CN102490711A

CN102490711A - 一种使用隔离阀的分布式电子液压制动系统

Info

Publication number: CN102490711A
Application number: CN2011103912049A
Authority: CN
Inventors: 王治中; 于良耀; 王语风; 宋健
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2031-11-30
Also published as: CN102490711B

Abstract

本发明涉及使用隔离阀的分布式电子液压制动系统，属于汽车主动安全领域。该系统包括四个制动执行机构、四个制动器、两个隔离阀、四个执行机构控制器、一个制动踏板、一个踏板传感器、一个线控制动控制器、一条总线以及制动管路。所述制动执行机构由电机和液压缸组成，所述液压缸有两个出油口，其中一个出油口和制动器连接，另一个出油口和隔离阀连接。所述的两个隔离阀，其中一个用于连接两个前轮的制动执行机构，另一个用于连接两个后轮的制动执行机构。本发明提出的使用隔离阀的分布式电子液压制动系统，能够提高分布式电子液压制动系统的可靠性。

Description

一种使用隔离阀的分布式电子液压制动系统

技术领域

本发明涉及一种使用隔离阀的分布式电子液压制动系统，属于汽车主动安全领域。

背景技术

汽车线控制动系统对可靠性的要求非常高，通常采用硬件和软件余度设计、故障诊断、容错控制等技术手段增强系统的可靠性。对分布式线控制动系统而言，通常对电源、踏板传感器、总线、电子控制单元等进行余度设计，通过冗余的软硬件备份提高系统可靠性，但出于成本的考虑，并不对四个执行机构进行余度设计。这样就存在一个问题：对于分布式线控制动系统，当制动过程中发生一个制动执行机构失效的情况时(即该制动执行机构不能产生制动力，或只能产生很小的不能满足需求的制动力)，如果任由该制动执行机构失效，则可能导致车辆总体制动力的不足而影响制动效能，同时会导致车辆一侧的制动力大于另一侧的制动力从而造成制动跑偏以及制动稳定性的下降。为了避免制动效能的降低、制动跑偏、制动稳定性下降等风险因素，通常的做法是依靠软件控制策略对制动力进行重新分配，尽可能地保证分布式线控制动系统在一个制动执行机构失效的制动过程中的制动稳定性和制动效能。这种方法在低制动强度和中等制动强度的情况下基本可以保证制动稳定性和制动效能，但在高制动强度的情况下可能无法满足制动稳定性和制动效能的要求，从而引发风险。

本申请人曾经提出过一种分布式线控制动系统：汽车电子机械液压制动系统，专利号为ZL200920110660.X，其结构如图1所示，其缺点是：如果在高强度制动过程中发生一个制动执行机构失效的情况，仅靠软件控制策略对制动力进行重新分配可能无法满足制动稳定性和制动效能的要求，从而引发风险。

发明内容

本发明的目的是提出一种使用隔离阀的分布式电子液压制动系统，以克服已有技术的不足，改进已有液压制动系统的结构，以提高汽车分布式电子液压制动系统的可靠性。

本发明提出的使用隔离阀的分布式电子液压制动系统，包括右前制动执行机构、左前制动执行机构、右后制动执行机构、左后制动执行机构、右前制动器、左前制动器、右后制动器、左后制动器、右前制动执行机构控制器、左前制动执行机构控制器、右后制动执行机构控制器、左后制动执行机构控制器、制动踏板、踏板传感器、线控制动控制器和总线，右前制动执行机构、左前制动执行机构、右后制动执行机构和左后制动执行机构的液压缸上分别设有第一出油口和第二出油口，该电子液压制动系统还包括前轴制动执行机构隔离阀、后轴制动执行机构隔离阀、前隔离阀制动管路和后隔离阀制动管路；所述的前轴制动执行机构隔离阀与左前制动液压缸第二出油口连通，所述的后轴制动执行机构隔离阀与左后制动液压缸第二出油口连通；所述的前隔离阀制动管路的两端分别与右前制动液压缸第二出油口和前轴制动执行机构隔离阀相连，所述的后隔离阀制动管路的两端分别与右后制动液压缸第二出油口和后轴制动执行机构隔离阀相连。

本发明提出的一种使用隔离阀的分布式电子液压制动系统，其优点是和已有的汽车电子机械液压制动系统相比，从系统结构上保证了高强度制动过程中一个制动执行机构失效的情况下车辆的制动效能和制动稳定性，提高了系统可靠性。

附图说明

图1是已有的汽车电子机械液压制动系统结构示意图。

图2是本发明提出的使用隔离阀的分布式电子液压制动系统结构示意图。

图3是对本发明的分布式电子液压制动系统进行余度设计的结构示意图。

图2和图3中，a是整车外形轮廓，b是其右侧后视灯，1是右前制动执行机构，其中101是右前制动电机，102是右前制动液压缸，103是右前制动液压缸第一出油口，104是右前制动液压缸第二出油口；2是左前制动执行机构，其中201是左前制动电机，202是左前制动液压缸，203是左前制动液压缸第一出油口，204是左前制动液压缸第二出油口，205是前轴制动执行机构隔离阀；3是右后制动执行机构，其中301是右后制动电机，302是右后制动液压缸，303是右后制动液压缸第一出油口，304是右后制动液压缸第二出油口；4是左后制动执行机构，其中401是左后制动电机，402是左后制动液压缸，403是左后制动液压缸第一出油口，404是左后制动液压缸第二出油口，405是后轴制动执行机构隔离阀；5是右前制动器，6是左前制动器，7是右后制动器，8是左后制动器，9是右前制动执行机构控制器，10是左前制动执行机构控制器，11是右后制动执行机构控制器，12是左后制动执行机构控制器，13是前隔离阀制动管路，14是后隔离阀制动管路，15是制动踏板，16、19和20是踏板传感器，17和21是线控制动控制器，18和22是总线。

具体实施方式

本发明提出的一种使用隔离阀的分布式电子液压制动系统，其结构如图2所示，包括右前制动执行机构1、左前制动执行机构2、右后制动执行机构3、左后制动执行机构4、右前制动器5、左前制动器6、右后制动器7、左后制动器8、右前制动执行机构控制器9、左前制动执行机构控制器10、右后制动执行机构控制器11、左后制动执行机构控制器12、制动踏板15、踏板传感器16、线控制动控制器17和总线18，其特征在于所述的右前制动执行机构1、左前制动执行机构2、右后制动执行机构3和左后制动执行机构4的液压缸上分别设有第一出油口和第二出油口，该分布式电子液压制动系统还包括前轴制动执行机构隔离阀205、后轴制动执行机构隔离阀405、前隔离阀制动管路13和后隔离阀制动管路14；所述的前轴制动执行机构隔离阀205与左前制动液压缸第二出油口204连通，所述的后轴制动执行机构隔离阀405与左后制动液压缸第二出油口404连通；所述的前隔离阀制动管路13的两端分别与右前制动液压缸第二出油口104和前轴制动执行机构隔离阀205相连，所述的后隔离阀制动管路14的两端分别与右后制动液压缸第二出油口304和后轴制动执行机构隔离阀405相连。

当四个制动执行机构1、2、3、4正常工作没有失效时，前轴制动执行机构隔离阀205在左前制动执行机构控制器10的控制下处于关断状态，隔离右前制动执行机构1和左前制动执行机构2；后轴制动执行机构隔离阀405在左后制动执行机构控制器12的控制下处于关断状态，隔离右后制动执行机构3和左后制动执行机构4。这种情况下制动时，驾驶员踩下制动踏板15，踏板传感器16采集制动踏板15的信号，通过总线18传递到线控制动控制器17，由线控制动控制器17根据驾驶员制动意图决定四个车轮制动力的大小，通过总线18向四个制动执行机构控制器9、10、11、12发送制动力指令。四个制动电机101、201、301、401分别在四个制动执行机构控制器9、10、11、12的控制下，作为动力源，分别使制动液压缸102、202、302、402中的制动液通过管路进入与各液压缸相连的制动器5、6、7、8，实现线控制动控制器17所决定的制动力。

当制动的过程中出现一个制动执行机构失效的情况时，以右前制动执行机构1失效为例，在这种情况下，前轴制动执行机构隔离阀205在左前制动执行机构控制器10的控制下打开，此时右前制动执行机构1和左前制动执行机构2相连，由左前制动执行机构2将其制动液的一部分通过前轴制动执行机构隔离阀205、制动管路13、右前制动液压缸102，送入右前制动器5中，使执行机构失效的右前车轮能在未失效的左前制动执行机构2的带动下进行制动，从而使四个制动执行机构1、2、3、4都能像正常工作情况一样提供驾驶员所需的制动力，避免制动效能下降、制动跑偏、制动稳定性降低等风险。任何其他一个制动执行机构失效的处理都采用同样的方法。

对图2的分布式电子液压制动系统进行余度设计的结构示意图如图3所示，在结构上与图2的不同之处在于：踏板传感器采用三余度，包括踏板传感器16、19和20；线控制动控制器采用二余度，包括线控制动控制器17和21；总线采用二余度，包括总线18和22。图3采用余度设计的系统和图2所示系统相比便于故障诊断和容错控制等技术的应用，提高了系统可靠性。

最后应该说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照具体的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种使用隔离阀的分布式电子液压制动系统，包括右前制动执行机构、左前制动执行机构、右后制动执行机构、左后制动执行机构、右前制动器、左前制动器、右后制动器、左后制动器、右前制动执行机构控制器、左前制动执行机构控制器、右后制动执行机构控制器、左后制动执行机构控制器、制动踏板、踏板传感器、线控制动控制器和总线，其特征在于所述的右前制动执行机构、左前制动执行机构、右后制动执行机构和左后制动执行机构的液压缸上分别设有第一出油口和第二出油口，该电子液压制动系统还包括前轴制动执行机构隔离阀、后轴制动执行机构隔离阀、前隔离阀制动管路和后隔离阀制动管路；所述的前轴制动执行机构隔离阀与左前制动液压缸第二出油口连通，所述的后轴制动执行机构隔离阀与左后制动液压缸第二出油口连通；所述的前隔离阀制动管路的两端分别与右前制动液压缸第二出油口和前轴制动执行机构隔离阀相连，所述的后隔离阀制动管路的两端分别与右后制动液压缸第二出油口和后轴制动执行机构隔离阀相连。