[發(fā)明專利]可調(diào)杠桿支點(diǎn)的機(jī)械式電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410147912.1
• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號(hào): CN103950442A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊璐;諶繼偉;廣學(xué)令;徐松云;余卓平
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): B60T13/66
• 分類號(hào): B60T13/66;B60T8/17;B60T17/22
• 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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域，涉及汽車制動(dòng)技術(shù)，尤其是一種機(jī)械式電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)于汽車的安全性是至關(guān)重要的。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)汽車制動(dòng)性能的要求也越來越高。傳統(tǒng)汽車制動(dòng)系統(tǒng)主要由制動(dòng)踏板、真空助力器、總泵(主缸)、分泵(輪缸)、制動(dòng)鼓(或制動(dòng)盤)及管路等構(gòu)成，總體來說集成度不夠高，且響應(yīng)速度、可靠性等方面已沒有太大的提升空間，于是人們開始積極投身于新型制動(dòng)系統(tǒng)的研究。近二三十年，電機(jī)技術(shù)與電控技術(shù)突飛猛進(jìn)，為汽車制動(dòng)系統(tǒng)的研究提供了新思路，電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)（EHB）應(yīng)運(yùn)而生。

電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)是一種線控制動(dòng)(brake-by-wire)系統(tǒng)，它以電子元件替代了部分機(jī)械元件，制動(dòng)踏板不與制動(dòng)輪缸直接相連，駕駛員操作由傳感器采集作為控制意圖，然后由液壓執(zhí)行器來完成制動(dòng)操作，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和原理所導(dǎo)致的不足，使制動(dòng)控制得到最大的自由度，能更好地完成控制目標(biāo)。

當(dāng)前電動(dòng)汽車上的電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)主要采用高壓蓄能器作為液壓壓力建立來源，當(dāng)需要提供液壓壓力時(shí)，打開相應(yīng)的閥，液壓油經(jīng)高壓蓄能器流向前后各輪液壓制動(dòng)器，液壓壓力的大小可以通過控制油閥的開度進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)高壓蓄能器內(nèi)的壓力不足時(shí)，通過高壓油泵給高壓蓄能器重新增壓。

另一方面，高壓蓄能器技術(shù)穩(wěn)定性比較差，內(nèi)部氮?dú)鈽O易泄露，導(dǎo)致無法正常建立壓力等情況的發(fā)生，并可能導(dǎo)致車輛完全失去制動(dòng)力，嚴(yán)重威脅行駛車輛的安全。日本豐田公司混合動(dòng)力轎車Prius就由于其電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)中的高壓蓄能器存在泄漏及安全性等問題，在2010年左右進(jìn)行了多次召回。

可見從客觀上來說需要對(duì)上述電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種可調(diào)杠桿支點(diǎn)的機(jī)械式電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)，能夠提高系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間，準(zhǔn)確識(shí)別駕駛員的制動(dòng)意圖，實(shí)現(xiàn)液壓力與踏板力的主動(dòng)控制，給駕駛員良好的制動(dòng)感覺。制動(dòng)踏板與制動(dòng)主缸采用機(jī)械連接，保證了安全性與可靠性。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種可調(diào)杠桿支點(diǎn)的機(jī)械式電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)，其包括制動(dòng)踏板、信號(hào)采集元件、電控直線運(yùn)動(dòng)模塊、制動(dòng)主缸、電控單元ECU，還包括：活動(dòng)支點(diǎn)調(diào)節(jié)模塊、杠桿、推桿；所述信號(hào)采集元件包括采集制動(dòng)踏板位移與速度信息的傳感器以及采集制動(dòng)主缸壓強(qiáng)信息的傳感器；所述電控直線運(yùn)動(dòng)模塊兩端分別與制動(dòng)踏板和杠桿相連；所述活動(dòng)支點(diǎn)調(diào)節(jié)模塊與杠桿以平面高副形式相連，高副中接觸點(diǎn)即為杠桿支點(diǎn)；所述杠桿與推桿相連，所述推桿與制動(dòng)主缸的第一活塞相連；所述電控單元ECU所控制的執(zhí)行器包含電控直線運(yùn)動(dòng)模塊與活動(dòng)支點(diǎn)調(diào)節(jié)模塊的電機(jī)。

進(jìn)一步，所述電控直線運(yùn)動(dòng)模塊包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)和將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)的第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；

所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、絲杠—螺母或滾珠絲杠。

所述活動(dòng)支點(diǎn)調(diào)節(jié)模塊包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)和將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)的第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是帶自鎖功能的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)或絲杠—螺母機(jī)構(gòu)，或不帶自鎖功能而附加一鎖止機(jī)構(gòu)的齒輪齒條機(jī)構(gòu)或滾珠絲杠。

所述活動(dòng)支點(diǎn)調(diào)節(jié)模塊中設(shè)置有一滾子或凸輪，該滾子或凸輪位于其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的直線運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上，滾子或凸輪外緣與杠桿外緣相接觸或者與杠桿內(nèi)導(dǎo)向槽內(nèi)側(cè)相接觸，形成一對(duì)平面高副，其中滾子或凸輪為主動(dòng)件，杠桿為從動(dòng)件。

在所述杠桿上設(shè)支點(diǎn)為O，杠桿與電控直線運(yùn)動(dòng)模塊連接點(diǎn)為A，杠桿與推桿連接點(diǎn)為B，則點(diǎn)O到點(diǎn)A的距離大于點(diǎn)O到點(diǎn)B的距離，且在順著杠桿的方向上點(diǎn)A與點(diǎn)O分布在點(diǎn)B的兩側(cè)。

所述制動(dòng)主缸經(jīng)過ABS/ESC模塊與車輛輪邊制動(dòng)器液壓耦合。

還包括故障診斷系統(tǒng)，當(dāng)某個(gè)制動(dòng)部件失效發(fā)生故障時(shí)，將故障信息傳遞給電控單元；

優(yōu)選地，還包括故障報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)故障診斷系統(tǒng)診斷出機(jī)械式電機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，報(bào)警裝置啟動(dòng)，第一時(shí)間給駕駛員提供報(bào)警。

上述的可調(diào)杠桿支點(diǎn)的機(jī)械式電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)，還包括失效保護(hù)裝置，當(dāng)失效情況發(fā)生以及某些制動(dòng)部件發(fā)生故障時(shí)能夠讓駕駛員踩踏板的力傳輸?shù)街苿?dòng)系統(tǒng)中，進(jìn)行一定強(qiáng)度的制動(dòng)。