[发明专利]一种基于双转子电机的电动助力制动系统

说明书

本发明提供了一种基于双转子电机的电动助力制动系统，壳体内部采用永磁无刷双转子电机代替单转子电机，外转子与主缸相连实现制动助力，内转子与制动踏板相连实现踏板感觉模拟，壳体内设置电动三爪卡盘，当双转子电机因故障失效时仍可以通过控制电动三爪卡盘的动作，使驾驶员的制动力直接作用于主缸，产生制动力，由于内转子和外转子可以分别控制，使制动助力和制动感觉反馈互不干扰，方便地实现了驾驶员制动力与电机制动力的耦合与解耦，省去了现有技术中为实现上述功能的踏板感觉模拟器等复杂零部件，结构简单，尺寸小，便于实车布置，实现主动制动和失效备份等功能，还能有效地集成ESP、ACC等主动控制技术，实现车辆智能化控制。

技术领域

本发明属于车辆工程领域中的汽车制动装置领域，涉及一种基于双转子电机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快速发展，传统的真空助力器式的液压制动系统已经不能满足要求。电子液压制动(EHB)和电子机械制动(EMB)也由于高能耗、无失效保护等问题被制约了发展。近年来，电动助力制动系统开始成为制动行业的研究热点。由于电动助力制动系统取消了传统汽车上普遍采用的真空助力器，并且结构简单、能耗低、有失效保护、布置方便，因此将成为制动系统发展的必然方向。

虽然电动助力制动系统存在这许多优点，但是目前已有的技术方案中却缺乏对驾驶员制动力与电机制动力进行耦合与解耦的考虑。事实上，这两力的耦合与解耦是设计电动助力制动系统时需要重点考虑的因素。如何做到驾驶员制动力与电机制动力同时输出且互不干扰，而且尽量地减少用于实现相关功能的零部件，已经成为制动行业研究的热点。

专利CN105523028A所示的一种具有电动制动助力功能的电液复合制动系统中，采用单电机助力，并且通过调整电机助力的大小模拟踏板感觉。这种方案中，电机的输出力既要输出到制动系统中提供制动助力，又要反馈到制动踏板上来模拟踏板感觉，没有实现对驾驶员制动力与电机制动力的解耦，制动感觉很差。

专利CN104309597A所示的一种液压式双电机驱动电子液压制动系统中，设置双电机传动系统，一套电机系统用于模拟踏板感觉，另一套电机系统用于实现制动助力。这种方案中，需要设置单独的电机及相关的传动机构、液压零部件来实现踏板感觉模拟，结构复杂，成本高且不便于实车布置；此外，驾驶员制动力与电机制动力在液压管路中进行耦合，需要考虑两力的互相作用，容易造成驾驶员制动力与电机制动力互相影响。

专利CN106627551A所示的一种适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统中，采用换向阀、前轴隔离阀、储液缸等部件，将主缸中的制动液通过换向阀和前轴隔离阀导入到储液缸中，通过对储液缸中的弹簧进行设计，实现踏板感觉的模拟。这种方案中，由于是通过调节储液缸和弹簧等硬件来模拟踏板感觉，不能匹配精细的电器元件和控制算法，模拟感觉较差。

发明内容

本发明为了克服现有技术存在的不能有效地对驾驶员制动力与电机制动力进行耦合与解耦的缺陷，提供了一种基于双转子电机的电动助力制动系统，不仅可以有效地实现驾驶员制动力与电机制动力进行耦合与解耦，还能够通过对内外转子以及电动三爪卡盘设置不同的控制策略，提供多种制动模式。

本发明是通过如下技术方案实现的：