[发明专利]一种踏板位移主动控制的电子液压制动系统有效
申请号: | 201410008747.1 | 申请日: | 2014-01-08 |
公开(公告)号: | CN103754204B | 公开(公告)日: | 2017-02-22 |
发明(设计)人: | 熊璐;钱超;徐松云;余卓平 | 申请(专利权)人: | 同济大学 |
主分类号: | B60T8/17 | 分类号: | B60T8/17;B60T8/1755;B60T13/66 |
代理公司: | 上海智信专利代理有限公司31002 | 代理人: | 吴林松 |
地址: | 200092 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 踏板 位移 主动 控制 电子 液压 制动 系统 | ||
技术领域
本发明属于汽车技术领域,涉及汽车制动技术,尤其是一种踏板位移主动控制的电子液压制动系统。
背景技术
由于石油的枯竭及环境的破坏等问题,节能、环保等优势使电动车成为汽车工业未来发展的主要方向。为了提高能源利用率、节约资源、保护环境,各国的汽车工业都在大力研发电动汽车,由于电机、电池技术等的限制,电动汽车续驶里程短、成本高这两个问题阻碍了电动汽车的普及与商业化。
复合制动通常是由一套电机制动系统与一套液压制动系统组成的。由于电动汽车上装有大功率驱动电机,所以在汽车减速制动时,可利用电机拖滞进行制动。同时由于制动时电机的拖滞,将电源反接,产生反向电动势,使电动机转变为发电机,进行发电,将汽车的动能转换成为电能储存进蓄电池中,即再生制动或者是制动能量回收。这些储存的电能可以大量地增加汽车的续驶里程,改变电动汽车续驶里程短,电池尺寸大的缺点。在电池技术还不够完善的今天,能够极大的弥补电池技术欠缺所带来的问题。
复合制动系统主要分为油门踏板式和制动踏板式,制动踏板式又分为全解耦复合制动系统和未解耦复合制动系统。
油门踏板复合制动系统是通过油门踏板作为驱动电机制动介入信号源,该系统对原有制动系统改动较小,控制方便,但是其不符合驾驶员的传统制动踏板感觉,并且可回收的能量也少。
未解耦型复合制动系统一般是在原有的制动助力零件上加载一定的空行程,在此段空行程里由驱动电机提供再生制动力,克服这段空行程后液压制动介入,与再生制动一起提供总的制动力,这种复合制动系统保留了踏板和液压系统的机械连接,可靠性和安全性高,但是其可回收的制动能量少,与传统的制动踏板感觉有偏差。
全解耦复合制动系统属于电子液压制动系统,Bosch公司的HAS hev系统和TRW公司的SCB系统都属于全解耦式,其制动踏板与液压系统完全没有机械连接,一般是通过安装高压蓄能器配合电机与泵对液压系统的制动输入力进行主动控制,其回收的制动能量多,制动响应快,能够准确识别驾驶员的制动意图和模拟踏板感觉,但高压蓄能器技术还不成熟,可靠性和安全性还存在隐患,另外其增加了多个电磁阀也提高了控制的难度和失效的风险。
在电子液压制动系统中用电机和机械结构代替高压蓄能器、泵、液压管路和电磁阀,也能实现液压力的主动控制和调节,通过控制线路传递信号,用电机驱动机械结构来推动主缸,制动踏板与主缸间没有液压管路,不存在液压管路泄露、高压蓄能器安全隐患、电磁阀失效等问题,其结构简单,无需对主缸进行改动,降低了成本,且机械连接的可靠性和安全性相比于全解耦式更高,通过ECU直接控制,易于实现ABS、TCS、ESP、ACC等功能。这种形式的复合制动系统前景光明,是未来制动系统重要的发展方向。
当主缸液压力驱动模块的电机采用带有自锁的传动机构时,在自锁时受力有波动,无法通过力控制达到良好的控制效果,故开发了一种踏板位移主动控制的电子液压制动系统,通过模拟理想的踏板力/踏板位移关系图,给驾驶员优良的踏板感觉,且能最大化的回收制动能量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种踏板位移主动控制的电子液压制动系统,目的是回收更多的制动能量、提高系统响应时间、准确识别驾驶员的制动意图,实现液压力和踏板位移的主动控制,给驾驶员良好的制动感觉,制动踏板和主缸间采用机械连接,保证了安全性和可靠性。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:一种踏板位移主动控制的电子液压制动系统,包括:制动踏板;用于获取驾驶员踩下制动踏板位移的踏板位移传感器;用于获取第二直线运动模块位移的位移传感器;制动主缸,其经过ABS/ESP模块与车辆轮边制动器液压耦合;第一电控直线运动模块,其通过运动调节机构与连杆铰接,从而与制动主缸相连,与第二电控直线运动模块协同来调节主缸的液压制动力大小,该模块的电机能够主动控制踏板位移,以此模拟制动踏板感觉;第二电控直线运动模块,其通过连杆与制动主缸相连,并且根据踏板位移传感器的信号来调节主缸的液压制动力大小;ABS/ESP模块,所述制动主缸通过第一、第二液压管路连接到所述防抱死制动系统/电子稳定性控制系统模块,调节各轮缸的液压制动力;电控单元ECU,接收踏板位移传感器和液压力传感器测得的信号,计算出此次制动中液压制动力的大小以及第一、第二电控直线运动模块各自的运动位移。
优选地,所述第一电控直线运动模块包括电控单元ECU、电机和直线运动机构,所述电机接受电控单元ECU发出的调节力矩信号控制直线运动机构。
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