CN103029695A

CN103029695A - 汽车电动助力制动装置及控制方法

Info

Publication number: CN103029695A
Application number: CN2012101352691A
Authority: CN
Inventors: 郝晓宏; 许俊; 叶鲁平
Original assignee: Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd; Shanghai Maple Automobile Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd; Shanghai Maple Automobile Co Ltd
Priority date: 2012-05-04
Filing date: 2012-05-04
Publication date: 2013-04-10

Abstract

本发明涉及汽车制动装置领域，目的是提供一种汽车电动助力制动装置及控制方法。一种汽车电动助力制动装置，包括制动踏板、一端与制动踏板铰接的推杆、防抱死刹车系统、与防抱死刹车系统连接的车轮制动器、偏心凸轮、后盖壳体、液压缸体、位于液压缸体的活塞孔内的前活塞和后活塞；设有用于刹车助力的电动助力机构；推杆的另一端与偏心凸轮的轮幅铰接，后活塞的后端与偏心凸轮的外周接触；前出油孔和后出油孔分别与防抱死刹车系统连接；活塞孔内在前活塞的前侧和后侧分别设有前回位弹簧和后回位弹簧。该汽车电动助力制动装置反应灵敏和发动机熄火后能提供制动助力且在汽车前方一定距离内有障碍物时能自动刹车。

Description

汽车电动助力制动装置及控制方法

技术领域

本发明涉及汽车制动装置领域，尤其是一种反应灵敏和发动机熄火后能提供制动助力且在汽车前方一定距离内有障碍物时能自动刹车的汽车电动助力制动装置及控制方法。

背景技术

目前常用的汽车制动助力器为真空助力器；中国专利公告号CN201721439U的实用新型公开了一种真空助力器，包括控制阀体、与所述控制阀体连接的后壳体总成、与所述后壳体总成连接的前壳体总成，所述后壳体总成和所述前壳体总成之间形成伺服气室，所述控制阀体的前端固定连接有膜片座，其中：所述伺服气室内设有气室隔板，所述气室隔板将所述伺服气室分隔为前伺服气室和后伺服气室，所述前伺服气室内安装有前膜片，所述前膜片将所述前伺服气室分隔为前腔和后腔，所述后伺服气室内安装有后膜片，所述后膜片将所述后伺服气室分隔为前腔和后腔，所述前膜片和所述后膜片分别固定在所述膜片座上。该真空助力器存在制动时有空行程导致反应迟滞和发动机熄火后无法提供制动助力的不足，且还存在汽车前方一定距离内有障碍物时不能自动刹车的不足；因此，设计一种反应灵敏和发动机熄火后能提供制动助力且在汽车前方一定距离内有障碍物时能自动刹车的汽车电动助力制动装置及控制方法，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服目前的真空助力器在制动时有空行程导致反应迟滞和发动机熄火后无法提供制动助力，且在汽车前方一定距离内有障碍物时不能自动刹车的不足，提供一种反应灵敏和发动机熄火后能提供制动助力且在汽车前方一定距离内有障碍物时能自动刹车的汽车电动助力制动装置及控制方法。

本发明的具体技术方案是：

一种汽车电动助力制动装置，包括制动踏板、一端与制动踏板铰接的推杆、防抱死刹车系统、与防抱死刹车系统连接的车轮制动器；所述的汽车电动助力制动装置还包括偏心凸轮、后盖壳体、液压缸体、位于液压缸体的活塞孔内的前活塞和后活塞；所述的后盖壳体与液压缸体的后端固定连接，偏心凸轮位于后盖壳体内并与后盖壳体设有的转轴枢接，推杆的另一端伸入后盖壳体与偏心凸轮的轮幅铰接，后活塞的后端伸出液压缸体的后端并与偏心凸轮的外周接触；所述的液压缸体在前活塞的前侧设有与活塞孔连通的前出油孔和刹车过程中被前活塞封闭的前进油孔，液压缸体在前活塞的后侧设有与活塞孔连通的后出油孔和刹车过程中被后活塞封闭的后进油孔；所述的前出油孔和后出油孔分别与防抱死刹车系统通过管道连接；所述的活塞孔内在前活塞的前侧和后侧分别设有前回位弹簧和后回位弹簧；所述的汽车电动助力制动装置设有用于刹车助力的电动助力机构。该汽车电动助力制动装置反应灵敏和发动机熄火后能提供制动助力。

作为优选，所述的电动助力机构包括与后盖壳体设有的连接块固定连接的电机、电控单元和位移速度传感器；所述的电机的输出轴与偏心凸轮固定连接,位移速度传感器套在推杆外；所述的电机和位移速度传感器分别与电控单元电连接。电动助力机构结构简单。

作为优选，所述的电机为常开式带刹车电机。消除电机停转时的惯性转动。

作为优选，所述的汽车电动助力制动装置设有超声波测距探头；所述的超声波测距探头与电控单元电连接。在汽车前方一定距离内有障碍物时能自动刹车。

作为优选，所述的后活塞的后端设有半球面。与偏心凸轮外周接触良好。

作为优选，所述的汽车电动助力制动装置设有防尘罩，后盖壳体设有通孔；所述的防尘罩套在推杆外并位于通孔处与后盖壳体卡接。防尘罩防止灰尘进入后盖壳体。

作为优选，所述的防尘罩为风琴式防尘罩。通用件成本低。

所述的汽车电动助力制动装置的控制方法：

1.踩下制动踏板，踏板机构通过杠杆原理将力放大传给推杆使偏心凸轮转动，偏心凸轮推动后活塞向前运动封闭后进油孔并推动前活塞向前运动封闭前进油孔，活塞孔内被压缩产生高压的制动液经过后出油孔和前出油孔进入防抱死刹车系统，防抱死刹车系统控制车轮制动器动作进行制动；松开制动踏板，在前回位弹簧和后回位弹簧的作用下，前活塞和后活塞向后运动回位。

2.踩下制动踏板时，位移速度传感器将检测到的推杆前进速度信号传给电控单元，电控单元根据预先设定的程序经过分析判定汽车需要制动，电控单元发送信号控制电机启动带动偏心凸轮转动并推动后活塞向前运动起到助力作用。

3.松开制动踏板，在前回位弹簧和后回位弹簧的作用下，前活塞和后活塞向后运动回位；位移速度传感器检测到推杆正在回位后将信号传给电控单元经过分析判定发出信号给电机，命令电机反转起到助力作用。

4. 踩下制动踏板1过程中制动踏板瞬时停止不动时，位移速度传感器检测到推杆瞬时不动，位移速度传感器将检测到的信号传给电控单元经过分析判定控制电机瞬时刹车，当推杆继续前进或后退，电机的助力自动解除。

5.根据电控单元预先设定的程序，通过推杆前进或回位速度的快慢来控制电机的输入电流大小，使电机的扭矩增大或减小，实现汽车电动助力制动装置自动调节助力的大小；推杆前进或回位速度快时，位移速度传感器向电控单元输出强信号，电控单元控制增大电机的输入电流使电机的扭矩增大，电动助力机构提供的助力大；推杆前进或回位速度慢时，位移速度传感器向电控单元输出弱信号，电控单元控制减小电机的输入电流使电机的扭矩减小，电动助力机构提供的助力小。

用电控单元对电动助力机构进行助力控制和自动刹车控制的控制方法简单实用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：一．该汽车电动助力制动装置反应灵敏和发动机熄火后能提供制动助力且在汽车前方一定距离内有障碍物时能自动刹车。二．电动助力机构结构简单。三．后活塞的后端设有半球面与偏心凸轮外周接触良好。四. 防尘罩防止灰尘进入后盖壳体，风琴式防尘罩为通用件成本低。五. 用电控单元对电动助力机构进行助力控制和自动刹车控制的控制方法简单实用。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是图1中A-A剖视放大图。

图中：制动踏板-1、推杆-2、防抱死刹车系统-3、车轮制动器-4、偏心凸轮-5、后盖壳体-6、通孔-61、液压缸体-7、活塞孔-71、前出油孔-72、前进油孔-73、后出油孔-74、后进油孔-75、前活塞-8、后活塞-9、半球面-91、前回位弹簧-10、后回位弹簧-11、电机-12、电控单元-13、位移速度传感器-14、防尘罩-15、超声波测距探头-16、转轴-17、连接块-18。

具体实施方式

下面结合附图所示对本发明进行进一步描述。和与防抱死刹车系统连通的四个车轮制动器

如附图1、附图2所示：一种汽车电动助力制动装置，包括制动踏板1、一端与制动踏板1通过铰接轴铰接的推杆2、防抱死刹车系统3（ABS）、与防抱死刹车系统3通过管道连接的车轮制动器4、偏心凸轮5、后盖壳体6、液压缸体7、位于液压缸体7的活塞孔71内的前活塞8和后活塞9。

所述的后盖壳体6与液压缸体7的后端螺钉连接，偏心凸轮5位于后盖壳体6内并与后盖壳体6具有的转轴17通过轴承枢接，推杆2的另一端伸入后盖壳体6与偏心凸轮5的轮幅通过铰接轴铰接，后活塞9的后端伸出液压缸体7的后端并与偏心凸轮5的外周接触；本实施例中，所述的后活塞9的后端具有半球面91，半球面91与偏心凸轮5的外周接触；所述的液压缸体7在前活塞8的前侧具有与活塞孔71连通的前出油孔72和刹车过程中被前活塞8封闭的前进油孔73，液压缸体7在前活塞8的后侧具有与活塞孔71连通的后出油孔74和刹车过程中被后活塞9封闭的后进油孔75；所述的前出油孔72和后出油孔74分别与防抱死刹车系统3通过管道连接；所述的活塞孔71内在前活塞8的前侧和后侧分别具有前回位弹簧10和后回位弹簧11；所述的防抱死刹车系统3为具有X型回路的防抱死刹车系统。

所述的汽车电动助力制动装置具有用于刹车助力的电动助力机构；本实施例中，所述的电动助力机构包括与后盖壳体6具有的连接块18螺钉连接的电机12、电控单元13（ECU）和位移速度传感器14；所述的电机12为常开式带刹车电机，位移速度传感器14为直线速度传感器；所述的电机12的输出轴与偏心凸轮5键连接,位移速度传感器14套在推杆2外，位移速度传感器14通过支架与后盖壳体6铰接；所述的电机12和位移速度传感器14分别与电控单元13电连接。

所述的汽车电动助力制动装置具有防尘罩15，所述的防尘罩15为风琴式防尘罩，后盖壳体6具有通孔61；所述的防尘罩15套在推杆2外并位于通孔61处与后盖壳体6卡接。

所述的汽车电动助力制动装置具有超声波测距探头16；所述的超声波测距探头16与电控单元13电连接。

所述的汽车电动助力制动装置的控制方法：

1.踩下制动踏板1，踏板机构通过杠杆原理将力放大传给推杆2使偏心凸轮5转动，偏心凸轮5推动后活塞9向前运动封闭后进油孔75并推动前活塞8向前运动封闭前进油孔73，活塞孔71内被压缩产生高压的制动液经过后出油孔74和前出油孔72进入防抱死刹车系统3，防抱死刹车系统3控制车轮制动器4动作进行制动；松开制动踏板1，在前回位弹簧10和后回位弹簧11的作用下，前活塞8和后活塞9向后运动回位。

2. 踩下制动踏板1时，位移速度传感器14将检测到的推杆2前进速度信号传给电控单元13，电控单元13根据预先设定的程序经过分析判定汽车需要制动，电控单元13发送信号控制电机12启动带动偏心凸轮5转动并推动后活塞9向前运动起到助力作用。

3.松开制动踏板1，在前回位弹簧10和后回位弹簧11的作用下，前活塞8和后活塞9向后运动回位；位移速度传感器14检测到推杆2正在回位后将信号传给电控单元13经过分析判定发出信号给电机12，命令电机12反转起到助力作用。

4.踩下制动踏板1过程中制动踏板1瞬时停止不动时，位移速度传感器14检测到推杆2瞬时不动，位移速度传感器14将检测到的信号传给电控单元13经过分析判定控制电机12瞬时刹车，当推杆2继续前进或后退，电机12的助力自动解除。

5.根据电控单元13预先设定的程序，通过推杆2前进或回位速度的快慢来控制电机12的输入电流大小，使电机12的扭矩增大或减小，实现汽车电动助力制动装置自动调节助力的大小；推杆2前进或回位速度快时，位移速度传感器14向电控单元13输出强信号，电控单元13控制增大电机12的输入电流使电机12的扭矩增大，电动助力机构提供的助力大；推杆2前进或回位速度慢时，位移速度传感器14向电控单元13输出弱信号，电控单元13控制减小电机12的输入电流使电机12的扭矩减小，电动助力机构提供的助力小。

6.汽车行驶过程中，电控单元13控制超声波测距探头16不停地探测车辆前方的路况信息，根据电控单元13预先设定的程序，当超声波测距探头16探测到前方一定距离内（如50米或20米）有障碍物时，电控单元13启动自动刹车程序，电控单元13发出信号控制电机12启动，带动偏心凸轮5推动后活塞9向前运动封闭后进油孔75并推动前活塞8向前运动封闭前进油孔73，活塞孔71内被压缩产生高压的制动液经过后出油孔74和前出油孔72进入防抱死刹车系统3，防抱死刹车系统3控制车轮制动器4动作进行自动制动刹车；

7.该汽车电动助力制动装置在电动助力机构失效时，电机12刹车处于松开状态，可由人力制动独立完成制动过程，保证安全。

本发明的有益效果是：该汽车电动助力制动装置反应灵敏和发动机熄火后能提供制动助力且在汽车前方一定距离内有障碍物时能自动刹车。电动助力机构结构简单。后活塞的后端设有半球面与偏心凸轮外周接触良好。防尘罩防止灰尘进入后盖壳体，风琴式防尘罩为通用件成本低。用电控单元对电动助力机构进行助力控制和自动刹车控制的控制方法简单实用。

本发明可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的，这样的改变不认为脱离本发明的范围。所有这样的对所述领域的技术人员显而易见的修改，将包括在本权利要求的范围之内。

Claims

1.一种汽车电动助力制动装置，包括制动踏板、一端与制动踏板铰接的推杆、防抱死刹车系统、与防抱死刹车系统连接的车轮制动器；其特征是，所述的汽车电动助力制动装置还包括偏心凸轮、后盖壳体、液压缸体、位于液压缸体的活塞孔内的前活塞和后活塞；所述的后盖壳体与液压缸体的后端固定连接，偏心凸轮位于后盖壳体内并与后盖壳体设有的转轴枢接，推杆的另一端伸入后盖壳体与偏心凸轮的轮幅铰接，后活塞的后端伸出液压缸体的后端并与偏心凸轮的外周接触；所述的液压缸体在前活塞的前侧设有与活塞孔连通的前出油孔和刹车过程中被前活塞封闭的前进油孔，液压缸体在前活塞的后侧设有与活塞孔连通的后出油孔和刹车过程中被后活塞封闭的后进油孔；所述的前出油孔和后出油孔分别与防抱死刹车系统通过管道连接；所述的活塞孔内在前活塞的前侧和后侧分别设有前回位弹簧和后回位弹簧；所述的汽车电动助力制动装置设有用于刹车助力的电动助力机构。

2.根据权利要求1所述的汽车电动助力制动装置，其特征是：所述的电动助力机构包括与后盖壳体设有的连接块固定连接的电机、电控单元和位移速度传感器；所述的电机的输出轴与偏心凸轮固定连接,位移速度传感器套在推杆外；所述的电机和位移速度传感器分别与电控单元电连接。

3.根据权利要求1或2所述的汽车电动助力制动装置，其特征是：所述的电机为常开式带刹车电机。

4.权利要求3所述的汽车电动助力制动装置的控制方法，其特征是：

踩下制动踏板，踏板机构通过杠杆原理将力放大传给推杆使偏心凸轮转动，偏心凸轮推动后活塞向前运动封闭后进油孔并推动前活塞向前运动封闭前进油孔，活塞孔内被压缩产生高压的制动液经过后出油孔和前出油孔进入防抱死刹车系统，防抱死刹车系统控制车轮制动器动作进行制动；松开制动踏板，在前回位弹簧和后回位弹簧的作用下，前活塞和后活塞向后运动回位；

踩下制动踏板时，位移速度传感器将检测到的推杆前进速度信号传给电控单元，电控单元根据预先设定的程序经过分析判定汽车需要制动，电控单元发送信号控制电机启动带动偏心凸轮转动并推动后活塞向前运动起到助力作用；

松开制动踏板，在前回位弹簧和后回位弹簧的作用下，前活塞和后活塞向后运动回位；位移速度传感器检测到推杆正在回位后将信号传给电控单元经过分析判定发出信号给电机，命令电机反转起到助力作用；

踩下制动踏板1过程中制动踏板瞬时停止不动时，位移速度传感器检测到推杆瞬时不动，位移速度传感器将检测到的信号传给电控单元经过分析判定控制电机瞬时刹车，当推杆继续前进或后退，电机的助力自动解除；

根据电控单元预先设定的程序，通过推杆前进或回位速度的快慢来控制电机的输入电流大小，使电机的扭矩增大或减小，实现汽车电动助力制动装置自动调节助力的大小；推杆前进或回位速度快时，位移速度传感器向电控单元输出强信号，电控单元控制增大电机的输入电流使电机的扭矩增大，电动助力机构提供的助力大；推杆前进或回位速度慢时，位移速度传感器向电控单元输出弱信号，电控单元控制减小电机的输入电流使电机的扭矩减小，电动助力机构提供的助力小。

5.根据权利要求1或2所述的汽车电动助力制动装置，其特征是：所述的汽车电动助力制动装置设有超声波测距探头；所述的超声波测距探头与电控单元电连接。

6.根据权利要求1或2所述的汽车电动助力制动装置，其特征是：所述的后活塞的后端设有半球面。

7.根据权利要求1或2所述的汽车电动助力制动装置，其特征是：所述的汽车电动助力制动装置设有防尘罩，后盖壳体设有通孔；所述的防尘罩套在推杆外并位于通孔处与后盖壳体卡接。

8.根据权利要求7所述的汽车电动助力制动装置，其特征是：所述的防尘罩为风琴式防尘罩。