机电复合制动系统制动操纵机构技术方案

本发明专利技术公开了一种机电复合制动系统制动操纵机构，旨在克服现有技术存在驾驶员踩下制动踏板后电制动无法实现单独作用的问题，所述的机电复合制动系统制动操纵机构包括有制动踏板、传感器、回位弹簧、电机壳体、电机转子、电机定子与旋转平移传动机构。电机定子固定于电机壳体的内腔，插入电机定子内孔的电机转子采用1号轴承与2号轴承安装在电机壳体的内腔为转动连接，电机转子套装在旋转平移传动机构上为花键副连接，旋转平移传动机构的左端与输入力推杆右端为滑动连接，回位弹簧套装在位于输入力推杆与电机壳体之间的旋转平移传动机构的左端，输入力推杆的左端与制动踏板的中部铰接，制动踏板上端的固定转轴端的一端与传感器的旋转端固定连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用于混合动力汽车和电动汽车上的操纵机构，更确切地说，本专利技术涉及一种可以实现机电复合制动系统中机械制动力与电制动力自由分配的操纵机构。
技术介绍
随着环境污染和能源短缺问题越来越受到各国政府的重视，纯电动汽车和混合动力汽车近几年得到了快速的发展，已经初步产生了一定的社会和经济效益。多数的汽车品牌都有相应混合动力和纯电动的展车或产品面市，并得到了社会的广泛关注，新能源汽车的研发也因此成为目前汽车研发的热点之一。在开发新能源汽车的过程中，各大汽车厂商根据市场定位、成本水平、技术路线的不同，选择了不同的动力总成形式，但基本都属于混合动力和纯电动车的范畴；而他们都面临一个问题——纯电动模式驱动时续驶里程短，针对这一问题，再生制动技术(将制动时的动能回收为电池中的电能以备驱动时使用)已作为提升纯电动模式下续驶里程关键技术越来越受到重视。然而，新能源车的制动系统由电机的再生制动和机械制动器两部分组成(以下简称机电复合制动)，这就使新能源车的制动系统与传统汽车相比更加复杂；新能源车的制动力矩由两部分构成，一是由电机提供的能量回收制动力矩，二是由传统的制动器提供的摩擦制动力矩，二者之和构成了纯电动汽车总的制动力矩，这就涉及到了不同工况下二者间分配的问题。近些年一些学者的研究结果表明，理想的机电复合制动的制动力分配策略是:低制动强度工况下，完全由电机制动，回收能量；随着制动强度的增大，逐渐增加机械制动力所占的比重。但在现在的各种新能源车中，厂家多采用传统的踏板、真空助力器、主缸结构，故无法实现上述的理想机电复合制动策略。在现有车型的机电复合制动系统中，驾驶员踩下制动踏板后，机械制动系统便立即作用，无法实现低制动强度下电制动的单独作用，故车辆在行驶时回收的能量十分有限，依靠电机再生制动对续驶里程的延长效果也十分有限。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服了现有技术存在驾驶员踩下制动踏板后电制动无法实现单独作用的问题，提供了一种机电复合制动系统制动操纵机构。为解决上述技术问题，本专利技术是采用如下技术方案实现的:所述的机电复合制动系统制动操纵机构包括制动踏板、传感器、回位弹簧、电机壳体、电机转子、电机定子与旋转平移传动机构。电机定子固定于电机壳体的内腔，插入电机定子内孔的电机转子米用I号轴承与2号轴承安装在电机壳体的内腔为转动连接，电机转子套装在旋转平移传动机构上为花键副连接，旋转平移传动机构的左端与输入力推杆为滑动连接，回位弹簧套装在位于输入力推杆与电机壳体之间的旋转平移传动机构的左端上，输入力推杆的左端与制动踏板的中部铰接，制动踏板上端的固定转轴的一端与传感器的旋转端固定连接。技术方案中所述的旋转平移传动机构由滚珠丝杠旋转套筒与输出力推杆组成，输出力推杆插入滚珠丝杠旋转套筒之中，滚珠丝杠旋转套筒与输出力推杆之间安装有滚珠；所述的旋转平移传动机构的左端是指输出力推杆的左端；所述的回位弹簧套装在位于输入力推杆与电机壳体之间的旋转平移传动机构的左端上是指:回位弹簧套装在位于输入力推杆与电机壳体之间的输出力推杆的左端上。技术方案中所述的电机定子位于I号轴承和2号轴承之间，电机定子的两端面和I号轴承与2号轴承的轴承外环的内侧端面接触连接，电机定子、I号轴承与2号轴承的回转轴线共线。技术方案中所述的旋转平移传动机构的左端与输入力推杆为滑动连接是指:所述的输入力推杆的右端在轴线上设置有光滑圆柱盲孔，旋转平移传动机构中的输出力推杆的左端为光滑圆柱体，输出力推杆的左端插入输入力推杆右端的光滑圆柱盲孔内为间隙配合，在制动踏板无输入力时，输入力推杆右端的光滑圆柱盲孔的底端面与输出力推杆的左端面之间具有5毫米至50毫米的距离。技术方案中所述的电机壳体采用螺栓连接在车架或副车架上，制动踏板上端的固定转轴的另一端与车体为转动连接，传感器的固定端与车体螺栓连接。技术方案中所述的旋转平移传动机构的右端即输出力推杆的右端与机械制动系统中的制动主缸铰接，传感器的信号输出端通过线缆与整车控制器的信号输入端口连接，制动操纵机构电机控制器的三相输出端分别与机电复合制动系统制动操纵机构中电机定子的三相绕组的三个输入端相连。与现有技术相比本专利技术的有益效果是:1.本专利技术所述的机电复合制动系统制动操纵机构能使带有机电复合制动系统的汽车在制动时回收更多的能量。在电机性能允许的范围内，该制动操纵系统能够实现再生制动和机械制动的任意比例分配。采用传统制动操纵机构的机电复合制动系统，只要驾驶员踩下制动踏板，就一定会有机械制动力产生，本专利技术的结构与之相比，在低强度制动时，可实现仅由电机进行电制动而机械制动系统不工作，从而使电动汽车或混合动力汽车可以更大限度地回收制动时的能量，将回收的能量用于驱动工况，延长车辆的续驶里程，降低电动汽车或混合动力汽车的耗电量和油耗。2.本专利技术所述的机电复合制动系统制动操纵机构同时具有制动助力的功能，动力源为电机，与传统真空助力器相比，电机助力只有在驾驶员踩下制动踏板时工作，而真空助力泵则需要经常工作，本专利技术所述的机电复合制动系统制动操纵机构在制动助力时的能耗更低。3.本专利技术所述的机电复合制动系统制动操纵机构通过适当的控制，与车距探测器等相配合，可实现主动制动功能(即在紧急情况下，制动操纵机构在驾驶员踩下制动踏板之前做出制动动作)，具有更高的主动安全性潜力。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步的说明:图1为本专利技术所述的机电复合制动系统制动操纵机构在踏板行程为O的状态下结构组成的主视图；图2为本专利技术所述的机电复合制动系统制动操纵机构开始工作状态下结构组成的主视图；图3为本专利技术所述的机电复合制动系统制动操纵机构与汽车其它部件连接关系的不意图；图中:1.机械制动系统，I1.电制动系统，II1.机电复合制动系统制动操纵机构，1.制动踏板，2.传感器,3.输入力推杆，4.回位弹簧,5.电机壳体,6.1号轴承,7.电机转子，8.电机定子，9.2号轴承，10.旋转平移传动机构，11.输出力推杆，12.整车控制器，13.制动操纵机构电机控制器,14.电机控制器，15.驱动电机，16.制动主缸,17.1号制动器，18.2号制动器，19.3号制动器，20.4号制动器。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作详细的描述:参阅图1，本专利技术所述的机电复合制动系统制动操纵机构包括制动踏板1、传感器2、输入力推杆3、回位弹簧4、电机壳体5、I号轴承6、电机转子7、电机定子8、2号轴承9、旋转平移传动机构10与输出力推杆11。所述的制动踏板I由脚踏板、固定转轴与连杆组成，连杆是由一段直杆与一段弧形杆连成一体。脚踏板固定在连杆中弧形杆的一端，固定转轴固定在连杆中直杆的一端，连杆中直杆的中间位置设置有和输入力推杆3左端铰接的长条通孔。所述传感器2可以选用本领域技术人员常用的各种角度传感器，如电位计式角度传感器、霍尔式角度传感器和光电式角度传感器，在本专利技术的实施例中，优先选用霍尔式角度传感器，其具有一个固定端和一个旋转端。所述回位弹簧4可以选用本领域技术人员常用的各种弹簧，如圆柱弹簧、圆锥弹簧等，优先选用圆锥弹簧。所述的I号轴承6和2号轴承9可以选用本领域技术人员常用的各种轴承，如圆锥滚子轴承、深沟球轴承等，优先选用圆锥滚子轴承。所述电机转子7为圆筒式结构件，电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机电复合制动系统制动操纵机构，其特征在于，所述的机电复合制动系统制动操纵机构包括制动踏板（1）、传感器（2）、回位弹簧（4）、电机壳体（5）、电机转子（7）、电机定子（8）与旋转平移传动机构（10）；电机定子（8）固定于电机壳体（5）的内腔，插入电机定子（8）内孔的电机转子（7）采用1号轴承（6）与2号轴承（9）安装在电机壳体（5）的内腔为转动连接，电机转子（7）套装在旋转平移传动机构（10）上为花键副连接，旋转平移传动机构（10）的左端与输入力推杆（3）为滑动连接，回位弹簧（4）套装在位于输入力推杆（3）与电机壳体（5）之间的旋转平移传动机构（10）的左端上，输入力推杆（3）的左端与制动踏板（1）的中部铰接，制动踏板（1）上端的固定转轴的一端与传感器（2）的旋转端固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种机电复合制动系统制动操纵机构，其特征在于，所述的机电复合制动系统制动操纵机构包括制动踏板(I)、传感器(2)、回位弹簧(4)、电机壳体(5)、电机转子(7)、电机定子(8)与旋转平移传动机构(10)； 电机定子(8)固定于电机壳体(5)的内腔,插入电机定子(8)内孔的电机转子(7)米用I号轴承(6)与2号轴承(9)安装在电机壳体(5)的内腔为转动连接，电机转子(7)套装在旋转平移传动机构(10)上为花键副连接，旋转平移传动机构(10)的左端与输入力推杆(3)为滑动连接，回位弹簧(4)套装在位于输入力推杆(3)与电机壳体(5)之间的旋转平移传动机构(10)的左端上，输入力推杆(3)的左端与制动踏板(I)的中部铰接，制动踏板(I)上端的固定转轴的一端与传感器(2)的旋转端固定连接。2.按照权利要求1所述的机电复合制动系统制动操纵机构，其特征在于，所述的旋转平移传动机构(10)由滚珠丝杠旋转套筒与输出力推杆(11)组成，输出力推杆(11)插入滚珠丝杠旋转套筒之中，滚珠丝杠旋转套筒与输出力推杆(11)之间安装有滚珠； 所述的旋转平移传动机构(10)的左端是指输出力推杆(11)的左端； 所述的回位弹簧(4)套装在位于输入力推杆(3)与电机壳体(5)之间的旋转平移传动机构(10)的左端上是指回位弹簧(4)套装在位于输入力推杆(3)与电机壳体(5)之间的输出力推杆(11)的左端上。3.按照权利要求1所述的机电复合制动系统制动操纵机构，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋世欣，王达，宋传学，靳立强，彭思仑，肖峰，周放，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：