[發明專利]電機提供制動踏板行程模擬的伺服制動裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 202110559956.5
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113147714B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 丁能根;張凱;沈建州
• 申請（專利權）人: 南京經緯達汽車科技有限公司
• 主分類號: B60T13/74
• 分類號: B60T13/74;B60T7/08;B60T8/40
• 代理公司: 蘇州根號專利代理事務所(普通合伙) 32276
• 代理人: 仇波

本發明公開了一種電機提供制動踏板行程模擬的伺服制動裝置，它包括伺服電機、踏板行程模擬總成、踏板行程傳感器、機械總成和制動主缸；踏板行程傳感器獲取踏板行程，模擬電機輸出扭矩通過傳動機構、第一滑動件、推桿、制動踏板連接組件傳至踏板，產生制動踏板感；伺服電機輸出扭矩，經助力傳動組件、第二滑動件、頂桿轉換成推力，用于驅動制動主缸產生制動壓力，實施伺服制動。本發明可在自主制動模式、線控制動模式、助力制動模式下工作，并且具有失效備份人力制動功能，其中踏板行程模擬總成可容易實現優異的踏板感。本發明結構簡單、占用空間小、成本低、制動響應快，可滿足智能駕駛與高級駕駛輔助功能的制動要求。

技術領域

本發明涉及汽車制動技術領域，尤其是涉及一種電機提供制動踏板行程模擬的伺服制動裝置及其控制方法。

背景技術

隨著汽車電子的不斷發展，高級駕駛輔助系統(ADAS)和自動駕駛系統(ADS)等智能汽車系統對汽車的制動提出了更高的制動要求，采用真空助力的常規制動系統已經不能適應現代電動汽車和智能汽車的需要。對于電動汽車，由于真空助力制動系統制動踏板與制動器之間不解耦或非線控，無法做到在不影響制動踏板感覺的前提下最大程度地回收制動能量。而對于智能汽車，由于自主緊急制動(AEB)、自適應巡航控制(ACC)等系統以及自動駕駛系統都要求在無駕駛員操縱制動踏板的情況下能夠實施自主制動，而真空助力制動系統也不能滿足該要求。

近年來，相繼出現了類似于博世iBooster的電液伺服制動系統，這些新型電液制動裝置普遍利用純彈簧結構、彈簧加緩沖橡膠塊組成的結構實現踏板行程模擬，但彈簧的彈力較大且阻尼太小，導致駕駛員在踏板回程時彈簧力使踏板回位太快，形成踏板頂腳感較重，很難實現比真空助力器制動系統更好的踏板感。少數電液伺服裝置嘗試采用液壓缸模擬踏板行程，其裝置往往通過多個電磁閥、復雜的內外部管路實現，其結構復雜、成本高，且電磁閥壽命相對較短，很難滿足車輛的制動要求，增加的液壓管路同時也增加了制動安全風險因素。

發明內容

本發明目的是滿足高級駕駛輔助系統(ADAS)和自動駕駛系統(ADS)的制動需求，提供一種電機提供制動踏板行程模擬的伺服制動裝置及其控制方法，該伺服制動裝置可以很容易地實現優異的踏板感，可以在自主制動模式、線控制動模式、助力制動模式下工作，并且具有失效備份人力制動模式的功能，以滿足不同工況下的制動需求。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種電機提供制動踏板行程模擬的伺服制動裝置，包括伺服電機、踏板行程模擬總成、踏板行程傳感器、機械總成和制動主缸，其中：

所述踏板行程模擬總成包括模擬電機、傳動機構、踏板行程模擬齒輪(306)及行程傳感器齒輪；所述模擬電機通過所述傳動機構與所述踏板行程模擬齒輪傳動；所述踏板行程模擬齒輪與所述行程傳感器齒輪嚙合傳動；所述踏板行程傳感器設置在所述行程傳感器齒輪的外側；

所述機械總成包括殼體部件、人力總成部件及助力總成部件；所述人力總成部件包括制動踏板連接組件、第一回位彈性件、推桿、滑動設置在所述殼體部件內并與所述推桿固定連接的第一滑動件、滑動設置在所述殼體部件內并可被所述推桿推動的第二滑動件、與所述第二滑動件固定連接的頂桿、用于令所述頂桿回位的第二回位彈性件，所述頂桿用于驅動所述制動主缸產生制動壓力；所述助力總成部件包括設置在所述殼體部件內的助力傳動組件，所述伺服電機通過所述助力傳動組件驅動所述第二滑動件；其中，所述第一滑動件與所述踏板行程模擬齒輪傳動配合；在所述第一回位彈性件和第二回位彈性件的預壓力作用下，所述推桿的前端面與所述第二滑動件對應的受力面之間設有間隙S。