號；
[0050]液壓力傳感器24，用于獲取液壓管路壓力；
[0051]電子控制單元(ECT) 17，接收傳感器信號、計(jì)算并發(fā)出控制指令；
[0052]第一電控直線運(yùn)動模塊3，由滾珠絲杠4、斜齒輪副5及電機(jī)18組成，將電機(jī)18輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動，推動所述制動主缸6活塞運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)踏板力的主動控制；
[0053]第二電控直線運(yùn)動模塊12，由斜齒輪副9、滾珠絲杠10及電機(jī)11組成，將電機(jī)11輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動，推動所述次級主缸8活塞運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)液壓力的主動控制；
[0054]常閉電磁閥25及常開電磁閥26，通過開關(guān)動作保證系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)雙回路制動，且保證其在失效模式下仍具有一定制動效能；
[0055]電子穩(wěn)定性控制模塊(ESC) 23，用于調(diào)節(jié)各輪缸的液壓制動力。
[0056]控制線路15、16、19-22 ；
[0057]優(yōu)選地，所述第一電控直線運(yùn)動模塊3中的減速增矩機(jī)構(gòu)由滾珠絲杠4和斜齒輪副5構(gòu)成，滾珠絲杠與斜齒輪副大齒輪同軸，且絲杠螺母與其固接，推桿2后端為球形，通過滾珠絲杠4的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與其球形鉸接，其另一端與制動踏板I相連。
[0058]優(yōu)選地，所述第一電控直線運(yùn)動模塊3中絲杠與制動主缸6的推桿固接且同軸，類似地，所述第二點(diǎn)控制線運(yùn)動模塊12中絲杠也與次級主缸8的推桿固接且同軸。
[0059]本發(fā)明的雙電機(jī)驅(qū)動式電子液壓制動系統(tǒng)基本工作原理如下:駕駛員踩下制動踏板1，位移傳感器14獲得踏板位移信號，接收到駕駛員的制動意圖，電控單元17根據(jù)采集到的信號得到本次制動中所需的液壓制動力大小Ph，計(jì)算出第二電控直線運(yùn)動模塊12所需的調(diào)節(jié)力F2 (F2= Ph.A2, A2為次級主缸活塞面積)，通過控制線路20打開電磁閥26，關(guān)閉電磁閥25，通過控制線路22驅(qū)動電機(jī)11，推動次級主缸8內(nèi)活塞作直線運(yùn)動，在活塞擋住補(bǔ)償孔后次級主缸8開始建壓。同時(shí)電控單元17根據(jù)制動踏板力與踏板行程的理想關(guān)系曲線、制動踏板力傳感器13獲得的踏板力大小、制動踏板杠桿比計(jì)算出踏板力提供的制動主缸軸向推力Fp，從而得到第一電控直線運(yùn)動模塊3所需的調(diào)節(jié)力F1 (F1= Ph-A1-Fp-1,A1為制動主缸活塞面積，i為制動踏板杠桿比)，通過控制線路19調(diào)節(jié)電機(jī)18的力矩，保證駕駛員踏板感覺。
[0060]當(dāng)系統(tǒng)所需液壓制動力由于車輛運(yùn)行狀態(tài)的改變而改變、增加或減少Ap時(shí)，電控單元17調(diào)節(jié)電機(jī)11的力矩，使第二電控直線運(yùn)動模塊的調(diào)節(jié)力為F2 (F2= (Ph土 Δρ).Α2，A2為次級主缸活塞面積)，同時(shí)得出第一電控直線運(yùn)動模塊3所需的調(diào)節(jié)力F JF1 =(Ph土 Δρ).A1-Fp.i，A1S制動主缸活塞面積，i為制動踏板杠桿比)，通過控制線路22調(diào)節(jié)電機(jī)2的力矩，保證駕駛員踏板感覺不變。
[0061]當(dāng)系統(tǒng)所搭載車輛為自動駕駛車輛時(shí)，要求能夠在沒有駕駛員踏板力的情況下制動，此時(shí)所述電控ECU根據(jù)接收的信號關(guān)閉電磁閥25、26，并控制第二直線運(yùn)動模塊12中的電機(jī)11運(yùn)動，驅(qū)動減速機(jī)構(gòu)9、10后推動次級主缸做理想的直線運(yùn)動產(chǎn)生液壓制動力。該工況下，制動踏板不需任何輸入也不產(chǎn)生運(yùn)動。
[0062]按照國家法規(guī)要求制動系統(tǒng)必須考慮到失效情況的發(fā)生以及某些制動部件發(fā)生故障時(shí)，也必須能夠讓駕駛員踩踏板的力傳輸?shù)街苿酉到y(tǒng)中，進(jìn)行一定強(qiáng)度的制動。本發(fā)明液壓式雙電機(jī)驅(qū)動電子液壓制動系統(tǒng)也設(shè)計(jì)了失效保護(hù)方案。
[0063]在制動開始或制動進(jìn)行中，當(dāng)系統(tǒng)某一管路失效時(shí)，以與制動主缸6出液口的一路管路失效為例，電控單元17接收到失效信息，電磁閥25打開，電磁閥26關(guān)閉，系統(tǒng)僅利用電機(jī)12帶動第二電控直線運(yùn)動模塊推動次級主缸8進(jìn)行制動，電機(jī)18停止工作，此時(shí)制動踏板與系統(tǒng)建壓元件解耦，僅利用液壓缸6內(nèi)的回位彈簧保證踏板感覺。其他管路失效時(shí)系統(tǒng)工作情況與之類似。
[0064]制動開始或制動進(jìn)行中電機(jī)18無法提供力矩或減速機(jī)構(gòu)部件4或5損壞以致無法傳遞運(yùn)動，系統(tǒng)傳遞故障信息給電控單元17，電控單元17通過控制線路20使電磁閥26關(guān)閉，電磁閥25打開，同時(shí)對第二電控直線運(yùn)動模塊中的電機(jī)11進(jìn)行調(diào)節(jié)(F2= Ph.Α2，Α2為次級主缸活塞面積)，驅(qū)動減速機(jī)構(gòu)9和10，推動次級主缸活塞做期望的直線運(yùn)動，產(chǎn)生制動液壓力。此時(shí)踏板力被制動主缸中彈簧消耗，系統(tǒng)仍能保證一定踏板感覺。
[0065]制動開始或制動進(jìn)行中電機(jī)11無法提供力矩或減速機(jī)構(gòu)部件9或10損壞以致無法傳遞運(yùn)動，系統(tǒng)傳遞故障信息給電控單元17，電磁閥25、26關(guān)閉，同時(shí)對第一電控直線運(yùn)動模塊3中的電機(jī)18進(jìn)行調(diào)節(jié)(F1= P h.A1-Fp.i，A1為制動主缸活塞面積)，驅(qū)動減速機(jī)構(gòu)4、5運(yùn)動推動次級主缸活塞做期望的直線運(yùn)動，與駕駛員踏板力產(chǎn)生的合力一起推動液壓主缸活塞做期望的直線運(yùn)動，進(jìn)行各個(gè)輪缸的制動。
[0066]制動開始或制動進(jìn)行中第一、第二電控直線運(yùn)動模塊同時(shí)失效時(shí)，系統(tǒng)傳遞故障信息給電控單元17，電磁閥25、26關(guān)閉，此時(shí)駕駛員深踩制動踏板，通過推桿2及絲杠螺桿直接推動制動主缸。由于本方案含制動主缸與次級主缸，因此可以有效降低液壓缸尺寸，在踏板力相同，系統(tǒng)不提供助力時(shí)，仍可以獲得較大液壓力，相較于其他EHB系統(tǒng)安全性更優(yōu)。
[0067]制動開始或制動進(jìn)行中，當(dāng)某一制動輪缸或其連接管路失效時(shí)，以右前輪管路失效為例，電控單元17接收到失效信息，電磁閥25打開，電磁閥26關(guān)閉，系統(tǒng)僅利用電機(jī)12帶動第二電控直線運(yùn)動模塊推動次級主缸8建壓，車輛通過左前輪、右后輪進(jìn)行制動。此時(shí)，電機(jī)18停止工作，僅利用液壓缸6內(nèi)的回位彈簧保證一定踏板感覺。其他輪缸或?qū)?yīng)管路失效時(shí)，系統(tǒng)工作情況與之類似。
[0068]上述的對實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于上述的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可主動模擬踏板感覺的雙電機(jī)驅(qū)動式電子液壓制動系統(tǒng)，包括用于接收駕駛員制動意圖并將其輸入系統(tǒng)的制動踏板、用于儲存制動液的儲液罐；其特征在于:還包括: 用于明確駕駛員的制動意圖的踏板位移傳感器；用于測量踏板力大小以便明確系統(tǒng)需提供的制動助力的踏板力傳感器；用于獲取液壓管路壓力的液壓力傳感器；用于接收傳感器信號、計(jì)算并發(fā)出控制指令的電子控制單元；通過開閉動作保證系統(tǒng)穩(wěn)定、在失效模式下制動系統(tǒng)具有制動效能的電磁閥；用于調(diào)節(jié)各輪缸的液壓制動力的電子穩(wěn)定性控制模塊；制動王缸與次級王缸； 電控直線運(yùn)動模塊，包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)和將電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動的減速增矩機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)液壓制動力和踏板力的主動控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙電機(jī)驅(qū)動式電子液壓制動系統(tǒng)，其特征在于: 所述電控直線運(yùn)動模塊包括第一電控直線運(yùn)動模塊和第二電控直線運(yùn)動模塊，第一電控直線運(yùn)動模塊的運(yùn)動調(diào)整機(jī)構(gòu)中，包括一端與制動踏板相連、一端與減速機(jī)構(gòu)部件鉸接且同軸的推桿，所述減速增矩機(jī)構(gòu)與所述制動主缸活塞直接接觸以推動活塞運(yùn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙電機(jī)驅(qū)動式電子液壓制動系統(tǒng)，其特征在于:所述第一電控直線運(yùn)動模塊結(jié)合踏板力共同推動所述制動主缸活塞，電機(jī)根據(jù)踏板力傳感器收到的踏板力值與實(shí)際所述制動主缸內(nèi)液壓力提供力矩；所述第二電控直線運(yùn)動模塊與所述次級主缸直接接觸，電機(jī)根據(jù)駕駛員制動意圖的大小提供力矩。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙電機(jī)驅(qū)動式電子液壓制動系統(tǒng)，其特征在于:所述制動主缸與所述次級主缸均為單缸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙電機(jī)驅(qū)動式電子液壓制動系統(tǒng)，其特征在于: 所述制動主缸出液口與進(jìn)液口之間設(shè)有常開電磁閥，通過對其進(jìn)行開閉控制以保證車輛制動能量回收。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙電機(jī)驅(qū)動式電子液壓制動系統(tǒng)，其特征在于: 所述制動主缸及所述次級主缸出液口管路之間設(shè)有常開電磁閥，用于控制液壓管路以實(shí)現(xiàn)雙回路系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙電機(jī)驅(qū)動式電子液壓制動系統(tǒng)，其特征在于: 所述第一及第二電控直線運(yùn)動模塊中的減速機(jī)構(gòu)包括圓錐齒輪與滾珠絲杠組成的二級減速結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙電機(jī)驅(qū)動式電子液壓制動系統(tǒng)，其特征在于: 所述第一、第二電控直線運(yùn)動模塊中的減速機(jī)構(gòu)包括蝸輪蝸桿、齒輪齒條或絲杠-螺母機(jī)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙電機(jī)驅(qū)動式電子液壓制動系統(tǒng)，其特征在于: 所述電磁閥為開關(guān)閥，制動主缸與ABS/ESC模塊間為常開閥，次級主缸與所述ABS/ESC模塊間為常閉閥，該兩管路間為常開閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙電機(jī)驅(qū)動式電子液壓制動系統(tǒng)，其特征在于: 所述第一電控直線運(yùn)動模塊中的減速增矩機(jī)構(gòu)由滾珠絲杠和斜齒輪副構(gòu)成，滾珠絲杠與斜齒輪副大齒輪同軸，且絲杠螺母與其固接，推桿后端為球形，通過滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)與其球形鉸接，其另一端與制動踏板相連；或， 優(yōu)選地，所述第一電控直線運(yùn)動模塊中絲杠與制動主缸的推桿固接且同軸；或，優(yōu)選地，所述第二點(diǎn)控制線運(yùn)動模塊中絲杠與次級主缸的推桿固接且同軸。
【專利摘要】一種可主動模擬踏板感覺的雙電機(jī)驅(qū)動式電子液壓制動系統(tǒng)，包括制動踏板、用于儲存制動液的儲液罐、踏板位移傳感器、踏板力傳感器、液壓力傳感器、電子控制單元、電磁閥、電子穩(wěn)定性控制模塊、制動主缸與次級主缸；電控直線運(yùn)動模塊，包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)和將電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動的減速增矩機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)液壓制動力和踏板力的主動控制。能充分利用駕駛員的踏板力建壓；在實(shí)現(xiàn)踏板力主動控制的同時(shí)省去了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的踏板力模擬器，保證了制動踏板感覺，提供駕駛員準(zhǔn)確的車輛制動情況反饋；實(shí)現(xiàn)了液壓力主動控制，滿足自動駕駛車輛的制動要求；實(shí)現(xiàn)最大化制動能量回收，控制精確、響應(yīng)速度快；實(shí)現(xiàn)了雙回路制動，且失效保護(hù)考慮周全，安全性好。
【IPC分類】B60T13-74, B60T8-48
【公開號】CN104760586
【申請?zhí)枴緾N201510149437
【發(fā)明人】余卓平, 廣學(xué)令, 王婧佳, 熊璐, 侯一萌
【申請人】同濟(jì)大學(xué)
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月31日