[實用新型]一種帶轉矩傳感器的制動系統電伺服驅動裝置

有效

• 申請號: 201720655913.6
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN206797353U
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 施國標;王帥;周瓏
• 申請（專利權）人: 北京奧特尼克科技有限公司
• 主分類號: B60T7/04
• 分類號: B60T7/04;B60T13/74
• 代理公司: 北京愛普納杰專利代理事務所(特殊普通合伙)11419
• 代理人: 王玉松

技術領域

本實用新型屬于汽車底盤技術制動領域，具體涉及一種帶轉矩傳感器的制動系統電伺服驅動裝置。

背景技術

汽車的制動系統中對于駕駛員制動的需求，一般需要通過真空助力器進行放大，推動制動主缸活塞進而將制動力通過液壓管路傳遞到各個車輪剎車片。其中真空助力器作為一個關鍵零部件結構復雜，占用空間大，真空源一般由發動機進氣歧管產生。在環境和能源的雙重壓力下，電動汽車的發展成為必然，各個系統零部件的電動化和智能化是電動汽車能夠發展的前提。因此電動車制動系統也需要進行電動化設計，目前的技術方案是由電機帶動真空泵為真空助力器提供真空源。但是這種方案存在諸多的缺點，一方面，方案結構復雜包括真空泵、真空助力器及制動系統本體等諸多零部件，對于系統的布置和可靠性提供了挑戰，成本也相對較高；另一方面，系統耗能較大，電能需要轉化為壓力才能實現對制動系統的助力，并且在此過程中，管路中需要維持一定的壓力，電動真空泵的噪音明顯。

事實上，真空助力器的作用目的是對駕駛員制動力的助力，這一點和轉向系統的所需要的助力思路相類似，轉向系統已經實現了電動助力的普及，借鑒電動轉向系統的結構和控制方法來開發制動系統的驅動裝置具有很好的實現性。

針對以上問題，本實用新型設計了一種帶轉矩傳感器的制動系統電伺服驅動裝置方案，提供一種真空助力器的替代裝置，能夠提高制動系統的性能和節能性，特別是對于駕駛員踏板力的采集上采用轉矩傳感器的方式，本實用新型能夠支持基于力伺服的常規助力制動和基于位置伺服的智能制動兩種模式，對于底盤系統的集成設計以及自動駕駛提供了良好的制動系統執行機構的解決方案，其技術對于制動系統的電動化和智能化具有良好應用前景和市場化前景。

實用新型內容

本實用新型的目的在于研發一種能夠在傳統車特別是電動車上能夠替代制動系統中真空助力器而為駕駛員提供制動助力，而且能夠用在輔助駕駛或無人駕駛中提供主動制動的電動伺服驅動裝置。

為實現上述目的，本實用新型的具體方案如下：

一種帶轉矩傳感器的制動系統電伺服驅動裝置，所述裝置包括豎直布置的蝸輪蝸桿傳動部、設于所述蝸輪蝸桿傳動部下端的助力部、設于所述蝸輪蝸桿傳動部上端的推桿部和設于所述蝸桿輸入端的助力電機；所述蝸輪蝸桿部包覆在助力殼體內，所述助力殼體由轉矩傳感器殼體扣合，助力殼體和轉矩傳感器殼體沿其豎直軸向上從上至下依次穿設有第一級齒輪、轉矩傳感器、閥芯、扭桿、閥套、蝸輪和助力小齒輪；所述助力部包括部分穿過所述主殼體的助力殼體，所述助力殼體內設有水平布置且與所述助力小齒輪嚙合的助力齒條，所述助力齒條的兩端分別設有齒條回位彈簧支撐板和第一滑動軸承，所述第一滑動軸承上套設有第一卡簧；所述齒條回位彈簧支撐板相對于所述助力齒條的另一側設有制動主缸，所述制動主缸上設有制動油罐；所述推桿部包括部分穿過所述主殼體的推桿殼體，所述推桿殼體內設有與所述助力齒條平行布置且與所述第一級齒輪嚙合的第一級齒條，所述第一級齒條的兩端分別設有第二滑動軸承和第一級齒條回位彈簧，所述第二滑動軸承外側同軸的扭矩傳感器殼體內孔套接有第二卡簧；所述助力電機的輸出軸設有蝸桿，所述蝸桿水平且與所述第一級齒條垂直布置，所述蝸桿與蝸輪嚙合，所述蝸桿的末端設有蝸桿支撐軸承，所述蝸桿與所述蝸桿支撐軸承之間設有蝸桿支撐環。

進一步地，所述轉矩傳感器外設有轉矩傳感器殼體，所述轉矩傳感器包括內芯和外環，所述內芯與所述閥芯固定連接，所述轉矩傳感器的外環與所述閥套固定連接，所述閥芯和所述閥套之間通過所述扭桿相連。

進一步地，所述裝置還包括用于測量踏板深度的踏板位置傳感器，保證裝置能夠實時的檢測駕駛者的制動情況，并在輔助駕駛或自動駕駛等需要主動制動的工況下測量電伺服驅動裝置的執行情況。

進一步地，所述踏板位置傳感器安裝于所述助力小齒輪的下端，直接測量蝸輪的轉角，轉角的大小即反映了踏板的深度大小。

進一步地，所述轉矩傳感器外設有霍爾元件，借鑒轉向中常用的力矩方式，對扭桿直徑、長度等進行匹配以適應制動系統中駕駛員踏板力的變化范圍，力矩測量采用非接觸式霍爾傳感器的方式，將扭桿受力產生的變化由霍爾元件感知轉化為電信號送給控制器。

進一步地，所述第一級齒輪的上方穿設有第一級齒輪支撐軸承，所述助力小齒輪的下方穿設有助力小齒輪支撐軸承。

進一步地，所述制動主缸的制動主缸推桿指向所述回位彈簧支撐板且環繞設有第二級齒條回位彈簧，所述第二級齒條回位彈簧的兩端分別設于所述制動主缸和所述齒條回位彈簧支撐板上。