[发明专利]具有失效备份的电机驱动液压腔的主动制动力调节系统

说明书

技术领域

本发明属于汽车制动技术领域，具体涉及一种具有失效备份的电机驱动液压腔的主动制动力调节系统。

背景技术

现代汽车上广泛使用的液压制动系统包括制动踏板，真空助力器，制动主缸，液压管路，制动轮缸，电磁阀等几部分组成，尽管传统制动系统已经成为一项非常成熟的技术。但该系统也存在一些问题：比如机械部件较多，液压管路复杂，真空助力器体积比较大，尤其在集成电控功能后，系统更加复杂，布置装配难度大。针对传统制动系统在应对当下复杂的行车环境所面临的问题，不少研究人员都对未来制动系统的发展进行了探索，力图突破传统结构上的不足。

随着科技的进步，线控制动系统越来越受到人们的青睐。如电子机械式制动系统(EMB)采用电机作为制动执行机构，取消了传统的液压制动管路，具有响应快，结构简单的特点。电子液压制动系统(EHB)是通过蓄能器提供高压加压，高速开关电磁阀控制轮缸压力，保留了液压管路，具有响应快，可靠性高的特点。但EMB由于系统中采用了大量的电子器件，因此在制动失效时的备份过于复杂，成本过高；EHB由于其直接控制轮缸压力，应用的电磁阀数量过多，液压管路过于繁锁，使得系统过于庞杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构紧凑、布置方便、失效备份简单且具有多功能的具有失效备份的电机驱动液压腔的主动制动力调节系统。

本发明是这样实现的：

一种具有失效备份的电机驱动液压腔的主动制动力调节系统，包括制动器外壳体、电机、液压源、电磁阀和轮缸，它还包括制动踏板模拟器和运动转换机构；其中，制动器外壳体为圆筒状，与制动踏板模拟器连接；电机分别与电子控制单元和运动转换机构连接，在电子控制单元的控制下转动，为运动转换机构提供动力；运动转换机构将电机的旋转运动转化为直线运动；制动踏板模拟器安装在运动转换机构前端，用于模拟制动感觉和获得驾驶员的制动意图，当电机失效时，实现车轮制动；液压源与运动转换机构连接，用于补偿液压泄露；制动轮缸共四个，四个制动轮缸分别通过电磁阀与运动转换机构连接，在电子控制单元的控制下，为车轮实现制动提供动力。

如上所述的制动踏板模拟器包括制动踏板、踏板推杆、模拟器端面、套筒、模拟器主销轴、模拟器壳体、阻尼元件、踏板位移传感器和踏板模拟器阻尼弹簧；制动踏板与踏板推杆的前端连接，在驾驶员踩踏下带动踏板推杆运动；模拟器端面为圆盘状，中心处开有通孔，与套筒的前端固定连接；套筒为圆筒状，前端端面开有锥形孔，中部外侧设有卡环，卡环的前端顶在与模拟器壳体的前端内壁上，在后段的中部开有盲孔作为模拟器主销轴安装孔；踏板推杆的后端穿过模拟器端面中部的通孔与套筒的前端连接；模拟器壳体为两端开口的圆筒状，前后两端开口的尺寸分别与套筒的外径和模拟器主销轴后端的外径相一致，后端开有螺纹孔作为锁止活塞左端长杆安装孔；模拟器主销轴为圆柱体，前部安装在套筒中部的通孔内，后端外径较模拟器主销轴主体部分外径小3～5mm，后端安装在模拟器壳体为后端的开口内，在模拟器主销轴后端端面的中心处开有圆形凹槽作为阻尼元件安装孔；踏板模拟器阻尼弹簧套装在套筒和模拟器主销轴外，前端顶在套筒卡环的后端端面上，后端顶在模拟器壳体为后端内壁上，为驾驶员制动提供反作用力来模拟传统车的制动感觉；制动踏板模拟器的踏板位移传感器通过支架与制动踏板的杠杆相连，并固定安装在模拟器壳体为底部端面上；阻尼元件安装在模拟器主 销轴后端的阻尼元件安装孔内，与活塞推杆安装位置相对应。

如上所述的运动转换机构包括滚珠螺旋副和液压腔活塞，液压腔活塞安装在滚珠螺旋副内部；其中，滚珠螺旋副包括液压腔和外螺母；其中，液压腔为滚珠丝杠中空结构，螺杆内加工一个直径20mm、长度50mm的容腔，容腔内部结构与传统柱塞式制动主缸容腔一致，包括前腔和后腔；液压腔中部外侧开有螺旋槽作为外螺母安装槽；在液压腔尾部的上下两侧分别开有两个沟槽作预紧机构安装孔；外螺母套装在液压腔的外螺母安装槽内，与液压腔配合实现滚珠螺旋副。

如上所述的电机为中空结构，套装在外螺母外侧，电机转子与外螺母集成为一体，电机的扭矩和动态响应匹配整个制动系统的需求。

如上所述的液压腔活塞为通用活塞结构，安装在液压腔内，并与液压腔内部匹配安装，它的一端通过联接销和活塞固定杆连接，限制液压腔的移动。