一种差速协调式双动力源电子液压制动系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于汽车制动系统领域，涉及一种差速协调式双动力源电子液压制动系统。
【背景技术】
[0002]面对越发严峻的能源危机和环境问题，许多国家设立了严格的标准限制车辆排放，改善燃油经济性。电动汽车的发展也给制动系统带来了革命，未来的制动系统会朝着线控制动的方向发展。由于电动汽车装有大功率驱动电机，可以在制动时回收制动能量，大大增加汽车的续航里程。制动能量回收系统可以大大提高电动汽车的燃油经济性，根据电机大小不一，增幅在20%?50%之间。制动能量回收技术促进了复合制动系统的发展，就电动车而言，复合制动通常是由电机制动系统与一套液压制动系统组成。近年来国内外众多厂商都研发了各自的电子液压制动系统。
[0003]用电机和机械结构代替电子液压制动系统中的高压蓄能器和泵，用运动调整装置将电机的旋转运动转换为直线运动来推动主缸，使之产生期望的运动，从而实现液压力的主动控制和调节。制动踏板与制动主缸间没有液压管路，因此不存在液压管路泄露、高压蓄能器安全隐患等问题，更加可靠、安全，且无需对制动主缸进行改动，降低了成本。同时采用电机制动踏板感觉，省去了结构复杂的踏板模拟器，充分利用了驾驶员踩下的踏板力，也满足自动驾驶方面的要求。
[0004]大众超越系列混合动力车均采用的是未解耦型电子液压制动，Bosch公司也在2010年推出的RBS制动系统也属于这一类，未解耦型电子液压制动在原有的制动助力零件上加载一定的空行程，在驾驶员克服这段空行程时驱动电机制动，之后加入传统液压制动。Bosch公司在2012年对这一系统进行改型，推出了 ESP hev系统，利用原有ESC对液压制动力进行主动控制，改善了制动感觉。完全解耦式电子液压制动系统的制动踏板与液压系统完全没有机械连接。凭借其能最大限度回收制动能量的优势，慢慢成为了国内外厂商的研宄重点。Bosch公司的HAS hev系统，TRW(美国天合汽车)的SCB系统以及Toyota在Puris上应用的ECB系统均属于完全解耦式，Continental在2012年也推出了自己的完全解耦式电子液压制动系统MK Cl。
[0005]完全解耦式电子液压制动系统相较于未解耦式制动系统，不仅拥有回收制动能量多的优势，而且在控制策略和结构设计方面拥有更大的自由，更加符合汽车智能化的发展趋势，成为了未来制动系统的发展方向。但在这类系统中取消了制动踏板与液压系统之间的机械连接，导致制动踏板感觉无法保证，为了使驾驶员在制动时能及时接收到车辆的反馈信息，同时考虑到成本问题，目前大多数电子液压制动系统采用被动式踏板模拟器，即通过弹簧等弹性元件模拟制动时踏板力与踏板位移之间的关系曲线。这种方式所模拟的踏板感觉与传统车辆的踏板感觉相比仍有一定差距，且不能根据驾驶员的需求进行调节。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种差速协调式双动力源电子液压制动系统，准确识别驾驶员的制动意图，充分利用人力，使两个动力源通过差速协调机构在实现液压力的主动调节的同时实现踏板的主动控制，保证踏板感觉，回收更多的制动能量。
[0007]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是:一种差速协调式双动力源电子液压制动系统，用于电动车辆上实现再生制动，尽可能地回收制动能量，并保证制动安全性以及驾驶员良好的驾驶感受，具备有效的机械备份工作模式，其包括:制动踏板、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、踏板推杆、电机、制动主缸、液压调节单元、制动器、液压力传感器，还包括:差速协调机构组件，所述差速协调机构组件包括两根输入轴，一根行星齿轮轴，四个行星齿轮，其中两个空间上对置的行星齿轮松套在行星齿轮轴上，可相对行星齿轮轴进行转动，差速器壳与从动齿轮固连。
[0008]进一步，所述差速协调机构的输入轴一根与第一运动调整机构的直齿轮相连，另一根与另一个电机相连。
[0009]还包括第一运动调整机构，所述第一运动调整机构包括直齿轮与齿条，其中直齿轮通过齿轮轴与所述一个电机相连，齿条与制动踏板相连。
[0010]还包括第二运动调整机构，所述第二运动调整机构包括从动齿轮与齿条，其中所述从动齿轮与所述齿条啮合，所述齿条与所述制动主缸第一活塞相连。
[0011]由于采用上述方案，与现有技术相比，本实用新型具有以下优点及有益效果:
[0012]I)采用双电机协动控制运动调整机构，降低了电机功率，提高了电机寿命，响应速度快，能够对液压制动力实时控制，主动调节，在某处电机失效时可以由另一电机为制动系统提供液压制动力。
[0013]2)充分利用了人力，能够正确反映驾驶员的制动意图并最大化地回收制动能量。
[0014]3)采用差速协调机构实现对两个动力源的协调控制，在实现系统液压力需求的同时保证踏板感觉。
[0015]4)自动驾驶的车辆要求能够在没有驾驶员踏板力的情况下制动，此时对所述两个电机进行调节，产生液压制动力，满足自动驾驶的制动要求。
[0016]5)制动踏板和制动主缸之间保持机械连接，降低了系统失效的风险，当两个电控直线运动模块同时失效时，驾驶员猛踩制动踏板，系统也能产生一定的制动力，保证了车辆制动系统的可靠性和安全性。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型实施例的结构示意图。
[0018]图中的标号:
[0019]I一制动踏板；2—踏板位移传感器；3—踏板推杆；4一第一电机；5—直齿轮；6—齿条；7—齿条；8—从动齿轮；9一行星齿轮；10—行星齿轮轴；11一差速器壳；12—行星齿轮；13—第二电机；14一制动主缸第一活塞；15—制动主缸第二活塞；16—储液罐；17—制动主缸；18—液压调节单元(ABS/ESC) ; 19—制动器；20—第一运动调整机构；21—第二运动调整机构；22—差速协调机构组件；23—第一输入轴；24—第二输入轴；25—液压力传感器
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
[0021]实施例
[0022]一种差速协调式双动力源电子液压制动系统，如图1所示，该差速协调式双动力源电子液压制动系统主要包括制动踏板I;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2 ;踏板推杆3 ;第一运动调整机构20 ;差速协调机构组件22 ;第二运动调整机构21 ;第一电机4、第二电机13 ;制动主缸17 ;液压调节单元(ABS/ESC) 18 ;制动器19 ;液压力传感器25。
[0023]在该示例性实施例中，第一运动调整机构20包括直齿轮5和齿条6，其中直齿轮5通过齿轮轴与第一电机4相连，齿条6通过踏板推杆3与制动踏板I相连；第二运动调整机构21包括从动齿轮8和齿条7，从动齿轮8与齿条7啮合，齿条7与制动主缸第一活塞14相连；差速协调机构组件22包括行星齿轮9、12等，行星齿轮轴10，差速器壳11，第一输入轴23，第二输入轴24，其中差速器壳11与从动齿轮8固连，第一输入轴23与第一运动调整机构20的直齿轮5相连，第二输入轴24与第二电机13相连。
[0024]本实施例的具体工作过程如下:驾驶员踩下制动踏板1，位移传感器2获得踏板位移信号，接收到驾驶员的制动意图，根据采集到的信号得到此次制动的液压力需求，在此需求的基础上结合液压力传感器25的信号对第二电机13进行调节，第二电机13通过第二输入轴24进行转矩输入，使行星齿轮12转动，并带动其他行星齿轮以及行星齿轮轴10转动，最终带动从动齿轮8转动。这一过程利用差速协调机构实现转矩方向在空间上的转换。从动齿轮8与齿条7啮合，并带动齿条7做直线运动，齿条7与制动主缸第一活塞14相连，推动制动主缸第一活塞14运动，制动主缸内的液体流经液压调节单元(ABS/ESC) 18到达制动器19，实现车辆制动。
[0025]同时，驾驶员踩下制动踏板I后，踏板推杆3推动齿条6运动，且根据位移传感器2获得的踏板位移信号得到目标踏板力需求，结合液压力传感器25的信号调节第一电机4的转矩命令，使之控制直齿轮5的转动，继而影响齿条6的运动，实现踏板感觉的控制。在此过程中直齿轮5与差速协调机构组件22的第一输入轴23相连，影响行星齿轮的转动，对制动系统建立压力也有帮助。
[0026]上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种差速协调式双动力源电子液压制动系统，其包括:制动踏板、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、踏板推杆、电机、制动主缸、液压调节单元、制动器、液压力传感器，其特征在于:还包括:差速协调机构组件，所述差速协调机构组件包括两根输入轴，一根行星齿轮轴，四个行星齿轮，其中两个空间上对置的行星齿轮松套在行星齿轮轴上，可相对行星齿轮轴进行转动，差速器壳与从动齿轮固连。
2.根据权利要求1所述的差速协调式双动力源电子液压制动系统，其特征在于:所述差速协调机构的输入轴一根与第一运动调整机构的直齿轮相连，另一根与另一个电机相连。
3.根据权利要求1所述的差速协调式双动力源电子液压制动系统，其特征在于:还包括第一运动调整机构，所述第一运动调整机构包括直齿轮与齿条，其中直齿轮通过齿轮轴与所述一个电机相连，齿条与制动踏板相连。
4.根据权利要求1所述的差速协调式双动力源电子液压制动系统，其特征在于:还包括第二运动调整机构，所述第二运动调整机构包括从动齿轮与齿条，其中所述从动齿轮与所述齿条啮合，所述齿条与所述制动主缸第一活塞相连。
【专利摘要】一种差速协调式双动力源电子液压制动系统，其包括：制动踏板、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、踏板推杆、电机、制动主缸、液压调节单元、制动器、液压力传感器，还包括：差速协调机构组件，所述差速协调机构组件包括两根输入轴，一根行星齿轮轴，四个行星齿轮，其中两个空间上对置的行星齿轮松套在行星齿轮轴上，可相对行星齿轮轴进行转动，差速器壳与从动齿轮固连。能利用驾驶员的踏板力建压，采用一个动力源实现踏板感觉的主动控制，省去了结构复杂的踏板感觉模拟器，保证了制动踏板感觉；同时采用另一个动力源实现液压力主动调节，实现最大化制动能量回收，可以满足自动驾驶车辆的制动要求，控制精确、响应速度快。
【IPC分类】B60T13-74, B60T13-12
【公开号】CN204567642
【申请号】CN201520190178
【发明人】熊璐, 侯一萌, 广学令, 余卓平, 王婧佳
【申请人】同济大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年3月31日