汽车电动助力制动器及汽车制动系统技术方案

本实用新型专利技术揭示了汽车电动助力制动器及汽车制动系统，其中制动器包括壳体、触发器、电子控制器及电动推进机构，触发器包括连接刹车踏板的结构、可沿平行于壳体中心轴线方向往复移动的触发件、位移传感器；电子控制器与位移传感器通信并向电动推进机构发出控制信号；电动推进机构以与电子控制器通信的电机作为动力源，电机通过传动机构连接推进机构，推进机构向制动主缸施加推力。本方案无论是传统汽车，还是没有真空助力源的新能源电动汽车，都可以实现助力制动的功能，且结构设计紧凑，节省了车辆安装空间，简化了车辆零部件的安装工序，运行噪音小，大大提高新能源汽车的驾乘舒适性；同时，能够满足自动驾驶中自主刹车制动的需求。

Electric power assisted brake and brake system

【技术实现步骤摘要】
汽车电动助力制动器及汽车制动系统
本技术涉及汽车制动
，尤其是汽车电动助力制动器及汽车制动系统。
技术介绍
随着新能源电动汽车和自动驾驶技术的发展，汽车底盘零部件也迎来了电气化变革的浪潮。越来越多底盘零部件运用了电动和电控技术，使得零部件的功能更加丰富多样化和智能化，同时为实现自动驾驶提供了底盘执行基础。传统的汽车助力制动器借助内燃发动机提供的真空助力，将来自驾驶员施加在制动踏板上的制动力，放大以后，驱动制动主缸工作，将制动油壶中的制动液挤压出去，以一定的压力输送到各个车轮的制动轮缸，建立制动压力，形成刹车力。由于电动汽车的动力系统由驱动电机代替内燃发动机，传统真空助力制动器无法再从内燃机获取真空助力源，为了使传统真空助力制动器能够使用，现有技术中通常不得不通过额外使用由电子控制器控制运转的电子真空泵，通过真空泵在真空储器气罐中产生真空源，再来给真空助力制动器提供真空源。这种利用额外电子真空泵和相关附件来实现制动助力的解决方法，不仅占用额外的车辆空间，提高了成本，同时，电子真空泵需要通过减震垫和安装支架固定在车体上，效率低，增加整车装配工序。另外，由于真空泵的工作时，噪音很大，直接影响新能源汽车的驾乘舒适性。进一步，现有的真空助力制动器无法支持车辆线控制动的要求，无法满足自动驾驶技术中对车辆自动刹车控制的要求。
技术实现思路
本技术的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种汽车电动助力制动器及汽车制动系统。本技术的目的通过以下技术方案来实现：汽车电动助力制动器，包括具有中心通孔的壳体，所述壳体上设置有触发器，包括连接刹车踏板的结构、在刹车踏板推力下沿壳体中心轴线方向移动触发件、检测触发件位移的位移传感器以及使所述触发件在刹车踏板不提供推力状态下复位的结构；电子控制器，固定于所述壳体的外壁上，其与所述位移传感器通信并根据位移传感器的信号向电动推进机构发出控制信号；电动推进机构，其以与电子控制器通信的电机作为动力源，所述电机连接传动机构，所述传动机构连接推进机构，所述推进机构能够产生平行于所述触发件移动方向且朝向制动主缸的推力。优选的，所述的汽车电动助力制动器中，所述触发器包括刹车踏板连接头，所述刹车踏板连接头连接一推杆，所述推杆外周固定一位于壳体外的安装座，所述安装座与壳体一端的端面之间设置有使推杆复位的弹性件，所述推杆的内端设置有安装架，所述安装架上设置所述触发件，所述触发件靠近所述壳体的内壁。优选的，所述的汽车电动助力制动器中，所述弹性件是变节距弹簧。优选的，所述的汽车电动助力制动器中，所述触发件是磁体，所述位移传感器为霍尔位移传感器且位于所述壳体的外壁上。优选的，所述的汽车电动助力制动器中，所述传动机构包括与电机连接的蜗杆以及与蜗杆啮合的蜗轮。优选的，所述的汽车电动助力制动器中，所述蜗杆为双头蜗杆，所述蜗轮为尼龙加玻纤注塑轮。优选的，所述的汽车电动助力制动器中，所述推进机构包括滚珠丝杠，所述滚珠丝杠的活动螺母固定于一位置固定的轴承的内圈中，所述活动螺母的外周套装有所述蜗轮，所述滚珠丝杠的螺杆的尾端处套设有推力支架，所述推力支架的后端依次贴设有垫片、反馈盘及主缸推杆座，所述主缸推杆座连接主缸推杆，所述垫片通过弹性体与所述推力支架保持紧贴状态。优选的，所述的汽车电动助力制动器中，所述螺杆为空心螺杆，所述触发器的推杆连接一贯穿所述空心螺杆的顶杆，所述垫片上开设有与所述顶杆正对的通孔。优选的，所述的汽车电动助力制动器中，所述垫片、反馈盘及主缸推杆座安装于一导向套筒上，所述导向套筒可滑动地设置于壳体中且其具有与壳体内壁处的导向槽或导向条匹配的导向结构，所述弹性体套装在所述导向套筒外周且抵靠在所述导向套筒上的挡盘上。汽车制动系统，包括上述任一的汽车电动助力制动器。汽车电动助力制动器的使用方法，包括如下步骤：S1，将所述的汽车电动助力制动器与刹车踏板及制动主缸连接；S2，当位移传感器、电子控制器及电机工作正常时，刹车踏板被踩动后驱动触发器产生触发信号给电子控制器，电子控制器启动电机，电机通过传动机构驱动推进机构向制动主缸施加推力以驱动制动主缸；S3，当位移传感器和/或电子控制器和/或电机异常时，刹车踏板被踩动后驱动触发器推动电动推进机构中的反馈盘，以推动主缸推杆以驱动制动主缸；S4，当处于自动紧急制动工况下，电子控制器接收整车控制系统的制动命令，启动电机，通过传动机构驱动推进机构向制动主缸施加推力以驱动制动主缸。本技术技术方案的优点主要体现在：1、本方案设计精巧，利用无刷直流电机作为驱动助力源，无论是传统汽车，还是没有真空助力源的新能源电动汽车，该系统都可以实现助力制动的功能，由于不需要安装额外的真空泵和配套零部件来提供助力源，且各部件配合度高，整体结构紧凑，尺寸大大缩小，节省了车辆安装空间，简化了客户车辆零部件的安装，并且工作效率高，噪音小，大大提高新能源汽车的驾乘舒适性；同时，系统通过控制器驱动无刷直流电机工作，支持车辆线控制动控制，满足自动驾驶中自主刹车制动的需求。2、采用双头蜗杆蜗轮机构，传动效率和承载力比普通蜗杆蜗轮机构要高，能够实现大减速比，保证了结构的紧凑性，同时蜗轮采用尼龙加玻纤的材料，与活动螺母一体注塑而成，既可以减轻重量，简化装配，也可以极好的降低传动噪音，并且有效改善蜗轮的综合性能，延长使用寿命。3、本技术利用大导程空心滚珠滚珠丝杠机构，实现旋转运动与直线运动的转换，使得制动力的输出平稳，效率高，并且零件之间磨损低，工作寿命长。由于选用大导程滚珠丝杠，在电机输入低转速时，即可产生较大的行程，推动制动主缸，降低了系统工作的噪音。4、壳体的设计中利用导向条和导向槽，分别对导向套筒和安装架，起到导向和支撑作用，保证运动的平稳性。5、控制器可以通过无刷电机内部的转角位置传感器和霍尔感应传感器实现闭环控制，保证制动压力精确控制。附图说明图1是本技术的横截面剖视图；图2是本技术的纵截面剖视图；图3是本技术的壳体的第二壳体的立体图。具体实施方式本技术的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本技术技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本技术要求保护的范围之内。在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.汽车电动助力制动器，其特征在于：包括具有中心通孔的壳体（100），所述壳体上设置有触发器（200），包括连接刹车踏板的结构、在刹车踏板推力下沿壳体中心轴线方向移动的触发件（22）、检测触发件（22）的位移的位移传感器（21）以及使所述触发件（22）在刹车踏板不提供推力状态下复位的结构；/n电子控制器（2），固定于所述壳体（100）的外壁上，其与所述位移传感器（21）通信并根据位移传感器（21）的信号向电动推进机构（300）发出控制信号；/n电动推进机构（300），其以与电子控制器（2）通信的电机（30）作为动力源，所述电机（30）连接传动机构，所述传动机构连接推进机构，所述推进机构能够产生平行于所述触发件（22）移动方向且朝向制动主缸（20）的推力。/n

【技术特征摘要】
1.汽车电动助力制动器，其特征在于：包括具有中心通孔的壳体（100），所述壳体上设置有触发器（200），包括连接刹车踏板的结构、在刹车踏板推力下沿壳体中心轴线方向移动的触发件（22）、检测触发件（22）的位移的位移传感器（21）以及使所述触发件（22）在刹车踏板不提供推力状态下复位的结构；
电子控制器（2），固定于所述壳体（100）的外壁上，其与所述位移传感器（21）通信并根据位移传感器（21）的信号向电动推进机构（300）发出控制信号；
电动推进机构（300），其以与电子控制器（2）通信的电机（30）作为动力源，所述电机（30）连接传动机构，所述传动机构连接推进机构，所述推进机构能够产生平行于所述触发件（22）移动方向且朝向制动主缸（20）的推力。


2.根据权利要求1所述的汽车电动助力制动器，其特征在于：所述触发器（200）包括刹车踏板连接头（27），所述刹车踏板连接头（27）连接一推杆（26），所述推杆（26）外周固定一位于壳体（100）外的安装座（8），所述安装座（8）与壳体（100）一端的端面之间设置有使推杆（26）复位的弹性件（9），所述推杆（26）的内端设置有安装架（23），所述安装架（23）上设置所述触发件（22），所述触发件（22）靠近所述壳体（100）的内壁。


3.根据权利要求2所述的汽车电动助力制动器，其特征在于：所述弹性件（9）是变节距弹簧。


4.根据权利要求1所述的汽车电动助力制动器，其特征在于：所述触发件（22）是磁体，所述位移传感器（21）为霍尔位移传感器且位于所述壳体（100）的外壁上。


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【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，刘富祥，杜钧亨，田雷，
申请(专利权)人：泰牛汽车技术苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32