[發明專利]一種電機驅動的電子液壓制動系統

有效

• 申請號: 201410008736.3
• 申請日: 2014-01-08
• 公開（公告）號: CN103754210A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 余卓平;廣學令;徐松云;熊璐
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B60T13/66
• 分類號: B60T13/66;B60T13/68;B60T13/74
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術領域

本發明屬于汽車技術領域，涉及汽車制動技術，尤其是一種電機驅動的電子液壓制動系統。

背景技術

現今汽車的發展有兩個趨勢：電動化和智能化。電動汽車上裝有大功率驅動電機，在汽車減速制動時，利用電機的拖滯，將電源反接，產生反向電動勢，使電動機轉變為發電機，進行發電，將汽車的動能轉換成為電能儲存進蓄電池中，即再生制動（又稱制動能量回收）。這些儲存的電能可以大量地增加汽車的續駛里程，改變電動汽車續駛里程低、電池尺寸大的缺點。在電池技術還不夠完善的今天，能夠極大的彌補電池技術欠缺所帶來的問題。另一方面是汽車智能化，如今車輛自適應巡航系統（ACC）和制動輔助系統（BAS）等發展迅速，可以大大減輕駕駛員的負擔。

電子液壓系統（EHB）是線控制動的一種，其制動踏板與液壓系統完全沒有機械連接。在制動過程中通過計算每次制動時制動踏板的位移與制動力，來判斷駕駛員的制動意圖，并且調節液壓主動動力源來控制、調節液壓系統的制動力，配合驅動電機制動力一起完成制動。線控系統也能更好的與ACC、BAS等系統協同作用。

Toyota、Bosch、TRW和Continental是最早投入電子液壓制動系統研究的公司。日本豐田公司1997年將其電子液壓制動系統ECB裝載于家用型混合動力轎車，Prius是第一款使用電液復合制動系統的小型汽車。Bosch公司在2012年推出了全新的HAS?hev系統，液壓調節單元沿用了ESP9.0系統。美國天合汽車公司（TRW）在2009年研發了SCB（Slip?Control?Boost），與Bosch的HAS系統相比，其集成了ESC的功能。Continental也在2012年推出了MKC1電子液壓制動系統。

現行電子液壓制動系統大都采用電機、泵和高壓蓄能器作為動力源，然而高壓蓄能器存在氮氣泄漏的危險，可靠性和安全性還存在隱患。

在電子機械式液壓制動系統中用電機和減速機構代替高壓蓄能器、泵，也能實現液壓力的主動控制和調節，通過控制線路傳遞信號，用電機驅動機械結構來推動主缸，不存在高壓蓄能器安全隱患等問題，其結構簡單，降低了成本，且機械連接的可靠性和安全性更高，通過ECU直接控制，易于實現ABS、TCS、ESP、ACC等功能。這種形式的電子液壓制動系統前景光明，是未來制動系統重要的發展方向。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電機驅動的電子液壓制動系統，用以回收制動能量、提高系統響應時間、精確的控制液壓制動力，很好的給駕駛員制動力反饋，實現系統液壓力和踏板力的主動控制。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：一種電機驅動的電子液壓制動系統，包括：制動踏板；用于獲取駕駛員踩下制動踏板位移信號的踏板位移傳感器；次級主缸，正常制動時用于踏板感覺模擬，失效備份時直接用于制動；用于踏板力主動控制和失效判斷的踏板模擬器壓力傳感器；踏板模擬器，用來模擬踏板感覺；踏板模擬器電磁閥，用來主動控制踏板力的反饋；推桿，在電機或人力帶動下推動主缸活塞；電控直線運動模塊，其通過電機驅動蝸輪蝸桿齒輪齒條機構帶動推桿運動，通過位移信號來控制電機，從而實現制動壓力的線性控制；制動主缸，其包括三個液壓腔，是在傳統主缸第一腔的前面增加了一腔，其經過ABS/ESP模塊后與車輛車輪制動器液壓耦合；ABS/ESP模塊，既可以被動調節主缸輸送到車輪制動器的壓力，也可以主動對各個車輪的制動器進行壓力調節。電控單元ECU，根據踏板位移信號計算出此次制動需要的總制動力，然后根據電機、電池狀態計算出車輛能夠產生的再生制動力，總制動力減去再生制動力后即所述系統需要產生的制動力，其通過電機來控制。該電機驅動的電子液壓制動系統包括機械備份模式和液壓備份模式。

優選地，制動踏板與次級主缸推桿一端相連，次級主缸推桿另一端與齒條中心的推桿正對，中間留有間隙，克服間隙后兩者接觸，可傳遞制動力，通過與推桿常接觸的主缸活塞推動主缸。

優選地，次級主缸液壓管路有兩個支路，一路通過一個電磁閥與主缸前腔連接，該電磁閥為常開閥，打開時制動液可進入主缸前腔，另一路與踏板模擬器進液口相連。

優選地，主缸一共有3個液壓腔：前腔、第一工作腔和第二工作腔。主缸前腔通過一個電磁閥與儲液罐相連，該電磁閥為常閉閥，通電打開后實現補液的作用；第一、第二工作腔與ABS/ESP模塊相連，輪缸液壓力調節。

優選地，踏板模擬器出口管路通過一個電磁閥與儲液罐相連，該電磁閥為常閉閥，可以主動調節模擬踏板反力。