[發(fā)明專利]一種用于分布式復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)的伺服制動(dòng)缸、制動(dòng)系統(tǒng)及制動(dòng)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810451624.3
• 申請(qǐng)日: 2018-05-12
• 公開（公告）號(hào): CN108443368A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧偉文;丁能根
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波多維吉汽車科技有限公司
• 主分類號(hào): F16D65/14
• 分類號(hào): F16D65/14;F16D121/02;F16D127/00
• 代理公司: 天津創(chuàng)智天誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12214
• 代理人: 陳昌娟

本發(fā)明公開了一種用于分布式復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)的伺服制動(dòng)缸、制動(dòng)系統(tǒng)及制動(dòng)方法。其中，所述伺服制動(dòng)缸包括殼體、電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、由螺母和絲杠組成的滾珠絲桿總成、軸承、擋圈、活塞、缸體和回位彈簧；所述活塞的中心形成有內(nèi)孔，所述內(nèi)孔包括漸縮的第一圓錐面、圓柱面和漸擴(kuò)的第二圓錐面，所述絲桿的左端沿軸向延伸依次形成漸縮的第三圓錐面、圓柱面、漸擴(kuò)的第四圓錐面，所述第一圓錐面與第四圓錐面配合形成輸出閥，所述第二圓錐面與第三圓錐面配合形成輸入閥。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、控制靈活、制動(dòng)響應(yīng)快、制動(dòng)壓力控制精度高、失效防護(hù)能力可靠、制造成本低等優(yōu)點(diǎn)，使智能駕駛汽車在制動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性好，可靠性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于分布式復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)的伺服制動(dòng)缸、制動(dòng)系統(tǒng)及制動(dòng)方法。

背景技術(shù)

近年來，智能汽車受到前所未有的關(guān)注和重視。世界汽車主要生產(chǎn)國甚至一些沒有汽車工業(yè)的國家都把汽車的網(wǎng)聯(lián)化和智能駕駛作為重要的戰(zhàn)略方向加以規(guī)劃和扶持。按照國際汽車工程師協(xié)會(huì)的劃分，智能駕駛汽車被劃分為五級(jí)，即駕駛輔助(1級(jí))、部分自動(dòng)化(2級(jí))、有條件自動(dòng)化(3級(jí))、高度自動(dòng)化(4級(jí))和完全自動(dòng)化(5級(jí))。就制動(dòng)系統(tǒng)而言，各個(gè)級(jí)別的智能駕駛都要求汽車具備自主制動(dòng)功能，即在駕駛員未操控制動(dòng)控制裝置的情況下對(duì)全部或部分車輪實(shí)施制動(dòng)。目前能夠?qū)嵤┳灾髦苿?dòng)的裝置主要包括電子液壓制動(dòng)(EHB)、電子機(jī)械制動(dòng)(EMB)、電子穩(wěn)定控制(ESC)的液壓控制單元以及各類電液伺服制動(dòng)系統(tǒng)等。

EHB一般采用高壓儲(chǔ)液罐作為供能裝置，其壓力由電動(dòng)液壓泵產(chǎn)生，必要時(shí)可以實(shí)施主動(dòng)制動(dòng)。制動(dòng)時(shí)將高壓儲(chǔ)液罐的制動(dòng)液導(dǎo)入主缸推動(dòng)其活塞或直接輸送給輪缸，依靠控制裝置調(diào)節(jié)輪缸的制動(dòng)壓力。采用踏板行程模擬器為駕駛員提供制動(dòng)踏板感覺(即通常所說的“路感”)，且具有人力備份制動(dòng)的功能。當(dāng)EHB系統(tǒng)失效時(shí)，使用備用的人力液壓制動(dòng)系統(tǒng)。此類制動(dòng)系統(tǒng)因需要高壓儲(chǔ)液罐以及額外的備份液壓系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不是很緊湊。高壓儲(chǔ)液罐使制動(dòng)系統(tǒng)能很快建立制動(dòng)壓力，可以縮短制動(dòng)距離，但在發(fā)生碰撞等情況下可能導(dǎo)致高壓泄漏威脅乘員安全，存在安全隱患。另外，用于高壓儲(chǔ)液罐的泵及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)即使在未制動(dòng)時(shí)也需頻繁工作，其使用壽命受到影響。

EMB的執(zhí)行機(jī)構(gòu)分散布置在各車輪附近，屬于分布式制動(dòng)系統(tǒng)的一種。分布式制動(dòng)系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是下一代制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展方向。因所有車輪制動(dòng)力可以獨(dú)立控制和調(diào)節(jié)，分布式制動(dòng)系統(tǒng)具有控制靈活、制動(dòng)力控制精度高等優(yōu)點(diǎn)；分布式制動(dòng)系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)靠近車輪制動(dòng)器，因此制動(dòng)響應(yīng)快且制動(dòng)壓力動(dòng)態(tài)特性好；與傳統(tǒng)的雙回路制動(dòng)系統(tǒng)相比，四輪獨(dú)立制動(dòng)的分布式制動(dòng)系統(tǒng)相當(dāng)于是一個(gè)“四回路”系統(tǒng)，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可靠性。EMB系統(tǒng)一般依靠控制裝置控制電機(jī)帶動(dòng)減速增扭等轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，直接將制動(dòng)器的制動(dòng)塊壓靠在制動(dòng)盤上產(chǎn)生制動(dòng)力。因不需要制動(dòng)液和液壓管路，EMB系統(tǒng)具有制動(dòng)器初始?jí)毫r(shí)間短、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，甚至超過了依靠液壓泵輸出液壓力的EHB。德國大陸特維斯公司、西門子公司和美國德爾福公司等全球各主要汽車零部件公司都相繼研制出各自的EMB原型樣機(jī)。此類制動(dòng)系統(tǒng)需要復(fù)雜的機(jī)械轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)才能產(chǎn)生制動(dòng)力，雖然響應(yīng)速度快，但失效防護(hù)能力難以獲得汽車制造商的信賴。采用EMB后無法繼續(xù)使用傳統(tǒng)的制動(dòng)器，需要重新開發(fā)新式的制動(dòng)器以及使用高性能的電源，制造成本較高。由于這些原因，EMB迄今未在量產(chǎn)汽車上得到應(yīng)用。

雖然裝有驅(qū)動(dòng)防滑控制(ASR)和基于差壓制動(dòng)的ESC汽車能夠通過它們的液壓控制單元(HCU)實(shí)施主動(dòng)制動(dòng)，但其壓力建立時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，而且因其電磁閥不適宜長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作故難以滿足智能駕駛汽車的自主制動(dòng)需要。此類液壓控制單元利用柱塞泵實(shí)施主動(dòng)制動(dòng)，工作時(shí)噪聲較大是其另一個(gè)缺點(diǎn)。