一种机械电子液压制动系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于车辆的机械电子液压制动系统，包括：制动踏板；用于获取制动踏板踩下时的速率和位移的传感器；制动主缸，其经由轮缸液压力控制阀与四个轮缸相连；电控直线驱动模块，其与所述制动主缸直接连接并根据来自所述传感器的信号驱动制动主缸的活塞进行直线运动；踏板力模拟模块，其利用电机和相应的传动机构提供驾驶员以制动感觉。包括串行连接的两个直线电机，其中一个电机的轴与制动踏板连接，而另一电机的轴则与前一电机的壳体相连，同时，这一电机轴直接推动主缸建压，而其壳体则与车身固联；本发明专利技术的制动系统的集成度和功能显著增强，可以保证踏板感觉，同时使用机械连接保证系统可靠性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种用于车辆的机械电子液压制动系统，包括：制动踏板；用于获取制动踏板踩下时的速率和位移的传感器；制动主缸，其经由轮缸液压力控制阀与四个轮缸相连；电控直线驱动模块，其与所述制动主缸直接连接并根据来自所述传感器的信号驱动制动主缸的活塞进行直线运动；踏板力模拟模块，其利用电机和相应的传动机构提供驾驶员以制动感觉。包括串行连接的两个直线电机，其中一个电机的轴与制动踏板连接，而另一电机的轴则与前一电机的壳体相连，同时，这一电机轴直接推动主缸建压，而其壳体则与车身固联；本专利技术的制动系统的集成度和功能显著增强，可以保证踏板感觉，同时使用机械连接保证系统可靠性。【专利说明】—种机械电子液压制动系统
本专利技术属于汽车
，涉及汽车制动技术，尤其是机械电子液压制动系统。
技术介绍
电子液压制动系统，是指一种制动踏板和液压制动力相断开的制动系统，其通常由有关的能量提供系统提供制动所需的能量。由于发动机效率的不断提升，其所能提供的真空度就越来越有限。因此，很多车辆采取附加真空泵的方案来增加真空度。然而，这该方案只是一个零时的解决方案。由于电子液压制动系统具有响应快，功能强的特点，正越来越受到关注。日本丰田公司于1997年推出了具有电子制动功能的混合动力轿车Prius。该款电动车的电液复合制动系统的压力调节机构是通过减压阀及高压蓄能器等电子器件来实现的，而且在系统中加入了行程模拟器来保证驾驶员的制动感觉，同时配有ABS防抱死装置，在制动回路中采用了双制动回路，有安全备份制动系统，但该系统比较复杂，且成本比较高。这款轿车制动的惯性能量能够通过再生制动系统得到回收，回收的能量约能提供汽车5%?23%的驱动力，从而能够提高轿车10%左右的燃油经济性。然而由于高压蓄能器的泄漏及安全性等问题，使其在2010年左右进行了多次召回。博世公司在1998年就申请了基于ESP硬件的混合动力汽车电液复合电子制动系统的相关专利，主要的工作原理是利用ESP液压调节单元对再生制动系统进行压力协调控制。2009年博世推出了他的RBS复合制动系统，2012年推出了 ESP hev和HAS hev (CRBS)。此外，博世公司还与丰田、福特等公司合作，为其相关的混合动力产品配备具有电子稳定性功能的再生制动系统。大陆公司也在这方面推出了自己的产品MK25E5，并成功装备到了Golf混合动力版上。美国天合(TRW)公司在2007年研制出针对混合动力电动汽车的车辆稳定性控制系统ESC-R。该系统同时具备ESP功能和再生制动功能。ESC-R是基于ESP液压单元的集成液压封闭系统，在TRW标准型号ESP的基础上，结合了常规制动系统中的助力器、主泵和真空泵等，并可以根据功能需求增加行程模拟器。该系统在不影响传统制动系统的驾驶员制动感觉的前提下，可以根据驾驶者的需要，将电机制动系统和电子液压制动系统完美集成。ESC-R系统还形成了一个很好的集成化平台，能够和其它技术整合。此外，日立，TRW以及本田等公司还进行了对于新型制动电机配合减速器的方案的研究，但该技术距离具体市场化还有一定的距离。各公司暂时还都没有具体产品上市。通过对电子制动系统国内外研究现状的调查发现，如今，绝大多数的电子制动系统普遍采用基于ESP的高压蓄能器配合增加泵的方案。而与此同时，由于液压系统其本身的相关劣势，各公司也都在积极探索全新的电子制动系统。增加泵和高压蓄能器方案的主要优势在于其充分利用了现有的ESC和ABS系统，通过增加有限的零件，如踏板模拟器，就能实现电子液压制动系统。这类电子液压制动系统普遍被称为电子液压制动系统。该系统能够很好地继承原有系统的优势和可靠性，同时很好地利用了现有的生产线和技术，节约了成本。然而，这一系统必须增大原有的增压泵并将原有的低压蓄能器扩大为高压蓄能器。这类的高压蓄能器在正常工作时通常为大于HObar的高压。因此具有一定的危险性和泄露的风险。此外EHB方案还涉及到很多液压元件，如增压泵，电磁阀，高压蓄能器和很多相应的管路。这些液压元件对于车辆的装配和维修都会带来很大的麻烦。为了解决EHB这一问题,开发了一种双电机机械电子液压制动系统。该系统有别于EHB系统，通过双电机保证踏板感觉，同时使用机械连接保证系统可靠性。此外，双电机系统有效地避免了高压蓄能器和液压的使用，在安全性，维护性和装配性能方面也有相当的优势。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种机械电子液压制动系统，以便克服上述所说电子液压制动系统的缺点。为了实现上述目的，本专利技术的解决方案是:一种用于车辆的机械电子液压制动系统，包括:制动踏板；用于获取制动踏板踩下时的速率和位移的传感器；制动主缸，其经由轮缸液压力控制阀与四个轮缸相连；电控直线驱动模块，其与所述制动主缸直接连接并根据来自所述传感器的信号驱动制动主缸的活塞进行直线运动；踏板力模拟模块，其利用电机和相应的传动机构提供驾驶员以制动感觉。其中包括两个电机，其组成结构为，两个电机串行连接，两个电机皆为直线电机，即能将电机原有的旋转运动转化为平动。两电机之中的一个电机的轴与制动踏板连接，而另一电机的轴则与前一电机的壳体相连，同时，这一电机轴直接推动主缸建压，而其壳体则与车身固联。当系统正常工作的时候，由于上述结构特征，靠近踏板侧的电机能够任意控制踏板与主缸之间的位移与推力，从而实现踏板力模拟；而另一电机则负责协调控制主缸的推力，产生相应的制动液压力。当系统失效时，制动踏板能够在驾驶员的操纵下通过推杆后通过制动推杆直接推动制动王缸完成人力液压制动。采用的是根据驾驶员制动意图进行控制的线控制动系统。制动推杆通过固联的方式与电控直线驱动模块互相连接，或通过非固联互相连接。通过采用双电机模式保证制动感觉的同时，在正常制动时利用制动踏板力的踏板力模拟系统。优选地，所述机机械电子液压制动系统还包括轮缸压力分配系统，其包含若干电磁阀通过制动管路与制动主缸连接。通过控制逻辑控制各个电磁阀及电机的工作状态对轮缸液压力进行控制。优选地，所述电磁阀为切换电磁阀(通过PWM控制)或线性电磁阀(位置反馈控制)。优选地，制动踏板通过铰链连接到踏板力模拟直线运动机构的丝杠上。优选地，所述踏板力模拟直线运动机构包括丝杠螺母及滚珠丝杠等能够将电机的转动变为直线运动的机构。优选地，踏板力模拟电机通过焊接或螺接等方式固结与电控直线驱动模块。优选地，制动推杆和第一制动活塞通过焊接或螺接等方式固结或通过接触的方式连接。优选地，第一制动活塞，第二制动活塞，第一腔回位弹簧，第二腔回位弹簧，制动主缸采用现有基础制动系统元件。优选地，第一制动回路上配有液压力传感器，用以将第一制动管路中的液压力采集。以便对其进行跟踪控制。优选地，所述电控直线驱动模块中的传动机构包括蜗轮-蜗杆机构、丝杠-螺母机构或齿轮-齿条机构。优选地，本系统的踏板力模拟电机与制动主缸同轴。由于采用了上述方案，本专利技术具有以下有益效果:采用踏板力模拟电机给驾驶员反馈制动感觉，同时通过制动电机产生相应的液压制动力。系统正常工作时充分利用人力。当系统失效时，制动踏板则会自动与主缸推杆相连，完成应急制动，保证车辆安全。本专利技术的制动系统的集成度和功能显著增强，同时在系统失效时保证行车安全。【专利附图】【附图说明本文档来自技高网...

【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，徐松云，袁兵，余卓平，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：