一种电机驱动的电子液压制动系统技术方案

一种电机驱动的电子液压制动系统，包括：制动踏板；踏板位移传感器；次级主缸；踏板模拟器压力传感器；踏板模拟器；踏板模拟器电磁阀；推杆；电控直线运动模块，其通过电机驱动运动调整机构带动推杆运动，通过位移信号来控制电机，实现制动压力的线性控制；制动主缸，其经过ABS/ESP模块后与车辆车轮制动器液压耦合；ABS/ESP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。该电机驱动的电子液压制动系统具有快速响应、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，同时该系统设计了双重失效保护模式，具有很高的安全性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种电机驱动的电子液压制动系统，包括：制动踏板；踏板位移传感器；次级主缸；踏板模拟器压力传感器；踏板模拟器；踏板模拟器电磁阀；推杆；电控直线运动模块，其通过电机驱动运动调整机构带动推杆运动，通过位移信号来控制电机，实现制动压力的线性控制；制动主缸，其经过ABS/ESP模块后与车辆车轮制动器液压耦合；ABS/ESP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。该电机驱动的电子液压制动系统具有快速响应、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，同时该系统设计了双重失效保护模式，具有很高的安全性和可靠性。【专利说明】—种电机驱动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，尤其是一种电机驱动的电子液压制动系统。
技术介绍
现今汽车的发展有两个趋势:电动化和智能化。电动汽车上装有大功率驱动电机，在汽车减速制动时，利用电机的拖滞，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(又称制动能量回收)。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低、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。另一方面是汽车智能化，如今车辆自适应巡航系统(ACC)和制动辅助系统(BAS)等发展迅速，可以大大减轻驾驶员的负担。电子液压系统(EHB)是线控制动的一种，其制动踏板与液压系统完全没有机械连接。在制动过程中通过计算每次制动时制动踏板的位移与制动力，来判断驾驶员的制动意图，并且调节液压主动动力源来控制、调节液压系统的制动力，配合驱动电机制动力一起完成制动。线控系统也能更好的与ACC、BAS等系统协同作用。Toyota、Bosch、TRW和Continental是最早投入电子液压制动系统研究的公司。日本丰田公司1997年将其电子液压制动系统ECB装载于家用型混合动力轿车，Prius是第一款使用电液复合制动系统的小型汽车。Bosch公司在2012年推出了全新的HAS hev系统，液压调节单元沿用了 ESP9.0系统。美国天合汽车公司(TRW)在2009年研发了 SCB (SlipControl Boost),与 Bosch 的 HAS 系统相比,其集成了 ESC 的功能。Continental 也在 2012年推出了 MKCl电子液压制动系统。现行电子液压制动系统大都采用电机、泵和高压蓄能器作为动力源，然而高压蓄能器存在氮气泄漏的危险，可靠性和安全性还存在隐患。在电子机械式液压制动系统中用电机和减速机构代替高压蓄能器、泵，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等问题，其结构简单，降低了成本，且机械连接的可靠性和安全性更高，通过E⑶直接控制，易于实现ABS、TCS、ESP、ACC等功能。这种形式的电子液压制动系统前景光明，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电机驱动的电子液压制动系统，用以回收制动能量、提高系统响应时间、精确的控制液压制动力，很好的给驾驶员制动力反馈，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:一种电机驱动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；次级主缸，正常制动时用于踏板感觉模拟，失效备份时直接用于制动；用于踏板力主动控制和失效判断的踏板模拟器压力传感器；踏板模拟器，用来模拟踏板感觉；踏板模拟器电磁阀，用来主动控制踏板力的反馈；推杆，在电机或人力带动下推动主缸活塞；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带动推杆运动，通过位移信号来控制电机，从而实现制动压力的线性控制；制动主缸，其包括三个液压腔，是在传统主缸第一腔的前面增加了一腔，其经过ABS/ESP模块后与车辆车轮制动器液压耦合；ABS/ESP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进行压力调节。电控单元ECU，根据踏板位移信号计算出此次制动需要的总制动力，然后根据电机、电池状态计算出车辆能够产生的再生制动力，总制动力减去再生制动力后即所述系统需要产生的制动力，其通过电机来控制。该电机驱动的电子液压制动系统包括机械备份模式和液压备份模式。优选地，制动踏板与次级主缸推杆一端相连，次级主缸推杆另一端与齿条中心的推杆正对，中间留有间隙，克服间隙后两者接触，可传递制动力，通过与推杆常接触的主缸活塞推动主缸。优选地，次级主缸液压管路有两个支路，一路通过一个电磁阀与主缸前腔连接，该电磁阀为常开阀，打开时制动液可进入主缸前腔，另一路与踏板模拟器进液口相连。优选地，主缸一共有3个液压腔:前腔、第一工作腔和第二工作腔。主缸前腔通过一个电磁阀与储液罐相连，该电磁阀为常闭阀，通电打开后实现补液的作用；第一、第二工作腔与ABS/ESP模块相连，轮缸液压力调节。优选地，踏板模拟器出口管路通过一个电磁阀与储液罐相连，该电磁阀为常闭阀，可以主动调节模拟踏板反力。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，所述的解耦阀，在正常工作模式下关闭，参与踏板感觉模拟；在液压备份模式下，系统断电，解耦阀打开，实现制动。次级主缸推杆克服空行程后推动推杆向前运动，从而推动主缸推杆，实现机械备份保护。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，该传动机构包括蜗轮蜗杆机构和齿轮齿条机构。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轮蜗杆机构和齿轮齿条机构，齿条是空心的，中间有一根推杆穿过，推杆左端与次级主缸的活塞右端有一定的间隙，该间隙为了实现只有电机制动时踏板与液压制动解耦，取决于电机能够产生的最大再生制动力。推杆右端与主缸活塞推杆接触。当处于机械备份模式时，克服推杆与次级主缸活塞之间的间隙，刚性接触，直接推动主缸活塞制动。该电机驱动的电子液压制动系统通过解耦阀来完成液压备份作用，通过推杆来完成机械备份作用。正常工作下，系统上电，解耦阀关闭，次级主缸活塞向前运动一个空行程，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；液压备份模式下，系统断电，解耦阀打开，次级主缸中的制动液进入主缸前腔MC0，推动主缸活塞；机械备份模式下，次级主缸活塞克服空行程后与推杆接触，推动推杆，进一步推动主缸活塞进行制动。优选地，通过次级主缸，踏板模拟器，踏板模拟器压力传感器，电磁阀模拟制动踏板感觉，通过调节电磁阀的流量对踏板力进行主动控制。主缸前腔与次级主缸相连，第一工作腔和第二工作腔分别通过液压管路与ABS/ESP模块相连。推杆推动第一活塞，第一工作腔建压后推动第二活塞产生期望的直线运动，制动液经过液压管路流向ABS/ESP模块，继而可以调节各轮缸产生的制动力。所述电机驱动的电子液压制动系统提供故障诊断系统，当某个制动部件失效发生故障时，可以将故障信息传递给电控单元。所述电机驱动的电子液压制动系统提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

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