CN108394393A - 一种大传动比的电动助力制动系统 - Google Patents

一种大传动比的电动助力制动系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108394393A
CN108394393A CN201810414248.0A CN201810414248A CN108394393A CN 108394393 A CN108394393 A CN 108394393A CN 201810414248 A CN201810414248 A CN 201810414248A CN 108394393 A CN108394393 A CN 108394393A
Authority
CN
China
Prior art keywords
transmission
push rod
gear
motor
brake
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810414248.0A
Other languages
English (en)
Inventor
朱冰
田海舰
赵健
张培兴
陈志成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jilin University
Original Assignee
Jilin University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jilin University filed Critical Jilin University
Priority to CN201810414248.0A priority Critical patent/CN108394393A/zh
Publication of CN108394393A publication Critical patent/CN108394393A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)

Abstract

本发明公开了一种大传动比的电动助力制动系统,包括有电机、第一传动副、第二传动副、第三传动副和动力耦合机构,其中电机与第一传动副连接并驱使第一传动副的工作,第二传动副和第三传动副依次连接在第一传动副后,第一传动副、第二传动副和第三传动副在电机的驱使下进行联动,动力耦合机构与第三传动副相连接。有益效果:解决了目前电动助力制动系统存在的传动比较小导致的最大制动力不足以及电机电流过大等问题。为重型车辆制动系统的智能化提供一种有效的解决方案。

Description

一种大传动比的电动助力制动系统
技术领域
本发明涉及一种电动助力制动系统,特别涉及一种大传动比的电动助力制动系统。
背景技术
目前,随着电动汽车、智能汽车的快速发展,电动助力制动系统因为其不需要真空源且可以实现制动能量回收,因此将会逐步取代传统汽车上普遍采用的真空助力系统。目前的电动助力制动系统多采用一级或者两级减速方案,传动比普遍偏小,对电机功率要求较高,因此在实际测试或者使用时经常会出现电机驱动单元由于电流过大而过热损坏的情况。只适用于对最大制动力需求不高的小型汽车,而对于商用车以及其他重型车辆来说并不实用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的电动助力制动系统存在的传动比偏小而造成的制动力不足、以及电机电流过大的问题而提供的一种大传动比的电动助力制动系统。
本发明提供的大传动比的电动助力制动系统包括有电机、第一传动副、第二传动副、第三传动副和动力耦合机构,其中电机与第一传动副连接并驱使第一传动副的工作,第二传动副和第三传动副依次连接在第一传动副后,第一传动副、第二传动副和第三传动副在电机的驱使下进行联动,动力耦合机构与第三传动副相连接。
电机为永磁同步电机,电机还连接有电子控制单元,电机由电子控制单元控制工作。
第一传动副是由蜗轮和蜗杆组成,蜗轮与蜗杆相啮合,蜗杆通过联轴器与电机的驱动轴相连接,第二传动副是由第一齿轮和第二齿轮组成,第一齿轮的直径小于第二齿轮的直径,第一齿轮与第二齿轮相啮合,第一齿轮固连在一固定轴的一端,该固定轴的另一端固连在第一传动副上蜗轮的中心轴上,第三传动副是由螺母和空心丝杠组成,螺母固连在第二传动副上的第二齿轮的中心轴上,空心丝杠螺接在螺母内,第一传动副上的蜗轮和蜗杆、第二传动副上的第一齿轮和第二齿轮以及第三传动副上的螺母和空心丝杠进行联动,空心丝杠内插设有踏板推杆,踏板推杆与空心丝杠的内腔间隙配合,踏板推杆能够在空心丝杠的内腔中进行移动,踏板推杆的前端连接有制动踏板,踏板推杆上装配有踏板位移传感器。
动力耦合机构是由弹性反应盘和助力推杆组成,其中弹性反应盘插设在第三传动副上空心丝杠的内腔中,空心丝杠内腔中插设的踏板推杆的后端能够与弹性反应盘的前端相抵靠,助力推杆连接在弹性反应盘的后端,助力推杆的后端螺接有活塞推杆,活塞推杆插设在主缸内并与主缸内的活塞相连接,主缸上连通有两条制动管路,其中一条制动管路上装配有压力传感器,两条制动管路的输出端均与液压控制单元相连接,液压控制单元通过液压管路连通有四个盘式制动器,四个盘式制动器由液压控制单元控制工作。
上述的电机、电子控制单元、踏板位移传感器、压力传感器和液压控制单元均为现有设备的组装,因此,具体型号和规格没有进行赘述。
本发明的工作原理:
一、基础助力功能:
当驾驶员踩下制动踏板时,制动踏板带动踏板推杆运动,踏板推杆会产生一个位移量。此时由踏板位移传感器检测出踏板推杆的位移量,并将采集到的位移量信号发送给电子控制单元,电子控制单元将位移量信号进行处理,根据设计的助力特性曲线得出此时的电机控制策略,将控制命令发送给电机,电机根据电子控制单元的指令运转,并带动第一传动副、第二传动副、第三传动副、弹性反应盘、助力推杆和活塞推杆运动,从而完成电动助力功能,推动主缸的活塞运动,从而产生制动力。主缸的前腔与后腔内将会建立制动压力,使前腔与后腔中的制动液经过两条制动管路流入液压控制单元,再经过液压控制单元与盘式制动器连通的液压管路流入盘式制动器中,建立制动压力。
在系统进行持续制动时,由于电机可以输出稳定的转速和转矩,因此可以获得良好的制动感觉。此外,当防抱死制动系统(ABS)启动时,本发明所述的电动助力制动系统不仅可以通过调节液压控制单元实现对液压力的调节,还可以通过调节电机的输出转速与转矩进行调节,从而调高ABS的响应时间和动态表现。
二、制动力的耦合与解耦:
当驾驶员踩下制动踏板时,除了上述的电机可以实现基础助力的功能以外,踏板推杆可以通过推动弹性反应盘的内圈将驾驶员制动力传递至主缸活塞推杆,从而实现制动力的耦合。其次,因为弹性反应盘采用弹性材料,驾驶员的制动力与电机的助力在弹性反应盘上耦合时可以看做互不影响,从而实现制动力的解耦。
三、主动制动功能:
当汽车上的其他传感器测量得知汽车需要须采取主动制动措施时,电子控制单元能够根据实时工况向电机发送相应指令,使电机按照相应的控制策略开始运转,通过第一传动副、第二传动副、第三传动副、弹性反应盘和助力推杆的动力传递从而在主缸内建立制动液压力,并在必要时通过电子控制单元调节各个轮缸的液压力,实现主动制动功能。
本发明的有益效果:
本发明提供的一种大传动比的电动助力制动系统依靠三级传动副将电机的转动转化为空心丝杠的平动从而实现汽车制动助力的作用,解决了目前电动助力制动系统存在的传动比较小导致的最大制动力不足以及电机电流过大等问题。
本发明提供的助力制动系统能够应用于开发平台用来减小电机的控制电流,能有效的降低驱动电路的故障率以及减小试验危险性,其次,本发明提供的大传动比使其能够成功地应用于重型车辆制动系统,为重型车辆制动系统的智能化提供一种有效的解决方案。
附图说明
图1为本发明所述制动系统整体结构示意图。
图2为本发明所述第一传动副、第二传动副和第三传动副连接关系主视图。
图3为本发明所述第一传动副、第二传动副和第三传动副连接关系后视图。
图4为本发明所述动力耦合机构结构示意图。
1、电机 2、第一传动副 3、第二传动副 4、第三传动副5、动力耦合机构 6、电子控制单元 7、蜗轮 8、蜗杆 9、第一齿轮10、第二齿轮 11、螺母 12、空心丝杠 13、踏板推杆14、制动踏板15、踏板位移传感器 16、弹性反应盘 17、助力推杆 18、活塞推杆19、主缸 20、压力传感器 21、液压控制单元 22、盘式制动器。
具体实施方式
请参阅图1至图4所示:
本发明提供的大传动比的电动助力制动系统包括有电机1、第一传动副2、第二传动副3、第三传动副4和动力耦合机构5,其中电机1与第一传动副2连接并驱使第一传动副2的工作,第二传动副3和第三传动副4依次连接在第一传动副2后,第一传动副2、第二传动副3和第三传动副4在电机1的驱使下进行联动,动力耦合机构5与第三传动副4相连接。
电机1为永磁同步电机,电机1还连接有电子控制单元6,电机1由电子控制单元6控制工作。
第一传动副2是由蜗轮7和蜗杆8组成,蜗轮7与蜗杆8相啮合,蜗杆8通过联轴器与电机1的驱动轴相连接,第二传动副3是由第一齿轮9和第二齿轮10组成,第一齿轮9的直径小于第二齿轮10的直径,第一齿轮9与第二齿轮10相啮合,第一齿轮9固连在一固定轴的一端,该固定轴的另一端固连在第一传动副2上蜗轮7的中心轴上,第三传动副4是由螺母11和空心丝杠12组成,螺母11固连在第二传动副3上的第二齿轮10的中心轴上,空心丝杠12螺接在螺母11内,第一传动副2上的蜗轮7和蜗杆8、第二传动副3上的第一齿轮9和第二齿轮10以及第三传动副4上的螺母11和空心丝杠12进行联动,空心丝杠12内插设有踏板推杆13,踏板推杆13与空心丝杠12的内腔间隙配合,踏板推杆13能够在空心丝杠12的内腔中进行移动,踏板推杆13的前端连接有制动踏板14,踏板推杆13上装配有踏板位移传感器15。
动力耦合机构5是由弹性反应盘16和助力推杆17组成,其中弹性反应盘16插设在第三传动副4上空心丝杠12的内腔中,空心丝杠12内腔中插设的踏板推杆13的后端能够与弹性反应盘16的前端相抵靠,助力推杆17连接在弹性反应盘16的后端,助力推杆17的后端螺接有活塞推杆18,活塞推杆18插设在主缸19内并与主缸19内的活塞相连接,主缸19上连通有两条制动管路,其中一条制动管路上装配有压力传感器20,两条制动管路的输出端均与液压控制单元21相连接,液压控制单元21通过液压管路连通有四个盘式制动器22,四个盘式制动器22由液压控制单元21控制工作。
上述的电机1、电子控制单元6、踏板位移传感器15、压力传感器20和液压控制单元21均为现有设备的组装,因此,具体型号和规格没有进行赘述。
本发明的工作原理:
一、基础助力功能:
当驾驶员踩下制动踏板14时,制动踏板14带动踏板推杆13运动,踏板推杆13会产生一个位移量。此时由踏板位移传感器15检测出踏板推杆13的位移量,并将采集到的位移量信号发送给电子控制单元6,电子控制单元6将位移量信号进行处理,根据设计的助力特性曲线得出此时的电机1控制策略,将控制命令发送给电机1,电机1根据电子控制单元6的指令运转,并带动第一传动副2、第二传动副3、第三传动副4、弹性反应盘16、助力推杆17和活塞推杆18运动,从而完成电动助力功能,推动主缸19的活塞运动,从而产生制动力。主缸19的前腔与后腔内将会建立制动压力,使前腔与后腔中的制动液经过两条制动管路流入液压控制单元21,再经过液压控制单元21与盘式制动器22连通的液压管路流入盘式制动器22中,建立制动压力。
在系统进行持续制动时,由于电机1可以输出稳定的转速和转矩,因此可以获得良好的制动感觉。此外,当防抱死制动系统(ABS)启动时,本发明所述的电动助力制动系统不仅可以通过调节液压控制单元21实现对液压力的调节,还可以通过调节电机1的输出转速与转矩进行调节,从而调高ABS的响应时间和动态表现。
二、制动力的耦合与解耦:
当驾驶员踩下制动踏板14时,除了上述的电机1可以实现基础助力的功能以外,踏板推杆13可以通过推动弹性反应盘16的内圈将驾驶员制动力传递至主缸19上的活塞推杆18,从而实现制动力的耦合。其次,因为弹性反应盘16采用弹性材料,驾驶员的制动力与电机1的助力在弹性反应盘16上耦合时可以看做互不影响,从而实现制动力的解耦。
三、主动制动功能:
当汽车上的其他传感器测量得知汽车需要须采取主动制动措施时,电子控制单元6能够根据实时工况向电机发送相应指令,使电机1按照相应的控制策略开始运转,通过第一传动副2、第二传动副3、第三传动副4、弹性反应盘16和助力推杆17的动力传递从而在主缸19内建立制动液压力,并在必要时通过电子控制单元6调节各个轮缸的液压力,实现主动制动功能。

Claims (4)

1.一种大传动比的电动助力制动系统,其特征在于:包括有电机、第一传动副、第二传动副、第三传动副和动力耦合机构,其中电机与第一传动副连接并驱使第一传动副的工作,第二传动副和第三传动副依次连接在第一传动副后,第一传动副、第二传动副和第三传动副在电机的驱使下进行联动,动力耦合机构与第三传动副相连接。
2.根据权利要求1所述的一种大传动比的电动助力制动系统,其特征在于:所述的电机为永磁同步电机,电机还连接有电子控制单元,电机由电子控制单元控制工作。
3.根据权利要求1所述的一种大传动比的电动助力制动系统,其特征在于:所述的第一传动副是由蜗轮和蜗杆组成,蜗轮与蜗杆相啮合,蜗杆通过联轴器与电机的驱动轴相连接,第二传动副是由第一齿轮和第二齿轮组成,第一齿轮的直径小于第二齿轮的直径,第一齿轮与第二齿轮相啮合,第一齿轮固连在一固定轴的一端,该固定轴的另一端固连在第一传动副上蜗轮的中心轴上,第三传动副是由螺母和空心丝杠组成,螺母固连在第二传动副上的第二齿轮的中心轴上,空心丝杠螺接在螺母内,第一传动副上的蜗轮和蜗杆、第二传动副上的第一齿轮和第二齿轮以及第三传动副上的螺母和空心丝杠进行联动,空心丝杠内插设有踏板推杆,踏板推杆与空心丝杠的内腔间隙配合,踏板推杆能够在空心丝杠的内腔中进行移动,踏板推杆的前端连接有制动踏板,踏板推杆上装配有踏板位移传感器。
4.根据权利要求1或3所述的一种大传动比的电动助力制动系统,其特征在于:所述的动力耦合机构是由弹性反应盘和助力推杆组成,其中弹性反应盘插设在第三传动副上空心丝杠的内腔中,空心丝杠内腔中插设的踏板推杆的后端能够与弹性反应盘的前端相抵靠,助力推杆连接在弹性反应盘的后端,助力推杆的后端螺接有活塞推杆,活塞推杆插设在主缸内并与主缸内的活塞相连接,主缸上连通有两条制动管路,其中一条制动管路上装配有压力传感器,两条制动管路的输出端均与液压控制单元相连接,液压控制单元通过液压管路连通有四个盘式制动器,四个盘式制动器由液压控制单元控制工作。
CN201810414248.0A 2018-05-03 2018-05-03 一种大传动比的电动助力制动系统 Pending CN108394393A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810414248.0A CN108394393A (zh) 2018-05-03 2018-05-03 一种大传动比的电动助力制动系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810414248.0A CN108394393A (zh) 2018-05-03 2018-05-03 一种大传动比的电动助力制动系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108394393A true CN108394393A (zh) 2018-08-14

Family

ID=63100951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810414248.0A Pending CN108394393A (zh) 2018-05-03 2018-05-03 一种大传动比的电动助力制动系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108394393A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113147705A (zh) * 2021-06-04 2021-07-23 吉林大学 无人车用制动系统
CN113677575A (zh) * 2019-04-25 2021-11-19 罗伯特·博世有限公司 用于车辆的液压的制动系统的机电的制动压力发生器

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101376235A (zh) * 2007-08-31 2009-03-04 宁波长城精工实业有限公司 一种电动活扳手
CN102390316A (zh) * 2011-10-20 2012-03-28 奇瑞汽车股份有限公司 一种afs角度控制执行装置
CN203453599U (zh) * 2013-08-19 2014-02-26 上海孚因流体动力设备有限公司 直行程电动执行器
CN204140808U (zh) * 2014-09-15 2015-02-04 凤城太平洋神龙增压器有限公司 电子节温器执行机构
CN105425824A (zh) * 2015-12-15 2016-03-23 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种精密五维转台
CN106240552A (zh) * 2016-08-16 2016-12-21 上海汇众汽车制造有限公司 电动助力制动系统
CN106476777A (zh) * 2015-08-24 2017-03-08 陈晶杰 解耦电子液压助力制动系统及制动方法
CN106969109A (zh) * 2017-04-07 2017-07-21 浙江捷昌线性驱动科技股份有限公司 一种拆装方便的致动器
CN107031597A (zh) * 2017-04-18 2017-08-11 上海同驭汽车科技有限公司 一种集成式电子液压制动系统及方法
US20180001880A1 (en) * 2016-07-01 2018-01-04 Steering Solutions Ip Holding Corporation Electric brake booster
CN107757380A (zh) * 2017-11-03 2018-03-06 吉林大学 一种集成式电动助力制动系统
CN208134317U (zh) * 2018-05-03 2018-11-23 吉林大学 一种大传动比的电动助力制动系统

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101376235A (zh) * 2007-08-31 2009-03-04 宁波长城精工实业有限公司 一种电动活扳手
CN102390316A (zh) * 2011-10-20 2012-03-28 奇瑞汽车股份有限公司 一种afs角度控制执行装置
CN203453599U (zh) * 2013-08-19 2014-02-26 上海孚因流体动力设备有限公司 直行程电动执行器
CN204140808U (zh) * 2014-09-15 2015-02-04 凤城太平洋神龙增压器有限公司 电子节温器执行机构
CN106476777A (zh) * 2015-08-24 2017-03-08 陈晶杰 解耦电子液压助力制动系统及制动方法
CN105425824A (zh) * 2015-12-15 2016-03-23 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种精密五维转台
US20180001880A1 (en) * 2016-07-01 2018-01-04 Steering Solutions Ip Holding Corporation Electric brake booster
CN106240552A (zh) * 2016-08-16 2016-12-21 上海汇众汽车制造有限公司 电动助力制动系统
CN106969109A (zh) * 2017-04-07 2017-07-21 浙江捷昌线性驱动科技股份有限公司 一种拆装方便的致动器
CN107031597A (zh) * 2017-04-18 2017-08-11 上海同驭汽车科技有限公司 一种集成式电子液压制动系统及方法
CN107757380A (zh) * 2017-11-03 2018-03-06 吉林大学 一种集成式电动助力制动系统
CN208134317U (zh) * 2018-05-03 2018-11-23 吉林大学 一种大传动比的电动助力制动系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113677575A (zh) * 2019-04-25 2021-11-19 罗伯特·博世有限公司 用于车辆的液压的制动系统的机电的制动压力发生器
CN113147705A (zh) * 2021-06-04 2021-07-23 吉林大学 无人车用制动系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110316174B (zh) 具有踏板力补偿功能的集成式电动助力制动系统
CN107031597B (zh) 一种集成式电子液压制动系统及方法
CN109177944B (zh) 一种液压耦合的电子液压制动系统
CN105523028A (zh) 一种具有电动制动助力功能的电液复合制动系统
CN102442292B (zh) 一种制动系统电动助力装置及其运行方法
CN102009647A (zh) 一种电子机械制动装置
CN106314409B (zh) 电动制动助力耦合装置
CN109606340B (zh) 一种具有备份制动系统的电子机械制动系统
CN110155013B (zh) 集成式液压力与机械力耦合的电动助力制动系统
CN103754208A (zh) 一种双电机驱动的电子液压制动系统
CN204567644U (zh) 可用于智能车的制动系统
CN101624049B (zh) 一种汽车电子机械液压制动系统
CN110040120A (zh) 一种无反馈盘部分解耦的电动助力制动系统
CN103950442B (zh) 可调杠杆支点的机械式电子液压制动系统
CN104554223A (zh) 一种用于车辆的电动助力制动装置
CN109733351A (zh) 电子制动系统及制动方法
CN103754204A (zh) 一种踏板位移主动控制的电子液压制动系统
CN101624048B (zh) 汽车电子机械液压制动系统
CN201457350U (zh) 一种汽车电子机械液压制动系统
CN208134317U (zh) 一种大传动比的电动助力制动系统
CN108394393A (zh) 一种大传动比的电动助力制动系统
CN204736844U (zh) 一种机械式电子液压制动系统
CN106891879B (zh) 车辆复合制动系统与车辆
CN205971272U (zh) 电动制动助力耦合装置
CN112248992A (zh) 支持电动汽车深度能量回收功能的高冗余性线控制动系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination