[发明专利]一种新能源汽车制动助力装置及制动感觉一致性优化方法

说明书

本发明公开了一种新能源汽车制动助力装置及制动感觉一致性优化方法，助力装置包括电机、齿轮传动机构、踏板输入推杆、齿条、弹簧、助力器壳体、油壶、制动主缸、耦合推杆、压力传感器、位移传感器、电机控制器及转角传感器；踏板输入推杆连接制动踏板，踏板输入推杆上安装有位移传感器，踏板输入推杆与齿条固连。电机连接齿轮传动机构，齿轮传动机构的输出齿轮与齿条啮合，齿条通过耦合推杆与制动主缸内的活塞连接。本发明结构简单，操作方便，而且能够改善制动踏板脚感，降低制动主缸油压的稳态误差。

技术领域

本发明涉及一种新能源汽车制动助力装置及制动感觉一致性优化方法。

背景技术

在电动化和智能化的社会需求下，EHB系统的助力器已经广泛的采用了“电机+减速增扭机构”作为解决方案，具有建压速度快、助力比可调和可靠性高等优点。若以制动主缸活塞位移与踏板位移是否解耦进行划分，可以将电动助力器分为踏板解耦式和踏板耦合式。对于踏板耦合式电动助力器，与踏板解耦式电动助力器相比，因取消真空泵，结构相对紧凑，体积和重量占优，还具有ABS路感、制动系统衰退能被驾驶员感知和紧急制动时系统耗能少等优点。

当踏板耦合式电动助力器的助力电机进行堵转控制时，因缺乏踏板行程模拟装置，驾驶员踏板脚感将直接受到助力电机堵转扭矩脉动大小的影响。当前，电机堵转控制广泛的采用了三闭环控制方法，常见于EMB和EPS等系统中，已取得了较好的应用效果。而对于抑制电机扭矩脉动的方法，当前主要从电机本体设计、驱动电路和控制方法等角度开展了大量的研究。因此，实现电机堵转控制，并输出脉动尽可能小的电机扭矩，可以获得较好的驾驶员踏板脚感。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单，能抑制踏板脚感抖动，够改善制动踏板脚感，降低制动主缸油压的稳态误差的新能源汽车制动助力装置及制动感觉一致性优化方法。

本发明采用的技术方案是：一种新能源汽车制动助力装置，包括电机、齿轮传动机构、踏板输入推杆、齿条、弹簧、助力器壳体、油壶、制动主缸、耦合推杆、压力传感器、位移传感器、电机控制器及转角传感器；踏板输入推杆一端连接制动踏板，另一端与齿条固连，踏板输入推杆上安装有位移传感器；电机连接齿轮传动机构，齿轮传动机构的输出齿轮与齿条啮合；

齿条和助力器壳体之间有弹簧，齿条通过耦合推杆与制动主缸内的活塞连接；油壶出口与制动主缸内活塞两侧的腔体连通；制动主缸上设有压力传感器，电机的输出轴上设有转角传感器；位移传感器、压力传感器和转角传感器分别与电机控制器连接，电机控制器与电机连接。

上述的新能源汽车制动助力装置中，所述的齿轮传动机构包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮，第一齿轮与电机的输出轴连接，第一齿轮与第二齿轮啮合，第二齿轮与第三齿轮啮合；第三齿轮与第四齿轮啮合，第四齿轮为齿轮传动机构的输出齿轮。

一种利用上述的新能源汽车制动助力装置的新能源汽车制动感觉一致性优化方法，包括以下步骤：

1)电机控制器提取制动踏板位移；

2)计算目标主缸压力和目标电机转角；

3)电机控制器向助力电机发出目标电机转角指令，并实时检测电机实际转角和主缸实际压力；

4)判断目标电机转角与电机实际转角之差是否大于阈值；若是，计算控制差之差，即目标主缸压力与主缸实际压力之差，以及计算标准差，即目标主缸压力上限与目标主缸压力之差；否则返回步骤3；

5)计算控制差与标准差之差，若大于0，计算电机转角补偿量发送给电机，返回步骤3；若小于或等于0，结束。

上述的新能源汽车制动感觉一致性优化方法中，步骤2)中，目标主缸压力p(x)和目标电机转角θ(x)计算公式如下：