[发明专利]一种具有复合功能的电动助力制动系统

说明书

技术领域

本发明涉及车辆工程领域，特别是一种具有复合功能的电动助力制动系 统。

背景技术

随着电动汽车和智能汽车的发展，对制动系统提出了新的要求，如能够 自主产生需要的制动力(主动制动)，能够实现制动能量回收功能，以及能够 匹配底盘主动安全系统的功能，例如，制动防抱死系统(ABS，Anti-lock BrakingSystem)驱动防滑控制(ASR，AccelerationSkidcontrolsystem)、 车辆稳定性控制系统(ESC，ElectronicStabilitycontroller)及自适应 巡航控制(ACC，AdaptiveCruiseControl)等。

传统的液压制动系统采用的是真空助力器和主缸、轮缸系统。其中，真 空助力器需要通过发动机抽取真空度。然而，电动汽车取消了传统的发动机 结构，采用电动机作为驱动装置，这就使得传统液压制动的真空助力器失去 了功能；同时，由于电动汽车再生制动功能需求，要求在制动能量回收控制 过程中，尽量采用电机反拖产生的再生制动力，并同时不希望驾驶员通过踩 踏板而促动轮缸夹紧制动盘产生的摩擦制动力参与制动过程，这就需要制动 系统能实现摩擦制动力和再生制动力的解耦。

因此，可以看出传统的制动系统已经不能满足电动汽车及智能汽车的发 展需求。真空泵系统体积较大，功能单一，不能与ABS/ESC、ACC(或类似产品) 集成控制。

近年来，很多电动汽车采用真空泵代替发动机抽取真空助力器的真空度， 来保证制动系统的助力功能。然而，真空泵方案为了保证真空度需要电机阶 段性的工作，即在驾驶员不制动的工况下，电机也需要工作；并且该系统在 连续制动时，制动压力会逐渐衰减，可能带来安全隐患。同时，真空泵系统 的体积较大，不利于节省空间，也不能和底盘其他控制系统集成。

另外，也有少数汽车采用电动助力、液压助力等其它形式的助力装置， 如日产的e-ACT制动系统。然而，电动助力或者液压助力系统，不能实现摩 擦制动力和再生制动力的解耦，大大影响了电动汽车的再生制动功能。

线控制动系统，如电子液压制动系统EHB和电子机械制动系统EMB，能够 很好的满足电动车的上述需求，然而，线控制动系统的结构复杂，制造成本 高，如EHB系统由踏板模拟器、电机、泵、高压蓄能器、以及10个电磁阀组 成，液压回路非常复杂。EMB系统由四套电机、减速机构和运动转换机构组成， 如果考虑失效备份，还需要四套传统的液压制动系统，成本较高。

单纯的电动助力系统难以实现摩擦制动力和再生制动力的解耦，大大影 响了电动汽车的再生制动功能。线控制动系统在匹配电动汽车及智能汽车有 一定的优势，然而线控制动系统的制造成本较高，结构复杂，失效防护能力 难以获得汽车制造商的信赖。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有复合功能的电动助力制动系统，可以实 现基本助力制动功能，主动制动功能，再生制动功能，失效备份功能。同时 可以与制动防抱死系统，车辆稳定性控制系统集成实现主动安全控制。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明公开了一种具有复合 功能的电动助力制动系统，包括了制动踏板位移传感器1、制动踏板2、踏板 行程模拟器3、电动助力总成4、主缸5、轮缸6、液压控制单元7、储液罐8、 电机9、减速增扭机构10、电子控制单元11、常开电磁阀12、常闭电磁阀13、 车载其他传感器14组成，制动踏板位移传感器1安装在制动踏板2的转轴处， 踏板行程模拟器3设置在制动踏板2和电动助力总成4之间，主缸5与液压 控制单元7通过制动管路连通，液压控制单元7通过制动管路与四个轮缸6 相连接，储液罐8分别通过常开电磁阀12和常闭电磁阀13通过进油孔与踏 板行程模拟器3的前腔和后腔相连，电机9、制动踏板位移传感器1和车载其 他传感器14均通过电线与电子控制单元11相连，电机9通过减速增扭机构 10和电动助力总成4相连。

其中，踏板行程模拟器3包括踏板行程模拟器壳体301、前活塞302、前 活塞回位弹簧303、后活塞304、后活塞回位弹簧305组成。

其中，电动助力总成4包括电动助力总成壳体401、套筒402、齿条403、 助力总成推杆404、推杆回位弹簧405、缓冲块406、反应盘407、主缸推杆 408、主缸推杆回位弹簧409、主缸推杆位移传感器410、齿轮411组成。