CN206537272U - 适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统，为克服踏板感觉模拟及再生制动时踏板解耦复杂的问题，其包括制动踏板、一体化电动助力机构、制动主缸、储液缸、液压系统、四个轮缸与储液罐。一体化电动助力机构包括制动踏板推杆与制动推杆；储液缸的储液活塞杆与储液滚珠丝杠连接，储液缸与液压系统的换向阀A口连接，制动踏板推杆与制动踏板连接，制动推杆与制动主缸连接，制动主缸和储液罐连接，制动主缸的第二腔室油口和液压系统中前轴隔离阀P口连接；制动主缸第一腔室油口和液压系统的后轴隔离阀P口连接；液压系统的左前轮减压阀与右前轮减压阀和两前轮轮缸连接，液压系统的右后轮减压阀与左后轮减压阀和两后轮轮缸连接。

Description

适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统

技术领域

本实用新型涉及一种属于汽车工程技术领域的电动助力制动系统，更确切地说，本实用新型涉及一种适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统。

背景技术

1.制动助力

目前，多数汽车的液压制动系统采用真空助力，应用到新能源汽车中则需要单独配置真空泵以抽取真空，此方案新增真空泵，增加了成本，不利于空间布置。另有一部分汽车采用电机助力制动，助力大小可控，不需要真空泵，节省布置空间。

2.再生制动技术

汽车再生制动能够实现汽车制动能量的回收，增大汽车总能量的利用率。再生制动是指新能源汽车在减速或者制动时，利用电机反拖产生制动力矩，作用于驱动轴，将汽车部分机械能转化成电能并存储到储能元件中。这一过程中再生制动力替代了部分驱动轴摩擦制动力，故可相应减少驱动轴摩擦制动力的大小，确保总制动力大小及前后轴制动力分配满足制动法规要求。

3.制动踏板解耦及踏板感觉模拟

再生制动力的存在替代了部分驱动轴摩擦制动力，因此需要将产生这部分摩擦制动力的制动液单独存储起来，实现制动踏板与制动轮缸的解耦。对于采用真空助力器的汽车，由于真空助力器助力特性固定，需要设计具有满足踏板感要求的PV特性的踏板感模拟器以保持踏板解耦时的踏板感不变，较为复杂。而电动助力制动系统通过调节电机助力大小即可满足不同的踏板感要求，解耦时只需增加一个容积可变的储液缸，将再生制动时多余的制动液导入储液缸中即可实现踏板与轮缸的解耦。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的踏板感觉模拟及再生制动时踏板解耦复杂的问题，提供了适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统。

为解决上述技术问题，本实用新型是采用如下技术方案实现的：所述的一种适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统包括制动踏板、一体化电动助力机构、制动主缸、储液缸、液压系统、左前轮轮缸、右前轮轮缸、右后轮轮缸、左后轮轮缸与储液罐。

所述的液压系统包括前轴液压系统和后轴液压系统；

所述的储液缸的储液活塞杆的右端从一体化电动助力机构的N口装入一体化电动助力机构内，并采用螺栓固定在一体化电动助力机构的储液滚珠丝杠的右侧壁上，储液缸的左端接口与前轴液压系统的换向阀的A口管路连接，一体化电动助力机构的制动踏板推杆的右端与制动踏板连接，一体化电动助力机构的制动推杆与制动主缸中第一活塞的右端面接触连接，制动主缸上的两补油口和储液罐管路连接，制动主缸的第二腔室的油口和前轴液压系统中的前轴隔离阀的P口管路连接；制动主缸的第一腔室的油口和后轴液压系统中的后轴隔离阀的P口管路连接；前轴液压系统中的左前轮减压阀与右前轮减压阀一接口端分别和左前轮轮缸与右前轮轮缸管路连接，后轴液压系统中的右后轮减压阀与左后轮减压阀的一接口分别和右后轮轮缸与左后轮轮缸管路连接，液压系统中的前轴柱塞泵与后轴柱塞泵分别采用联轴器和同一电机的左、右输出端连接。

技术方案中所述的前轴液压系统还包括解耦单向阀、一号单向阀、前轴阻尼器、二号单向阀、前轴吸入阀、左前轮回液单向阀、左前轮增压阀、前轴蓄能器、三号单向阀、右前轮增压阀与右前轮回液单向阀。

所述的换向阀的P口与前轴隔离阀的B口管路连接，换向阀的B口与解耦单向阀的进油口管路连接，解耦单向阀的出油口和前轴柱塞泵的进油口、三号单向阀出油口与前轴吸入阀的一油口管路连接；前轴隔离阀的P口和前轴吸入阀另一油口与二号单向阀的出油口管路连接，前轴隔离阀的A口和左前轮增压阀的P口、右前轮增压阀的P口、左前轮回液单向阀的出油口、右前轮回液单向阀、前轴阻尼器的一端与二号单向阀的进油口管路连接；前轴柱塞泵的出口端与一号单向阀的进油口管路连接，一号单向阀的出油口与前轴阻尼器的另一端管路连接，所述的左前轮增压阀的A口和左前轮回液单向阀的进油口与左前轮减压阀的一油口管路连接，右前轮增压阀的A口和右前轮回液单向阀的进液端与右前轮减压阀的一油口管路连接，左前轮减压阀的另一油口与右前轮减压阀的另一油口和前轴蓄能器的一端与三号单向阀的进油口管路连接。

技术方案中所述的后轴液压系统还包括后轴隔离阀、四号单向阀、后轴阻尼器、五号单向阀、后轴吸入阀、右后轮回液单向阀、左后轮回液单向阀、右后轮增压阀，左后轮增压阀、后轴蓄能器与六号单向阀。

所述的后轴隔离阀的P口和后轴吸入阀的一油口与五号单向阀的出油口管路连接，后轴隔离阀的A口和五号单向阀的进油口、后轴阻尼器的左端、右后轮回液单向阀的出油口、左后轮回液单向阀的出油口、右后轮增压阀的P口与左后轮增压阀的P口管路连接；后轴柱塞泵的进油口和后轴吸入阀的另一油口与六号单向阀出油口管路连接，后轴柱塞泵的出油口与四号单向阀的进油口管路连接，四号单向阀的出油口与后轴阻尼器28的右端管路连接；右后轮增压阀的A口和右后轮回液单向阀的进油口与右后轮减压阀的一油口管路连接，左后轮增压阀的A口和左后轮回液单向阀的进油口与左后轮减压阀的一接口管路连接，右后轮减压阀的另一油口与和左后轮减压阀的另一接口和后轴蓄能器的一端与六号单向阀的进油口管路连接。

技术方案中所述的一体化电动助力机构包括1号电动助力机构、2号电动助力机构与传动机构；所述的传动机构包括助力传动齿轮、助力电机、电机小齿轮、离合器、储液一级齿轮、储液二级齿轮与储液传动齿轮；所述的助力传动齿轮套装并采用键固定连接在1号电动助力机构的助力丝杠螺母上，电机小齿轮通过键安装在助力电机的输出轴上，电机小齿轮与助力传动齿轮外啮合连接；

离合器连接储液一级齿轮与助力电机的输出轴，储液一级齿轮与上下设置的储液二级齿轮外啮合连接，储液二级齿轮与上下设置的储液传动齿轮外啮合连接，储液传动齿轮套装并采用键固定连接在2号电动助力机构的储液丝杠螺母上。

技术方案中所述的1号电动助力机构包括助力丝杠螺母、反馈盘、助力阀体、助力滚珠丝杠、制动推杆与制动踏板推杆；所述的助力阀体安装在助力滚珠丝杠的内部，制动踏板推杆通过助力滚珠丝杠与助力阀体中心右通孔插入助力阀体内腔中，并插入助力阀体的左通孔中，但距离伸出左通孔预留有2～3mm间隙，助力阀体的右侧壁与助力滚珠丝杠右侧壁的内侧壁面相接触；安装有助力阀体的助力滚珠丝杠安装在助力丝杠螺母中，助力滚珠丝杠与助力丝杠螺母之间为助力滚珠丝杠的滚珠；圆盘形的反馈盘安装在助力阀体内腔的左侧，反馈盘的右端面与助力阀体左侧内置的圆环体形凸台的左端面相接触，反馈盘的左端面与推杆的右端面相接触。

技术方案中所述的助力阀体为中空的圆筒式结构件，助力阀体的外径与助力滚珠丝杠的内径相同，助力阀体右侧壁的中心处设置有中心右通孔，左侧为开口式，但内置一个横截面为矩形的圆环体形的凸台，圆环体形的凸台的中心处设置有一左通孔，左通孔与右通孔的孔径相同，左通孔与右通孔的回转轴线均与助力阀体的回转轴线重合。

技术方案中所述的2号电动助力机构包括储液丝杠螺母与储液滚珠丝杠。所述的储液滚珠丝杠为中空式结构件，储液滚珠丝杠的右端设置有右侧壁，右侧壁上均布有3个从其外表面沿轴向向内打通的通孔，储液滚珠丝杠右侧壁上的通孔与储液活塞杆右端凸台上的螺纹盲孔相对正，即储液滚珠丝杠右侧壁上的通孔与储液活塞杆右端凸台上的螺纹盲孔的回转轴线共线；储液滚珠丝杠的内孔径与储液活塞杆右端凸台的外径相等，安装有储液活塞杆的储液滚珠丝杠安装在储液丝杠螺母中，储液滚珠丝杠与储液丝杠螺母之间为储液滚珠丝杠的滚珠。

技术方案中所述的储液缸包括储液缸体、储液活塞杆与弹簧。所述的储液活塞杆左端为活塞，活塞直径与储液缸体的内径相等，右端为推杆，推杆直径与储液缸体右端缸壁上的中心通孔的内径相等，推杆右端设置有柱状凸台，柱状凸台直径与一体化电动助力机构中的储液滚珠丝杠的内径相等，凸台右端沿轴向设置有均匀分布的3个利用螺栓将储液活塞杆固定在储液滚珠丝杠右侧壁上的螺纹盲孔；储液活塞杆装入储液缸体内，储液活塞杆与储液缸体之间为滑动连接，储液活塞杆的右端从储液缸体的右端伸出，弹簧套装在储液活塞杆中的推杆上，弹簧的右端面与储液活塞杆左端活塞的右侧面接触连接，弹簧的右端面固定于储液缸体右端的内侧壁上。

与现有技术相比本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统采用电机助力制动，不依赖于真空，且能保持与真空助力器相似的踏板感；

2.本实用新型所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统在再生制动时，通过调节电机助力特性，能保持踏板感不变；

3.本实用新型所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统通过结构设计使制动主缸制动液移出量与储液缸制动液进液量相等，控制更方便；

4.本实用新型所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统实现了再生制动与摩擦制动的协调制动，能尽可能的回收制动能量。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：

图1为本实用新型所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统结构组成示意图；

图2为本实用新型所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统一体化电动助力机构结构组成示意图；

图3为本实用新型所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统储液缸结构组成示意图；

图4为本实用新型所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统常规制动及ABS制动时的工况示意图；

图5为本实用新型所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统ESP制动时的工况示意图；

图6为本实用新型所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统再生制动强度增加且未达到最大值的时的工况示意图；

图7为本实用新型所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统再生制动强度保持时的工况示意图；

图8为本实用新型所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统再生制动强度减小且总制动强度不变时的工况示意图；

图9为本实用新型所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统再生制动强度减小且总制动强度增加时的工况示意图；

图10-a为本实用新型所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统再生制动强度减小且总制动强度减少时，轮缸液压先降低的工况示意图；

图10-b为本实用新型所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统再生制动强度减小且总制动强度减少时，再生制动液压后降低的工况示意图；

图中:1.制动踏板，2.一体化电动助力机构，3.制动主缸，4.储液缸，5.后轴隔离阀，6.换向阀，7.前轴隔离阀，8.解耦单向阀，9.前轴柱塞泵，10.一号单向阀，11.前轴阻尼器，12.二号单向阀，13.前轴吸入阀，14.左前轮回液单向阀，15.左前轮增压阀，16.前轴蓄能器，17.三号单向阀，18.右前轮增压阀，19.右前轮回液单向阀，20.左前轮减压阀，21.右前轮减压阀，22.左前轮轮缸，23.右前轮轮缸，24.右后轮轮缸，25.左后轮轮缸，26.后轴柱塞泵，27.四号单向阀，28.后轴阻尼器，29.五号单向阀，30.后轴吸入阀，31.右后轮回液单向阀，32.右后轮增压阀，33.后轴蓄能器，34.六号单向阀，35.左后轮增压阀，36.左后轮回液单向阀，37.右后轮减压阀，38.左后轮减压阀，39.助力传动齿轮，40.助力丝杠螺母，41.反馈盘，42.助力阀体，43.助力滚珠丝杠，44.助力电机，45.电机小齿轮，46.离合器，47.储液一级齿轮，48.储液二级齿轮，49.储液传动齿轮，50.储液丝杠螺母，51.储液滚珠丝杠，52.储液活塞杆，53.制动推杆，54.制动踏板推杆，55.储液罐。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细的描述：

参阅图1，本实用新型所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统适用于II型制动管路布置的汽车，是前轴解耦式制动系统。

所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统包含制动踏板1、一体化电动助力机构2、制动主缸3、储液缸4、液压系统、左前轮轮缸22、右前轮轮缸23、右后轮轮缸24、左后轮轮缸25与储液罐55。

所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统的液压系统包括前轴液压系统和后轴液压系统，在前轴液压系统中包含有可解耦的部件。

所述的前轴液压系统包括换向阀6、前轴隔离阀7、解耦单向阀8、前轴柱塞泵9、一号单向阀10、前轴阻尼器11、二号单向阀12、前轴吸入阀13、左前轮回液单向阀14、右前轮回液单向阀19、左前轮增压阀15、右前轮增压阀18、前轴蓄能器16、三号单向阀17、左前轮减压阀20与右前轮减压阀21。

所述的换向阀6的P口与前轴隔离阀7的B口管路连接，A口与储液缸4的左端接口管路连接，换向阀6的B口与解耦单向阀8的入口端管路连接，换向阀6工作在左端位置时其P口与A口为连通，是换向阀6的常态，换向阀6工作在右端位置时其A口与B口为连通。

所述的前轴隔离阀7为三位三通电磁换向阀，前轴隔离阀7的P口与制动主缸3的第二腔室的油口管路连接，前轴隔离阀7的A口和左前轮增压阀15、右前轮增压阀18的P口管路连接，前轴隔离阀7的B口与换向阀6的P口管路连接，前轴隔离阀7工作在右端位置时其P口与A口为连通，是前轴隔离阀7的常态，前轴隔离阀7工作在中间位置时其P口、A口与B口为互不连通，前轴隔离阀7工作在左端位置时其P口与B口为连通；P口与A口之间采用管路并连一个二号单向阀12，二号单向阀12的入口接A口，二号单向阀12的出口接P口。

所述的解耦单向阀8入口端与换向阀6的B口管路连接，出口端与前轴柱塞泵9的入口端管路连接。

所述的前轴柱塞泵9与后轴柱塞泵26分别采用联轴器和同一电机的左、右输出端连接，前轴柱塞泵9的入口端和前轴吸入阀13的另一端、三号单向阀17出口端与解耦单向阀8的出口端管路连接；前轴柱塞泵9的出口端与一号单向阀10的入口端管路连接，一号单向阀10的出口端与前轴阻尼器11一端管路连接，前轴阻尼器11的另一端与前轴隔离阀7的A口管路连接。

所述的前轴吸入阀13为常闭式二位二通电磁换向阀，前轴吸入阀13的一接口端与制动主缸3的第二腔室管路连接，前轴吸入阀13的另一接口端和前轴柱塞泵9的入口端管路连接。

所述的左前轮增压阀15及右前轮增压阀18均为常开式二位二通电磁换向阀即高速开关阀，左前轮增压阀15及右前轮增压阀18的进液端即P口均与前轴隔离阀7的A口管路连接，左前轮增压阀15及右前轮增压阀18的出液端即A口分别连接左前轮轮缸22与右前轮轮缸23。

所述的左前轮回液单向阀14以及右前轮回液单向阀19的进液端分别与左前轮增压阀15及右前轮增压阀18的A口管路连接，左前轮回液单向阀14以及右前轮回液单向阀19的出液端分别与左前轮增压阀15及右前轮增压阀18的P口管路连接。

所述的左前轮减压阀20以及右前轮减压阀21均为常闭式二位二通电磁换向阀即高速开关阀，左前轮减压阀20及右前轮减压阀21一接口端分别和左前轮轮缸22与右前轮轮缸23管路连接，左前轮减压阀20及右前轮减压阀21另一接口端均与三号单向阀17进口端管路连接。

所述的前轴蓄能器16和三号单向阀17的进口端、左前轮减压阀20的一接口及右前轮减压阀21的一接口管路连接。

所述的后轴液压系统包括后轴隔离阀5、后轴柱塞泵26、四号单向阀27、后轴阻尼器28、五号单向阀29、后轴吸入阀30、右后轮回液单向阀31、左后轮回液单向阀36、右后轮增压阀32，左后轮增压阀35、后轴蓄能器33、六号单向阀34、右后轮减压阀37与左后轮减压阀38。

所述的后轴隔离阀5为常开式二位二通电磁换向阀即开闭阀，后轴隔离阀5的P口与制动主缸3的第一腔室管路连接，后轴隔离阀5的A口和右后轮增压阀32与左后轮增压阀35的P口管路连接。

所述的后轴柱塞泵26与前轴柱塞泵9分别采用联轴器和同一电机的左、右输出端连接，后轴柱塞泵26的入口端和后轴吸入阀30的另一接口端与六号单向阀34出口端管路连接，后轴柱塞泵26的出口端与四号单向阀27的入口端管路连接，四号单向阀27的出口端与后轴阻尼器28的一端管路连接，后轴阻尼器28的另一端与后轴隔离阀5的A口管路连接。

所述的后轴吸入阀30为常闭式二位二通电磁换向阀即开闭阀，后轴吸入阀30一接口端与制动主缸3的第一腔室的油口管路连接，后轴吸入阀30另一接口端和后轴柱塞泵26的入口端管路连接。

所述的右后轮增压阀32及左后轮增压阀35均为常开式二位二通电磁换向阀即高速开关阀，右后轮增压阀32及左后轮增压阀35的P口均与后轴隔离阀5的A口管路连接，右后轮增压阀32及左后轮增压阀35的A口分别和右后轮轮缸24与左后轮轮缸25管路连接。

所述的右后轮回液单向阀31与左后轮回液单向阀36的进液端分别和右后轮增压阀32与左后轮增压阀35的A口管路连接，右后轮回液单向阀31、左后轮回液单向阀36的出液端分别和右后轮增压阀32、左后轮增压阀35的P口管路连接。

所述的右后轮减压阀37、左后轮减压阀38均为常闭式二位二通电磁换向阀即高速开关阀，右后轮减压阀37与左后轮减压阀38的一接口端依次和右后轮轮缸24与左后轮轮缸25管路连接，右后轮减压阀37与左后轮减压阀38的另一接口端和六号单向阀34进口端管路连接。

所述的后轴蓄能器33接口端和六号单向阀34的进口端、右后轮减压阀37的另一接口端、左后轮减压阀38的另一接口端管路连接。

所述的各个阀，除单阀外均为电控阀，依据制动ECU中的制动控制策略控制在不同工况下处于不同阀位。

所述的制动主缸3为适用于乘用车的制动主缸，制动主缸3包括制动主缸体、第二活塞与第一活塞；第二活塞与第一活塞将制动主缸体内腔分成3个独立的空间，从左至右依次为第二腔室、第一腔室与右腔室。

所述的右活塞右侧面的中心处设置有半球形的凹槽，制动推杆53的左端设置成半球状的顶端，半球形凹槽的曲率半径与制动推杆53左端的半球状的顶端的曲率半径相同，制动推杆53的左端与制动主缸3中右活塞上的半球形凹槽配合安装，即装配时制动推杆53的左侧伸入到制动主缸3的右腔室内，与制动主缸3的右活塞上的半球状的凹槽接触连接，两者之间不固连。

参阅图2，所述的一体化电动助力机构2包括1号电动助力机构、2号电动助力机构与传动机构；

所述的1号电动助力机构包括助力丝杠螺母40、反馈盘41、助力阀体42、助力滚珠丝杠43、制动推杆53与制动踏板推杆54。

所述的传动机构包括助力传动齿轮39、助力电机44、电机小齿轮45、离合器46、储液一级齿轮47、储液二级齿轮48与储液传动齿轮49；

所述的2号电动助力机构包括储液丝杠螺母50与储液滚珠丝杠51。

所述的电机小齿轮45通过键固定在助力电机44的输出轴上，电机小齿轮45与助力传动齿轮39外啮合。助力传动齿轮39套装并采用键固定连接在助力丝杠螺母40上。助力丝杠螺母40在助力传动齿轮39带动下旋转，从而带动助力滚珠丝杠43做轴向直线运动。助力滚珠丝杠43内部为中空的，助力滚珠丝杠43右侧壁中心处设置有中心右通孔，助力滚珠丝杠43的内径与助力阀体42的外径相同，助力丝杠螺母40的旋转运动转化为助力滚珠丝杠43的直线运动，同时推动助力阀体42做直线运动。

所述的助力阀体42安装在助力滚珠丝杠43的内部，助力阀体42为中空的圆筒式结构件，助力阀体42右侧壁中心处设置有中心右通孔，左侧无底即为开口式，但内置一个横截面为矩形的圆环体形的凸台，凸台的中心处设置有一左通孔，左通孔与右通孔的孔径相同，左通孔与右通孔的回转轴线均与助力阀体42的回转轴线重合，制动踏板推杆54可通过助力阀体42右通孔插入助力阀体42内部，并插入左通孔，但距离伸出左通孔预留有间隙，约2～3mm，助力阀体42的右侧壁与助力滚珠丝杠43右侧壁的内侧面相接触，在助力滚珠丝杠43推动下助力阀体42做直线运动，助力滚珠丝杠43与助力丝杠螺母40之间为助力滚珠丝杠的滚珠。

所述的反馈盘41为圆盘形结构件，安装在助力阀体42内腔的左侧，反馈盘41的右端面与助力阀体42左侧内置的圆环体形凸台的左端面相接触，反馈盘41的左端面与制动推杆53的右端面相接触，随着制动踏板推杆54左移并消除了预留间隙后，反馈盘41的右端面也与制动踏板推杆54的左端面相接触，反馈盘41将电机助力与人力制动力传递给制动推杆53，制动推杆53从而作用于制动主缸3的右活塞上。

所述的制动推杆53左端做成外凸的半球状，制动主缸3的右活塞的右侧面的中心处设置有半球形的凹槽，制动推杆53左端的半球状的顶端与制动主缸3的右活塞上的半球形的凹槽配合，即装配时制动推杆53的左端从一体化电动助力机构2的M口伸出，伸入到制动主缸3的右腔室内，与制动主缸3的右活塞上的半球状凹槽接触连接，两者之间不固连，制动推杆53的右端与反馈盘41的左端面相接触，接受反馈盘41传来的力并传给制动主缸3的右活塞。

所述的离合器46连接储液一级齿轮47与助力电机44的输出轴，根据制动控制策略控制储液一级齿轮47与助力电机44输出轴的结合或者分离。储液二级齿轮48与上下设置的储液一级齿轮47及储液传动齿轮49同时外啮合连接。储液传动齿轮49与储液二级齿轮48外啮合，储液传动齿轮49套装并采用键固定连接在储液丝杠螺母50上。储液丝杠螺母50在储液传动齿轮49带动下旋转，从而带动储液滚珠丝杠51沿其轴向做直线运动。

所述的储液滚珠丝杠51为中空式结构件，其右侧设置有右侧壁，右侧壁上均布有3个从其外表面沿轴向向内打通的通孔，通孔与装入其中的储液活塞杆52右端凸台右端面中心处的螺纹盲孔相对正，即储液滚珠丝杠51右侧壁上的通孔与储液活塞杆52右端凸台上的螺纹盲孔的回转轴线共线；储液滚珠丝杠51的内孔径与储液活塞杆52右端凸台的外径相等，利用螺栓将储液活塞杆52固定在储液滚珠丝杠51右侧壁上，安装有储液活塞杆52的储液滚珠丝杠51安装在储液丝杠螺母50中，储液滚珠丝杠51与储液丝杠螺母50之间为储液滚珠丝杠的滚珠；从而当储液丝杠螺母50转动时，储液滚珠丝杠51可以带动储液活塞杆52沿其轴线做直线运动。

所述的一体化电动助力机构2利用助力电机44作为动力源为制动主缸3和储液缸4内的活塞运动提供动力，制动踏板推杆54通过L口插入助力阀体42内，与反馈盘41预留一定轴向间隙，用于输入制动踏板力，反馈盘41接收踏板力及助力电机44助力，并传递到制动推杆53，制动推杆53通过M口与制动主缸3的右活塞接触，并带动其运动，储液活塞杆52通过N口伸入一体化电动助力机构2内，并固连在储液滚珠丝杠51上，使得储液缸4活塞能在助力电机44带动下轴向运动。

所述的一体化电动助力机构2中，由助力电机44到助力滚珠丝杠43为二级传动，由助力电机44到储液滚珠丝杠51为三级传动，制动推杆53与储液活塞杆52的直线运动方向相反。助力电机44的助力大小及输出轴旋转方向由制动ECU中的制动控制策略决定。

参阅图3，所述的储液缸4包括储液缸体、储液活塞杆52与弹簧；

所述的储液活塞杆52左端为活塞，活塞直径与储液缸体的内径相等，右端为推杆，推杆直径与储液缸体右端缸壁上的中心通孔的内径相等，推杆右端设置有柱状凸台，凸台右端沿轴向设置有均匀分布的3个螺纹盲孔，可利用螺栓将储液活塞杆52固定在储液滚珠丝杠51右侧壁上，ECU控制下助力电机44带动储液活塞杆52轴向移动，使储液缸4活塞轴向移动改变储液缸4的容积。

储液活塞杆52装入储液缸体内，储液活塞杆52与储液缸体之间为滑动连接，储液活塞杆52的右端从储液缸体的右端伸出，从一体化电动助力机构2的N口伸入储液滚珠丝杠51的内孔中，并通过螺栓固连在储液滚珠丝杠51右侧壁上，储液活塞杆52左端活塞的右侧面连接有一个套装在储液活塞杆52中的推杆的弹簧，弹簧右端固定于储液缸体右端内侧壁上，活塞向右移动时将压缩弹簧，储液活塞杆52左端活塞达到右极限位置时，再生制动强度达到系统所能提供的最大值，但由于制动控制策略的限定，实际再生制动强度通常小于系统限定的最大强度，故储液活塞杆52左端活塞通常达不到右极限位置，储液缸体的左端接口与换向阀6的A口管路连接。

所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统的工作原理：

参阅图1及图2，本实用新型所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统需要助力制动时，当驾驶员踩下制动踏板1，制动ECU控制助力电机44动作，由助力电机44提供制动助力，通过电机小齿轮45、助力传动齿轮39、助力丝杠螺母40、助力滚珠丝杠43、助力阀体42、反馈盘41和制动推杆53将助力电机44输出轴的旋转运动转化为制动推杆53的直线运动，并对制动主缸3施加作用力，将制动主缸3内的制动液压入制动液压回路中。

所述的制动主缸3的第二腔室连接前轴制动回路，第一腔室连接后轴制动回路，再生制动作用于驱动轴，此例中以前轴为驱动轴，制动管路布置形式为II型，在前轴上进行解耦。

本实用新型所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统需要踏板解耦时，由助力电机44提供制动助力，离合器46接合，储液一级齿轮47接上助力电机44的输出轴，通过储液二级齿轮48、储液传动齿轮49、储液丝杠螺母50、储液滚珠丝杠51和储液活塞杆52将助力电机44输出轴的旋转运动转化为储液活塞杆52的直线运动，并对储液缸4的活塞施加作用力，带动储液缸3内的活塞左移，同时前轴隔离阀7位于左位，换向阀6位于左位，前轴制动液进入储液缸4中，实现解耦。

所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统在助力电机44失效时，制动踏板推杆54克服空行程后直接推动反馈盘41，进行人力制动。

参阅图4，本实用新型所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统在判断为常规制动及ABS制动工况时，前轴隔离阀7处于右位，即前轴隔离阀的P、A口连通，换向阀6位于左位，即换向阀6的P、A口连通，后轴隔离阀5连通，前轴吸入阀13、后轴吸入阀30断开，离合器46分离，使储液一级齿轮47与助力电机44的输出轴分离，助力电机44只起制动助力作用，不进行踏板解耦，制动液从制动主缸3经过前轴隔离阀7、后轴隔离阀5、左前轮增压阀15、右前轮增压阀18、右后轮增压阀32、左后轮增压阀36进入制动轮缸，左前轮增压阀15、右前轮增压阀18、右后轮增压阀32及左后轮增压阀35全连通时轮缸增压，在ABS制动工况时，通过控制增压阀和减压阀的高速开闭来实现增压、保压、减压，这两种过程无再生制动参与，若判断为常规制动及ABS制动工况时再生制动工况正在进行，则应当退出再生制动工况。

参阅图5，本实用新型所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统在判断为ESP制动工况时，前轴隔离阀7位于中位，即前轴隔离阀7的P、A、B口互不连通，换向阀6位于左位，即换向阀6的P、A口连通，前轴吸入阀13、后轴吸入阀30断开，离合器46分离，使储液一级齿轮47与助力电机44的输出轴分离，助力电机44只起制动助力作用，不进行踏板解耦，制动液从制动主缸3经过前轴吸入阀13及后轴吸入阀30、前轴柱塞泵9及后轴柱塞泵26、一号单向阀10及四号单向阀27、前轴阻尼器11及后轴阻尼器28、左前轮增压阀15、右前轮增压阀18、右后轮增压阀32、左后轮增压阀36进入制动轮缸，系统可依靠左前轮增压阀15、右前轮增压阀18、右后轮增压阀32、左后轮增压阀35及左前轮减压阀20、右前轮减压阀21、右后轮减压阀37、左后轮减压阀38、前轴蓄能器16及后轴蓄能器33实现ESP制动，这一过程无再生制动参与，若判断为ESP制动工况时再生制动工况正在进行，则应当退出再生制动工况。

参阅图6，本实用新型所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统在判断为再生制动强度增强且未达到最大值的工况时，前轴隔离阀7位于左位，即前轴隔离阀7的P、B口连通，后轴隔离阀5断开，换向阀6位于左位，即换向阀6的P、A口连通，前轴吸入阀13、后轴吸入阀30断开，离合器46接合，使得储液一级齿轮47与助力电机44的输出轴接合，助力电机44的力通过离合器46、储液一级齿轮47、储液二级齿轮48、储液传动齿轮49、储液丝杠螺母50以及储液滚珠丝杠51作用在储液活塞杆52上，这一过程中助力电机44输出轴的旋转运动转化为储液活塞杆52的直线运动，由于助力电机44到助力滚珠丝杠43为二级齿轮传动，助力电机44到储液滚珠丝杠51为三级齿轮传动，制动推杆53与储液活塞杆52的直线运动方向相反，故当助力电机44推动制动主缸3内的第一活塞与第二活塞向左移动将制动液压出时，储液活塞杆52向右移动，使得储液缸4容积增大，制动液经过前轴隔离阀7、换向阀6进入储液缸4，通过齿轮传动比与储液缸4活塞有效面积设计，使储液缸4的容积增大量与制动主缸3内制动液的移出量相等，其值大小依据制动ECU中的制动控制策略控制，由于制动主缸3移出的制动液均进入储液缸4，驱动轴车轮的轮缸液压不增加，驱动轴车轮不产生制动力，实现了再生制动时的踏板解耦，此时由于后轴隔离阀5断开，后轴也不产生制动力。

参阅图7，本实用新型所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统在判断为再生制动强度保持工况时，前轴隔离阀7处于右位，即前轴隔离阀7的P、A口连通，后轴隔离阀5连通，换向阀6位于左位，即换向阀6的P、A口连通，前轴吸入阀13、后轴吸入阀30断开，离合器46分离，助力电机44只起制动助力作用，储液缸4中的制动液继续保存在其中，由于离合器46分离，储液缸4内的活塞左侧受到储液缸4内制动液液压作用，右侧成为自由端，但受到储液缸4内右侧弹簧的作用，储液缸4内活塞的位置保持不变，随着制动强度增加，制动主缸3的活塞继续左移将制动液压出，新压出的制动液经过前轴隔离阀7、后轴隔离阀5、左前轮增压阀15、右前轮增压阀18、右后轮增压阀32、左后轮增压阀35进入左前轮轮缸22、右前轮轮缸23、右后轮轮缸24、左后轮轮缸25，车轮增加制动力，但再生制动强度保持不变。

参阅图8，本实用新型所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统在判断为再生制动强度减小且总制动强度不变工况时，前轴隔离阀7处于右位，即前轴隔离阀7的P、A口连通，后轴隔离阀5断开，换向阀6位于右位，即换向阀6的A、B口连通，前轴吸入阀13、后轴吸入阀30断开，离合器46分离，前轴柱塞泵9工作，将储液缸4中的制动液经过换向阀6、解耦单向阀8、前轴柱塞泵9、一号单向阀10、前轴阻尼器11、左前轮增压阀15、右前轮增压阀18泵入左前轮轮缸22及右前轮轮缸23，随着储液缸4中制动液减少，储液缸4中活塞在弹簧作用下左移，最大可到左极限位置，储液缸4中制动液减少量由制动控制策略所确定的再生制动强度决定，这一过程没有新的制动液从制动主缸3中移出，储液缸4移出的制动液进入驱动轴制动轮缸中，再生制动强度的减小量由驱动轴车轮制动强度的增加量来补充，以保持总制动强度未变。

参阅图9，本实用新型所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统在判断为再生制动强度减小且总制动强度增加工况时，即驾驶员需求制动强度增大，但系统限制的再生制动力变小时，前轴隔离阀7处于右位，即前轴隔离阀7的P、A口连通，后轴隔离阀5连通，换向阀6位于右位，即换向阀6的A、B口连通，前轴吸入阀13、后轴吸入阀30断开，左前轮增压阀15、右前轮增压阀18、右后轮增压阀32、左后轮增压阀35均连通，制动主缸3的第一活塞与第二活塞左移将制动液压出，新压出的制动液经过前轴隔离阀7、后轴隔离阀5、左前轮增压阀15、右前轮增压阀18、右后轮增压阀32、左后轮增压阀35进入左前轮轮缸22、右前轮轮缸23、右后轮轮缸24、左后轮轮缸25，离合器46分离，前轴柱塞泵9工作，将储液缸中4的制动液经过换向阀6、解耦单向阀8、前轴柱塞泵9、一号单向阀10、前轴阻尼器11、左前轮增压阀15、右前轮增压阀18泵入左前轮制动轮缸22、右前轮制动轮缸23，随着储液缸4中制动液减少，储液缸4中活塞在弹簧作用下左移，最大可到左极限位置，储液缸4中制动液减少量由制动控制策略所确定的再生制动强度决定。

参阅图10-a，本实用新型所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统在判断为再生制动强度减小且总制动强度减少工况时，即驾驶员需求制动强度减小且导致再生制动强度也需要减小时，应先减少轮缸液压，即降低轮缸液压制动强度，制动主缸3的第一活塞与第二活塞右移，前轴隔离阀7处于右位，即前轴隔离阀7的P、A口连通，后轴隔离阀5连通，换向阀6位于左位，即换向阀6的P、A口连通，前轴吸入阀13、后轴吸入阀30断开，左前轮增压阀15、右前轮增压阀18、右后轮增压阀32、左后轮增压阀35、左前轮减压阀20、右前轮减压阀21、右后轮减压阀37、左后轮减压阀38均位于常态，前轴柱塞泵9、后轴柱塞泵26不工作，轮缸中的制动液经过左前轮回液单向阀14、右前轮回液单向阀19、右后轮回液单向阀31、左后轮回液单向阀36、二号单向阀12、五号单向阀29送回制动主缸3。

参阅图10-b，本实用新型所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统在判断为再生制动强度减小且总制动强度减少工况时，即驾驶员需求制动强度减小且导致再生制动强度也需要减小时，当轮缸液压降为零之后，再将储液缸4的制动液抽回到制动主缸3中，降低再生制动强度，此时前轴隔离阀7处于右位，即前轴隔离阀7的P、A口连通，后轴隔离阀5连通，换向阀6位于右位，即换向阀6的A、B口连通，前轴吸入阀13、后轴吸入阀30断开，左前轮增压阀15、右前轮增压阀18、右后轮增压阀32、左后轮增压阀35、左前轮减压阀20、右前轮减压阀21、右后轮减压阀37、左后轮减压阀38均位于常态，此时前轴柱塞泵9工作，将储液缸4中的制动液经过换向阀6、解耦单向阀8、前轴柱塞泵9、一号单向阀10、前轴阻尼器11以及二号单向阀12送回制动主缸3，随着储液缸4中制动液减少，储液缸4中活塞在弹簧作用下左移，离合器46接合，使储液一级齿轮47与助力电机44的输出轴接合，当制动主缸3的第一活塞与第二活塞右移时，储液缸4中活塞左移，即这一过程储液缸4活塞受弹簧及电机推力共同作用，储液缸4中制动液减少量由制动控制策略所确定的再生制动强度决定，储液缸4活塞最远可到左极限位置。

Claims (8)

1.一种适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统，其特征在于，所述的一种适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统包括制动踏板(1)、一体化电动助力机构(2)、制动主缸(3)、储液缸(4)、液压系统、左前轮轮缸(22)、右前轮轮缸(23)、右后轮轮缸(24)、左后轮轮缸(25)与储液罐(55)；

所述的液压系统包括前轴液压系统和后轴液压系统；

所述的储液缸(4)的储液活塞杆(52)的右端从一体化电动助力机构(2)的N口装入一体化电动助力机构(2)内，并采用螺栓固定在一体化电动助力机构(2)的储液滚珠丝杠(51)的右侧壁上，储液缸(4)的左端接口与前轴液压系统的换向阀(6)的A口管路连接，一体化电动助力机构(2)的制动踏板推杆(54)的右端与制动踏板(1)连接，一体化电动助力机构(2)的制动推杆(53)与制动主缸(3)中第一活塞的右端面接触连接，制动主缸(3)上的两补油口和储液罐(55)管路连接，制动主缸(3)的第二腔室的油口和前轴液压系统中的前轴隔离阀(7)的P口管路连接；制动主缸(3)的第一腔室的油口和后轴液压系统中的后轴隔离阀(5)的P口管路连接；前轴液压系统中的左前轮减压阀(20)与右前轮减压阀(21)一接口端分别和左前轮轮缸(22)与右前轮轮缸(23)管路连接，后轴液压系统中的右后轮减压阀(37)与左后轮减压阀(38)的一接口分别和右后轮轮缸(24)与左后轮轮缸(25)管路连接，液压系统中的前轴柱塞泵(9)与后轴柱塞泵(26)分别采用联轴器和同一电机的左、右输出端连接。

2.按照权利要求1所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统，其特征在于，所述的前轴液压系统还包括解耦单向阀(8)、一号单向阀(10)、前轴阻尼器(11)、二号单向阀(12)、前轴吸入阀(13)、左前轮回液单向阀(14)、左前轮增压阀(15)、前轴蓄能器(16)、三号单向阀(17)、右前轮增压阀(18)与右前轮回液单向阀(19)；

所述的换向阀(6)的P口与前轴隔离阀(7)的B口管路连接，换向阀(6)的B口与解耦单向阀(8)的进油口管路连接，解耦单向阀(8)的出油口和前轴柱塞泵(9)的进油口、三号单向阀(17)出油口与前轴吸入阀(13)的一油口管路连接；前轴隔离阀(7)的P口和前轴吸入阀(13)另一油口与二号单向阀(12)的出油口管路连接，前轴隔离阀(7)的A口和左前轮增压阀(15)的P口、右前轮增压阀(18)的P口、左前轮回液单向阀(14)的出油口、右前轮回液单向阀(19)、前轴阻尼器(11)的一端与二号单向阀(12)的进油口管路连接；前轴柱塞泵(9)的出口端与一号单向阀(10)的进油口管路连接，一号单向阀(10)的出油口与前轴阻尼器(11)的另一端管路连接，所述的左前轮增压阀(15)的A口和左前轮回液单向阀(14)的进油口与左前轮减压阀(20)的一油口管路连接，右前轮增压阀(18)的A口和右前轮回液单向阀(19)的进液端与右前轮减压阀(21)的一油口管路连接，左前轮减压阀(20)的另一油口与右前轮减压阀(21)的另一油口和前轴蓄能器(16)的一端与三号单向阀(17)的进油口管路连接。

3.按照权利要求1所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统，其特征在于，所述的后轴液压系统还包括后轴隔离阀(5)、四号单向阀(27)、后轴阻尼器(28)、五号单向阀(29)、后轴吸入阀(30)、右后轮回液单向阀(31)、左后轮回液单向阀(36)、右后轮增压阀(32)，左后轮增压阀(35)、后轴蓄能器(33)与六号单向阀(34)；

所述的后轴隔离阀(5)的P口和后轴吸入阀(30)的一油口与五号单向阀(29)的出油口管路连接，后轴隔离阀(5)的A口和五号单向阀(29)的进油口、后轴阻尼器(28)的左端、右后轮回液单向阀(31)的出油口、左后轮回液单向阀(36)的出油口、右后轮增压阀(32)的P口与左后轮增压阀(35)的P口管路连接；后轴柱塞泵(26)的进油口和后轴吸入阀(30)的另一油口与六号单向阀(34)出油口管路连接，后轴柱塞泵(26)的出油口与四号单向阀(27)的进油口管路连接，四号单向阀(27)的出油口与后轴阻尼器28的右端管路连接；右后轮增压阀(32)的A口和右后轮回液单向阀(31)的进油口与右后轮减压阀(37)的一油口管路连接，左后轮增压阀(35)的A口和左后轮回液单向阀(36)的进油口与左后轮减压阀(38)的一接口管路连接，右后轮减压阀(37)的另一油口与和左后轮减压阀(38)的另一接口和后轴蓄能器(33)的一端与六号单向阀(34)的进油口管路连接。

4.按照权利要求1所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统，其特征在于，所述的一体化电动助力机构(2)包括1号电动助力机构、2号电动助力机构与传动机构；

所述的传动机构包括助力传动齿轮(39)、助力电机(44)、电机小齿轮(45)、离合器(46)、储液一级齿轮(47)、储液二级齿轮(48)与储液传动齿轮(49)；

所述的助力传动齿轮(39)套装并采用键固定连接在1号电动助力机构的助力丝杠螺母(40)上，电机小齿轮(45)通过键安装在助力电机(44)的输出轴上，电机小齿轮(45)与助力传动齿轮(39)外啮合连接；

离合器(46)连接储液一级齿轮(47)与助力电机(44)的输出轴，储液一级齿轮(47)与上下设置的储液二级齿轮(48)外啮合连接，储液二级齿轮(48)与上下设置的储液传动齿轮(49)外啮合连接，储液传动齿轮(49)套装并采用键固定连接在2号电动助力机构的储液丝杠螺母(50)上。

5.按照权利要求4所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统，其特征在于，所述的1号电动助力机构包括助力丝杠螺母(40)、反馈盘(41)、助力阀体(42)、助力滚珠丝杠(43)、制动推杆(53)与制动踏板推杆(54)；

所述的助力阀体(42)安装在助力滚珠丝杠(43)的内部，制动踏板推杆(54)通过助力滚珠丝杠(43)与助力阀体(42)中心右通孔插入助力阀体(42)内腔中，并插入助力阀体(42)的左通孔中，但距离伸出左通孔预留有2～3mm间隙，助力阀体(42)的右侧壁与助力滚珠丝杠(43)右侧壁的内侧壁面相接触；安装有助力阀体(42)的助力滚珠丝杠(43)安装在助力丝杠螺母(40)中，助力滚珠丝杠(43)与助力丝杠螺母(40)之间为助力滚珠丝杠的滚珠；圆盘形的反馈盘(41)安装在助力阀体(42)内腔的左侧，反馈盘(41)的右端面与助力阀体(42)左侧内置的圆环体形凸台的左端面相接触，反馈盘(41)的左端面与推杆(53)的右端面相接触。

6.按照权利要求5所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统，其特征在于，所述的助力阀体(42)为中空的圆筒式结构件，助力阀体(42)的外径与助力滚珠丝杠(43)的内径相同，助力阀体(42)右侧壁的中心处设置有中心右通孔，左侧为开口式，但内置一个横截面为矩形的圆环体形的凸台，圆环体形的凸台的中心处设置有一左通孔，左通孔与右通孔的孔径相同，左通孔与右通孔的回转轴线均与助力阀体(42)的回转轴线重合。

7.按照权利要求4所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统，其特征在于，所述的2号电动助力机构包括储液丝杠螺母(50)与储液滚珠丝杠(51)；

所述的储液滚珠丝杠(51)为中空式结构件，储液滚珠丝杠(51)的右端设置有右侧壁，右侧壁上均布有3个从其外表面沿轴向向内打通的通孔，储液滚珠丝杠(51)右侧壁上的通孔与储液活塞杆(52)右端凸台上的螺纹盲孔相对正，即储液滚珠丝杠(51)右侧壁上的通孔与储液活塞杆(52)右端凸台上的螺纹盲孔的回转轴线共线；储液滚珠丝杠(51)的内孔径与储液活塞杆(52)右端凸台的外径相等，安装有储液活塞杆(52)的储液滚珠丝杠(51)安装在储液丝杠螺母(50)中，储液滚珠丝杠(51)与储液丝杠螺母(50)之间为储液滚珠丝杠的滚珠。

8.按照权利要求1所述的适用于再生制动的一体化解耦式电动助力制动系统，其特征在于，所述的储液缸(4)包括储液缸体、储液活塞杆(52)与弹簧；

所述的储液活塞杆(52)左端为活塞，活塞直径与储液缸体的内径相等，右端为推杆，推杆直径与储液缸体右端缸壁上的中心通孔的内径相等，推杆右端设置有柱状凸台，柱状凸台直径与一体化电动助力机构(2)中的储液滚珠丝杠(51)的内径相等，凸台右端沿轴向设置有均匀分布的3个利用螺栓将储液活塞杆(52)固定在储液滚珠丝杠(51)右侧壁上的螺纹盲孔；

储液活塞杆(52)装入储液缸体内，储液活塞杆(52)与储液缸体之间为滑动连接，储液活塞杆(52)的右端从储液缸体的右端伸出，弹簧套装在储液活塞杆(52)中的推杆上，弹簧的右端面与储液活塞杆(52)左端活塞的右侧面接触连接，弹簧的右端面固定于储液缸体右端的内侧壁上。