[发明专利]适用于电动汽车具有任意解耦自由度的电动助力制动系统

摘要

本发明提出一种适用于电动汽车具有任意解耦自由度的电动助力制动系统，以解决现有电动助力制动系统存在的助力总成机构复杂、解耦情况单一、踏板感保持性不好的问题，制动踏板总成通过电动助力总成与制动主缸连接，制动主缸与HCU之间的管路上设置有解耦装置总成，助力电机总成与电动助力总成连接，解耦时可以根据需要通过对电磁阀的控制合理分配前后轴的制动摩擦力，从而实现任意自由度的解耦，保证汽车即使在再生制动的情况下也能保持良好的制动姿态；任何解耦工况下通过对助力电机的控制都能保证制动踏板感保持不变，不影响驾驶员制动时的路感，不需要另设失效备份机构，系统失效时可通过人力使车辆减速或停车，提高行驶安全性。

主权项

1.适用于电动汽车具有任意解耦自由度的电动助力制动系统，包括制动踏板总成(1)、电动助力总成(2)、带有储液罐(3)的制动主缸(4)、与制动主缸(4)管路连接的HCU(6)、与HCU(6)管路连接的车辆四个车轮的制动轮缸(7)以及电子控制单元(8)，其特征在于，还包括一个设置在制动主缸(4)与HCU(6)之间的管路上的解耦装置总成(5)以及一个助力电机总成(9)；以制动踏板总成(1)中的制动踏板(101)的踏板力输入的方向为前方，带有踏板行程传感器(102)的制动踏板(101)的中部与一个踏板推杆(103)的前端铰接，电动助力总成(2)的助力总成壳体(201)内有一个助力套筒(202)，助力套筒(202)的中部有通孔，助力推杆(205)设置在该通孔中，助力套筒(202)和助力推杆(205)的轴向长度相同且二者可沿轴向相对移动，踏板推杆(103)的后端穿过助力总成壳体(201)伸入到助力总成壳体(201)中的助力推杆(205)前端的凹槽中，且踏板推杆(103)的后端面与助力推杆(205)前端的凹槽的内端面之间存在间隙，该间隙即为制动踏板(101)的空行程，踏板推杆(103)的后端加工成阶梯轴状，踏板推杆(103)的阶梯轴大轴颈段的端面与助力推杆(205)前端凹槽的内端面之间设置有踏板推杆回位弹簧(203)，在没有踏板力输入的状态下，助力套筒(202)和助力推杆(205)的前端面与助力总成壳体(201)的前内端面接触，助力套筒(202)和助力推杆(205)靠助力总成壳体(201)进行前极限位置的限位，助力总成壳体(201)内还有一个主缸推杆(209)，主缸推杆(209)的前端有一段外径大于主缸推杆(209)杆体外径的连接段，连接段的前端面加工出凹槽，凹槽中配合安装有反馈盘(206)，反馈盘(206)的直径大于助力推杆(205)的外径，安装有反馈盘(206)的主缸推杆(209)的前端面作用在助力推杆(205)和助力套筒(202)的后端面上，主缸推杆(209)的后端与制动主缸(4)的后腔活塞相连，一个外回位弹簧(207)和一个内回位弹簧(208)同轴布置，外回位弹簧(207)设置在助力套筒(202)的后端面与助力总成壳体(201)的后端内壁之间，内回位弹簧(208)设置在主缸推杆(209)的连接段的后端面与助力总成壳体(201)的后端内壁之间；助力套筒(202)的下端加工出一排轮齿，助力套筒(202)通过这些轮齿与一个齿条齿轮(204)的轮齿相啮合形成齿轮齿条传动副；齿条齿轮(204)的轮心与助力电机总成(9)中的减速齿轮(903)的轮心通过轴颈刚性连接，齿条齿轮(204)与减速齿轮(903)的结构完全相同，助力电机总成(9)中的永磁同步电机(901)的输出轴上的电机齿轮(902)与减速齿轮(903)啮合；所述的解耦装置总成(5)包括后腔第一单向阀(501a)、前腔第一单向阀(501b)、后腔常闭电磁阀(502a)、前腔常闭电磁阀(502b)、后腔比例压力控制阀(503a)、前腔比例压力控制阀(503b)，后腔常开电磁阀(504a)、前腔常开电磁阀(504b)，后腔液压力传感器(505a)，前腔液压力传感器(505b)、后腔第二单向阀(506a)、前腔第二单向阀(506b)，制动主缸(4)的后腔出液口与HCU(6)的后腔进液口的液压管路上串联有后腔常开电磁阀(504a)，在从后腔常开电磁阀(504a)到HCU(6)的后腔进液口之间的管路上安装有后腔液压力传感器(505a)，在从制动主缸(4)的后腔出液口到后腔常开电磁阀(504a)的管路上开设有连接至储液罐(3)的液压管路a，在液压管路a上并联安装着后腔常闭电磁阀(502a)和后腔比例压力控制阀(503a)，在后腔常闭电磁阀(502a)和后腔比例压力控制阀(503a)后分别串联有后腔第一单向阀(501a)和后腔第二单向阀(506a)，后腔第一单向阀(501a)和后腔第二单向阀(506a)只允许制动液流向储液罐(3)，而不允许制动液反向流动；同样制动主缸(4)的前腔出液口与HCU(6)的前腔进液口的液压管路上串联有前腔常开电磁阀(504b)，在从前腔常开电磁阀(504b)到HCU(6)的前腔进液口之间的管路上安装有前腔液压力传感器(505b)，在从制动主缸(4)的前腔出液口到前腔常开电磁阀(504b)的管路上开设有连接至储液罐(3)的液压管路b，在液压管路b上并联安装着前腔常闭电磁阀(502b)和前腔比例压力控制阀(503b)，在前腔常闭电磁阀(502b)和前腔比例压力控制阀(503b)后分别串联有前腔第一单向阀(501b)和前腔第二单向阀(506b)，前腔第一单向阀(501b)和前腔第二单向阀(506b)只允许制动液流向储液罐(3)，而不允许制动液反向流动；HCU(6)的四个出液口分别通过管路与车辆四个车轮上的轮缸(7)连接；所述的踏板行程传感器(102)、后腔常闭电磁阀(502a)、前腔常闭电磁阀(502b)、后腔比例压力控制阀(503a)、前腔比例压力控制阀(503b)、后腔常开电磁阀(504a)、前腔常开电磁阀(504b)、后腔液压力传感器(505a)、前腔液压力传感器(505b)、HCU(6)以及永磁同步电机(901)的信号端通过线束与电子控制单元(8)连接。