[發(fā)明專利]具有減速增扭運動轉換機構及主動調節(jié)的多功能制動系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2013-09-20
• 公開（公告）號: CN104442779B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設計）人: 何睿;鄧偉文;謝志偉;吳堅;趙陽
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B60T13/68
• 分類號: B60T13/68;B60T17/18;B60L7/24
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心11007
• 代理人: 王朋

技術領域

本發(fā)明屬于機動車制動技術領域，具體涉及一種具有減速增扭運動轉換機構及主動調節(jié)的多功能制動系統(tǒng)。

背景技術

傳統(tǒng)汽車在制動時，通常是駕駛員踩下制動踏板，在一系列機械結構及真空助力器的幫助下使得制動主缸的油液以一定的壓力通過制動管路流入各個輪缸，最終驅動盤式或鼓式制動器完成制動動作，從而實現車輪制動。然而，隨著高等級公路的增加和汽車平均車速的提高，加之汽車數量的增多，為了提高汽車行駛安全性，國內外相關企業(yè)和科研機構研發(fā)了一系列如ABS、TCS、ESP之類的主動安全系統(tǒng)。傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)在集成此類主動安全系統(tǒng)時，需要添加額外的控制單元和硬件，使得整個制動系統(tǒng)變得結構復雜，系統(tǒng)冗余。

在20世紀初，一些國外的研究機構和公司團體對制動系統(tǒng)的新型模式展開了探索和研究，并投入了相當的人力物力和財力，取得一些階段性的成果。如EMB，EHB等，但EMB系統(tǒng)中采用了大量的電子器件，因此在制動失效時的備份過于復雜，成本過高；EHB應用的電磁閥數量過多，液壓管路過于繁瑣，使得系統(tǒng)過于龐雜。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種結構緊湊、布置方便、結構簡單的具有減速增扭運動轉換機構及主動調節(jié)的多功能制動系統(tǒng)。

本發(fā)明是這樣實現的：

一種具有減速增扭運動轉換機構及主動調節(jié)的多功能制動系統(tǒng)，包括制 動器外殼體、電機、制動踏板模擬器、制動主缸、運動轉換機構、液壓源、電磁閥和制動輪缸；制動踏板模擬器與制動器外殼體前段連接，制動踏板模擬器用于模擬制動感覺和獲得駕駛員的制動意圖，當電機失效時用于實現車輪制動；制動器外殼體為圓筒狀，制動器外殼體的后段與運動轉換機構連接；電機與安裝在制動主缸上，分別與電子控制單元和運動轉換機構連接，在電子控制單元的控制下轉動，為運動轉換機構提供動力；運動轉換機構還與制動主缸連接，將電機的轉動轉變?yōu)橹本€運動，帶動制動主缸實現車輪制動；制動主缸在運動轉換機構的帶動下，為汽車制動提供液壓；液壓源與電磁閥連接，用于補償液壓泄露；制動輪缸通過電磁閥與制動主缸相連接，在電子控制單元的控制下，為車輪實現制動提供動力。

如上所述的踏板模擬器整體安裝在制動外殼體前段，并與主缸活塞推桿保持20～30mm的間隙。

如上所述的踏板模擬器包括制動踏板、踏板推桿、模擬器端面、模擬器主銷軸、模擬器外殼體、套筒、阻尼元件、踏板位移傳感器和踏板模擬器阻尼彈簧；制動踏板與踏板推桿的前端通過螺栓連接，在駕駛員踩踏下帶動踏板推桿運動；模擬器端面為圓盤狀，在中心處開有通孔，與套筒的前端固定連接；套筒為圓筒狀，前端端面開有錐形孔，中部外側設有卡環(huán)，卡環(huán)的前端頂在與模擬器殼體的前端內壁上，在后段的中部開有盲孔作為模擬器主銷軸安裝孔；踏板推桿的后端穿過模擬器端面中部的通孔與套筒的前端連接；模擬器殼體為兩端開口的圓筒狀，前后兩端開口的尺寸分別與套筒的外徑和模擬器主銷軸后端的外徑相一致，后端開有螺紋孔作為鎖止活塞左端長桿安裝孔；模擬器主銷軸為圓柱體，前部安裝在套筒中部的通孔內，后端外徑較模擬器主銷軸主體部分外徑小3～5mm，后端安裝在模擬器殼體后端的開口內，后端端面的中心處開有圓形凹槽作為阻尼元件安裝孔；踏板模擬器阻尼彈簧套裝在套筒和模擬器主銷軸外，前端頂在套筒卡環(huán)的后端端面上，后端 頂在模擬器殼體后端內壁上，為駕駛員制動提供反作用力來模擬傳統(tǒng)車的制動感覺；踏板位移傳感器通過支架與制動踏板的杠桿相連，并固定安裝在模擬器殼體底部端面上，踏板位移傳感器采集踏板位移信號，并將該信號發(fā)送給電子控制單元；阻尼元件安裝在模擬器主銷軸后端的阻尼元件安裝孔內，與活塞推桿安裝位置相對應。

如上所述的電機采用無刷直流電動機實現，電機的堵轉扭矩為4NM，4ms內空轉轉速能達到2000rpm，電機的整體轉動慣量為10^-5數量級。

如上所述的制動主缸采用柱塞式主缸結構，制動主缸活塞安裝在制動主缸內，制動主缸活塞包括前腔活塞和后腔活塞；前腔活塞和后腔活塞將制動主缸分隔為兩個獨立的液壓腔；后腔活塞彈簧的前端頂在后腔活塞封閉一端的內壁上，后端頂在制動主缸封閉一端的內壁上；前腔活塞封閉的一端外端面中部開有凹槽作為活塞推桿安裝孔，活塞推桿的后端安裝在活塞推桿安裝孔內；前腔活塞封閉的一端外端面外部與運動轉換機構連接；前腔活塞彈簧前端頂在前腔活塞封閉一端的內壁上，前腔活塞彈簧的后端頂在后腔活塞封閉一端的端面上。