用于汽车分布式电子液压制动系统的制动执行机构技术方案

本实用新型专利技术涉及用于汽车分布式电子液压制动系统的制动执行机构，属于汽车制造技术领域。该机构包括壳体、活塞、驱动装置、直流电机、电磁阀、油壶；所述壳体包括右端面，由左、中、右圆孔组成的台阶孔及与该台阶孔水平隔断的储油腔；该活塞、驱动装置置于台阶孔中；该活塞与左圆孔形成制动油腔，该活塞与驱动装置相连，该驱动装置与直流电机相连，该电磁阀及油壶分别安装于壳体外侧；该储油腔与油壶相连通，该储油腔下部与制动油腔上面靠近左端处，分别开有与电磁阀相连通的水平及垂直通孔，该制动油腔左面与中圆孔壁的下方，分别开有出油孔及安全孔。本实用新型专利技术提出的制动执行机构，结构简单紧凑，制动液压建立迅速，有利于减少制动距离，增加行车安全。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及用于汽车分布式电子液压制动系统的制动执行机构，属于汽车制造

技术介绍
传统的汽车液压制动系统的结构，包括制动踏板、真空助力器、主缸、液压控制单元和电子控制单元、各车轮的制动器、连接主缸和液压控制单元的制动管路以及连接液压控制单元和各车轮制动器的制动管路。从驾驶员产生制动意图到驾驶员的脚部踩到制动踏板通常有0. 3s 1. Os的时间延迟，这段时间称为驾驶员反应时间。驾驶员踩到制动踏板之后，随着制动踏板的前移，真空助力器对驾驶员的体力进行助力，推动主缸活塞前移，当主缸中的间隙和制动器间隙消除之后，便可以在各车轮的制动器中产生制动液压。汽车的线控制动系统是近20年来逐渐发展起来的一种汽车制动系统。一个完善的线控制动系统不仅可以提供传统制动系统能够提供的一切制动功能，而且更加符合汽车安全与节能的要求。线控制动系统的制动踏板和制动执行机构是解耦的，两者之间没有直接的机械和/或液压连接，由踏板力和/或踏板行程(踏板转角)传感器感知驾驶员踩制动踏板的动作，判断出驾驶员的制动意图，或者由雷达、各种车载传感器独立于驾驶员主动地判断出制动需求，由制动执行机构对车辆实施制动。常规制动时，线控制动系统可以提供与传统制动系统完全一致的制动效能和制动感觉，既可以保证车辆的制动安全，又可以保证驾驶员感受到的线控制动系统的制动感觉和习惯了的传统制动系统的制动感觉是一致的，从而不至于因制动感觉的不同而造成慌乱甚至误动作。当车辆在行驶过程中即将发生碰撞等危险情况，需要制动进行干预的时候，由于线控制动系统可以独立于驾驶员自行实施制动，而且和传统制动系统相比取消了驾驶员反应时间，增压速率相比传统制动系统也可以更快，这样车辆在危险情况下线控制动系统可以先于驾驶员的反应和动作而采取动作，提高了行车的安全性。线控制动系统这种可以独立于驾驶员自行制动的功能使其非常适合在无需驾驶员制动的智能汽车中使用。此外，和传统制动系统相比，线控制动系统踏板解耦和制动力快速灵活可调的特点使其更加适合混合动力电动汽车(尤其是深度混合动力汽车)、纯电动汽车等具有回馈制动功能的新能源车使用。当用于这些新能源车时，和传统制动系统相比线控制动系统可以和回馈制动系统进行更加良好的协调根据回馈制动力的大小快速灵活调节液压制动力的大小，保证了车辆回馈制动和液压制动两个制动系统总体的制动强度，踏板解耦为驾驶员提供了与传统制动系统相同的踏板感觉。这样便可以在保证制动安全的基础上尽可能多的回收制动能量，最大程度的减少行车能耗，提高汽车行驶的经济型。线控制动系统主要分为两大类电子液压制动(Electro-hydraulic Brake，简称 EHB)和电子机械制动(Electro-mechanical Brake，简称EMB)。EMB是采用电机作为动力源的一种分布式线控制动系统，EMB系统目前存在的缺点是由于电机靠近轮边，其工作环境非常恶劣，在工作过程中电机温度变化可达200°C，如果使用永磁电机，将会导致电机力矩常数变化20%至25%，同时电机材料还必须能够承受较大的振动冲击。这也是限制EMB 投入市场的重要因素。EHB有两种技术方案。EHB的第一种技术方案是使用电子控制单元 (ElectronicControl Unit，简称 ECU)控制液压控制单元(Hydraulic Control Unit，简称HCU)，这种技术方案是对现在汽车上广泛使用的防抱死制动系统(Anti-lock Braking System，简称ABS)以及电子稳定性控制系统(Electronic Stability Control，简称ESC) 在结构和功能上的延伸和拓展，目前国外已经有了这种技术方案较为成熟的产品。这种技术方案的优点是和目前基于ECU和HCU的ABS、ESC系统在结构上是相近的，这方便制造厂商使用ABS和ESC成熟的加工制造设备和技术。但这种技术路线也存在一些缺点一、为了获得更高的压力估算精度和压力控制品质，在一套EHB系统中需要采用较多的压力传感器和线性比例阀，如丰田公司第一代EHB系统(名称为ECB)使用了 6个压力传感器和6个线性比例阀，这将显著增加系统的成本。二、如果为了控制成本而减少压力传感器和线性比例阀的个数，例如丰田公司第二代EHB将压力传感器和线性比例阀的数目都减少为2个，又将导致极限工况下压力估算精度和控制品质的下降。三、此种技术路线存在一定的安全隐患， 如Delphi公司在SAE Paper2003-01-0324中描述的此种技术方案的蓄能器氮气泄露失效而可能引发的问题等。此种技术路线的产品在实际使用中也的确出现过质量问题，如Bosch 公司此种技术路线的EHB就曾经因为使用过程中出现的安全问题而进行了召回。EHB的第二种技术方案是分布式电子液压制动系统。在分布式电子液压制动系统中，每个车轮配备一个制动执行机构，由ECU控制制动执行机构对车辆实施制动。制动执行机构采用电机驱动，由运动转换机构将电机旋转运动变为直线运动，推动活塞将制动液压入制动轮缸从而实施制动。这种技术方案由于采用了 EMB的分布式结构，相对采用集中动力源的EHB第一种技术方案而言具有更高的安全性，而由于采用电液制动，电机布置在车辆的悬置以上，避免了 EMB电机在轮边所面临的恶劣环境，大大提高了可靠性。这种技术方案目前在国外研究得较少，目前所知国外只有Delphi公司(原来的Delco公司)进行了相关研究。制动执行机构是这种技术方案的EHB的关键组成部分，Delphi公司提出的制动执行机构具有以下特点使用高转速低扭矩电机作为动力源，电机由减速比5 1的齿轮副进行减速增扭，由丝杠副将电机的转动变为平动，推动液压缸活塞将制动液压入轮缸对车轮实施制动。这种制动执行机构的主要结构包括电机、减速增扭齿轮副、滚珠丝杠副(包括丝杠和螺母)、活塞、液压缸，轴承、壳体、油壶等。减速增扭齿轮副的使用增加了该方案结构的复杂度。在国内，目前只有清华大学和武汉元丰合作对分布式电子液压制动系统展开了相关研究，于2009年递交了专利申请《汽车电子机械液压制动系统》(ZL 200920110660. X)、《一种汽车电子机械液压制动系统》(ZL 200920110661. 4)，并根据递交的专利试制了制动执行机构的样机。该样机的结构包括电机，滚珠丝杠副(包括丝杠和螺母)、活塞、液压缸、推杆、连接件、连接螺栓、导轨等。为了简化系统结构，该方案根据所匹配的车型直接选用扭矩和转速合适的电机，取消了减速增扭齿轮副。该方案使用连接件和推杆连接螺母和活塞，连接件则是通过连接螺栓和螺母的法兰进行连接，结构较为复杂且造成系统轴向尺寸较长。该方案使用导轨对螺母实施导向和防转约束，占用空间较大
技术实现思路
本技术的目的是为克服已有技术的不足，提出一种用于汽车分布式电子液压制动系统的制动执行机构，该制动执行机构结构简单紧凑、可靠耐用，为分布式电子液压制动系统的产业化打好基础。所述用于汽车分布式电子液压制动系统的制动执行机构，该制动执行机构包括壳体、带有密封圈的活塞、活塞驱动装置、直流电机、电磁阀、带有密封圈的油壶，其特征在于， 所述壳体包括开有中心孔的右端面、壳体内形成的由左、中、右圆孔组成的台阶孔及与该台阶孔水本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于汽车分布式电子液压制动系统的制动执行机构，该制动执行机构包括壳体、带有密封圈的活塞、活塞驱动装置、直流电机、电磁阀、带有密封圈的油壶，其特征在于，所述壳体包括开有中心孔的右端面、壳体内形成的由左、中、右圆孔组成的台阶孔及与该台阶孔水平隔断的储油腔；该带有密封圈的活塞置于壳体左圆孔中，该活塞驱动装置置于壳体中圆孔及右圆孔中；该带有密封圈的活塞的左端与壳体左圆孔形成制动油腔，该带有密封圈的活塞的右端与活塞驱动装置相连，该活塞驱动装置与安装在壳体右端面的直流电机相连，该电磁阀及带有密封圈的油壶分别安装在该壳体外侧的安装孔内；该储油腔与带有密封圈的油壶相连通，该储油腔下部向左开有与电磁阀相连通的水平通孔，该制动油腔上面靠近左端，开有与电磁阀相连通的垂直通孔，该垂直通孔与水平通孔构成从储油腔经过电磁阀到达制动油腔的油道，该制动油腔左面，开有水平的出油孔，在壳体中圆孔壁的左下方，开有通向壳体外的垂直的安全孔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋健，王治中，王语风，于良耀，李亮，王伟玮，陈友飞，马良旭，孟爱红，吴凯辉，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：实用新型
国别省市：11