槽内，所述导向块位于所述套筒外。进一步地，所述数据采集单元包括轮速传感器和用于测量车辆与其四周的障碍物间距的测距传感器。进一步地，所述车辆行驶数据包括车速、与障碍物之间的距离、路况、车辆周边环境。进一步地，所述控制器为整车控制器，或者，所述控制器为与整车控制器相连的制动控制器。本专利技术还提供了一种电子制动系统，其包括：主缸总成，其包括制动主缸和活动地设于所述制动主缸内的活塞推杆；电子制动助力器，所述滚珠丝杠副与所述活塞推杆同轴连接。进一步地，所述电子制动助力器还包括与所述控制器相连的压力传感器，所述压力传感器组设于所述制动主缸，并用于测量所述制动主缸内的液压；所述控制器还用于在所述旋转驱动机构驱动所述滚珠丝杠副工作后，判断所述制动主缸内的液压是否在所述制动液压设定的偏差范围内，若不在，则再次控制所述旋转驱动机构驱动所述滚珠丝杠副工作，以使所述制动主缸内液压趋近所述制动液压。本专利技术还提供了一种用于自动驾驶汽车的电子制动助力器的制动方法，其包括如下步骤：所述数据采集单元实时采集车辆行驶数据；所述控制器接收所述车辆行驶数据，根据所述车辆行驶数据计算所需要的制动液压；所述控制器控制所述旋转驱动机构驱动所述滚珠丝杠副工作，以使所述制动主缸内的液压趋近于所述制动液压。进一步地，所述电子制动助力器还包括与所述控制器相连的压力传感器，所述压力传感器组设于所述制动主缸；所述旋转驱动机构驱动所述滚珠丝杠副工作后，所述制动方法还包括如下步骤：所述压力传感器测量所述制动主缸内的液压；所述控制器接收并判断所述制动主缸内的液压是否在所述制动液压设定的偏差范围内；若不在，则再次控制所述旋转驱动机构驱动所述滚珠丝杠副工作，以使所述制动主缸内液压趋近所述制动液压；若在，则所述控制器不动作。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术提供的电子制动助力器无需额外真空源、真空泵、真空管，而是替换成旋转驱动机构和滚珠丝杠副，相对而言，占用空间小，质量轻，结构简单，安装及布置成本低；同时取消了制动踏板，通过数据采集单元与控制器的配合，计算需要的制动液压，通过旋转驱动机构和滚珠丝杠副的配合，使活塞推杆连接的活塞在制动主缸内建压，实现自动驾驶车辆主动制动。附图说明图1为本专利技术实施例提供的用于自动驾驶汽车的电子制动助力器结构示意图；图2为图1中A处局部放大图；图3为本专利技术实施例提供的电子制动助力器的制动方法流程图。图中：1、旋转驱动机构；2、滚珠丝杠副；20、套筒；21、滚珠；22、丝杆；23、导向块；3、控制器；4、制动主缸；40、活塞推杆；5、压力传感器；6、壳体；60、滑槽。具体实施方式以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1参见图1所示，本实施例提供了一种用于自动驾驶汽车的电子制动助力器，该电子制动助力器包括旋转驱动机构1、滚珠丝杠副2、数据采集单元和控制器3；滚珠丝杠副2一端与旋转驱动机构1相连，另一端用于与制动主缸4的活塞推杆40连接，旋转驱动机构1用于驱动滚珠丝杠副2轴向运动，以使活塞推杆40轴向运动，滚珠丝杠副2的作用是将旋转驱动机构1的旋转驱动轴的旋转运动转变为活塞推杆40的直线运动；数据采集单元用于采集车辆行驶数据；控制器3与旋转驱动机构1和数据采集单元连接，控制器3用于根据车辆行驶数据计算所需要的制动液压，并控制旋转驱动机构1驱动滚珠丝杠副2工作，以使制动主缸4内的液压趋近于制动液压，其中，制动主缸4内的液压趋近于制动液压可以理解为制动主缸4内的液压达到制动液压设定的偏差范围内即可。本实施例提供的电子制动助力器无需额外真空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于自动驾驶汽车的电子制动助力器，包括壳体(6)，其特征在于，其还包括：/n旋转驱动机构(1)，其组设于所述壳体(6)内；/n滚珠丝杠副(2)，其一端与所述旋转驱动机构(1)相连，另一端用于与制动主缸(4)的活塞推杆(40)连接，所述旋转驱动机构(1)用于驱动所述滚珠丝杠副(2)轴向运动，以使所述活塞推杆(40)轴向运动；/n数据采集单元，其用于采集车辆行驶数据；/n控制器(3)，其与所述旋转驱动机构(1)和数据采集单元连接，所述控制器(3)用于根据所述车辆行驶数据计算所需要的制动液压，并控制所述旋转驱动机构(1)驱动所述滚珠丝杠副(2)工作，以使所述制动主缸(4)内的液压趋近于所述制动液压。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于自动驾驶汽车的电子制动助力器，包括壳体(6)，其特征在于，其还包括：
旋转驱动机构(1)，其组设于所述壳体(6)内；
滚珠丝杠副(2)，其一端与所述旋转驱动机构(1)相连，另一端用于与制动主缸(4)的活塞推杆(40)连接，所述旋转驱动机构(1)用于驱动所述滚珠丝杠副(2)轴向运动，以使所述活塞推杆(40)轴向运动；
数据采集单元，其用于采集车辆行驶数据；
控制器(3)，其与所述旋转驱动机构(1)和数据采集单元连接，所述控制器(3)用于根据所述车辆行驶数据计算所需要的制动液压，并控制所述旋转驱动机构(1)驱动所述滚珠丝杠副(2)工作，以使所述制动主缸(4)内的液压趋近于所述制动液压。


2.如权利要求1所述的用于自动驾驶汽车的电子制动助力器，其特征在于：
所述电子制动助力器还包括与所述控制器(3)相连的压力传感器(5)，所述压力传感器(5)用于测量所述制动主缸(4)内的液压；
所述控制器(3)还用于在所述旋转驱动机构(1)驱动所述滚珠丝杠副(2)工作后，判断所述制动主缸(4)内的液压是否在所述制动液压设定的偏差范围内，若不在，则再次控制所述旋转驱动机构(1)驱动所述滚珠丝杠副(2)工作，以使所述制动主缸(4)内液压趋近所述制动液压。


3.如权利要求1所述的用于自动驾驶汽车的电子制动助力器，其特征在于：
所述壳体(6)内壁上设有沿所述滚珠丝杠副(2)轴向延伸的滑槽(60)；
所述滚珠丝杠副(2)包括套筒(20)、滚珠(21)、丝杆(22)和导向块(23)，所述套筒(20)与所述旋转驱动机构(1)相连，所述丝杆(22)一端位于所述套筒(20)内，并通过所述滚珠(21)与所述套筒(20)连接，另一端延伸至所述套筒(20)外并用于连接活塞推杆(40)，且所述导向块(23)设于所述丝杆(22)外壁上，并滑设于所述滑槽(60)内，所述导向块(23)位于所述套筒(20)外。


4.如权利要求1所述的用于自动驾驶汽车的电子制动助力器，其特征在于：所述数据采集单元包括轮速传感器和用于测量车辆与其四周的障碍物间距的测距传感器。


5.如权利要求1所述的用于自动驾驶汽车的电子制动助力器，其特征在于：所述车辆行驶数...

【专利技术属性】
技术研发人员：解洪江，崔玉涛，苗蕾，柯江林，江勋，
申请(专利权)人：东风汽车集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42