本發(fā)明涉及汽車制動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種制動(dòng)助力系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)能量回收方法及汽車。

背景技術(shù)：

隨著國(guó)家大力提倡綠色環(huán)保、節(jié)能減排，新能源汽車已經(jīng)成為未來(lái)汽車行業(yè)必然的發(fā)展趨勢(shì)。

然而，無(wú)論對(duì)于混合動(dòng)力汽車還是純電動(dòng)車來(lái)說(shuō)，制動(dòng)能量回收都是一個(gè)非常重要的功能。它可以通過(guò)新能源汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)來(lái)產(chǎn)生制動(dòng)力矩，該電機(jī)在產(chǎn)生制動(dòng)力矩的同時(shí)可以產(chǎn)生電能并為汽車的蓄電池充電，從而增加汽車的續(xù)駛里程。

但是，目前市場(chǎng)上絕大多數(shù)的新能源汽車都沒(méi)有最大程度地實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收，都不是真正意義上的制動(dòng)能量回收。其原理是，只有在駕駛員的制動(dòng)意圖小于0.1g時(shí)，大電機(jī)輸出小于0.05g制動(dòng)減速度的制動(dòng)力矩，同時(shí)駕駛員腳踩踏板仍然產(chǎn)生0.1g的制動(dòng)力矩，也就是電機(jī)制動(dòng)力矩與傳統(tǒng)摩擦力矩疊加產(chǎn)生的制動(dòng)力矩。

這種方式有三個(gè)非常大的缺點(diǎn)：

1.摩擦制動(dòng)產(chǎn)生的熱能并沒(méi)有真正得到回收，而是通過(guò)疊加電機(jī)產(chǎn)生的制動(dòng)力矩來(lái)實(shí)現(xiàn)能量回收；

2.破壞了駕駛員真正的制動(dòng)意圖，原本駕駛員需要0.1g的減速度，結(jié)果摩擦制動(dòng)和電機(jī)制動(dòng)疊加產(chǎn)生了0.15g的減速，使駕駛員的踏板感覺(jué)非常差。

3.采用這種方式產(chǎn)生的制動(dòng)能量回收效率非常低，小于1％。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提出一種制動(dòng)助力系統(tǒng)，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中存在制動(dòng)能量回收效率低的問(wèn)題。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)能量回收方法，其控制以上制動(dòng)助力系統(tǒng)的運(yùn)行。

本發(fā)明的在一個(gè)目的在于提出一種汽車，其采用如以上所述的制動(dòng)助力系統(tǒng)。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種制動(dòng)助力系統(tǒng)，其包括：制動(dòng)踏板、電控單元，以及與制動(dòng)踏板相連的制動(dòng)助力機(jī)構(gòu)；

所述制動(dòng)助力機(jī)構(gòu)中的踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括閥桿和閥桿襯套，其中，閥桿襯套包括一端具有開口的中空孔，所述閥桿插接在中空孔內(nèi)，且在制動(dòng)助力系統(tǒng)處于正常狀態(tài)時(shí)，閥桿的頭部與中空孔的底部存在間隙；

制動(dòng)踏板與調(diào)整叉的尾部連接，且所述制動(dòng)踏板處設(shè)置有位移檢測(cè)裝置，當(dāng)制動(dòng)助力系統(tǒng)處于制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，當(dāng)閥桿在制動(dòng)踏板及調(diào)整叉的帶動(dòng)下運(yùn)動(dòng)且閥桿的頭部還未與中空孔的底部接觸時(shí)，位移檢測(cè)裝置產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)，此時(shí)，電控單元將檢測(cè)信號(hào)發(fā)送給整車控制器，整車控制器控制整車驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供制動(dòng)力矩并進(jìn)行能量回收；

如果整車驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供的制動(dòng)力不滿足制動(dòng)需求時(shí)，閥桿的頭部與中空孔的底部距離逐漸縮短，電控單元根據(jù)檢測(cè)信號(hào)控制制動(dòng)助力系統(tǒng)提供額外的助力；

當(dāng)閥桿的頭部與中空孔的底部接觸時(shí)，閥桿和齒條、及整車驅(qū)動(dòng)電機(jī)共同進(jìn)行制動(dòng)。

作為上述制動(dòng)助力系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，所述踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括調(diào)整叉、鎖緊螺母、球頭座、錐形彈簧和彈簧座；

其中，閥桿尾部的球頭設(shè)置于球頭座的球頭外殼內(nèi)，調(diào)整叉旋入球頭座的螺紋中，并通過(guò)鎖緊螺母緊固，閥桿通過(guò)球頭座、調(diào)整叉與制動(dòng)踏板連接；

錐形彈簧一端裝入踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所在的殼體的凹槽內(nèi)，另一端套入球頭座上并由彈簧座預(yù)緊。

作為上述制動(dòng)助力系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，還包括助力單元和助力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，助力單元通過(guò)助力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)閥桿襯套的運(yùn)動(dòng)，最終推動(dòng)主缸實(shí)現(xiàn)剎車。

作為上述制動(dòng)助力系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，所述助力單元包括助力單元?dú)んw、電機(jī)、蝸輪、蝸桿、連軸器、軸承和齒輪；

電機(jī)通過(guò)連軸器與蝸桿連接，蝸輪壓在齒輪上，齒輪蝸輪總成壓入殼體軸承中，殼體軸承由彈性擋圈鎖緊。

作為上述制動(dòng)助力系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，所述連軸器的一個(gè)連軸器爪盤壓入電機(jī)軸，另一個(gè)聯(lián)軸器爪盤壓入蝸桿，并通過(guò)鎖緊螺釘旋入蝸桿壓住聯(lián)軸器爪盤及軸承。

作為上述制動(dòng)助力系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，所述蝸桿兩端壓有軸承，在遠(yuǎn)離電機(jī)一端蝸桿軸上裝有o型圈，通過(guò)鎖緊螺母壓緊軸承。

作為上述制動(dòng)助力系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，所述助力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒條、齒條襯套、反饋盤、推桿、彈簧座、預(yù)緊彈簧和壓塊；

其中，推桿包括推桿由推桿座、推桿、墊片和推桿頭，推桿座和推桿通過(guò)球頭連接，推桿頭壓入推桿，推桿頭和推桿之間夾有調(diào)整墊片；

齒條襯套徑向設(shè)置有凸臺(tái)，齒條穿設(shè)在齒條襯套中并卡入齒條的徑向凹槽中，閥桿襯套穿設(shè)在齒條的中空孔內(nèi)，閥桿襯套的一側(cè)穿設(shè)有閥桿，另一側(cè)具有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置有反饋盤，預(yù)緊彈簧連同彈簧座及推桿一同壓接到反饋盤上；

預(yù)緊彈簧一端套在制動(dòng)主缸上，另一端套在彈簧座上；

壓塊壓住齒條的齒背，壓塊槽中裝由彈簧，并有調(diào)節(jié)螺母調(diào)整預(yù)緊彈簧預(yù)緊力。

一種制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)能量回收方法，其采用如以上所述的制動(dòng)助力系統(tǒng)，具體的包括以下過(guò)程：

當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板時(shí)，位移檢測(cè)裝置采集制動(dòng)踏板位移信號(hào)，并傳遞給電控單元，再由電控單元把此信號(hào)傳遞給整車控制器，上述信號(hào)傳遞反之亦可；

整車控制器根據(jù)制動(dòng)踏板的位移信號(hào)計(jì)算判斷駕駛員所需達(dá)到的制動(dòng)減速度；

若制動(dòng)減速度不超過(guò)m時(shí)，整車控制器控制整車驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)并進(jìn)行能量回收；

若制動(dòng)減速度大于m時(shí)，整車控制器繼續(xù)控制整車驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)，同時(shí)請(qǐng)求制動(dòng)助力系統(tǒng)提供超過(guò)m部分的制動(dòng)力。

一種汽車，其包括如以上所述的制動(dòng)助力系統(tǒng)。

本發(fā)明的有益效果為：在本發(fā)明中由于電控單元根據(jù)制動(dòng)踏板的位移信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)、制動(dòng)助力系統(tǒng)進(jìn)行制動(dòng)，在整車控制器的控制下，控制整車驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供制動(dòng)力矩并進(jìn)行能量回收，此能量回收過(guò)程中根據(jù)具體要達(dá)到的制動(dòng)力使用或者不使用制動(dòng)助力系統(tǒng)提供制動(dòng)力，具有較高的制動(dòng)能量回收效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的制動(dòng)助力系統(tǒng)助力單元、助力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三者配合的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的制動(dòng)助力系統(tǒng)助力單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的助力單元和助力傳遞結(jié)構(gòu)配合的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：

1：閥桿；2：閥桿襯套；3：調(diào)整叉；4：鎖緊螺母；5：錐形彈簧；6：彈簧座；7：制動(dòng)主缸；8：電機(jī)；9：渦輪；10：蝸桿；11：連軸器；12：齒輪；13：齒條；14：齒條襯套；15：；反饋盤；16：推桿；17：預(yù)緊彈簧；18：壓塊；19：球頭座20：鎖緊螺母；21：彈簧座；22：推桿座；23：推桿；24：墊片；25：推桿頭。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。

如圖1-3所示，本實(shí)施方式提供了一種制動(dòng)助力系統(tǒng)，其包括制動(dòng)踏板、電控單元(制動(dòng)助力系統(tǒng)的電控單元，下文中提到的電控單元亦為制動(dòng)助力系統(tǒng)的電控單元)，以及與制動(dòng)踏板相連的制動(dòng)助力機(jī)構(gòu)。

制動(dòng)助力機(jī)構(gòu)中的踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括閥桿1和閥桿襯套2，其中，閥桿襯套2包括一端具有開口的中空孔，閥桿1插接在中空孔內(nèi)，且在制動(dòng)助力系統(tǒng)處于正常狀態(tài)時(shí)(即駕駛員未踩踏制動(dòng)踏板時(shí))，閥桿1的頭部與中空孔的底部存在間隙。

制動(dòng)踏板與調(diào)整叉3的尾部連接，且制動(dòng)踏板處設(shè)置有位移檢測(cè)裝置，當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)處于制動(dòng)狀態(tài)時(shí)(即駕駛員踩下制動(dòng)踏板時(shí))，閥桿1在制動(dòng)踏板及調(diào)整叉的帶動(dòng)下運(yùn)動(dòng)且閥桿1的頭部還未與中空孔的底部接觸時(shí)，位移檢測(cè)裝置產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)，此時(shí)，電控單元將檢測(cè)信號(hào)發(fā)送給整車控制器，整車控制器控制整車驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供制動(dòng)力矩并進(jìn)行能量回收。

如果整車驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供的制動(dòng)力不滿足制動(dòng)需求時(shí)，閥桿1的頭部與中空孔的底部距離逐漸縮短，電控單元根據(jù)檢測(cè)信號(hào)控制制動(dòng)助力系統(tǒng)提供額外的助力，當(dāng)閥桿1的頭部與中空孔的底部接觸時(shí)，閥桿1和齒條13、及整車驅(qū)動(dòng)電機(jī)共同進(jìn)行制動(dòng)。

在本實(shí)施方式中，由于閥桿1的頭部與中空孔的底部存在間隙，在整車控制器的控制下，控制整車驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供制動(dòng)力矩并進(jìn)行能量回收，此能量回收過(guò)程中根據(jù)具體要達(dá)到的制動(dòng)力使用或者不使用制動(dòng)助力系統(tǒng)提供制動(dòng)力，具有較高的制動(dòng)能量回收效率。

踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括調(diào)整叉3、鎖緊螺母4、球頭座19、錐形彈簧5和彈簧座6，其中，閥桿1尾部的球頭設(shè)置于球頭座的球頭外殼內(nèi)，調(diào)整叉3旋入球頭座的螺紋中，并通過(guò)鎖緊螺母4緊固，閥桿1通過(guò)球頭座、調(diào)整叉3與制動(dòng)踏板連接，錐形彈簧5一端裝入踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所在的殼體的凹槽內(nèi)，另一端套入球頭座上并由彈簧座6預(yù)緊。

制動(dòng)助力系統(tǒng)還包括助力單元和助力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，助力單元通過(guò)助力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)閥桿襯套的運(yùn)動(dòng)，最終推動(dòng)制動(dòng)主缸7實(shí)現(xiàn)剎車。

助力單元包括助力單元?dú)んw、電機(jī)8、蝸輪9、蝸桿10、連軸器11、軸承和齒輪12，其中，電機(jī)8通過(guò)彈性連軸器11與蝸桿10連接，蝸輪10壓在齒輪12上，齒輪蝸輪總成壓入殼體軸承中，殼體軸承由彈性擋圈鎖緊。

上述彈性連軸器11的一個(gè)連軸器爪盤壓入電機(jī)軸，另一個(gè)聯(lián)軸器爪盤壓入蝸桿10，并通過(guò)鎖緊螺釘旋入蝸桿壓住聯(lián)軸器爪盤及軸承。

蝸桿10兩端壓有軸承，在遠(yuǎn)離電機(jī)8一端蝸桿軸上裝有o型圈，通過(guò)鎖緊螺母20壓緊軸承。

助力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒條13、齒條襯套14、反饋盤15、推桿16、彈簧座、預(yù)緊彈簧17和壓塊18。其中，推桿16包括推桿由推桿座22、推桿23、墊片24和推桿頭25，推桿座22和推桿23通過(guò)球頭連接，推桿頭25壓入推桿23，推桿頭25和推桿23之間夾有調(diào)整墊片24。齒條襯套14徑向設(shè)置有凸臺(tái)，齒條13穿設(shè)在齒條襯套14中并卡入齒條13的徑向凹槽中，閥桿襯套2穿設(shè)在齒條13的中空孔內(nèi)，,閥桿襯套2的一側(cè)穿設(shè)有閥桿1，另一側(cè)具有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置有反饋盤15，預(yù)緊彈簧17連同彈簧座21及推桿16一同壓接到反饋盤15上。預(yù)緊彈簧17一端套在制動(dòng)主缸7上，另一端套在彈簧座21上。壓塊18壓住齒條13的齒背，壓塊18槽中裝由彈簧，并有調(diào)節(jié)螺母27調(diào)整彈簧預(yù)緊力。

為了對(duì)上述制動(dòng)助力系統(tǒng)，進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明，本實(shí)施方式還提供了上述制動(dòng)助力系統(tǒng)具體的工作過(guò)程，當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板后，由于閥桿1與閥桿襯套2之間存在間隙，即兩者之間存在空行程，閥桿1不會(huì)推動(dòng)閥桿襯套2，此時(shí)，電控單元控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供制動(dòng)力矩并進(jìn)行能量回收，如果整車驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供的制動(dòng)力不滿足制動(dòng)需求時(shí)，閥桿1的頭部與中空孔的底部距離逐漸縮短，電控單元根據(jù)檢測(cè)信號(hào)控制制動(dòng)助力系統(tǒng)提供額外的助力。機(jī)械制動(dòng)的制動(dòng)過(guò)程為：電機(jī)8通過(guò)聯(lián)軸器11帶動(dòng)蝸桿10，蝸桿10驅(qū)動(dòng)蝸輪9及齒輪12一起轉(zhuǎn)動(dòng)。工作時(shí)助力單元齒輪12帶動(dòng)齒條13運(yùn)動(dòng)，齒條13通過(guò)推動(dòng)閥桿襯套2依次推動(dòng)反饋盤15、推桿16、最后由推桿16推動(dòng)制動(dòng)主缸7實(shí)現(xiàn)剎車。

在本實(shí)施方式中，還提供了一種制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)能量回收方法，其特征在于，采用如以上制動(dòng)系統(tǒng)，具體的包括以下過(guò)程：

當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板時(shí)，位移檢測(cè)裝置采集制動(dòng)踏板位移信號(hào)，并傳遞給電控單元，再由電控單元把此信號(hào)傳遞給整車控制器，上述信號(hào)傳遞反之亦可，也就是說(shuō)信號(hào)傳遞是雙向的；

整車控制器根據(jù)制動(dòng)踏板的位移信號(hào)計(jì)算判斷駕駛員所需達(dá)到的制動(dòng)減速度；

若制動(dòng)減速度不超過(guò)m時(shí)，整車控制器控制整車驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)并進(jìn)行能量回收；

若制動(dòng)減速度大于m時(shí)，整車控制器繼續(xù)控制整車驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)，同時(shí)請(qǐng)求制動(dòng)助力系統(tǒng)提供超過(guò)m部分的制動(dòng)力。。

m的取值為0.3g。

若制動(dòng)減速度不超過(guò)m時(shí)，電控單元發(fā)信號(hào)給電機(jī)8，通過(guò)聯(lián)軸器11帶動(dòng)蝸桿10，蝸桿10驅(qū)動(dòng)蝸輪9及齒輪12一起轉(zhuǎn)動(dòng)。工作時(shí)助力單元齒輪12帶動(dòng)齒條13運(yùn)動(dòng)，齒條13通過(guò)推動(dòng)閥桿襯套2依次推動(dòng)反饋盤15、推桿16、最后由推桿16推動(dòng)制動(dòng)主缸7的第一活塞，主缸第一活塞推動(dòng)制動(dòng)液產(chǎn)生液壓輸出，從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。

需要說(shuō)明的是：當(dāng)制動(dòng)意圖不超過(guò)m時(shí)，由于有空行程的存在，制動(dòng)踏板踩下時(shí)踏板力并不會(huì)傳力給制動(dòng)主缸7，這樣液壓系統(tǒng)就不會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)力，制動(dòng)力完全由驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供，由于能力沒(méi)有浪費(fèi)在摩擦片上，這種結(jié)構(gòu)能很大程度的提升能量回收的效率。

在本實(shí)施方式中還提供了一種汽車，其包括如以上所述的制動(dòng)系統(tǒng)。

以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。基于此處的解釋，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它具體實(shí)施方式，這些方式都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。