一种带机械式失效保护的电子液压制动系统技术方案

一种用于车辆的带机械式失效保护的电子液压制动系统，包括：制动踏板；踏板位移传感器；踏板模拟器压力传感器；踏板模拟器；踏板模拟器电磁阀；机械失效保护装置，在正常工作模式下，插销锁与插销锁套分离；在失效模式下，插销锁与插销锁套锁在一起。电控直线运动模块，实现制动压力的精确控制；制动主缸，其经过ABS/ESC模块后与车辆车轮制动器液压耦合；ABS/ESC模块，既可以被动调节车轮制动器的压力，也可以主动对各个车轮的制动器压力调节。该系统具有快速响应、精确控制制动液压力、较好模拟驾驶员的制动踏板感觉，最大化的回收制动能量等特点，设置了失效保护模式，失效情况下，制动踏板和主缸之间是机械连接，系统具有很高的安全性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种用于车辆的带机械式失效保护的电子液压制动系统，包括：制动踏板；踏板位移传感器；踏板模拟器压力传感器；踏板模拟器；踏板模拟器电磁阀；机械失效保护装置，在正常工作模式下，插销锁与插销锁套分离；在失效模式下，插销锁与插销锁套锁在一起。电控直线运动模块，实现制动压力的精确控制；制动主缸，其经过ABS/ESC模块后与车辆车轮制动器液压耦合；ABS/ESC模块，既可以被动调节车轮制动器的压力，也可以主动对各个车轮的制动器压力调节。该系统具有快速响应、精确控制制动液压力、较好模拟驾驶员的制动踏板感觉，最大化的回收制动能量等特点，设置了失效保护模式，失效情况下，制动踏板和主缸之间是机械连接，系统具有很高的安全性和可靠性。【专利说明】一种带机械式失效保护的电子液压制动系统
本专利技术属于汽车
，涉及汽车制动技术，尤其是一种带机械式失效保护的电子液压制动系统。
技术介绍
由于石油资源是非再生资源，而且储存量有限，以及燃油车尾气排放对环境危害极大，所以发展节能环保的电动汽车成为各大汽车厂一个重要方向。在城市工况中，汽车会频繁的制动，这就会消耗汽车的很大一部分能量。本文提出的带机械式失效保护电子液压制动系统就是用来回收电动汽车制动时的能量，汽车减速制动时，可利用电机拖滞进行制动。由于制动时电机的拖滞，将电源反接，产生反向电动势，使电动机转变为发电机，进行发电，将汽车的动能转换成为电能储存进蓄电池中，即再生制动或者是制动能量回收。这些储存的电能可以大量地增加汽车的续驶里程，改变电动汽车续驶里程短，电池尺寸大的缺点。在电池技术还不够完善的今天，能够极大的弥补电池技术欠缺所带来的问题。复合制动系统主要分为油门踏板式和制动踏板式，制动踏板式又分为全解耦复合制动系统和未解稱复合制动系统。油门踏板复合制动系统是通过油门踏板作为驱动电机制动介入信号源，该系统对原有制动系统改动较小，控制方便，但是其不符合驾驶员的传统制动踏板感觉，并且可回收的能量也少。未解耦型复合制动系统一般是在原有的制动助力零件上加载一定的空行程，在此段空行程里由驱动电机提供再生制动力，克服这段空行程后液压制动介入，与再生制动一起提供总的制动力，这种复合制动系统保留了踏板和液压系统的机械连接，可靠性和安全性高，但是其可回收的制动能量少，与传统的制动踏板感觉有偏差。全解稱复合制动系统属于电子液压制动系统，Bosch公司的HAS hev系统和TRW公司的SCB系统都属于全解耦式，其失效保护按液压管路泄漏程度分为液压失效保护和机械失效保护，如果是管路小泄漏的话，将会是液压失效保护，如果是管路泄漏比较严重的话，将会是机械失效保护，同时它的主缸改动很大，一般是通过安装高压蓄能器配合电机与泵对液压系统的制动输入力进行主动控制，但高压蓄能器技术还不成熟，可靠性和安全性还存在隐患，另外其增加了多个电磁阀也提高了控制的难度和失效的风险。本专利技术的带机械式失效保护的电子液压制动系统中用电机和机械结构代替高压蓄能器、泵、液压管路和电磁阀，也能实现液压力的主动控制和调节，通过控制线路传递信号，用电机驱动机械结构来推动主缸，不存在高压蓄能器安全隐患、电磁阀失效等问题，其结构简单，无需对主缸进行改动，降低了成本，同时用机械失效保护装置对系统进行失效保护。该机构用机械连接，它的可靠性和安全性更高。本专利技术的带机械式失效保护的电子液压制动系统通过E⑶控制电机驱动主缸推杆，易于实现ABS、TCS、ESC、ACC等功能。这种形式的复合制动系统前景光明，是未来制动系统重要的发展方向。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种带机械式失效保护的电子液压制动系统，用来回收制动能量、提高系统响应时间、精确的控制液压制动力，给予驾驶员制动力反馈，实现系统液压力和踏板力的主动控制。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:一种带机械式失效保护的电子液压制动系统，包括:制动踏板；用于获取驾驶员踩下制动踏板位移信号的踏板位移传感器；用于踏板力主动控制和失效判段的踏板模拟器压力传感器；踏板模拟器，用来模拟踏板制动感觉；机械失效保护装置，在正常工作模式下，踩下制动踏板，电磁线圈通电，机械失效保护装置的动铁在磁力的作用下吸上来，压缩弹簧，插销锁与插销锁套分离；在失效模式下，系统断电，插销锁在弹簧力的作用下，向下运动，插销锁与插销锁套锁在一起。此时，次级主缸活塞杆，插销锁，插销锁套，直线运动机构推杆都固结在一起，继而推动主缸推杆。机械失效保护装置里面的插销锁和插销锁套，在正常工作模式下，次级主缸活塞杆推动插销锁向前运动，相当于模拟一个空行程。在失效模式下，系统断电，插销在弹簧力作用下与插销锁套锁止，次级主缸活塞杆推动整个失效保护装置向前运动；电控直线运动模块，其通过电机驱动蜗轮蜗杆齿轮齿条机构与主缸推杆刚性连接，通过位移信号来控制电机，从而实现制动压力的精确控制；制动主缸，其经过ABS/ESC模块后与车辆车轮制动器液压耦合；ABS/ESC模块，既可以被动调节主缸输送到车轮制动器的压力，也可以主动对各个车轮的制动器压力调节；电控单元ECU，根据踏板位移信号计算出此次制动需要多大的总的制动力，然后根据电机，电池状态计算出车辆能够产生多大的再生制动力，然后减去再生制动力后就是该系统需要产生的制动力，系统产生的制动力由电机来控制。优选地，所述电控直线运动模块包括电控单元ECU、电机和直线运动机构，所述电机接受电控单元ECU发出的调节力矩信号控制直线运动机构。优选地，所述的机械失效保护装置，在正常工作模式下，踩下制动踏板，电磁线圈通电，机械失效保护装置的动铁在磁力的作用下吸上来，压缩弹簧，插销锁与插销锁套分离；在失效模式下，系统断电，插销在弹簧力的作用下，向下运动，插销，插销锁，插销锁套锁在一起。此时，次级主缸活塞推杆的作用力直接传递到蜗杆或齿条或丝杆中间的推杆。优选地，所述的插销锁和插销锁套，在正常工作模式下，踩下制动踏板，插销的电磁线圈被通电，动铁在磁场力的作用下被吸上来，其中动铁与插销固连在一起，插销锁与插销锁套解耦，次级主缸活塞杆推动插销锁向前运动，相当于模拟一个空行程，这段空行程的位移根据电机能够产生最大的再生制动力可以计算出来。在失效模式下，系统断电，插销在弹簧力作用下与插销锁套锁止，次级主缸活塞杆推动整个失效保护装置向前运动。优选地，所述电控直线运动模块包括旋转电机和将旋转运动转换成直线运动的传动机构，传动机构包括蜗轮蜗杆机构、齿轮齿条机构、丝杠-螺母机构或滚珠丝杠机构。优选地，电控直线运动模块的传动机构中的直线运动机构包括所述的蜗杆，齿条，丝杆中间有一根推杆，一端和插销锁套刚性连接，另外一端和主缸推杆间隙连接，失效模式下，传递踏板力到主缸推杆上。与现有复合制动技术相比，本专利技术带机械式失效保护的电子液压制动系统具有如下优点:1.采用电机控制直线运动机构，响应速度快，对液压制动力精确控制，很好的配合电机再生制动力，较好的完成驾驶员制动意图。2.机械失效保护装置设计了空行程，可以充分发挥电机再生制动力，同时由于电控直线运动机构的电机可控，从而可以根据电机再生制动力，电池状态，适时的调节液压制动力，从而最大化地回收制动能量。3.通过踏板模拟器出口液压调节，可以对驾驶员的踏板力进行主动控制。4.制动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊璐，汪阳光，徐松云，余卓平，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：