一種具有電動(dòng)制動(dòng)助力功能的電液復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，是一種具有電動(dòng)制動(dòng)助力功能的電液復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前汽車液壓制動(dòng)系統(tǒng)大多采用真空助力，但是如果它的工作狀態(tài)不好，駕駛員踩制動(dòng)踏板時(shí)就會(huì)覺得很硬，沒有經(jīng)驗(yàn)的駕駛員就會(huì)誤以為沒有制動(dòng)功能了。而真空助力器的真空環(huán)境是由發(fā)動(dòng)機(jī)提供的，較為傳統(tǒng)的方式是從進(jìn)氣歧管處引出一根氣管通向真空助力器，為了確保真空環(huán)境的穩(wěn)定性，有些發(fā)動(dòng)機(jī)還專門為真空助力器設(shè)計(jì)了一個(gè)由凸輪軸驅(qū)動(dòng)的機(jī)械真空栗，在此之前，還有廠商用電子真空栗來彌補(bǔ)“真空”。
[0003]傳統(tǒng)動(dòng)力汽車，制動(dòng)系統(tǒng)可以從發(fā)動(dòng)機(jī)處獲得真空源從而讓真空助力器為駕駛員提供輔助作用，那電動(dòng)車的動(dòng)力系統(tǒng)不具備制造真空的能力，制動(dòng)助力的問題將如何解決？
[0004]解決這個(gè)問題現(xiàn)在有兩種模式，一種是在現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上去解決真空源的問題，另一種則是采用新的技術(shù)原理，徹底舍棄真空在制動(dòng)系統(tǒng)中的用途，重新設(shè)計(jì)制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)結(jié)構(gòu)。不僅是汽車行業(yè)，在各行各業(yè)面臨新老更替時(shí)都少不了這樣的做事邏輯。
[0005]利用現(xiàn)有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)的方式是目前絕大多數(shù)廠商在新能源車中采用的方式，原有的真空助力器以及相關(guān)管路得到保留，管路的另一端連接的電子真空助力栗，當(dāng)傳感器監(jiān)測(cè)到助力器真空度不足時(shí)，電子真空栗開始工作維持真空環(huán)境，通過這樣的方式，確保真空助力器能夠像原先一樣為駕駛員提供輔助作用。不過，這樣的電子真空助力栗的噪音較大，此外更重要的是，電子真空栗的工作穩(wěn)定性以及壽命都不太適合當(dāng)做主要及唯一的真空源供應(yīng)部件(原先在傳統(tǒng)汽車上，它只是輔助維持真空環(huán)境)。顯然，這樣的方案是來自傳統(tǒng)的汽車研發(fā)理念，而并非是站在新能源車的開發(fā)角度來解決問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提出一種具有電動(dòng)制動(dòng)助力功能的電液復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)，可以在電動(dòng)制動(dòng)助力、主動(dòng)制動(dòng)和再生制動(dòng)等多種模式下工作，徹底舍棄真空在制動(dòng)系統(tǒng)中的用途，重新設(shè)計(jì)了制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)結(jié)構(gòu)。
[0007]本發(fā)明具有電動(dòng)制動(dòng)助力功能的電液復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)，包括制動(dòng)踏板、主缸、儲(chǔ)液罐、主缸壓力傳感器、液壓控制單元、輪缸、ECU電子控制單元與踏板位移傳感器，其特征在于:還包括踏板回位裝置、電動(dòng)助力總成。
[0008]所述踏板回位裝置包括推桿、回位彈簧和防火墻;其中，推桿輸入端與制動(dòng)踏板中部相連；制動(dòng)踏板安裝在防火墻上;推桿上設(shè)計(jì)有環(huán)形擋板，同時(shí)套有回位彈簧，回位彈簧位于環(huán)形擋板與防火墻間，兩端分別與環(huán)形擋板和防火墻接觸;推桿輸出端連接電動(dòng)助力總成。
[0009]所述電動(dòng)助力總成包括電機(jī)、聯(lián)軸器、蝸桿、蝸輪、齒輪、齒條、頂桿和電動(dòng)助力總成殼體;齒條、齒輪、渦輪、蝸桿、通過電動(dòng)助力總成殼體封裝;齒條的輸入端與踏板回位裝置中的推桿輸出端相接;齒條的輸出端與頂桿的輸入端相接;頂桿的輸出端連接主缸中的第一活塞;齒輪固定安裝于渦輪的軸上，與齒條捏合;蝸桿與渦輪捏合；電機(jī)固定于電動(dòng)助力總成殼體上，輸出軸與蝸桿同軸相連；電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩可依次經(jīng)蝸桿、蝸輪、齒輪、齒條以及頂桿施加助力推動(dòng)主缸的第一活塞運(yùn)動(dòng)；電機(jī)與ECU電子控制單元相連;通過電子控制單元對(duì)電機(jī)和液壓控制單元進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)混合制動(dòng)模式、電動(dòng)助力制動(dòng)模式、和主動(dòng)制動(dòng)模式三種制動(dòng)模式的選擇。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為:
[00?1 ] 1.本發(fā)明電液復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)具有電動(dòng)制動(dòng)助力功能，具有助力制動(dòng)系統(tǒng)的尚可靠性、制動(dòng)踏板感覺可設(shè)計(jì)等功能，并且能和各種主被動(dòng)系統(tǒng)無縫鏈接；
[0012]2.本發(fā)明電液復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)不需要另設(shè)專門的制動(dòng)失效備份裝置，也不需要另設(shè)專門的踏板行程模擬器并配裝相應(yīng)的電磁閥；能夠通過電機(jī)扭矩主動(dòng)控制抑制液壓控制單元的回液對(duì)制動(dòng)主缸低壓腔的沖擊。
[0013]3.本發(fā)明電液復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)能夠沿用傳統(tǒng)的串列雙腔制動(dòng)主缸和制動(dòng)器，同時(shí)可利用助力電機(jī)實(shí)施主動(dòng)制動(dòng)，無須采用具有部分或全部車輪主動(dòng)增壓功能的液壓控制單元，降低了制造成本；
[0014]4.本發(fā)明電液復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)，由于電機(jī)參與調(diào)節(jié)制動(dòng)壓力，系統(tǒng)壓力波動(dòng)小、調(diào)壓精度高，并且能夠通過電機(jī)扭矩主動(dòng)控制抑制液壓控制單元的回液對(duì)制動(dòng)踏板的沖擊。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明電液復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:
[0017]1-制動(dòng)踏板2-踏板回位裝置3-電動(dòng)助力總成
[0018]4-主缸5-儲(chǔ)液罐6-主缸壓力傳感器
[0019]7-液壓控制單元8-輪缸9-車載控制傳感器
[0020]10-電子控制單元11-踏板位移傳感器201-推桿
[0021]202-回位彈簧203-防火墻301-電機(jī)
[0022]302-聯(lián)軸器303-蝸桿304-蝸輪
[0023]305-齒輪306-頂桿307-齒條
[0024]308-殼體401-主缸缸體402-第一活塞
[0025]403-螺栓404-第一活塞回位彈簧405-罩體
[0026]406-第二活塞407-第二活塞回位彈簧408-密封圈
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0028]本發(fā)明具有電動(dòng)制動(dòng)助力功能的電液復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)，包括制動(dòng)踏板1、踏板回位裝置2、電動(dòng)助力總成3、主缸4、儲(chǔ)液罐5、主缸壓力傳感器6、液壓控制單元7、輪缸8、E⑶電子控制單元10與踏板位移傳感器11，如圖1所示。
[0029]所述踏板回位裝置2包括推桿201、回位彈簧202和防火墻203。其中，推桿201輸入端通過支承銷與制動(dòng)踏板I中部相連;制動(dòng)踏板I鉸接在防火墻203上。推桿201輸出端穿過防火墻203連接電動(dòng)助力總成3。推桿201上沿周向設(shè)計(jì)有環(huán)形擋板，同時(shí)套有回位彈簧202，回位彈簧202位于環(huán)形擋板與防火墻203間，兩端分別與環(huán)形擋板和防火墻203接觸。通過回位彈簧202保證松開踩下制動(dòng)踏板I后踏板回位，且通過改變彈簧剛度模擬踏板感覺的輕重。
[0030] 所述電動(dòng)助力總成3包括電機(jī)301、聯(lián)軸器302、蝸桿303、蝸輪304、齒輪305、齒條307、頂桿306和電動(dòng)助力總成殼體308。齒條307、齒輪305、渦輪、蝸桿303、通過電動(dòng)助力總成殼體308封裝。其中，齒條307的輸入端端部開有凹槽A，凹槽A底面設(shè)計(jì)為圓弧面;踏板回位裝置2中的推桿201輸出端端部同樣設(shè)計(jì)為圓弧面，穿過電動(dòng)助力總成殼體308后端深入凹槽A內(nèi)，與凹槽A底面配合接觸，進(jìn)而增大推桿201輸出端與齒條307輸入端間的接觸面積。齒條307的輸出端開有凹槽B，與頂桿306的輸入端深入凹槽內(nèi)與齒條307間螺紋連接，且通過頂桿306上螺紋套接的頂緊螺母實(shí)現(xiàn)頂桿306與齒條307間的固定。頂桿306的輸出端穿過電動(dòng)助力總成殼體308前段端部后，連接主缸4中的第一活塞402;同樣，頂桿306輸出端端部設(shè)計(jì)為圓弧面，伸入第一活塞402端部設(shè)計(jì)的凹槽C內(nèi)，使圓弧面與凹槽C設(shè)計(jì)的圓弧底面配合接觸，增大頂桿306輸出端與第一活塞402間接觸面積。齒輪305固定安裝于渦輪的軸上，與齒條307捏合。蝸桿303與渦輪捏合，通過軸承與電動(dòng)助力總成殼體308相連。電機(jī)301固定于電動(dòng)助力總成3殼體308上，輸出軸通過連軸器與蝸桿303同軸相連，進(jìn)而電機(jī)301的輸出轉(zhuǎn)矩可依次經(jīng)蝸桿303、蝸輪304、齒輪305、齒條307以及頂桿306施加助力推動(dòng)主缸4的第一活塞402運(yùn)動(dòng);且踏板力大小由主缸4壓力與電機(jī)301提供助力的差值所影響，可通過調(diào)整電機(jī)301助力大小，使得踏板感覺可設(shè)計(jì)。
[0031 ] 所述主缸4采用串列三腔式制動(dòng)主缸4，包括主缸缸體401、第一活塞402、螺栓403、第一活塞回位彈簧404、罩體405、第二活塞406、第二活塞回位彈簧407與密封圈408。其中，第一活塞402與第二活塞406均位于主缸缸體401內(nèi)；第一活塞402與第二活塞406間作為第一高壓腔;第二活塞406與主缸缸體401前端面間作為第二高壓腔;第一活塞402與主缸缸體401后端面間作為低壓腔。電動(dòng)助力總成3中頂桿306穿過主缸缸體401后端面，與第一活塞402端面固連，通過推拉頂桿306，可實(shí)現(xiàn)第一活塞402沿主缸缸體401軸向上運(yùn)動(dòng)。頂桿306與主缸缸體401后端面間設(shè)置有密封圈408，通過密封圈408實(shí)現(xiàn)主缸缸體401的密封。第一活塞402與第二活塞406間同軸設(shè)置有第一活塞回位彈簧404，第一活塞回位彈簧404兩端分別與第一活塞402、第二活塞406接觸;第二活塞406與主缸缸體401前端面間同軸設(shè)置有第二活塞回位彈簧407;第二活塞回位彈簧407兩端分別與主缸缸體401、第二活塞406接觸。第一活塞402的前端面上垂直固連有螺栓403，螺栓403頭部穿過一罩體405頂面后與罩體405頂面間臺(tái)階配合定位，實(shí)現(xiàn)罩體405在螺栓403軸向上的限位。罩體405底面與第二活塞406后端面上的環(huán)形凸起配合定位。上述螺栓403的長(zhǎng)度大于罩體405的高度，由此當(dāng)?shù)谝桓邏呵粌?nèi)部充滿制動(dòng)液時(shí)，推動(dòng)第一活塞402的運(yùn)動(dòng)可帶動(dòng)第二活塞406運(yùn)動(dòng)，此時(shí)第一活塞402上的螺栓403與罩體405以及第二活塞406間的相對(duì)位置不變;而當(dāng)?shù)谝桓邏呵粌?nèi)部制動(dòng)液不足(出現(xiàn)漏液情況)時(shí)，推動(dòng)第一活塞402的運(yùn)動(dòng)，會(huì)使第一活塞402上的螺栓403運(yùn)動(dòng)至與第二活塞406后端面接觸后，繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)第二活塞406運(yùn)動(dòng)。上述