用于汽車的助力制動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于汽車的助力制動(dòng)系統(tǒng)，屬于汽車制動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球汽車保有量的持續(xù)增長(zhǎng)，能源危機(jī)和環(huán)境污染日益嚴(yán)重?；旌蟿?dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車等新能源汽車以其高效節(jié)能、低排放等優(yōu)點(diǎn)獲得了世界各國(guó)的廣泛重視，成為解決環(huán)境污染和資源短缺的有效手段。世界各國(guó)紛紛投入大量資金來(lái)開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車，與此同時(shí)針對(duì)混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)汽車的制動(dòng)系統(tǒng)也提出了新的要求。為了與混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)汽車本身的回饋制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)良好的配合，在制動(dòng)安全的基礎(chǔ)上使回饋制動(dòng)系統(tǒng)回收盡量多的制動(dòng)能量，首先應(yīng)取消對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)真空度的依賴，其次與回饋制動(dòng)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制不能影響制動(dòng)踏板感覺(jué)?，F(xiàn)有的真空助力液壓制動(dòng)系統(tǒng)，真空助力器依賴于發(fā)動(dòng)機(jī)真空度，并且與回饋制動(dòng)協(xié)調(diào)控制時(shí)，其液壓控制會(huì)影響主缸容量和液壓，從而影響制動(dòng)踏板感覺(jué)。為了克服現(xiàn)有制動(dòng)系統(tǒng)的上述不足，工程師們從上世紀(jì)90年代開(kāi)始研發(fā)若干新型制動(dòng)系統(tǒng)，其中的一些線控制動(dòng)系統(tǒng)于本世紀(jì)開(kāi)始在混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)汽車上使用。線控制動(dòng)系統(tǒng)成為新能源汽車制動(dòng)系統(tǒng)不可缺少的一部分。
[0003]清華大學(xué)申請(qǐng)的一份公布號(hào)為CN104071142A的實(shí)用新型專利中，公開(kāi)了一種線控制動(dòng)系統(tǒng)，它以一個(gè)電機(jī)取代了傳統(tǒng)真空助力液壓制動(dòng)系統(tǒng)的真空助力器，通過(guò)電機(jī)、行星齒輪減速機(jī)構(gòu)和高壓蓄能器的協(xié)同工作，推動(dòng)制動(dòng)主缸中的活塞產(chǎn)生制動(dòng)液壓，從而取消了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)真空度的依賴;使用踏板模擬器，消除與回饋制動(dòng)協(xié)調(diào)控制時(shí)對(duì)制動(dòng)踏板感覺(jué)的影響。但是，該系統(tǒng)增加了一個(gè)較大功率的驅(qū)動(dòng)電機(jī)為高壓蓄能器蓄能，增加了系統(tǒng)能耗;高壓蓄能器一直處于高壓狀態(tài)，存在一定的安全隱患；另外，該系統(tǒng)的踏板模擬器為簡(jiǎn)單的彈簧、液壓模擬器，踏板感覺(jué)不易調(diào)節(jié)，不能為駕駛員提供主動(dòng)的踏板感覺(jué)。
[0004]同濟(jì)大學(xué)申請(qǐng)的一份公布號(hào)為CN104802777A的實(shí)用新型專利中，公開(kāi)了一種踏板感覺(jué)主動(dòng)模擬的液壓制動(dòng)系統(tǒng)，它用一個(gè)電機(jī)和滾珠絲杠機(jī)構(gòu)來(lái)推動(dòng)制動(dòng)主缸活塞，產(chǎn)生液壓;兩個(gè)電磁閥分別位于制動(dòng)管路、油壺管路和踏板感覺(jué)模擬室之間，制動(dòng)時(shí)通過(guò)對(duì)兩個(gè)電磁閥不斷的開(kāi)閉控制來(lái)實(shí)現(xiàn)踏板感覺(jué)的主動(dòng)模擬。但是，在控制制動(dòng)管路與踏板感覺(jué)模擬室之間電磁閥開(kāi)閉時(shí)，制動(dòng)管路的液壓壓力會(huì)受到影響，控制精度難以保證;另外，在制動(dòng)管路與踏板感覺(jué)模擬器之間電磁閥損壞的情況下，制動(dòng)總栗中的高壓制動(dòng)液會(huì)直接進(jìn)入踏板感覺(jué)模擬室，使得駕駛員無(wú)法實(shí)施制動(dòng)，系統(tǒng)安全性有待提高。
[0005]同濟(jì)大學(xué)申請(qǐng)的一份公布號(hào)為CN104760586A的實(shí)用新型專利中，公開(kāi)了一種雙電機(jī)線控制動(dòng)系統(tǒng)，它用一個(gè)電機(jī)和滾珠絲杠機(jī)構(gòu)來(lái)推動(dòng)制動(dòng)主缸活塞，產(chǎn)生液壓;另一個(gè)電機(jī)和滾珠絲杠機(jī)構(gòu)用來(lái)為制動(dòng)踏板提供主動(dòng)的踏板感覺(jué)。由于該系統(tǒng)使用了兩套電機(jī)-滾珠絲杠機(jī)構(gòu)和兩個(gè)制動(dòng)主缸，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且增加了系統(tǒng)的能耗和制造成本;電機(jī)與踏板之間的機(jī)械連接增加了系統(tǒng)的控制難度，電機(jī)性能要求較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于汽車的助力制動(dòng)系統(tǒng)，該制動(dòng)系統(tǒng)能夠取消對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)真空度的依賴并且性能穩(wěn)定、安全。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種用于汽車的助力制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于:包括制動(dòng)主缸、液壓控制單元和液壓增力機(jī)構(gòu);所述主缸通過(guò)制動(dòng)管路連接所述液壓控制單元;所述液壓增力機(jī)構(gòu)包括增力室殼體、踏板推桿和主缸活塞推桿;在所述增力室殼體的內(nèi)部設(shè)置活塞缸，所述踏板推桿的后端與制動(dòng)踏板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，在所述踏板推桿的前端設(shè)置增力室第一活塞，在所述主缸活塞推桿的后端設(shè)置增力室第二活塞，所述增力室第一活塞和增力室第二活塞均滑動(dòng)設(shè)置在所述活塞缸中，所述增力室第一活塞與所述增力室第二活塞之間形成增力室第一活塞腔，所述增力室第二活塞與所述活塞缸的封閉端之間形成增力室第二活塞腔，所述主缸活塞推桿的前伸入所述制動(dòng)主缸。
[0008]還包括電機(jī)助力制動(dòng)機(jī)構(gòu)和中央控制器;所述電機(jī)助力機(jī)構(gòu)包括助力電機(jī)、減速增扭裝置、第一齒條和套筒，所述套筒套設(shè)在所述主缸活塞桿上且與所述主缸活塞桿留有間隙，在位于所述套筒前方的所述主缸活塞桿上設(shè)置有擋板;所述減速增扭裝置的輸入端與所述助力電機(jī)的輸出軸連接，所述減速增扭裝置的輸出端為齒輪，所述齒輪與所述齒條嚙合，所述齒條與所述套筒固定連接;在所述套筒與所述增力室殼體之間設(shè)置回位彈簧;所述中央控制器與所述助力電機(jī)電連接。
[0009]還包括踏板模擬器，所述踏板模擬器包括模擬器外殼，在所述模擬器外殼內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置一模擬器活塞，所述模擬器活塞將所述模擬器外殼內(nèi)的空間分隔成兩個(gè)腔體，在其中一所述腔體中設(shè)置齒輪齒條機(jī)構(gòu)，在另一所述腔體中設(shè)置模擬器彈簧;所述齒輪齒條機(jī)構(gòu)的齒條與所述模擬器活塞固定連接，所述齒輪齒條機(jī)構(gòu)的齒輪與一電機(jī)的輸出軸連接;所述模擬器彈簧所在的腔體通過(guò)制動(dòng)管路與所述增力室第二活塞腔連接，所述增力室第一活塞腔通過(guò)第一電磁閥與位于所述踏板模擬器與所述增力室第二活塞腔之間的所述制動(dòng)管路連接;所述電機(jī)與所述中央控制器電連接。
[0010]還包括油壺，所述油壺通過(guò)第二電磁閥與位于所述踏板模擬器與所述增力室第二活塞腔之間的所述制動(dòng)管路連接。
[0011]在所述踏板推桿上設(shè)置踏板位移傳感器，在位于所述第一電磁閥與所述增力室第一活塞腔之間的制動(dòng)管路上設(shè)置壓力傳感器，所述踏板位移傳感器、壓力傳感器均與所述中央控制器電連接。
[0012]還包括一能量存儲(chǔ)裝置，所述能量存儲(chǔ)裝置分別與所述電機(jī)、中央控制器、壓力傳感器、踏板位移傳感器電連接。
[0013]所述第一電磁閥采用常閉二位二通電磁閥，所述第二電磁閥采用常開(kāi)二位二通電磁閥。
[0014]所述制動(dòng)主缸包括主缸殼體，在所述主缸殼體內(nèi)間隔設(shè)置兩主缸活塞，兩所述主缸活塞之間以及所述主缸活塞與所述主缸殼體的封閉端之間分別形成主缸活塞腔，在兩所述主缸活塞腔內(nèi)分別設(shè)置活塞復(fù)位彈簧。
[0015]在所述增力室第一活塞腔和增力室第二活塞腔內(nèi)分別設(shè)置有增力室彈簧。
[0016]本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本實(shí)用新型因采用包括助力電機(jī)、減速增扭裝置、齒條和套筒的電機(jī)助力制動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中，套筒能夠通過(guò)位于主缸活塞桿上的擋板帶動(dòng)主缸活塞桿進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)制動(dòng)主缸中的活塞運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生制動(dòng)液，從而能夠取消對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)真空度的依賴。2、本實(shí)用新型踏板模擬器采用電機(jī)與齒輪齒條機(jī)構(gòu)配合，可以為駕駛員提供主動(dòng)的踏板感覺(jué)，提高駕駛性。3、本實(shí)用新型由于設(shè)置有能力存儲(chǔ)裝置，并且能量存儲(chǔ)裝置與踏板模擬器的電機(jī)電連接，因此，踏板模擬器的電機(jī)可以作為發(fā)電機(jī)使用，將產(chǎn)生的電能用于壓力傳感器、踏板位移傳感器等，更加節(jié)能，并且即便在制動(dòng)系統(tǒng)供電失效時(shí)，上述傳感器亦能得到有效供電，以便及時(shí)為整車控制器提供正確的制動(dòng)信息。4、本實(shí)用新型在供電失效或助力電機(jī)失效時(shí)，可以利用踏板推桿、主缸活塞推桿直接推動(dòng)制動(dòng)主缸中的活塞，以產(chǎn)生制動(dòng)液，即液壓增力機(jī)構(gòu)本身也能夠作為后備制動(dòng)策略，因此制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性高。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0019]如圖1所示，本實(shí)用新型包括制動(dòng)主缸1、液壓控制單元2、液壓增力機(jī)構(gòu)3、電機(jī)助力制動(dòng)機(jī)構(gòu)4、踏板模擬器5、油壺6和中央控制器7。
[0020]制動(dòng)主缸I包括主缸殼體11，在主缸殼體11內(nèi)間隔設(shè)置兩主缸活塞12，兩主缸活塞12之間以及主缸活塞12與主缸殼體11的封閉端之間分別形成主缸活塞腔13，在兩主缸活塞腔13內(nèi)分別設(shè)置活塞復(fù)位彈簧14。
[0021]液壓控制單元2通過(guò)兩制動(dòng)管路分別連接兩主缸活塞腔13，液壓控制單元2可選用已有技術(shù)中的防抱制動(dòng)液壓控制單元或汽車穩(wěn)定性控制液壓控制單元，優(yōu)選汽車穩(wěn)定性控制液壓控制單元。
[0022]液壓增力機(jī)構(gòu)3包括增力室殼體31、踏板推桿32和主缸活塞推桿33。增力室殼體31與主缸殼體11固定連接，在增力室殼體31的內(nèi)部設(shè)置活塞缸34。踏板推桿32的后端與制動(dòng)踏板8轉(zhuǎn)動(dòng)連接，在踏板推桿32的前端設(shè)置增力室第一活塞35，增力室第一活塞35滑動(dòng)設(shè)置在活塞缸34中。在主缸活塞推桿33的后端設(shè)置增力室第二活塞36，增力室第二活塞36滑動(dòng)設(shè)置在活塞缸34中且位于增力室第一活塞35的前方，增力室第一活塞35與增力室第二活塞36之間形成增力室第一活塞腔37，增力室第二活塞36與活塞缸34的封閉端之間形成增力室第二活塞腔38。主缸活塞推桿33的前端穿出活塞缸34后伸入主缸殼體11內(nèi)并靠近主缸活塞12。在增力室第一活塞腔37和增力室第二活塞腔38內(nèi)分別設(shè)置有增力室彈簧39。
[0023]電機(jī)助力制動(dòng)機(jī)構(gòu)4包括助力電機(jī)41、減速增扭裝置42、齒條43和套筒44。套筒44套設(shè)在主缸活塞推桿33上且與主缸活塞推桿33留有間隙，在主缸活塞推桿33上設(shè)置有擋板331，套筒44通過(guò)擋板331可以帶動(dòng)主缸活塞推桿33向前運(yùn)動(dòng)。減速增扭裝置42和齒條43均為兩個(gè)，對(duì)稱設(shè)置在套筒44的兩側(cè)，每一減速增扭裝置42的輸入端均與助力電機(jī)41的輸出軸連接，減速增扭裝置42的輸出端為一齒輪421，齒輪421與齒條43嚙合，齒條43與套筒44固定連接。在套筒44與增力室殼體31之間設(shè)置有回位彈簧45。
[0024]踏板模擬器5包括電機(jī)51、齒輪齒條機(jī)構(gòu)52和模擬器外殼53。在模擬器外殼53內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置一模擬器活塞54。模擬器活塞54將模擬器外殼53中的空間分隔成兩個(gè)腔體，在