一种冗余双电机直驱线控制动系统技术方案

本申请公开了一种具有冗余功能的双电机直驱副主缸线控制动系统，涉及汽车制动领域，采用双电机直驱副主缸的形式，在保障系统快速建压能力的条件下，实现了系统可靠建压。通过使用平行轴单向离合器，解决了传统电机直驱主缸制动存在的正反转切换问题，降低了电机故障的风险，另外在主建压单元发生单电机失效时，可快速中断动力传递，保证另一电机可靠建压；增设冗余建压单元，实现了主建压单元双电机失效情况下的系统可靠建压，并通过分析系统的功能和结构，在保证系统可靠性的前提下采用安全性较高的单向阀代替电磁阀，降低了系统的生产成本。成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
一种冗余双电机直驱线控制动系统


[0001]本申请属于汽车制动
，特别是涉及一种冗余双电机直驱线控制动系统。

技术介绍

[0002]随着汽车电动化、智能化、网联化、共享化的发展，线控制动系统逐渐代替传统机械制动系统成为新型制动系统的发展方向。电子液压制动系统EHB在保留传统制动系统优势的基础上，采用电机驱动建压的新形式，从而实现“快速建压，精确控压”，极大地提高了车辆的制动性能。
[0003]电机驱动有着较高压蓄能器和电机泵更为良好的响应特性，使得其成为常用建压源的第一选择，但由于高频启停和换向等较为恶劣的工作环境，大大增加了电机发生故障的风险，且当前的电液线控制动多数只配备一套建压单元，一旦电机发生故障，车辆将难以实现可靠制动。

技术实现思路

[0004]1.要解决的技术问题
[0005]基于电机驱动有着较高压蓄能器和电机泵更为优良的响应特性，使得其成为常用建压源的第一选择，但由于高频启停和换向等较为恶劣的工作环境，大大增加了电机发生故障的风险，且当前的电液线控制动多数只配备一套建压单元，一旦电机发生故障，车辆将难以实现可靠制动的问题，本申请提供了一种冗余双电机直驱线控制动系统。
[0006]2技术方案
[0007]为了达到上述的目的，本申请提供了一种冗余双电机直驱线控制动系统，包括依次连接的主建压单元、冗余建压单元和制动调压单元，所述主建压单元与所述制动调压单元连接，所述主建压单元、所述冗余建压单元和所述制动调压单元分别与电子控制单元连接；所述主建压单元包括依次连接的第一电机、第一平行轴单向离合器、第一滚珠丝杠机构、第一限位块、制动副主缸、第二限位块、第二滚珠丝杠机构、第二平行轴单向离合器和第二电机，所述制动副主缸通过第一单向阀和第二单向阀与油箱连接，所述制动副主缸通过第三单向阀和第四单向阀与所述制动调压单元连接，所述第一电机与第一电机转角传感器连接，所述第二电机与第二电机转角传感器连接；所述冗余建压单元包括依次连接的第五单向阀、制动主缸和制动踏板，所述制动主缸与所述制动踏板之间设置有踏板位移传感器，所述制动主缸、电机泵助推开关阀、液压泵和第三电机连接，所述液压泵与所述油箱连接，所述第五单向阀与所述油箱连接，所述制动主缸、冗余建压开关阀和所述制动调压单元依次连接，所述制动主缸、踏板感觉开关阀和踏板感觉模拟器依次连接，所述制动主缸、第六单向阀和踏板感觉模拟器依次连接，所述冗余建压开关阀与所述踏板感觉开关阀和所述第六单向阀分别连接。
[0008]本申请提供的另一种实施方式为：所述制动副主缸包括依次连接的第一副主缸活塞、副主缸缸体和第二副主缸活塞，所述副主缸缸体内设置有制动副主缸弹簧。第一限位块
和第二限位块用来保证活塞行程在允许范围内，因为一旦活塞行程超过出油口，缸内将形成密闭腔。第一副主缸活塞和第二副主缸活塞与缸壁间加装密封圈，保证缸内油液的密封性。
[0009]本申请提供的另一种实施方式为：所述制动副主缸上设置有平衡压力的出油口。同时系统不工作时，出油口被活塞堵住，这样当另一活塞运动时，副主缸内的油液不会通过顶部的出油口流回油箱。
[0010]本申请提供的另一种实施方式为：所述制动主缸包括制动主缸缸体，所述制动主缸缸体内设置有制动主缸弹簧，所述制动主缸缸体与制动主缸活塞连接，所述制动主缸活塞与所述制动踏板连接，所述制动主缸活塞与所述制动踏板之间设置有所述踏板位移传感器。
[0011]本申请提供的另一种实施方式为：所述第一滚珠丝杠机构包括相互连接的第一丝杠螺杆和第一丝杠螺母，所述第一丝杠螺母与所述第一丝杠螺杆套接形成圆形螺旋槽，所述圆形螺旋槽内设置有第一滚珠，所述第一丝杠螺母与所述第一副主缸活塞连接。
[0012]本申请提供的另一种实施方式为：所述制动调压单元包括若干制动调压机构，所述制动调压机构包括依次连接的进液阀、制动轮缸和出液阀，所述出液阀与所述制动轮缸之间设置有压力传感器，所述出液阀与所述油箱连接，所述进液阀与所述制动副主缸连接。
[0013]本申请提供的另一种实施方式为：所述制动调压机构为4组。
[0014]本申请提供的另一种实施方式为：所述电子控制单元分别与所述踏板位移传感器、所述第一电机转角传感器、所述第二电机转角传感器、若干所述压力传感器、所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机、若干单向阀、若干进液阀、若干出液阀、所述电机泵助力开关阀和所述冗余建压开关阀连接。
[0015]本申请提供的另一种实施方式为：所述第一平行轴单向离合器包括输入轴和中间轴，所述输入轴、基座与输入轴螺旋齿轮连接，所述中间轴、中间轴螺旋齿轮、所述槽轮机构与所述输出轴连接，所述输入轴螺旋齿轮与所述中间轴螺旋齿轮啮合，所述输入轴与所述第一电机同轴连接，所述输出轴与所述第一滚珠丝杠螺杆同轴连接。
[0016]本申请提供的另一种实施方式为：所述中间轴与所述输出轴同轴心排列，所述槽轮机构包括依次连接的括中间轴直齿轮、支撑销和凸轮，所述中间轴直齿轮与所述中间轴连接，所述凸轮与所述输出轴连接。
[0017]3.有益效果
[0018]与现有技术相比，本申请提供的冗余双电机直驱线控制动系统的有益效果在于：
[0019]本申请提供的冗余双电机直驱线控制动系统，采用双电机直驱副主缸的形式，在保障系统快速建压能力的条件下，实现了系统可靠建压。通过使用平行轴单向离合器，解决了传统电机直驱主缸制动存在的正反转切换问题，降低了电机故障的风险，另外在主建压单元发生单电机失效时，可快速中断动力传递，保证另一电机可靠建压；增设冗余建压单元，实现了主建压单元双电机失效情况下的系统可靠建压，并通过分析系统的功能和结构，在保证系统可靠性的前提下采用安全性较高的单向阀代替电磁阀，降低了系统的生产成本。
[0020]本申请提供的冗余双电机直驱线控制动系统，在考虑冗余功能安全的前提下，采用双电机的形式实现主建压单元内部冗余且避免了电机通常存在的正反转切换问题，并在
主建压单元失效切换人力机械制动时采用电机泵助推制动主缸的形式组成冗余建压单元。
[0021]本申请提供的冗余双电机直驱线控制动系统，考虑系统轻量化，减少相同部件的使用，采用双电机共驱主缸的形式，同时为避免双电机之间的动力耦合和其他相互干扰，采用平行轴单向离合器使得系统在单电机故障时，另一电机仍能可靠工作，同时该离合器在工作过程中不会产生噪声，且能保证在电机建压的全速域都能实现良好的动力传递。
[0022]本申请提供的冗余双电机直驱线控制动系统，在对该系统结构功能的分析下，采用单向阀代替副主缸出口处的电磁阀，降低了系统因电磁阀故障而失效的风险，进一步提高了系统可靠性。
[0023]本申请提供的冗余双电机直驱线控制动系统，为避免电机出现正反转切换的问题，采用副主缸弹簧力代替电机反转驱动力，实现副主缸活塞的回位，并通过单向离合器的断开释放掉多余的弹簧力，此过程要求回位弹簧的弹簧力足够大，即要求选用刚度较大的弹簧。
[0024]本申请提供的冗余双电机直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冗余双电机直驱线控制动系统，其特征在于：包括依次连接的主建压单元、冗余建压单元和制动调压单元，所述主建压单元与所述制动调压单元连接，所述主建压单元、所述冗余建压单元和所述制动调压单元分别与电子控制单元连接；所述主建压单元包括依次连接的第一电机、第一平行轴单向离合器、第一滚珠丝杠机构、第一限位块、制动副主缸、第二限位块、第二滚珠丝杠机构、第二平行轴单向离合器和第二电机，所述制动副主缸通过第一单向阀和第二单向阀与油箱连接，所述制动副主缸通过第三单向阀和第四单向阀与所述制动调压单元连接，所述第一电机与第一电机转角传感器连接，所述第二电机与第二电机转角传感器连接；所述冗余建压单元包括依次连接的第五单向阀、制动主缸和制动踏板，所述制动主缸与所述制动踏板之间设置有踏板位移传感器，所述制动主缸、电机泵助推开关阀、液压泵和第三电机连接，所述液压泵与所述油箱连接，所述第五单向阀与所述油箱连接，所述制动主缸、冗余建压开关阀和所述制动调压单元依次连接，所述制动主缸、踏板感觉开关阀和踏板感觉模拟器依次连接，所述制动主缸、第六单向阀和踏板感觉模拟器依次连接，所述冗余建压开关阀与所述踏板感觉开关阀和所述第六单向阀分别连接。2.如权利要求1所述的冗余双电机直驱线控制动系统，其特征在于：所述制动副主缸包括依次连接的第一副主缸活塞、副主缸缸体和第二副主缸活塞，所述副主缸缸体内设置有制动副主缸弹簧。3.如权利要求2所述的冗余双电机直驱线控制动系统，其特征在于：所述制动副主缸上设置有出油口。4.如权利要求1所述的冗余双电机直驱线控制动系统，其特征在于：所述制动主缸包括制动主缸缸体，所述制动主缸缸体内设置有制动主缸弹簧，所述制动主缸缸体与制动主缸活塞连接，所述制动主缸活塞与所述制动踏板连接，所述制动主...

【专利技术属性】
技术研发人员：李静，王阳，李佳宝，伊建平，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：