用于汽车的助力制动系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于汽车的助力制动系统，属于汽车制动技术领域。
【背景技术】
[0002]随着全球汽车保有量的持续增长，能源危机和环境污染日益严重。混合动力汽车、纯电动汽车等新能源汽车以其高效节能、低排放等优点获得了世界各国的广泛重视，成为解决环境污染和资源短缺的有效手段。世界各国纷纷投入大量资金来开发电动汽车，与此同时针对混合动力汽车、电动汽车的制动系统也提出了新的要求。为了与混合动力汽车、电动汽车本身的回馈制动系统实现良好的配合，在制动安全的基础上使回馈制动系统回收尽量多的制动能量，首先应取消对发动机真空度的依赖，其次与回馈制动系统的协调控制不能影响制动踏板感觉。现有的真空助力液压制动系统，真空助力器依赖于发动机真空度，并且与回馈制动协调控制时，其液压控制会影响主缸容量和液压，从而影响制动踏板感觉。为了克服现有制动系统的上述不足，工程师们从上世纪90年代开始研发若干新型制动系统，其中的一些线控制动系统于本世纪开始在混合动力汽车、电动汽车上使用。线控制动系统成为新能源汽车制动系统不可缺少的一部分。
[0003]清华大学申请的一份公布号为CN104071142A的实用新型专利中，公开了一种线控制动系统，它以一个电机取代了传统真空助力液压制动系统的真空助力器，通过电机、行星齿轮减速机构和高压蓄能器的协同工作，推动制动主缸中的活塞产生制动液压，从而取消了对发动机真空度的依赖;使用踏板模拟器，消除与回馈制动协调控制时对制动踏板感觉的影响。但是，该系统增加了一个较大功率的驱动电机为高压蓄能器蓄能，增加了系统能耗;高压蓄能器一直处于高压状态，存在一定的安全隐患；另外，该系统的踏板模拟器为简单的弹簧、液压模拟器，踏板感觉不易调节，不能为驾驶员提供主动的踏板感觉。
[0004]同济大学申请的一份公布号为CN104802777A的实用新型专利中，公开了一种踏板感觉主动模拟的液压制动系统，它用一个电机和滚珠丝杠机构来推动制动主缸活塞，产生液压;两个电磁阀分别位于制动管路、油壶管路和踏板感觉模拟室之间，制动时通过对两个电磁阀不断的开闭控制来实现踏板感觉的主动模拟。但是，在控制制动管路与踏板感觉模拟室之间电磁阀开闭时，制动管路的液压压力会受到影响，控制精度难以保证;另外，在制动管路与踏板感觉模拟器之间电磁阀损坏的情况下，制动总栗中的高压制动液会直接进入踏板感觉模拟室，使得驾驶员无法实施制动，系统安全性有待提高。
[0005]同济大学申请的一份公布号为CN104760586A的实用新型专利中，公开了一种双电机线控制动系统，它用一个电机和滚珠丝杠机构来推动制动主缸活塞，产生液压;另一个电机和滚珠丝杠机构用来为制动踏板提供主动的踏板感觉。由于该系统使用了两套电机-滚珠丝杠机构和两个制动主缸，不仅结构复杂，而且增加了系统的能耗和制造成本;电机与踏板之间的机械连接增加了系统的控制难度，电机性能要求较高。
【发明内容】
[0006]针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种用于汽车的助力制动系统，该制动系统能够取消对发动机真空度的依赖并且性能稳定、安全。
[0007]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:一种用于汽车的助力制动系统，其特征在于:包括制动主缸、液压控制单元和液压增力机构;所述主缸通过制动管路连接所述液压控制单元;所述液压增力机构包括增力室壳体、踏板推杆和主缸活塞推杆;在所述增力室壳体的内部设置活塞缸，所述踏板推杆的后端与制动踏板转动连接，在所述踏板推杆的前端设置增力室第一活塞，在所述主缸活塞推杆的后端设置增力室第二活塞，所述增力室第一活塞和增力室第二活塞均滑动设置在所述活塞缸中，所述增力室第一活塞与所述增力室第二活塞之间形成增力室第一活塞腔，所述增力室第二活塞与所述活塞缸的封闭端之间形成增力室第二活塞腔，所述主缸活塞推杆的前伸入所述制动主缸。
[0008]还包括电机助力制动机构和中央控制器;所述电机助力机构包括助力电机、减速增扭装置、第一齿条和套筒，所述套筒套设在所述主缸活塞杆上且与所述主缸活塞杆留有间隙，在位于所述套筒前方的所述主缸活塞杆上设置有挡板;所述减速增扭装置的输入端与所述助力电机的输出轴连接，所述减速增扭装置的输出端为齿轮，所述齿轮与所述齿条啮合，所述齿条与所述套筒固定连接;在所述套筒与所述增力室壳体之间设置回位弹簧;所述中央控制器与所述助力电机电连接。
[0009]还包括踏板模拟器，所述踏板模拟器包括模拟器外壳，在所述模拟器外壳内滑动设置一模拟器活塞，所述模拟器活塞将所述模拟器外壳内的空间分隔成两个腔体，在其中一所述腔体中设置齿轮齿条机构，在另一所述腔体中设置模拟器弹簧;所述齿轮齿条机构的齿条与所述模拟器活塞固定连接，所述齿轮齿条机构的齿轮与一电机的输出轴连接;所述模拟器弹簧所在的腔体通过制动管路与所述增力室第二活塞腔连接，所述增力室第一活塞腔通过第一电磁阀与位于所述踏板模拟器与所述增力室第二活塞腔之间的所述制动管路连接;所述电机与所述中央控制器电连接。
[0010]还包括油壶，所述油壶通过第二电磁阀与位于所述踏板模拟器与所述增力室第二活塞腔之间的所述制动管路连接。
[0011]在所述踏板推杆上设置踏板位移传感器，在位于所述第一电磁阀与所述增力室第一活塞腔之间的制动管路上设置压力传感器，所述踏板位移传感器、压力传感器均与所述中央控制器电连接。
[0012]还包括一能量存储装置，所述能量存储装置分别与所述电机、中央控制器、压力传感器、踏板位移传感器电连接。
[0013]所述第一电磁阀采用常闭二位二通电磁阀，所述第二电磁阀采用常开二位二通电磁阀。
[0014]所述制动主缸包括主缸壳体，在所述主缸壳体内间隔设置两主缸活塞，两所述主缸活塞之间以及所述主缸活塞与所述主缸壳体的封闭端之间分别形成主缸活塞腔，在两所述主缸活塞腔内分别设置活塞复位弹簧。
[0015]在所述增力室第一活塞腔和增力室第二活塞腔内分别设置有增力室弹簧。
[0016]本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本实用新型因采用包括助力电机、减速增扭装置、齿条和套筒的电机助力制动机构，其中，套筒能够通过位于主缸活塞杆上的挡板带动主缸活塞杆进行平移运动，从而推动制动主缸中的活塞运动产生制动液，从而能够取消对发动机真空度的依赖。2、本实用新型踏板模拟器采用电机与齿轮齿条机构配合，可以为驾驶员提供主动的踏板感觉，提高驾驶性。3、本实用新型由于设置有能力存储装置，并且能量存储装置与踏板模拟器的电机电连接，因此，踏板模拟器的电机可以作为发电机使用，将产生的电能用于压力传感器、踏板位移传感器等，更加节能，并且即便在制动系统供电失效时，上述传感器亦能得到有效供电，以便及时为整车控制器提供正确的制动信息。4、本实用新型在供电失效或助力电机失效时，可以利用踏板推杆、主缸活塞推杆直接推动制动主缸中的活塞，以产生制动液，即液压增力机构本身也能够作为后备制动策略，因此制动系统的可靠性高。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。
[0019]如图1所示，本实用新型包括制动主缸1、液压控制单元2、液压增力机构3、电机助力制动机构4、踏板模拟器5、油壶6和中央控制器7。
[0020]制动主缸I包括主缸壳体11，在主缸壳体11内间隔设置两主缸活塞12，两主缸活塞12之间以及主缸活塞12与主缸壳体11的封闭端之间分别形成主缸活塞腔13，在两主缸活塞腔13内分别设置活塞复位弹簧14。
[0021]液压控制单元2通过两制动管路分别连接两主缸活塞腔13，液压控制单元2可选用已有技术中的防抱制动液压控制单元或汽车稳定性控制液压控制单元，优选汽车稳定性控制液压控制单元。
[0022]液压增力机构3包括增力室壳体31、踏板推杆32和主缸活塞推杆33。增力室壳体31与主缸壳体11固定连接，在增力室壳体31的内部设置活塞缸34。踏板推杆32的后端与制动踏板8转动连接，在踏板推杆32的前端设置增力室第一活塞35，增力室第一活塞35滑动设置在活塞缸34中。在主缸活塞推杆33的后端设置增力室第二活塞36，增力室第二活塞36滑动设置在活塞缸34中且位于增力室第一活塞35的前方，增力室第一活塞35与增力室第二活塞36之间形成增力室第一活塞腔37，增力室第二活塞36与活塞缸34的封闭端之间形成增力室第二活塞腔38。主缸活塞推杆33的前端穿出活塞缸34后伸入主缸壳体11内并靠近主缸活塞12。在增力室第一活塞腔37和增力室第二活塞腔38内分别设置有增力室弹簧39。
[0023]电机助力制动机构4包括助力电机41、减速增扭装置42、齿条43和套筒44。套筒44套设在主缸活塞推杆33上且与主缸活塞推杆33留有间隙，在主缸活塞推杆33上设置有挡板331，套筒44通过挡板331可以带动主缸活塞推杆33向前运动。减速增扭装置42和齿条43均为两个，对称设置在套筒44的两侧，每一减速增扭装置42的输入端均与助力电机41的输出轴连接，减速增扭装置42的输出端为一齿轮421，齿轮421与齿条43啮合，齿条43与套筒44固定连接。在套筒44与增力室壳体31之间设置有回位弹簧45。
[0024]踏板模拟器5包括电机51、齿轮齿条机构52和模拟器外壳53。在模拟器外壳53内滑动设置一模拟器活塞54。模拟器活塞54将模拟器外壳53中的空间分隔成两个腔体，在