CN109532810B - 一种电子液压制动系统装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电子液压制动系统装置，包括电机（2）、壳体（12）、制动主缸活塞（14）和行星齿轮机构，电机（2）作为执行动力源，直联驱动行星齿轮机构大传动比减速运行，增大传动扭矩，所述行星齿轮机构包括太阳轮（4）、行星架（8）、行星架齿轮（6）和齿圈（7），行星架（8）内置滚珠丝杠（10），推动制动主缸活塞（14）建立液压制动，并布置有位置传感器时时反馈位置信号至电机控制器，通过算法控制电机运行，具有小电流传递大扭矩特点，并且行星机构传动轴均为轴心位置，运行平稳；无需电子真空泵，满足智能驾驶制动需求，具有运行平稳、抗冲击强、低启动电流、可靠性高、体积小巧便于布置等优点的集成式电子液压制动系统。

Description

一种电子液压制动系统装置
技术领域
本发明涉及乘用车电子技术领域，具体而言，涉及一种电子液压制动系统装置。
背景技术
随着车辆电动化、智能化发展，汽车由电机驱动，无发动机提供真空源，造就传统真空助力器无法使用，目前虽有电子真空泵，但无法实现再生制动、制动力精确控制，也无法满足智能驾驶制动需求，目前线控电子液压制动系统不断发展。
目前的电子液压制动系统集成度低，体积庞大，难以布置于汽车前腔，且机构运行震动、噪音大，并且由于采用小型低压直流电机，制动时需要大扭矩，电机启动瞬间电流过大冲击，常导致控制故障，电机烧毁，寿命差。
例如授权公告号为CN104176032B的中国发明专利，其公开了一种电子式液压制动装置，包括：踏板汽缸部，其借助于踏板的加压而生成液压；主汽缸部，其感知所述踏板，产生液压；轮汽缸部，其分别加装于多个车轮，向车轮提供制动力；存储部，其存储流体；混合回路部，其连接踏板汽缸部与轮汽缸部中的一部分，引导流体，与存储部和主汽缸部连通；主回路部，其连接主汽缸部与未连接于混合回路部的轮汽缸部，引导流体，与存储部连通；及液压分隔部，其连接混合回路部与主回路部，限制流体的移动；该发明简化了液压回路，减少了配件数。但该制动装置集成度低，体积庞大，难以布置于汽车前腔。
又例如公布号为CN 109109848 A的中国发明专利，其公开了一种液压缸连接装置电子辅助制动系统，液压缸连接装置包括定位板、与定位板连接的第二滑动杆、套设于第二滑动杆上的第二弹簧、弹簧抵接件及导向套筒，第二弹簧的第一端与外部的滑动组件抵接，第二端与弹簧抵接件抵接，第二滑动杆位于导向套筒内，定位板朝向第二滑动杆的一侧设有第二关节槽，第二滑动杆的第一端设有第二球形关节，第二球形关节位于第二关节槽中，第二滑动杆的第二端与外部的液压缸的活塞连接，导向套筒与外部的液压缸的外壳连接。但该制动系统中采用伺服电机驱动，制动时需要大扭矩，电机启动瞬间电流过大冲击，常导致控制故障，电机烧毁，寿命差。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种电子液压制动系统装置，无需电子真空泵，满足智能驾驶制动需求，具有运行平稳、抗冲击强、低启动电流、可靠性高、体积小巧便于布置等优点的集成式电子液压制动系统。
为了实现上述设计目的，本发明采用的方案如下：
一种电子液压制动系统装置，包括电机、壳体、制动主缸活塞和行星齿轮机构，电机作为执行动力源，直联驱动行星齿轮机构大传动比减速运行，增大传动扭矩，所述行星齿轮机构包括太阳轮、行星架、行星架齿轮和齿圈，行星架内置滚珠丝杠，推动制动主缸活塞建立液压制动，并布置有位置传感器Ⅰ1时时反馈位置信号至电机控制器，通过算法控制电机运行，具有小电流传递大扭矩特点，并且行星机构传动轴均为轴心位置，运行平稳。本发明的电子液压制动系统装置无需电子真空泵，满足智能驾驶制动需求，具有运行平稳、抗冲击强、低启动电流、可靠性高、体积小巧便于布置等优点的集成式电子液压制动系统。
优选的是，所述电机上带有空心电机主轴。
在上述任一方案中优选的是，所述空心电机主轴通过前后两个免维护滚动轴承Ⅰ布置在电机上。
在上述任一方案中优选的是，所述太阳轮位于空心电机主轴的前端上方，带动行星架齿轮运转。
在上述任一方案中优选的是，所述齿圈位于行星架齿轮的外侧，齿圈固定在壳体内。
在上述任一方案中优选的是，所述行星架齿轮的轴心处通过内置免维护滚动轴承Ⅱ布置于行星架上，行星架通过上方布置一免维护滚动轴承Ⅲ布置于壳体内。
在上述任一方案中优选的是，所述行星架的轴心内配合滚珠丝杠结构通过行星架的旋转带动滚珠丝杠作前后直线运动。
在上述任一方案中优选的是，所述滚珠丝杠上布置有起导向作用滚珠，并防止丝杠旋转；滚珠丝杠的前方为制动主缸活塞，后侧为位置传感器Ⅰ，时时反馈至电机控制器，通过算法控制电机运行，具有小电流传递大扭矩特点，并且行星机构传动轴均为轴心位置，运行平稳。
在上述任一方案中优选的是，所述滚珠丝杠的尾部环侧电机壳体上布置自润滑导向套；滚珠丝杠的尾部设置有推杆，推杆尾部连接踏板推杆叉，并布置有回位弹簧及防尘罩。
在上述任一方案中优选的是，所述壳体内设有位置传感器Ⅱ，监测到位移信号反馈至控制器，控制器驱动电机旋转，带动行星齿轮机构，增大扭力由滚珠丝杠推动制动主缸活塞建立液压制动。
在上述任一方案中优选的是，所述滚珠丝杠为中空结构，其内部设有导向杆，当踩下踏板时，传感器感应端相对位移信号反馈至控制器，控制电机工作。
在上述任一方案中优选的是，所述导向杆上设有位置传感器感应端。
在上述任一方案中优选的是，所述电机的尾部设有位置传感器Ⅲ。
在上述任一方案中优选的是，所述壳体内设有包裹在注塑料件内的位置感应传感器Ⅳ23，该传感器感应端安放在滚珠丝杠的前端。
在上述任一方案中优选的是，所述滚珠丝杠的前端设有位置传感器凸台安放孔。
在上述任一方案中优选的是，所述感应传感器的前侧设有橡胶。
附图说明
图1为按照本发明的电子液压制动系统装置的一优选实施例的结构示意图。
图2为按照本发明的电子液压制动系统装置的第二种实施方式结构示意图。
图3为按照本发明的电子液压制动系统装置的第三种实施方式结构示意图。
图4为按照本发明的电子液压制动系统装置的第四种实施方式结构示意图。
具体实施方式
以下的说明本质上仅仅是示例性的而并不是为了限制本公开、应用或用途。下面结合说明书附图对本发明电子液压制动系统装置的具体实施方式作进一步的说明。
实施例一：
如图1所示，按照本发明的电子液压制动系统装置的一优选实施例的结构示意图。本发明的电子液压制动系统装置，包括电机2、壳体12、制动主缸活塞14和行星齿轮机构，电机2作为执行动力源，直联驱动行星齿轮机构大传动比减速运行，增大传动扭矩，所述行星齿轮机构包括太阳轮4、行星架8、行星架齿轮6和齿圈7，行星架8内置滚珠丝杠10，推动制动主缸活塞14建立液压制动，并布置有位置传感器Ⅰ1时时反馈位置信号至电机控制器，通过算法控制电机运行，具有小电流传递大扭矩特点，并且行星机构传动轴均为轴心位置，运行平稳。本发明的电子液压制动系统装置无需电子真空泵，满足智能驾驶制动需求，具有运行平稳、抗冲击强、低启动电流、可靠性高、体积小巧便于布置等优点的集成式电子液压制动系统。
在本实施例中，所述电机2上带有空心电机主轴3。
在本实施例中，所述空心电机主轴3通过前后两个免维护滚动轴承Ⅰ11布置在电机2上。
在本实施例中，所述太阳轮4位于空心电机主轴3的前端上方，带动行星架齿轮6运转。
在本实施例中，所述齿圈7位于行星架齿轮6的外侧，齿圈7固定在壳体12内。
在本实施例中，所述行星架齿轮6的轴心处通过内置免维护滚动轴承Ⅱ5布置于行星架8上，行星架通过上方布置一免维护滚动轴承Ⅲ9布置于壳体12内。
在本实施例中，所述行星架8的轴心内配合滚珠丝杠10结构通过行星架8的旋转带动滚珠丝杠10作前后直线运动。
在本实施例中，所述滚珠丝杠10上布置有起导向作用滚珠13，并防止丝杠旋转；滚珠丝杠10的前方为制动主缸活塞14，后侧为位置传感器Ⅰ1，时时反馈至电机控制器，通过算法控制电机运行，具有小电流传递大扭矩特点，并且行星机构传动轴均为轴心位置，运行平稳。
本实施例的电子液压制动系统装置的工作过程为：控制器驱动电机2旋转，带动行星齿轮机构运转（齿圈7固定于壳体12内，由太阳轮4驱动行星架齿轮6及行星架8旋转）增大扭矩减速运行，带动行星架内滚珠丝杆10向前直线运动，推动制动主缸活塞14建立液压制动，并通过位置传感器Ⅰ1时时反馈位置信号至电机控制器，通过算法调整电机2运行。
实施例二：
图2为按照本发明的电子液压制动系统装置的第二种实施方式结构示意图。
按照本发明的电子液压制动系统装置的优选实施例的结构示意图。本发明的电子液压制动系统装置，包括电机2、壳体12、制动主缸活塞14和行星齿轮机构，电机2作为执行动力源，直联驱动行星齿轮机构大传动比减速运行，增大传动扭矩，所述行星齿轮机构包括太阳轮4、行星架8、行星架齿轮6和齿圈7，行星架8内置滚珠丝杠10，推动制动主缸活塞14建立液压制动，并且行星机构传动轴均为轴心位置，运行平稳。本发明的电子液压制动系统装置无需电子真空泵，满足智能驾驶制动需求，具有运行平稳、抗冲击强、低启动电流、可靠性高、体积小巧便于布置等优点的集成式电子液压制动系统。
在本实施例中，所述电机2上带有空心电机主轴3。
在本实施例中，所述空心电机主轴3通过前后两个免维护滚动轴承Ⅰ11布置在电机2上。
在本实施例中，所述太阳轮4位于空心电机主轴3的前端上方，带动行星架齿轮6运转。
在本实施例中，所述齿圈7位于行星架齿轮6的外侧，齿圈7固定在壳体12内。
在本实施例中，所述行星架齿轮6的轴心处通过内置免维护滚动轴承Ⅱ5布置于行星架8上，行星架通过上方布置一免维护滚动轴承Ⅲ9布置于壳体12内。
在本实施例中，所述行星架8的轴心内配合滚珠丝杠10结构通过行星架8的旋转带动滚珠丝杠10作前后直线运动。
在本实施例中，所述滚珠丝杠10的尾部环侧电机壳体上布置自润滑导向套16；滚珠丝杠10的尾部设置有推杆18，推杆尾部连接踏板推杆叉20，并布置有回位弹簧17及防尘罩19。
在本实施例中，所述壳体12内设有位置传感器Ⅱ15，监测到位移信号反馈至控制器，控制器驱动电机2旋转，带动行星齿轮机构，增大扭力由滚珠丝杠10推动制动主缸活塞14建立液压制动。
本实施例的电子液压制动系统装置的工作过程为：踩下踏板时，踏板力推动滚珠丝杠10向前运动，位置传感器Ⅱ15监测到位移信号反馈至控制器，控制器驱动电机2旋转，带动行星齿轮机构，增大扭力由滚珠丝杠10推动制动主缸活塞14建立液压制动。以此同时在丝杠向前运动瞬间，通过行星齿轮机构降扭增速带动电机主轴旋转，辅助电机启动，可极大的减低瞬间启动电流，减少大电流对控制器的冲击，并延长电机的使用寿命。
实施例三：
图3为按照本发明的电子液压制动系统装置的第三种实施方式结构示意图。
按照本发明的电子液压制动系统装置的优选实施例的结构示意图。本发明的电子液压制动系统装置，包括电机2、壳体12、制动主缸活塞14和行星齿轮机构，电机2作为执行动力源，直联驱动行星齿轮机构大传动比减速运行，增大传动扭矩，所述行星齿轮机构包括太阳轮4、行星架8、行星架齿轮6和齿圈7，行星架8内置滚珠丝杠10，推动制动主缸活塞14建立液压制动，并且行星机构传动轴均为轴心位置，运行平稳。本发明的电子液压制动系统装置无需电子真空泵，满足智能驾驶制动需求，具有运行平稳、抗冲击强、低启动电流、可靠性高、体积小巧便于布置等优点的集成式电子液压制动系统。
在本实施例中，所述电机2上带有空心电机主轴3。
在本实施例中，所述空心电机主轴3通过前后两个免维护滚动轴承Ⅰ11布置在电机2上。
在本实施例中，所述太阳轮4位于空心电机主轴3的前端上方，带动行星架齿轮6运转。
在本实施例中，所述齿圈7位于行星架齿轮6的外侧，齿圈7固定在壳体12内。
在本实施例中，所述行星架齿轮6的轴心处通过内置免维护滚动轴承Ⅱ5布置于行星架8上，行星架通过上方布置一免维护滚动轴承Ⅲ9布置于壳体12内。
在本实施例中，所述行星架8的轴心内配合滚珠丝杠10结构通过行星架8的旋转带动滚珠丝杠10作前后直线运动。
在本实施例中，所述滚珠丝杠10为中空结构，其内部设有导向杆22，当踩下踏板时，传感器感应端相对位移信号反馈至控制器，控制电机工作。
在本实施例中，所述导向杆22上设有磁铁25。
在本实施例中，所述电机2的尾部设有位置传感器Ⅲ21。
本实施例的电子液压制动系统装置的工作过程为：踩下踏板时，踏板力推动导向杆22向前运动，位置传感器Ⅲ21监测到位移信号反馈至控制器，控制器驱动电机2旋转，带动行星齿轮机构，增大扭力由滚珠丝杆10推动制动主缸活塞14建立液压制动，以此同时踏板力也通过导向杆直接作用在制动主缸活塞14，当紧急情况电机失效时，踩下踏板也能保证有制动力。
实施例四：
图4为按照本发明的电子液压制动系统装置的第四种实施方式结构示意图。
按照本发明的电子液压制动系统装置的优选实施例的工作原理图。本发明的电子液压制动系统装置，包括电机2、壳体12、制动主缸活塞14和行星齿轮机构，电机2作为执行动力源，直联驱动行星齿轮机构大传动比减速运行，增大传动扭矩，所述行星齿轮机构包括太阳轮4、行星架8、行星架齿轮6和齿圈7，行星架8内置滚珠丝杠10，推动制动主缸活塞14建立液压制动，并且行星机构传动轴均为轴心位置，运行平稳。本发明的电子液压制动系统装置无需电子真空泵，满足智能驾驶制动需求，具有运行平稳、抗冲击强、低启动电流、可靠性高、体积小巧便于布置等优点的集成式电子液压制动系统。
在本实施例中，所述电机2上带有空心电机主轴3。
在本实施例中，所述空心电机主轴3通过前后两个免维护滚动轴承Ⅰ11布置在电机2上。
在本实施例中，所述太阳轮4位于空心电机主轴3的前端上方，带动行星架齿轮6运转。
在本实施例中，所述齿圈7位于行星架齿轮6的外侧，齿圈7固定在壳体12内。
在本实施例中，所述行星架齿轮6的轴心处通过内置免维护滚动轴承Ⅱ5布置于行星架8上，行星架通过上方布置一免维护滚动轴承Ⅲ9布置于壳体12内。
在本实施例中，所述行星架8的轴心内配合滚珠丝杠10结构通过行星架8的旋转带动滚珠丝杠10作前后直线运动。
在本实施例中，所述壳体12内设有包裹在注塑料件内的位置传感器Ⅳ23，该传感器感应端安放在滚珠丝杠10的前端。
在本实施例中，所述滚珠丝杠10的前端设有位置传感器凸台安放孔26。
在本实施例中，所述位置传感器Ⅳ23的前侧设有橡胶24。
本实施例的电子液压制动系统装置的工作过程为：踩下踏板时，踏板力推动导向杆22向前运动，布置在导向杆前端上的传感器感应端25与位置传感器Ⅳ23发生相对位移，位置传感器23监测到位置信号反馈至控制器，控制器驱动电机2旋转，带动行星齿轮机构运转，增大扭力由滚珠丝杆10推动制动主缸活塞14建立液压制动，以此同时踏板力也通过导向杆22、位置传感器Ⅳ23、橡胶24直接作用在制动主缸活塞14，当紧急情况电机失效时，踩下踏板时也能保证有制动力。
本发明的电子液压制动系统装置在有人和无人驾驶车辆中均适用。
本领域技术人员不难理解，本发明的电子液压制动系统装置包括本说明书中各部分的任意组合。限于篇幅且为了使说明书简明，在此没有将这些组合一一详细介绍，但看过本说明书后，由本说明书构成的各部分的任意组合构成的本发明的范围已经不言自明。

Claims (2)

1.一种电子液压制动系统装置，包括电机（2）、壳体（12）、制动主缸活塞（14）和行星齿轮机构，电机（2）作为执行动力源，直联驱动行星齿轮机构大传动比减速运行，其特征在于：所述行星齿轮机构包括太阳轮（4）、行星架（8）、行星架齿轮（6）和齿圈（7），行星架（8）内置滚珠丝杠（10），推动制动主缸活塞（14）建立液压制动；电机（2）上带有空心电机主轴（3）；空心电机主轴（3）通过前后两个免维护滚动轴承Ⅰ（11）布置在电机（2）上；太阳轮（4）位于空心电机主轴（3）的前端上方，带动行星架齿轮（6）运转；齿圈（7）位于行星架齿轮（6）的外侧，齿圈（7）固定在壳体（12）内；行星架齿轮（6）的轴心处通过内置免维护滚动轴承Ⅱ（5）布置于行星架（8）上，行星架通过上方布置一免维护滚动轴承Ⅲ（9）布置于壳体（12）内；行星架（8）的轴心内配合滚珠丝杠（10）结构通过行星架（8）的旋转带动滚珠丝杠（10）作前后直线运动；滚珠丝杠（10）环侧上布置有起导向作用滚珠（13），并防止丝杠旋转；滚珠丝杠（10）的前方为制动主缸活塞（14），后侧为位置传感器Ⅰ（1）；滚珠丝杠（10）的尾部环侧电机壳体上布置自润滑导向套（16）；滚珠丝杠（10）的尾部设置有推杆（18），推杆尾部连接踏板推杆叉（20），并布置有回位弹簧（17）及防尘罩（19）。
2.如权利要求1所述的电子液压制动系统装置，其特征在于：壳体（12）内设有位置传感器Ⅱ（15）。
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