CN110562228A - 一种汽车电动液压助力制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车电动液压助力制动系统，包括踏板、踏板推杆、电子控制单元、丝杠传动装置，滚珠丝杠、输入杆、液压压力传感器、制动主缸、储液罐、轮缸和液压控制单元，踏板推杆通过所述滚珠丝杠推动制动主缸内的活塞组件，活塞组件将制动液推入轮缸，同时所述踏板行程传感器将检测到的信息发送给所述电子控制单元，所述电子控制单元接收到踏板行程传感器传来的刹车信号后控制所述丝杠传动装置动作带动进而产生额外的制动力并传递给所述滚珠丝杠，进而与踏板推杆的推力一起传递给所述输入杆。本发明制动更安全和可靠，而且丝杠传动装置产生的制动力更加精确，响应更快，可以实现辅助驾驶、主动制动。

Description

一种汽车电动液压助力制动系统

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种汽车电动液压助力制动系统。

背景技术

随着社会的发展，世界各国都开始重视新能源汽车的研发尤其是纯电动汽车的研发，但是目前的纯电动汽车在缺少燃油发动机提供的稳定真空源的前提下，大多选择电动真空泵来提供真空条件，但是这样真空泵就需要持续工作以保证驾驶人员的需求，带来了高能耗、高噪音的重大缺点，且这样持续工作的真空泵寿命也难以保证，极易发生故障导致不堪设想的后果发生，目前市场上通过液压泵实现的液压制动也存在以上问题。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种汽车电动液压助力制动系统，可稳定可靠，并且节能环保的进行液压制动，而且制动系统的寿命长。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种汽车电动液压助力制动系统，包括踏板、踏板推杆、电子控制单元、丝杠传动装置，滚珠丝杠、输入杆、液压压力传感器、制动主缸、储液罐、轮缸和液压控制单元，所述踏板推杆的一端与所述踏板连接，所述踏板推杆的另一端连接所述滚珠丝杠的一端，所述滚珠丝杠的另一端安装有推块，所述丝杠传动装置与所述电子控制单元电连接并可带动所述滚珠丝杠运动，所述推块上安装有与所述电子控制单元连接的踏板行程传感器，所述推块与所述输入杆的一端连接，所述储液罐与所述制动主缸连通，所述制动主缸内安装有活塞组件，所述输入杆的另一端与所述活塞组件连接，所述制动主缸与所述轮缸之间通过管路连接，所述液压控制单元和液压压力传感器均安装在所述管路上，所述液压控制单元和液压压力传感器还与所述电子控制单元电连接。

优选的，所述的汽车电动液压助力制动系统中，所述丝杠传动装置包括电机和与所述电机连接的齿轮传动组件，所述电机与所述电子控制单元电连接并可带动所述齿轮传动组件运动，所述齿轮传动组件与所述滚珠丝杠固定连接并可带动所述滚珠丝杠运动。

优选的，所述的汽车电动液压助力制动系统中，所述齿轮传动组件包括第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，所述电机的输出轴与所述第一齿轮连接，所述第一齿轮通过一传动轴连接所述第二齿轮，所述第二齿轮和第三齿轮啮合，所述第三齿轮的中部安装有所述滚珠丝杠。

优选的，所述的汽车电动液压助力制动系统中，所述滚珠丝杠包括滚珠螺母和滚珠螺杆，所述滚珠螺母的外圈通过定位凸起与所述第三齿轮的中部定位，所述的滚珠螺母的内圈处设置有滚珠，所述滚珠螺母通过滚珠与所述滚珠螺杆滚珠连接，所述滚珠螺杆的一端连接所述踏板推杆的一端，所述滚珠螺杆的另一端连接安装有推块。

优选的，所述的汽车电动液压助力制动系统中，所述活塞组件包括一级制动活塞和二级制动活塞，所述一级制动活塞的一端与所述推入杆的另一端连接，所述一级制动活塞的另一端连接所述二级制动活塞的一端，所述二级制动活塞的另一端与所述制动主缸的内壁贴合。

优选的，所述的汽车电动液压助力制动系统中，所述一级制动活塞、二级制动活塞和输入杆上均套设有弹簧。

优选的，所述的汽车电动液压助力制动系统中，所述制动主缸与所述轮缸之间还设置有开关阀，所述开关阀与所述液压控制单元连接。

优选的，所述的汽车电动液压助力制动系统还包括若干个与所述电子控制单元电连接的汽车传感器。

优选的，所述的汽车电动液压助力制动系统中，所述电子控制单元为汽车电子控制单元。

相较于现有技术，本发明提供的汽车电动液压助力制动系统，通过利用电子控制单元来控制丝杠传动装置运动产生额外的制动力，使汽车的制动更安全和可靠，而且丝杠传动装置产生的制动力更加精确，响应更快，可以实现辅助驾驶、主动制动，支持现有的自适应巡航和正在研发的无人驾驶；此外，一旦丝杠传动装置失效，踏板可以直接推动活塞组件产生足够满足法规要求的制动力，另外，与储液罐连接的泵，在未制动时无须频繁工作，大大延长了使用寿命，而且本发明提供的制动系统噪音、功耗、振动相对于真空助力系统都小得多，更加节能环保且保证了寿命等可靠性能。

附图说明

图1为本发明提供的汽车电动液压助力制动系统的一较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种汽车电动液压助力制动系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当部件被称为“装设于”、“固定于”或“设置于”另一个部件上，它可以直接在另一个部件上或者可能同时存在居中部件。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。

还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

请参阅图1，其为本实施例提供的汽车电动液压助力制动系统的结构示意图，所述汽车电动液压助力制动系统包括踏板1、踏板推杆2、电子控制单元3、丝杠传动装置4，滚珠丝杠5、输入杆6、液压压力传感器7、制动主缸8、储液罐9、轮缸10和液压控制单元11，所述踏板推杆2的一端与所述踏板1连接，所述踏板推杆2的另一端连接所述滚珠丝杠5的一端，所述滚珠丝杠5的另一端安装有推块12，所述丝杠传动装置4与所述电子控制单元3电连接并可带动所述滚珠丝杠5运动，所述推块12上安装有与所述电子控制单元3连接的踏板行程传感器13，所述推块12与所述输入杆6的一端连接，所述储液罐9与所述制动主缸8连通，所述制动主缸8内安装有活塞组件14，所述输入杆6的另一端与所述活塞组件14连接，所述制动主缸8与所述轮缸10之间通过管路连接，所述液压控制单元11和液压压力传感器7均安装在所述管路上，所述液压控制单元11和液压压力传感器7还与所述电子控制单元3电连接。

具体来说，在工作时，驾驶人员踏下所述踏板1，踏板1带动所述踏板推杆2运动，所述踏板推杆2通过所述滚珠丝杠5推动制动主缸8内的活塞组件14，然后活塞组件将制动液推入轮缸10，同时所述踏板行程传感器13将检测到的信息发送给所述电子控制单元17，所述电子控制单元17接收到踏板行程传感器13传来的刹车信号后控制所述丝杠传动装置4动作带动进而产生额外的制动力并传递给所述滚珠丝杠5，进而与踏板推杆2的推力一起传递给所述输入杆6，使所述输入杆6推动所述活塞组件14建立液压压力，使储液罐9中的液压油到达所述制动主缸8后由活塞组件14推入到轮缸15中，从而实现电控液压制动；此外，在制动的同时，所述液压控制单元11可以接受电子控制单元3的控制命令对轮缸的压力进行调节，使轮缸产生期望压力，并由此得到车辆状态。

优选的，本实施例中，所述液压控制单元11可以是汽车的ABS执行机构，一般由增压阀(常开阀)、减压阀(常闭阀)、回液泵、储能器组成。增压阀和减压阀受控于电子控制单元的信号，实现液路的开关，从而实现常规、保压、减压、增压的制动过程。电动泵由柱塞式油泵和驱动电机组成，主要作用是将储能器内的制动液保持一定的压力。所述电子控制单元3可以直接为汽车电子控制单元(ECU)，由微处理器(MCU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成，可智能进行制动力进行计算，进而根据所需的制动力来控制丝杠传动装置4和液压控制单元11。

本发明提供的汽车电动液压助力制动系统不仅适用于纯电动汽车、燃料电池汽车或混合燃料汽车，即使是传统燃油车以及其他类型车辆也可使用，而且通过利用电子控制单元来控制丝杠传动装置4运动产生额外的制动力，使汽车的制动更安全和可靠，而且丝杠传动装置4产生的制动力更加精确，响应更快，可以实现辅助驾驶、主动制动，支持现有的自适应巡航和正在研发的无人驾驶；此外，一旦丝杠传动装置4失效，踏板1可以直接推动活塞组件产生足够满足法规要求的制动力，另外，与储液罐连接的泵，在未制动时无须频繁工作，大大延长了使用寿命，而且本发明提供的制动系统噪音、功耗、振动相对于真空助力系统都小得多，更加节能环保且保证了寿命等可靠性能。

优选的实施例中，请继续参阅图1，所述丝杠传动装置4包括电机41和与所述电机41连接的齿轮传动组件42，所述电机41与所述电子控制单元3电连接并可带动所述齿轮传动组件42运动，所述齿轮传动组件42与所述滚珠丝杠5固定连接并可带动所述滚珠丝杠5运动，所述电机41受所述电子控制单元3的控制，根据电子控制单元3发送的驱动信号转动合适的圈数，从而带动所述齿轮传动组件42产生所需的制动力，并通过所述齿轮传动组件42传递给所述滚珠丝杠5，使所述滚珠丝杠5推动制动主缸8内的活塞组件14，进而将制动主缸8内的液压油推入所述轮缸10中。

进一步的实施例中，请继续参阅图1，所述齿轮传动组件42包括第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，所述电机41的输出轴与所述第一齿轮连接，所述第一齿轮通过一传动轴连接所述第二齿轮，所述第二齿轮和第三齿轮啮合，所述第三齿的中部安装有所述滚珠丝杠5，具体来说，所述第一齿轮被所述电机41带动转动，然后与第一齿轮连接的第二齿轮被带动转动，与所述第二齿轮啮合的第三齿轮随之运动后带动安装在其中部的滚珠丝杠5运动，从而使所述滚珠丝杠5推动制动主缸8内的活塞组件14。

进一步的实施例中，所述滚珠丝杠5包括滚珠螺母(图中未示出)和滚珠螺杆(图中未示出)，所述滚珠螺母的外圈通过定位凸起与所述第三齿轮423的中部定位，所述的滚珠螺母的内圈处设置有滚珠，所述滚珠螺母通过滚珠与所述滚珠螺杆滚珠连接，所述滚珠螺杆的一端连接所述踏板推杆2的一端，所述滚珠螺杆的另一端连接安装有推块12，所述第三齿轮转动时带动所述滚珠螺母转动，所述滚珠螺母转动时会转化为所述滚珠螺杆的直线运动，使所述滚珠螺杆可推动制动主缸8内的活塞组件14。

进一步的实施例中，请继续参阅图1，所述活塞组件14包括一级制动活塞141和二级制动活塞142，所述一级制动活塞141的一端与所述推入杆6的另一端连接，所述一级制动活塞141的另一端连接所述二级制动活塞142的一端，所述二级制动活塞142的另一端与所述制动主缸8的内壁贴合，所述推入杆6可推动所述一级制动活塞141进而建立液压压力，所述一级制动活塞141可推动所述二级制动活塞142运动，使推力放大后将液压油推入轮缸10中进行制动。

进一步的实施例中，请继续参阅图1，所述一级制动活塞141、二级制动活塞142和输入杆6上均套设有弹簧15，在制动结束后，弹簧15的作用可使所述一级制动活塞141、二级制动活塞142和输入杆6均复位从而准备下一次的制动。

进一步的实施例中，所述制动主缸8与所述轮缸10之间还设置有开关阀(图中未示出)，所述开关阀与所述液压控制单元11连接，所述液压控制单元11可控制所述开关阀的状态，从而可以精密分配液压压力。

进一步的实施例中，所述汽车电动液压助力制动系统还包括若干个与所述电子控制单元电连接的汽车传感器16，所述汽车传感器可以为进气压力传感器、空气流量计、节气门位置传感器、衢州位置传感器、车速传感器、轴转速传感器、压力传感器、加速度传感器、转角传感器等，在需要制动时，只要有汽车传感器，即使驾驶员没有操作，电子控制单元11也可以快速准确的建立液压制动压力，活塞的移动速度就决定了压力梯度，在轮缸与制动主缸之间配备的开关阀实现了保压控制，并且针对车辆动力学具体要求，由电子控制单元对整个系统进行调控，从而可以对轮缸压力进行精细调节，实现主动制动。

综上所述，本发明提供的汽车电动液压助力制动系统，通过利用电子控制单元来控制丝杠传动装置运动产生额外的制动力，使汽车的制动更安全和可靠，而且丝杠传动装置产生的制动力更加精确，响应更快，可以实现辅助驾驶、主动制动，支持现有的自适应巡航和正在研发的无人驾驶；此外，一旦丝杠传动装置失效，踏板可以直接推动活塞组件产生足够满足法规要求的制动力，另外，与储液罐连接的泵，在未制动时无须频繁工作，大大延长了使用寿命，而且本发明提供的制动系统噪音、功耗、振动相对于真空助力系统都小得多，更加节能环保且保证了寿命等可靠性能。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种汽车电动液压助力制动系统，其特征在于，包括踏板、踏板推杆、电子控制单元、丝杠传动装置，滚珠丝杠、输入杆、液压压力传感器、制动主缸、储液罐、轮缸和液压控制单元，所述踏板推杆的一端与所述踏板连接，所述踏板推杆的另一端连接所述滚珠丝杠的一端，所述滚珠丝杠的另一端安装有推块，所述丝杠传动装置与所述电子控制单元电连接并可带动所述滚珠丝杠运动，所述推块上安装有与所述电子控制单元连接的踏板行程传感器，所述推块与所述输入杆的一端连接，所述储液罐与所述制动主缸连通，所述制动主缸内安装有活塞组件，所述输入杆的另一端与所述活塞组件连接，所述制动主缸与所述轮缸之间通过管路连接，所述液压控制单元和液压压力传感器均安装在所述管路上，所述液压控制单元和液压压力传感器还与所述电子控制单元电连接。

2.根据权利要求1所述的汽车电动液压助力制动系统，其特征在于，所述丝杠传动装置包括电机和与所述电机连接的齿轮传动组件，所述电机与所述电子控制单元电连接并可带动所述齿轮传动组件运动，所述齿轮传动组件与所述滚珠丝杠固定连接并可带动所述滚珠丝杠运动。

3.根据权利要求2所述的汽车电动液压助力制动系统，其特征在于，所述齿轮传动组件包括第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，所述电机的输出轴与所述第一齿轮连接，所述第一齿轮通过一传动轴连接所述第二齿轮，所述第二齿轮和第三齿轮啮合，所述第三齿轮的中部安装有所述滚珠丝杠。

4.根据权利要求3所述的汽车电动液压助力制动系统，其特征在于，所述滚珠丝杠包括滚珠螺母和滚珠螺杆，所述滚珠螺母的外圈通过定位凸起与所述第三齿轮的中部定位，所述的滚珠螺母的内圈处设置有滚珠，所述滚珠螺母通过滚珠与所述滚珠螺杆滚珠连接，所述滚珠螺杆的一端连接所述踏板推杆的一端，所述滚珠螺杆的另一端连接安装有推块。

5.根据权利要求4所述的汽车电动液压助力制动系统，其特征在于，所述活塞组件包括一级制动活塞和二级制动活塞，所述一级制动活塞的一端与所述推入杆的另一端连接，所述一级制动活塞的另一端连接所述二级制动活塞的一端，所述二级制动活塞的另一端与所述制动主缸的内壁贴合。

6.根据权利要求5所述的汽车电动液压助力制动系统，其特征在于，所述一级制动活塞、二级制动活塞和输入杆上均套设有弹簧。

7.根据权利要求1所述的汽车电动液压助力制动系统，其特征在于，所述制动主缸与所述轮缸之间还设置有开关阀，所述开关阀与所述液压控制单元连接。

8.根据权利要求1所述的汽车电动液压助力制动系统，其特征在于，还包括若干个与所述电子控制单元电连接的汽车传感器。

9.根据权利要求1所述的汽车电动液压助力制动系统，其特征在于，所述电子控制单元为汽车电子控制单元。