《具有主动踏板感觉模拟的电子液压制动系统设计方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《具有主动踏板感觉模拟的电子液压制动系统设计方案（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、说 明 书 摘 要 一种踏板感觉主动控制式电子液压制动系统，包括制动压力发生装置和与其配合作用反馈驾驶员踏板感觉与调整轮缸压力的压力控制装置；所述制动压力发生装置包括制动电机驱动滚珠丝杠将旋转运动转变成直线运动的直线运动机构、双腔制动主缸、用于模拟踏板感觉与失效保护的双腔次级主缸和用于获取驾驶员踩下制动踏板位移信号的踏板位移传感器；所述压力控制装置包括用来主动控制踏板感觉反馈的次级主缸电磁阀、用来调节轮缸压力大小的轮缸电磁阀、用于控制制动主缸内高压油与其它回路通断的主缸电磁阀和用于获取驾驶员踩下制动踏板压力信号的踏板压力传感器。本发明具有较好模拟驾驶员的制动踏板感觉并且不需要额外增设踏板模拟器
2、等特点，同时具有很高的安全性和可靠性。摘 要 附 图权 利 要 求 书1.一种踏板感觉主动控制式电子液压制动系统，其特征在于：包括制动压力发生装置和与其配合作用反馈驾驶员踏板感觉与调整轮缸压力的压力控制装置；所述制动压力发生装置包括制动电机驱动滚珠丝杠将旋转运动转变成直线运动的直线运动机构、双腔制动主缸、用于模拟踏板感觉与失效保护的双腔次级主缸和用于获取驾驶员踩下制动踏板位移信号的踏板位移传感器；所述压力控制装置包括用来主动控制踏板感觉反馈的次级主缸电磁阀、用来调节轮缸压力大小的轮缸电磁阀、用于控制制动主缸内高压油与其它回路通断的主缸电磁阀和用于获取驾驶员踩下制动踏板压力信号的踏板压力传感器；
3、所述压力控制装置液压地与制动压力发生装置相连。2.根据权利要求1所述的踏板感觉主动控制式电子液压制动系统，其特征在于：正常模式下，踩下制动踏板，制动主缸电磁阀和轮缸电磁阀得电，通过次级主缸的电磁阀控制实现踏板感觉模拟，给驾驶员以踏板感觉；当完成踏板感觉模拟后时，次级主缸电磁阀得电，轮缸电磁阀失电，此时制动电机继续运转对轮缸进行建压，如此往复；失效模式下，系统断电，所有电磁阀均失电，这时直接由次级主缸作用进行应急制动。3.根据权利要求1所述的踏板感觉主动控制式电子液压制动系统，其特征在于：所述压力控制装置具有两个制动主缸电磁阀、两个次级主缸电磁阀和四个轮缸电磁阀，利用它们将制动系统切换到至少两个
4、工作模式中的一个工作模式。4.根据权利要求3所述的踏板感觉主动控制式电子液压制动系统，其特征在于：所述制动主缸电磁阀采用常闭电磁阀，所述次级主缸电磁阀和轮缸电磁阀采用常开电磁阀。5.根据权利要求1所述的踏板感觉主动控制式电子液压制动系统，其特征在于：所述踏板位移传感器集成安装于制动踏板上，液压力传感器布置在制动主缸和制动主缸电磁阀之间的制动管路，踏板位移传感器、液压力传感器、各个电磁阀和制动电机与电控单元ECU通过控制线路连接以传递信号。6.根据权利要求1所述的踏板感觉主动控制式电子液压制动系统，其特征在于：还包括故障诊断系统，当某个制动部件失效发生故障时，将故障信息传递给电控单元。7.根据权
5、利要求6所述的踏板感觉主动控制式电子液压制动系统，其特征在于：还包括故障报警系统，当故障诊断系统诊断出电机驱动液压制动系统出现故障时，报警装置启动，第一时间给驾驶员提供报警。8.根据权利要求1至7中任一所述的踏板感觉主动控制式电子液压制动系统，其特征在于：还包括失效保护装置，当出现失效情况或某些制动部件发生故障时，系统仍然可以进行一定强度的制动。说 明 书踏板感觉主动控制式电子液压制动系统技术领域本发明属于汽车技术领域，涉及汽车制动技术，尤其是电机驱动的电子液压制动系统。背景技术由于石油资源是有限的，是一种不可再生资源能源。随着人们生活水平不断提高，汽车的数量在不断增加，由此也给社会带来了严峻
6、的环境问题和能源问题，所以节能环保的电动汽车是未来汽车发展的趋势。在城市工况中，汽车的制动比较频繁，因此而消耗的能量占汽车消耗总能量的很大一部分。电子液压制动系统（EHB）是在传统的液压制动器基础上发展而来的。操纵机构是一个电子式制动踏板替代了传统的液压制动踏板，取消了体积庞大的真空助力器。这种集成电子踏板传感器能精确地感知驾驶人控制踏板的轻重缓急，并转换为电信号传递给电子控制单元，高压液压控制单元则会根据不同的驾驶工况自动调节车轮的制动压力。这一系统缩短了反应时间，也避免了液压机械制动系统作用反力引起的震动而导致驾驶者不自觉地减小制动力的危险。电子液压制动系统与传统的液压制动器相比有一些优点
7、：（1）结构紧凑，改善了制动性能；（2）控制方便可靠，制动噪声显著减小；（3）不需要真空装置，有效减轻了制动踏板的感觉，提供了更好的踏板感觉等。由于电子液压制动系统的这些优点，早在1993 年,福特汽车公司就在一款电动汽车上安装了EHB 系统,后来通用公司在其一款轿车上也采用了EHB。目前,奔驰公司新推出的SL500 同样采用了EHB ,是世界上第一辆采用线控制动技术的量产车,它的EHB 技术由博世公司提供的,也是电子控制制动系统SBC ( Sensot ronic Brake Con2t rol) 的一部分。发明内容本发明的目的在于提供一种踏板感觉主动控制式电子液压制动系统，可以回收制动能量
8、、提高系统响应时间、精确的控制液压制动力，很好的给驾驶员制动力反馈，实现系统液压力和踏板感觉的主动控制。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种踏板感觉主动控制式电子液压制动系统，包括制动压力发生装置、调整轮缸压力和与其配合作用反馈驾驶员踏板感觉的压力控制装置；所述制动压力发生装置包括制动电机驱动滚珠丝杠将旋转运动转变成直线运动的直线运动机构、双腔制动主缸、用于模拟踏板感觉与失效保护的双腔次级主缸和用于获取驾驶员踩下制动踏板位移信号的踏板位移传感器；所述压力控制装置包括用来主动控制踏板感觉反馈的次级主缸电磁阀、用来调节轮缸压力大小的轮缸电磁阀和用于获取驾驶员踩下制动踏板位移信号的踏板位移传
9、感器；所述压力控制装置液压地与制动压力发生装置相连。进一步，正常模式下，踩下制动踏板，制动主缸电磁阀和轮缸电磁阀得电，通过次级主缸的电磁阀控制实现踏板感觉模拟，给驾驶员以踏板感觉；当完成踏板感觉模拟后时，次级主缸电磁阀得电，轮缸电磁阀失电，此时制动电机继续运转对轮缸进行建压，如此往复；由于电磁阀和制动电机响应快速，因此在精确控制制动力的同时保证了踏板感觉；失效模式下，系统断电，所有电磁阀均失电，这时直接由次级主缸作用进行应急制动。所述压力控制装置具有两个制动主缸电磁阀、两个次级主缸电磁阀和四个轮缸电磁阀，利用它们将制动系统切换到至少两个工作模式中的一个工作模式。所述制动主缸电磁阀采用常闭电磁阀
10、，所述次级主缸电磁阀和轮缸电磁阀采用常开电磁阀。所述踏板位移传感器集成安装于制动踏板上，液压力传感器布置在制动主缸和制动主缸电磁阀之间的制动管路，踏板位移传感器、液压力传感器、各个电磁阀和制动电机与电控单元ECU通过控制线路连接以传递信号。还包括故障诊断系统，当某个制动部件失效发生故障时，将故障信息传递给电控单元。还包括故障报警系统，当故障诊断系统诊断出电机驱动液压制动系统出现故障时，报警装置启动，第一时间给驾驶员提供报警。还包括失效保护装置，当出现失效情况或某些制动部件发生故障时，系统仍然可以进行一定强度的制动。换言之，一种踏板感觉主动控制式电子液压制动系统，包括：制动踏板；用于获取驾驶员踩
11、下制动踏板位移的踏板位移传感器；用于踏板感觉主动控制和失效判段的压力传感器；用于踏板感觉主动控制的次级主缸电磁阀；用来控制轮缸内液压力大小的轮缸电磁阀；直线运动模块中的滚珠丝杠的螺母是制动电机的转子，滚珠丝杠的丝杆与主缸推杆刚性连接，通过制动电机驱动滚珠丝杠机构来推动主缸进行建压，通过位移信号来控制制动电机，从而实现制动压力的精确控制； 制动主缸，其经过液压管路、主缸电磁阀和轮缸电磁阀与车辆车轮制动器液压耦合，主缸电磁阀位于主缸出油口和轮缸电磁阀之间的管路上，轮缸电磁阀位于主缸电磁阀和轮缸进油口之间的管路上；电控单元ECU，根据踏板位移信号计算出此次制动需要多大的总的制动力，然后经过一系列的算
12、法计算出该系统需要产生的制动力，这部分制动力是通过控制制动电机来控制产生的。优选地，所述次级主缸和电磁阀配合作用既可以用作踏板模拟器也可以用于压力发生装置。正常工作时，两个次级主缸电磁阀不动作处于常开状态，其余电磁阀均动作，制动电机启动进行建压，此时用作踏板模拟器反馈给驾驶员制动感觉；失效时，所有电磁阀均不动作，此时产生的液压力直接作用到轮缸上。正常模式下，踩下制动踏板，制动主缸电磁阀和轮缸电磁阀得电，通过次级主缸的电磁阀控制实现踏板感觉模拟，给驾驶员以踏板感觉；当完成踏板感觉模拟后时，次级主缸电磁阀得电，轮缸电磁阀失电，此时制动电机继续运转对轮缸进行建压，如此往复；由于电磁阀和制动电机响应快
13、速，因此在精确控制制动力的同时保证了踏板感觉；失效模式下，系统断电，所有电磁阀均失电，这时直接由次级主缸作用进行应急制动。优选地，所述的制动主缸电磁阀、轮缸电磁阀和次级主缸电磁阀能够快速响应。在正常工作模式下，踩下制动踏板，制动主缸电磁阀得电，制动主缸内的液压油经由液压管路、主缸电磁阀和轮缸电磁阀流入轮缸；在失效模式下，系统断电，制动主缸电磁阀失电，次级主缸内的液压油经由液压管路、次级主缸电磁阀和轮缸电磁阀流入轮缸。优选地，所述直线运动机构包括将旋转运动转换成直线运动的传动机构，传动机构包括滚珠丝杠机构，其中螺母是制动电机的转子，丝杠移动，丝杠一端与主缸推杆连接，另一端支承。这种结构可以减小尺
14、寸，而且滚珠丝杠效率高，提高制动效能。本发明提出的踏板感觉主动控制式电子液压制动系统可以回收电动汽车制动时的能量，汽车减速制动时，可利用电机拖滞进行制动。由于制动时电机的拖滞，将电源反接，产生反向电动势，使电动机转变为发电机，进行发电，将汽车的动能转换成电能储存在蓄电池中，这个过程称为再生制动或者制动能量回收。利用这些回收的电能对增加汽车的续驶里程有很大帮助，从而克服电池尺寸大的缺点。这项发明能够极大的弥补电池技术欠缺所带来的问题。与现有复合制动技术相比，本发明踏板感觉主动控制式电子液压制动系统具有如下优点：1.采用电机控制直线运动机构，响应速度快，对液压制动力精确控制，很好的配合电机再生制动
15、力，较好的完成驾驶员制动意图。2. 由于驱动直线运动机构的电机可控，可以充分发挥电机再生制动力，从而可以根据电机再生制动力，电池状态，适时的调节液压制动力，从而最大化地回收制动能量。3.通过踏板位移传感器、压力传感器和电磁阀作用，可以对驾驶员的踏板感觉进行主动控制。4.制动踏板和制动轮缸之间直接连接，降低了系统失效的风险，即使电机失效，踏板力作用推动次级主缸推杆，仍然可以产生符合法规的液压制动力，从而确保系统具有很高的安全性，可靠性。5、该系统通过电磁阀的开闭和制动电机的运转来模拟踏板感觉，不需要额外的踏板模拟器。6、系统中采用的电机及电磁阀响应速度快，驾驶员的踏板感觉和车轮制动时差很小，几乎
16、在同时发生。7、该系统的一路液压管路失效时，把该管路上的电磁阀闭合以减少踏板的行程，另一路液压管路仍可以工作。附图说明图1为本发明的一个踏板感觉主动控制式电子液压制动系统实施例的简图。图中的标号表示：1踏板；2次级主缸；3次级主缸第一活塞；4次级主缸第一工作腔；5次级主缸第二活塞；6次级主缸第二工作腔；7制动电机；8直线运动机构；9丝杠；10螺母；11滚珠；12阻尼器；13储液灌；14主缸推杆；15主缸第一活塞；16主缸第一工作腔；17主缸；18主缸第二工作腔；19主缸第二活塞；20主缸电磁阀；21轮缸电磁阀；22电控单元ECU；23次级主缸电磁阀；24压力传感器；25位移传感器；26控制线路;27制动压力发生装置；28
