[实用新型]一种基于直流电机的汽车制动助力装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽车制动助力装置，特别是关于一种适用在汽车自动制动过程中的基于直流电机的汽车制动助力装置。 

背景技术

在现有的汽车制动助力技术中，一般是利用真空制动助力器或液压制动助力器为驾驶员提供制动助力，这两种形式的制动助力器优点在于制动助力明显，缺点在于体积比较大，在发动机舱容量已经十分局促的情况下，真空助力器或液压助力器的存在，无疑给狭小的发动机舱中各种装置的布置带来了不便。而目前用于自适应巡航控制或主动避撞控制等驾驶辅助系统的汽车自动制动装置也主要是通过对真空助力器或液压助力器的电控改造实现的，比如电子真空助力器（EVB）或电子液压制动（EHB）等，以上方式由于涉及复杂的气动或液压控制，往往控制效果不够理想，同时机构比较复杂，成本较高。 

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种不影响驾驶员正常制动功能、可靠性高、控制效果好且结构简单、安装方便的基于直流电机的汽车制动助力装置。 

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种基于直流电机的汽车制动助力装置，其特征在于：它包括一直流电机制动助力器和一直流电机控制器；所述直流电机制动助力器包括一直流电机，所述直流电机的定子的两端设置有一轴承，所述定子和轴承均与所述直流电机的外壳固定，所述直流电机的外壳固定在汽车驾驶室和汽车发动机之间的隔板上，所述直流电机的转子为空心且其内壁上设置有斜齿，所述转子内设置有一与所述斜齿相啮合的助力推杆，所述助力推杆的一端穿过所述隔板与汽车的刹车总泵活塞推杆接触，所述助力推杆的另一端连接汽车的刹车踏板，所述刹车踏板底部设置有一压力传感器，所述压力传感器的输出端连接汽车车载CAN总线；所述直流电机控制器包括一单片机、一CAN总线收发外围电路和一电机PWM驱动外围电路，所述CAN总线收发外围电路从所述车载CAN总线中接收来自所述压敏传感器的压力值并发送给所述单片机，所述单片机依据预先设置的汽车制动系统参数产生一与所采集的压力值成正比的TTL类型的PWM信号并发送到所述电机PWM驱动外围电路，所述TTL类型的PWM信号经过电机PWM驱动外围电路转化为MOS类型的PWM信号后，发送给所述直流电机控制其工作。 

所述CAN总线收发电路的CANL端连接所述车载CAN总线的低端，CANH端连接所述车载CAN总线的高端，所述CAN总线收发电路的输出端连接所述单片机的输入端，所述CAN总线收发电路的接地端和供电电压端分别连接地线和电源，且在所述接地端 和供电电压端之间连接有一滤波稳压电路，所述滤波稳压电路采用两电容并联连接。 

所述电机PWM驱动外围电路包括一信号转换装置、一光隔元件和一MOSFET管，所述信号转换装置将所述单片机发出的TTL类型的PWM信号转换成MOS类型的PWM信号，所述单片机的输出端连接所述信号转换装置的输入端，所述信号转化装置的输出端连接所述光隔元件的负极，所述光隔元件的正极通过一限流电阻与电源相连，所述光隔元件集电极连接汽车蓄电池的正极，所述光隔元件的发射机通过一限流电阻连接地线，同时，所述光隔元件的发射极并联连接所述MOSFET管的栅极，其漏极并连接所述直流电机负极和汽车蓄电池的负极，且在漏极与所述车载蓄电池之间连接有一二极管，所述直流电机的正极连接所述汽车蓄电池的正极。 

所述助力推杆与直流电机转子的斜齿螺纹升角满足以下条件： 

上述公式中，ψ为螺纹升角， 为当量摩擦角，f_v为螺旋副的当量摩擦系数。 

所述CAN总线收发外围电路采用PCA82C250芯片U2，所述信号处理装置采用SN7407N芯片U3，所述光隔元件采用TLP521芯片U4，所述MOSFET管采用的型号为IRFZ48N。