CN103303282B - 车辆制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆制动系统，旨在提供一种不仅能够实现线控制动；在线控制动出现故障时，还能够实现常规液压制动；同时还具制动距离小、占用空间小的特点的车辆制动系统。它包括电子控制单元、制动液罐、泵、制动主缸及制动踏板，制动踏板上设有行程传感器；所述制动主缸上的活塞两侧设有工作腔及补液腔，工作腔内设有第一复位弹簧；所述泵位于制动液罐与制动主缸之间并连通制动液罐；一第三制动通路由泵出口分别连接工作腔及补液腔，与工作腔连接的第三制动通路上设有制动液可向工作腔流动的第三单向阀；一第四制动通路连接补液腔与制动液罐，第四制动通路上设有常开型的第三电磁开关阀。

Description

车辆制动系统

技术领域

本发明涉及一种车辆制动系统，具体涉及一种由电子控制和液压系统共同构成的车辆集成控制动系统。

背景技术

随着电子控制技术的发展，汽车的制动系统也逐渐应用了电子控制技术，以实现线控制动。对于纯线控制动系统，即以电线连接，电线传递能量，数据线传递信号，来直接控制车轮制动器实现制动。这种纯线控制动系统将踏板等制动操纵部分和车轮制动器等制动操作部分分离开来，在制动过程中产生的令人不愉悦的振动不会传递到制动踏板上；但其具有的不足之处，即是一旦电子控制出现故障整个制动系统就瘫痪了。

进一步的，为了避免纯线控制动系统的不足之处，将液压制动和电子制动两种制动系统同时应用与汽车制动系统中；当电子制动控制出现故障时，还可以由液压制动系统实现制动。这种制动系统，既应用了传统的液压制动系统以保证足够的制动安全性，又利用电子制动优势；但由于两套制动系统同时存在，结构复杂、成本偏高，也增加了维护和保养难度。另一方面，在这类将液压制动和电子制动结合的制动系统中，为了达到一个应急液压制动的效果，通常还会单独设置一个蓄能装置；但其占用空间大，进一步占用了汽车原本就有限的空间。

进一步的，例如，中国专利公开号CN1820989，公开日2006年08月23日，实用新型创造的名称为电子控制液压制动系统，该申请案公开了一种电子控制液压制动系统，其可以实现在线控制动出现故障时，还能够通过常规液压制动系统实现制动。但由于传统液压制动系统及其制动主缸结构的限制；为了实现在线控制动出现故障时，还能够实现常规液压制动；如上述申请案中公开的一样，需要在常规液压制动系统中增加了由制动液罐连通车轮制动器的线控制动的液压回路，并将泵设置在增设的液压回路上，通过行程传感器检测制动器踏板的移动行程；并传递给电子控制装置用于控制液压控制装置来实现线控制动。这类制动系统具有以下不足：其一，为了在线控制动出现故障时能够实现常规液压制动，该方案将制动踏板与制动主缸或助力器之间通过连杆直接连接在一起，使得踏板力能够通过连杆传递到制动主缸或助力器上从而实现制动；但这样一来就不可以避免的使得制动过程中产生的令人不愉悦的振动会传递到制动踏板上，这个问题也是现有的这类常规液压制动系统与线控制动结合时，一直没有得到解决的问题。因为，在常规的压制动系统中为了能够使踏板力可靠的传递到制动主缸或助力器上，则需要将制动踏板与制动主缸或助力器之间通过连杆或其他结构直接连接在一起。其二，为了在常规液压制动系统中实现线控制动，通常的设计和本方案相同，即在常规液压制动通路上增加了一条由制动液罐连通车轮制动器的线控制动的液压回路，并将泵设置在增设的液压回路上；但由于增设了一条线控制动的液压回路，使得液压制动回路的管路增长，这不仅会增加成本、增大维护难度；更重要的是由于管路增长会使得制动滞后，增大制动距离、降低安全性。

发明内容

本发明的第一目的是为了克服这类将线控制动构造增设在常规液压制动系统中，由于增加了线控制动的液压回路，使得液压制动回路的管路增长，不仅增加了成本，还增大制动距离、降低安全性的问题，提供一种不仅能够实现线控制动，在线控制动出现故障时，还能够实现常规液压制动，且生产成本低、制动距离小、安全性高的车辆制动系统。

本发明的第二目的是为了克服这类常规液压制动系统与线控制动结合时，为了在线控制动出现故障时能够实现常规液压制动，而将制动踏板与制动主缸或助力器通过连杆或其他结构连接在一起，使得制动过程中产生的令人不愉悦的振动会传递到制动踏板上的问题，提供一种不仅能够实现线控制动，在线控制动出现故障时，还能够实现常规液压制动，并且在线控制动过程中产生的令人不愉悦的振动不会传递到制动踏板上的车辆制动系统。

本发明的第三目的是为了克服这类将液压制动和电子制动结合，为了达到一个应急液压制动的效果而设置的蓄能装置，其占用空间大、制作成本高的问题，提供一种可实现将蓄能装置与制动主缸结合为一体从而减小制动系统占用的空间，降低成本；并且在线控制动出现故障时，还能够实现常规液压制动的车辆制动系统。

本发明的技术方案是：

一种车辆制动系统，包括电子控制单元、制动液罐、泵、制动主缸及制动踏板，制动踏板上设有行程传感器；所述制动主缸上的活塞两侧设有工作腔及补液腔，工作腔内设有第一复位弹簧；所述泵位于制动液罐与制动主缸之间并连通制动液罐；一第三制动通路由泵出口分别连接工作腔及补液腔，与工作腔连接的第三制动通路上设有制动液可向工作腔流动的第三单向阀；一第四制动通路连接补液腔与制动液罐，第四制动通路上设有常开型的第三电磁开关阀。本方案通过行程传感器检测制动踏板的动作并将信号传递到电子控制单元，电子控制单元控制电机带动泵，从而实现线控制动。在线控制动出现故障时，由于与工作腔连接的第三制动通路上设有制动液可向工作腔流动的第二单向阀，同时还设有第四制动通路连接补液腔与制动液罐，且第四制动通路上设置的第三电磁开关阀为常开型的电磁开关阀，此时补液腔通过第四制动通路与制动液罐连通，因此可以直接通过制动踏板通过制动主缸来实现常规液压制动。重要的是，将泵设于制动液罐与制动主缸之间，并且泵通过第三制动通路分别连接制动主缸的工作腔及补液腔；这样在线控制动过程中泵对制动主缸的活塞所施加的压力会达到一个平衡，因此在线控制动过程中不会影响到制动踏板的踩踏效果；同时，由于泵设于制动液罐与制动主缸之间，这样就不需要增加线控制动的液压回路，可以极大地缩短线控制动的液压回路的管路长度，减小制动距离、提高制动安全性能。另一方面，本方案的制动系统由电子控制单元控制电机和泵提供压力源直接作用于制动主缸，将传统的制动主缸与由电机和泵组成的压力调节单元集成化设计，提高了系统模块化程度，降低了成本，节省了车内制动系统的布置空间。

作为优选，制动主缸的活塞杆位于补液腔一侧，制动主缸上与工作腔接触的活塞截面积A小于与补液腔接触的活塞截面积B；所述制动踏板上设有与制动主缸的活塞杆相对的踏板连杆，所述踏板连杆的端部与活塞杆端面之间设有间隙或抵靠在活塞杆端面上。在线控制动的过程中，也就是泵工作的过程中，由于与工作腔接触的活塞截面积A小于与补液腔接触的活塞截面积B，并且在泵工作的过程中工作腔与补液腔的压强相同；这就使得制动主缸的活塞在线控制动的过程中会主动往工作腔移动，使制动主缸的活塞杆与踏板连杆之间的间距逐渐变大；也就是说在线控制动的过程中制动踏板与车轮制动器等制动操作部分将不会接触，因此在线控制动过程中产生的令人不愉悦的振动不会传递到制动踏板上。另外，在线控制动出现故障时，由于没有泵的作用工作腔与补液腔的制动压将很小接近于零；此时使制动主缸的活塞会在复位弹簧的作用下复位，使得制动主缸的活塞杆与踏板连杆之间的位置恢复到初始状态，以实现常规液压制动。该方案结构不仅可以实现纯线控制动系统中将制动踏板等制动操纵部分和车轮制动器等制动操作部分分离开来，还可以实现常规液压制动将制动踏板与车轮制动器等制动操作部分连接在一起。

作为优选，活塞杆端面上设有半球形的凹槽，踏板连杆的端部上设有球形的凸起，所述凸起位于凹槽内。在线控制动出现故障的情况下，在通过本方案结构可以保证驾驶员踩踏制动踏板的过程中，踏板连杆与制动主缸的活塞杆可以保持良好的接触，将踏板力通过工作腔传递到车轮制动器上，实现常规液压制动。

作为优选，制动主缸上与工作腔相对的活塞侧面上设有一与活塞杆同轴的导杆，导杆贯穿制动主缸的缸体且导杆与缸体之间设有密封圈；所述导杆横截面积大于活塞杆横截面积。由于制动主缸的活塞的一侧设有活塞杆，另一侧设有导杆，并且导杆横截面积大于活塞杆横截面积；使得与工作腔接触的活塞截面积将小于与补液腔接触的活塞截面积；在线控制动过程中制动踏板与车轮制动器等制动操作部分将不会接触，因此在线控制动过程中产生的令人不愉悦的振动不会传递到制动踏板上。该方案结构不仅可以实现纯线控制动系统中将制动踏板等制动操纵部分和车轮制动器等制动操作部分分离开来，还可以实现常规液压制动将制动踏板与车轮制动器等制动操作部分连接在一起。

作为优选，制动主缸的缸体的端面上设有一阶梯孔，阶梯孔内设有两阶台阶且阶梯孔的口径由开口端往内逐渐减小，阶梯孔开口端处设有密封端盖；制动主缸的活塞设于两阶台阶之间的阶梯孔内，所述工作腔设于活塞与阶梯孔底面之间，所述补液腔设于活塞与密封端盖之间；所述密封端盖与相邻台阶之间的缸体上设有与补液腔连通的第一补液孔，所述阶梯孔底面与相邻台阶之间的缸体上设有与工作腔连通的第一进液孔及第一出液孔。由于第一进液孔及第一出液孔设于阶梯孔底面与其相邻台阶之间的缸体上，而制动主缸的活塞设于两阶台阶之间的阶梯孔内,可以避免因工作腔与补液腔的制动压过大时，制动主缸的活塞将第一进液孔及第一出液孔堵塞住。另外，由于第一补液孔设置在密封端盖与其相邻台阶之间的缸体上，第一补液孔所在的阶梯孔的口径是最大的，这样可以避免制动主缸的活塞在复位弹簧作用下复位时堵塞第一补液孔，可以降低制作精度的要求。

作为优选，制动主缸上位于阶梯孔开口端处还设有防尘罩。防尘罩可以对制动主缸起到防尘效果。

作为优选，制动踏板上设有踩踏模拟器，踩踏模拟器包括液压缸，液压缸活塞杆通过一推杆与制动踏板相连接；液压缸包括活塞杆所在的第一腔体及位于活塞另一侧的第二腔体，第二腔体内设有第二复位弹簧；一第五制动通路，其由工作腔分别连接第一腔体及第二腔体；且与第一腔体接触的活塞截面积小于与第二腔体接触的活塞截面积。由于设置了踩踏模拟器，在线控制动过程中可以提供一种近似于真实的踩踏感觉。当制动踏板的踩踏行程越大时，电子控制单元控制泵产生的制动压也相应的越大，由于第五制动通路，其由工作腔分别连接第一腔体及第二腔体，且第一腔体接触的活塞截面积大于与第二腔体接触的活塞截面积；使得当制动踏板的踩踏行程越大时，收到踩踏模拟器的阻力也越大，进一步提高踩踏感觉的真实性。

作为优选，一第六制动通路，其连接制动液罐与补液腔，所述第六制动通路上设有一制动液可由制动液罐向补液腔流动的第一单向阀。在电子控制单元正常工作，而电机或泵出现故障时，可以通过第六制动通路和第一单向阀来配合实现常规液压制动。

作为优选，工作腔上设有压力传感器；制动主缸的工作腔与车轮制动器之间设有第一制动通路；制动第一制动通路上设有用于控制第一制动通路通断的第四电磁开关阀；所述制动主缸的一端设有蓄能腔且蓄能腔与工作腔相连通，蓄能腔内设有活塞及蓄能弹簧。由于制动主缸的端部设有蓄能腔且蓄能腔与工作腔相连通，在蓄能时通过电子控制单元将第三电磁开关阀和第四电磁开关阀关闭，然后通过泵对工作腔和补液腔进行加压，进而进行蓄能。通过本方案结构可实现将蓄能装置与制动主缸结合为一体从而减小制动系统占用的空间。

作为优选，第四电磁开关阀为常闭开型电磁开关阀；一自适应通断装置通过第七制动通路与第四电磁开关阀以并联的连接方式连接在第一制动通路上；所述自适应通断装置包括一自适应缸体，自适应缸体的内部腔体呈中间大两边小的阶梯状腔体，阶梯状腔体中部和一端部设有第一自适应活塞和第二自适应活塞，且第一自适应活塞的截面积大于和第二自适应活塞的截面积；第一自适应活塞与第二自适应活塞之间通过一连接杆相连接；所述阶梯状腔体内位于第一自适应活塞和与其相对的阶梯状腔体端部之间设有第三复位弹簧；所述自适应缸体中部位于第一自适应活塞与第二自适应活塞之间设有第二进液孔，与第二自适应活塞位于同一端的自适应缸体一侧设有第二出液孔；第二进液孔与第二出液孔之间的轴向间距小于第一自适应活塞与第二自适应活塞之间的间距；第七制动通路包括上通路和下通路，上通路连接第一制动通路与第二进液孔，下通路连接第二出液孔与第一制动通路。本方案将第四电磁开关阀为常闭开型电磁开关阀，是为了避免在线控制动出故障时，蓄能腔的高压油不会由第一制动通路作用到车轮制动器上产生误制动。虽然将第四电磁开关阀为常闭开型电磁开关阀，但通过本方案的设置可以实现在线控制动出现故障时，还能够实现常规液压制动。由于自适应通断装置的设置，当线控制动系统正常工作时，在蓄能装置处于蓄能状态时于关闭第七制动通路，以实现蓄能；当线控制动系统出故障时，可以自打开第七制动通路，以实现常规液压制动。

本发明的有益效果是：

1.不仅能够实现线控制动，在线控制动出现故障时，还能够实现常规液压制动；并且生产成本低、制动距离小、制动安全性高。

2.将电机和泵提供的压力源直接作用于制动主缸，实现传统的制动主缸与压力调节单元集成化设计，提高了系统模块化程度。

3.去除了传统液压系统中的真空助力器，降低了成本，减小了安装空间。

4.在线控制动过程中产生的令人不愉悦的振动不会传递到制动踏板上的汽车集成线控制动系统。

5.可实现将蓄能装置与制动主缸结合为一体，从而减小制动系统占用的空间，降低生产成本；同时在线控制动出现故障时，还能够实现常规液压制动。

附图说明

图1是本发明实施例1的一种工作原理示意图。

图2是本发明实施例1中的制动主缸的一种结构示意图。

图3是本发明实施例2的一种工作原理示意图。

图4是本发明实施例3的一种工作原理示意图。

图5是本发明实施例3中的制动主缸的一种结构示意图。

图6是本发明实施例3的自适应通断装置导通状态一种结构示意图。

图7是本发明实施例3的自适应通断装置关闭状态一种结构示意图。

图8是本发明实施例4中的一种结构示意图。

图中：制动主缸1、制动踏板2、工作腔3、补液腔4、第一复位弹簧5、导杆6、第一补液孔7、踏板连杆8、行程传感器9、制动液罐10、泵11、电机12、第三制动通路13、第二单向阀14、第三单向阀15、第四制动通路16、第三电磁开关阀17、压力传感器18、踩踏模拟器19、第五制动通路20、第二腔体21、第一腔体22、第二复位弹簧23、第一制动通路24、第二制动通路25、电子控制单元26、第二电磁开关阀27、第一电磁开关阀28、车轮制动器29、测速器30、第一进液孔31、第一出液孔32、密封端盖33、防尘罩34、凹槽35、凸起36、第六制动通路37、第一单向阀38、蓄能腔39、限压阀40、四电磁开关阀41、自适应通断装置42、第七制动通路43、阶梯状腔体44、连接杆45、第三复位弹簧46、第二进液孔47、第二出液孔48、自适应缸体49、导流通孔50、蓄能弹簧51、第一自适应活塞52、第二自适应活塞53、限位装置54、台阶孔55。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例1：如图1所示，一种车辆制动系统，包括电子控制单元26、制动液罐10、电机12、泵11、制动主缸1、制动踏板2、车轮制动器29及用于检测车轮转速的测速器30。制动踏板2上设有行程传感器9。制动主缸1上的活塞两侧设有工作腔3及补液腔4。工作腔内设有第一复位弹簧5；工作腔上设有用于检测工作腔压力的压力传感器18。

一第一制动通路24连接制动主缸1与车轮制动器29。第一制动通路24包括与工作腔3连接的第一总通道及分别与各车轮制动器29连接的第一支路通道。第一制动通路24上设有第一电磁开关阀28；具体说是，各第一支路通道上分别设有一第一电磁开关阀28，且第一电磁开关阀为常开型电磁开关阀。一第二制动通路25连接车轮制动器29与制动液罐10，其用于刹车动作结束后将油液回流到制动液罐中。第二制动通路25包括与制动液罐10连接的第二总通道及分别与各车轮制动器29连接的第二支路通道。第二制动通路25上设有第二电磁开关阀27；具体说是，各第二支路通道上分别设有一第二电磁开关阀27，且第二电磁开关阀为常闭型电磁开关阀。

所述泵11位于制动液罐10与制动主缸1之间并连通制动液罐。一第三制动通路13由泵出口分别连接工作腔及补液腔。与工作腔连接的第三制动通路上设有制动液可向工作腔流动的第三单向阀15。具体的说是，第三制动通路包括与泵出口连通的第三总通道及分别与工作腔3及补液腔4连接的第三支路通道。上述的第三单向阀15设于与工作腔3连接的第三支路通道上。所述第三总通道上设有制动液可由制动液罐向工作腔流动的第二单向阀14。

由于泵22设于制动液罐与制动主缸之间的第三总通道上，这样就不需要增加线控制动的液压回路，可以极大地缩短线控制动的液压回路的管路长度，减小制动距离。另一方面，将电机和泵提供的压力源直接作用于制动主缸，实现传统的制动主缸与由电机和泵组成的压力调节单元集成化设计，提高了系统模块化程度；可以降低成本，节省车内制动系统的布置空间。

一第四制动通路16连接补液腔4与制动液罐10，第四制动通路16上设有第三电磁开关阀17且第三电磁开关阀为常开型电磁开关阀。在线控制动出现故障的情况下，通过常开型的第三电磁开关阀，可以将补液腔与制动液罐由第四制动通路连通，使得驾驶员的踏板力可以更好的通过工作腔传递到车轮制动器上，实现常规液压制动。

如图1所示，与工作腔3接触的活塞截面积A小于与补液腔4接触的活塞截面积B。具体说是，制动主缸1的活塞杆位于补液腔4一侧，与工作腔3相对的活塞侧面上设有一与活塞杆同轴的导杆6。导杆6贯穿制动主缸的缸体且导杆与缸体之间设有密封圈。导杆6横截面积大于制动主缸的活塞杆横截面积，使得与工作腔3接触的活塞截面积A小于与补液腔4接触的活塞截面积B。

制动踏板2上设有与制动主缸1的活塞杆相对的踏板连杆8；所述踏板连杆8的端部与制动主缸1的活塞杆端面之间设有间隙。上述踏板连杆8的端部也可以直接抵靠在制动主缸1的活塞杆端面上。具体的说是，制动主缸的活塞杆端面上设有半球形的凹槽35，踏板连杆8的端部上设有球形的凸起36，所述凸起位于凹槽内。踏板连杆8铰接在制动踏板2上。踏板连杆8上设有一限位装置54。限位装置54可以是一设置在踏板连杆8下方的水平支撑板或一沿着踏板连杆8设置的水平导向槽或一沿着踏板连杆8设置的水平导向套且导向套的导向孔与踏板连杆8之间设有间隙。限位装置54设置的目的是：当踏板连杆8与制动主缸1的活塞杆分离后，踏板连杆8不会再自重的作用下产生旋转；当驾驶员释放制动踏板，制动踏板复位后，踏板连杆8会在限位装置的作用下复位到初始的水平状态，保持踏板连杆8与制动主缸1的活塞杆端面之间的位置关系。

在线控制动的过程中，由于泵连通工作腔及补液腔，因此在泵工作过程中工作腔与补液腔的压强相同，而与工作腔接触的活塞截面积小于与补液腔接触的活塞截面积；这就使得在线控制动的过程中，工作腔对制动主缸的活塞的压力将小于补液腔对制动主缸的活塞的压力，从而使制动主缸的活塞主动往工作腔移动，使得制动主缸的活塞杆与踏板连杆之间的间距逐渐变大；因此在线控制动的过程中制动踏板与车轮制动器等制动操作部分将不会接触，这样在线控制动过程中产生的令人不愉悦的振动就不会传递到制动踏板上。而在泵停止工作时，制动主缸的活塞会在复位弹簧的作用下复位，使得制动主缸的活塞杆与踏板连杆之间的位置恢复到初始状态。

如图2所示，制动主缸1的缸体的端面上设有一阶梯孔，阶梯孔内设有两阶台阶且阶梯孔的口径由开口端往内逐渐减小。阶梯孔开口端处设有密封端盖33。制动主缸1上位于阶梯孔开口端处还设有防尘罩34。制动主缸1的活塞设于两阶台阶之间的阶梯孔内。所述工作腔3设于活塞与阶梯孔底面之间，所述补液腔4设于活塞与密封端盖33之间。制动主缸1的活塞杆位于补液腔4一侧，与工作腔3相对的活塞侧面上设有一与活塞杆同轴的导杆6。导杆6贯穿制动主缸的缸体且导杆与缸体之间设有密封圈。导杆6横截面积大于制动主缸的活塞杆横截面积，使得与工作腔3接触的活塞截面积A小于与补液腔4接触的活塞截面积B。密封端盖33与相邻台阶之间的缸体上设有与补液腔4连通的第一补液孔7。阶梯孔底面与相邻台阶之间的缸体上设有与工作腔3连通的第一进液孔31及第一出液孔32。上述的第一制动通路24由第一出液孔32连通车轮制动器29。上述第三制动通路13的第三支路通道分别连接第一补液孔7及第一进液孔31。

如图1所示，上述制动踏板2上设有踩踏模拟器19。踩踏模拟器19包括液压缸，液压缸活塞杆通过一推杆与制动踏板2相连接。液压缸包括其活塞杆所在的第一腔体22及位于活塞另一侧的第二腔体21，第二腔体内设有第二复位弹簧23。一第五制动通路20，其由工作腔3分别连接第一腔体22及第二腔体21；且与第一腔体22接触的活塞截面积小于与第二腔体21接触的活塞截面积。

位移程传感器9的位移信号、压力传感器18的压力信号、测速器30的轮速信号分别通过数据线传输到电子控制单元26连接；电子控制单元对接收的信号进行处理并对电机12和各电磁开关阀进行控制，从而实现线控制动。当电子控制单元26检测到行程传感器9的正位移信号时，即说明驾驶员踩踏制动踏板2；此时电子控制单元26将第四制动通路16上的第三电磁开关阀17关闭；同时控制电机12工作，电机带动泵在制动主缸1的工作腔3和补液腔4建立适应的制动压力，再由第一制动通路24传递到车轮制动器29上实现制动。在制动过程中制动主缸1的工作腔3内的压力传感器18会实时感知制动压力大小，若达到预设值则电机停止工作。同时，如图1所示，在线控制动过程中，利用工作腔3和补液腔4相同压力作用下，通过制动主缸1的活塞与工作腔和补液腔的作用面积不同，产生驱动力差从而使制动主缸的活塞杆向左运动，使制动主缸的活塞杆连杆与踏板连杆分离。因此在线控制动过程中产生的令人不愉悦的振动不会传递到制动踏板上。

当驾驶员完全释放踏制动踏板2后，此时电子控制单元控制电机12停止工作，同时打开第二制动通路25上的第二电磁开关阀27以及第四制动通路16上的第三电磁开关阀17，使制动液由第二制动通路25回流回制动液罐；同时也使制动主缸1在第一复位弹簧5的作用下复位。

当驾驶员紧急制动时，电子控制单元26结合测速器30检测的轮速信号和行程传感器9的位移信号，通过电机带动泵在制动主缸1的工作腔3和补液腔4建立适应的制动压力；若在这个过程中测速器30检测到某个车轮抱死，由于各车轮制动器的制动通路相互独立，因此可以打开相应的第二制动通路25的第二支路通道上的第二电磁开关阀27，减低制动器制动压力，解出车轮抱死的状况，以保证每个车轮充分利用地面附着力。

当电子控制单元26出现故障不工作时，制动主缸1的活塞会在第一复位弹簧5的作用下复位。由于第四制动通路16上的三电磁开关阀17为常开型电磁开关阀，补液腔内的制动液可以得到补充；同时由于第一制动通路24上的第一电磁开关阀28为常开型电磁开关阀，且第二制动通路25上的第二电磁开关阀27为常闭型电磁开关阀；当驾驶员踩踏制动踏板2，制动力可以由工作腔通过第一制动通路24传递到车轮制动器29上实现常规液压制动。当驾驶员已松开制动踏板2后，制动主缸1的活塞会在第一复位弹簧5的作用下复位。

实施例2：如图3所示，制动液罐10与制动主缸1之间设有一第六制动通路37，其连接制动液罐10与补液腔4。第六制动通路37上设有一制动液可由制动液罐向补液腔流动的第一单向阀38。本实施例其余结构参照实施例1。

在线控制动系统出故障时，具体指在电子控制单元26正常工作，而电机12或泵11出现故障时，则可以通过第六制动通路37和第一单向阀38来配合实现常规液压制动；同时在线控制动系统工作正常时不会影响线控制动。由于第一单向阀38的流通方向是由制动液罐向补液腔流动的，在线控制动过程中补液腔4内的制动液不会由第六制动通路37回流到制动液罐内，因此不会影响线控制动。而在电子控制单元26正常工作，而电机12或泵11出现故障时；当电子控制单元26检测到行程传感器9的正位移信号时，会将第四制动通路16上的第三电磁开关阀17关闭；若无第六制动通路37则补液腔4内的制动液得不到补充，因此无法将驾驶员的踏板力传递到车轮制动器29上。

实施例3：如图4所示，制动主缸的工作腔3与车轮制动器29之间设有第一制动通路24，第一制动通路24包括与工作腔3连接的第一总通道及分别与各车轮制动器29连接的第一支路通道。第一制动通路上设有用于控制第一制动通路通断的第四电磁开关阀41。具体说是，第一制动通路24的第一总通道上设有第四电磁开关阀41，且第四电磁开关阀为常闭开型电磁开关阀。第四制动通路16上设置的第三电磁开关阀17为常开型电磁开关阀。第五制动通路20上设有限压阀40，防止工作腔内过大的制动压传递到踩踏模拟器19上。制动液罐10与制动主缸1之间设有一第六制动通路37，其连接制动液罐10与补液腔4。第六制动通路37上设有一制动液可由制动液罐向补液腔流动的第一单向阀38。

如图5所示，制动主缸1的一端设有蓄能腔39且蓄能腔与工作腔3相连通。蓄能腔39内设有活塞及蓄能弹簧51。蓄能腔39与工作腔3之间通过若干导流通孔50相连通。设置在制动主缸的活塞上的导杆穿过工作腔3和蓄能腔39位于制动主缸外侧，导杆与制动主缸的缸体之间设有密封圈。制动主缸的第一补液孔7与密封端盖33内端面之间的间距L大于制动主缸的活塞厚度。

将第四电磁开关阀41设为常闭开型电磁开关阀，是为了避免在蓄能腔39处于蓄能状态下，出现电子制动单元出故障不工作，而产生的误制动。因为若第四电磁开关阀41设为常开开型电磁开关阀，在蓄能腔39处于蓄能状态下，出现电子制动单元出故障不工作时，会将蓄能压力传送到车轮制动器上产生的误制动。

将第四制动通路16上设置的第三电磁开关阀17为常开型电磁开关阀，并且制动主缸的第一补液孔7与密封端盖33内端面之间的间距L大于制动主缸的活塞厚度；是为了实现在蓄能腔39处于蓄能状态下，出现电子制动单元出故障不工作时，补液腔4内的制动液可以通过第四制动通路16回流到制动液罐内，同时由于第一补液孔7与密封端盖33内端面之间的间距L大于制动主缸的活塞厚度，蓄能腔39与工作腔3内的制动液也可以由第一补液孔7通过第四制动通路16回流到制动液罐内，消除蓄能压使得自适应通断装置42处于导通状态，以导通第七制动通路43。

由于泵11设于制动液罐10与制动主缸1之间并连通过工作腔3及补液腔4；因此在制动主缸1的一端设置蓄能腔39，并将蓄能腔39与工作腔3连通，以此来实现将蓄能装置与制动主缸结合为一体，进而减小制动系统占用的空间。

如图4、图6所示一自适应通断装置42通过第七制动通路43与第四电磁开关阀41以并联的连接方式连接在第一制动通路24的第一总通道上。自适应通断装置42包括一自适应缸体49，自适应缸体的内部腔体呈中间大两边小的阶梯状腔体44。阶梯状腔体中部和一端部设有第一自适应活塞52和第二自适应活塞53，且第一自适应活塞的截面积大于和第二自适应活塞的截面积。第一自适应活塞与第二自适应活塞之间通过一连接杆45相连接。所述阶梯状腔体44内位于第一自适应活塞52和与其相对的阶梯状腔体端部之间设有第三复位弹簧46。所述自适应缸体中部位于第一自适应活塞与第二自适应活塞之间设有第二进液孔47；与第二自适应活塞位于同一端的自适应缸体一侧设有第二出液孔48。第二进液孔47与第二出液孔48之间的轴向间距小于第一自适应活塞与第二自适应活塞之间的间距。第七制动通路43包括上通路和下通路，上通路连接第一制动通路24的第一总通道与第二进液孔47，下通路连接第二出液孔48与第一制动通路24的第一总通道。本实施例其余结构参照实施例1。

上述自适应通断装置42在线控制动系统正常工作时具有两种状态：其一，在蓄能腔39内蓄能压力小于等于设定上限值的30%的状态下，自适应通断装置42将处于导通状态，也就是第二进液孔47与第二出液孔48都位于第一自适应活塞52与第二自适应活塞53之间，如图6所示。因为在该状态下，自适应缸体49内的制动液对第二自适应活塞的向右的推力与第三复位弹簧向右的复位力之和大于自适应缸体49内的制动液对第一自适应活塞向左的推力。

其二，在蓄能腔39内蓄能压力大于设定上限值的30%的状态下，自适应通断装置42将处于关闭状态，也就是第二进液孔47位于第一自适应活塞52与第二自适应活塞53之间，而第二出液孔48位于第一自适应活塞52和第二自适应活塞53外侧，如图7所示。因为在该状态下，自适应缸体49内的制动液对第二自适应活塞的向右的推力与第三复位弹簧向右的复位力之和小于自适应缸体49内的制动液对第一自适应活塞向左的推力。

上述自适应通断装置42在线控制动系统出现故障不工作时只有一种状态：即自适应通断装置42将处于导通状态，也就是第二进液孔47与第二出液孔48都位于第一自适应活塞52与第二自适应活塞53之间，如图6所示。因为由驾驶员的踏板力提供制动压力时，自适应缸体49内的制动液对第二自适应活塞的向右的推力与第三复位弹簧向右的复位力之和大于自适应缸体49内的制动液对第一自适应活塞向左的推力。

自适应通断装置42的设置，是为了在线控制动出故障时，第四电磁开关阀41不能导通制动液的情况下，制动液可以通过自适应通断装置42实现将制动液由工作腔3导通到车轮制动器，以实现常规液压制动。

如图4所示，蓄能的具体过程如下，在电子控制单元26没有检测到行程传感器9的位移信号之前，即驾驶员在没有刹车的情况下，电子控制单元26会控制第三电磁开关阀17和第一电磁开关阀28关闭。然后开启电机12并通过泵11对工作腔3和补液腔加压，以此在蓄能腔内蓄能，直至压力传感器18检测到工作腔3的压力达到设定值后，关闭电机停止蓄能。

在这个蓄能的过程中自适应通断装置42的动作过程如下：当蓄能腔内的压力在设定上限值的30%以下时，适应缸体49内的制动液压力对其活塞的推力不足以客服第三复位弹簧的复位力，自适应通断装置42处于导通状态如图6所示。当蓄能腔内的压力在设定上限值的30%以上时，适应缸体49内的制动液压力大于第三复位弹簧的复位力，自适应通断装置42处于关闭状态如图7所示，以此切断第七制动通路43。

在线控制动出故障不工作的情况下，第三电磁开关阀17首先恢复常开状态，使得补液腔内的制动液通过第四制动通路16回流到制动液罐10内；同时由于第一补液孔7与密封端盖33内端面之间的间距L大于制动主缸的活塞厚度，蓄能腔39与工作腔3内的制动液也可以由第一补液孔7通过第四制动通路16回流到制动液罐内消除蓄能压；使得自适应通断装置42处于如图6所示的状态以导通第七制动通路43。当驾驶员踩踏制动踏板时，由踏板力提供的压力不足以克服此时自适应通断装置42中第三复位弹簧46的复位力，因此在常规液压制动的过程中自适应通断装置42会一直处于导通状态如图6所示的状态下，以导通第七制动通路43。因此踏板力可以通过工作腔3由第七制动通路43和第一制动通路24传递到车轮制动器上实现常规液压制动。

在线控制动正常工作时，当电子控制单元26检测到行程传感器9的正位移信号时，即说明驾驶员踩踏制动踏板2；此时电子控制单元控制第四电磁开关阀41打开并恢复第一电磁开关阀28的常开状态，同时使电机工作，进而实现线控制动。

实施例4，如图8所示，制动踏板2上设有与制动主缸1的活塞杆相对的踏板连杆8，踏板连杆8铰接在制动踏板2上。制动主缸1的活塞杆外端面上设有一台阶孔55；台阶孔的截面积由开口端往内逐渐减小且台阶孔底面为呈半球形状的凹槽35。所述台阶孔55中较小的孔的内径也大于踏板连杆8的直径。踏板连杆8的端部上设有球形的凸起36，踏板连杆8设置在台阶孔55内，所述凸起位于凹槽内。本实施例中的踏板连杆8与制动主缸1的活塞杆的连接结构与实施例1相比去除了限位装置，使结构更加简单。本实施例的其余结构参照实施例1。

Claims (8)

1.一种车辆制动系统，包括电子控制单元（26）、制动液罐（10）、泵（11）、制动主缸（1）及制动踏板（2），其特征是，制动踏板上设有行程传感器（9）；所述制动主缸（1）上的活塞两侧设有工作腔（3）及补液腔（4），工作腔内设有第一复位弹簧（5）；所述泵（11）位于制动液罐与制动主缸之间并连通制动液罐；一第三制动通路（13）由泵出口分别连接工作腔及补液腔，与工作腔连接的第三制动通路上设有制动液可向工作腔流动的第三单向阀（15）；一第四制动通路（16）连接补液腔与制动液罐，第四制动通路上设有常开型的第三电磁开关阀（17）；

一第六制动通路（37），其连接制动液罐（10）与补液腔（4），所述第六制动通路上设有一制动液可由制动液罐向补液腔流动的第一单向阀（38）；

工作腔（3）上设有压力传感器（18）；制动主缸的工作腔（3）与车轮制动器（29）之间设有第一制动通路（24）；制动第一制动通路（24）上设有用于控制第一制动通路通断的第四电磁开关阀（41）；所述制动主缸（1）的一端设有蓄能腔（39）且蓄能腔与工作腔（3）相连通，蓄能腔内设有活塞及蓄能弹簧（51）；

所述第四电磁开关阀（41）为常闭开型电磁开关阀；一自适应通断装置（42）通过第七制动通路（43）与第四电磁开关阀（41）以并联的连接方式连接在第一制动通路（24）上；所述自适应通断装置（42）包括一自适应缸体（49），自适应缸体的内部腔体呈中间大两边小的阶梯状腔体（44），阶梯状腔体中部和一端部设有第一自适应活塞(52)和第二自适应活塞(53)，且第一自适应活塞的截面积大于第二自适应活塞的截面积；第一自适应活塞与第二自适应活塞之间通过一连接杆（45）相连接；所述阶梯状腔体（44）内位于第一自适应活塞(52)和与其相对的阶梯状腔体端部之间设有第三复位弹簧（46）；所述自适应缸体中部位于第一自适应活塞与第二自适应活塞之间设有第二进液孔（47），与第二自适应活塞位于同一端的自适应缸体一侧设有第二出液孔（48）；第二进液孔（47）与第二出液孔（48）之间的轴向间距小于第一自适应活塞与第二自适应活塞之间的间距；第七制动通路包括上通路和下通路，上通路连接第一制动通路与第二进液孔，下通路连接第二出液孔与第一制动通路。

2.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其特征是，制动主缸的活塞杆位于补液腔（4）一侧，制动主缸（1）上与工作腔（3）接触的活塞截面积A小于与补液腔（4）接触的活塞截面积B；所述制动踏板上设有与制动主缸的活塞杆相对的踏板连杆（8），所述踏板连杆的端部与活塞杆端面之间设有间隙或抵靠在活塞杆端面上。

3.根据权利要求2所述的车辆制动系统，其特征是，活塞杆端面上设有半球形的凹槽（35），踏板连杆的端部上设有球形的凸起（36），所述凸起位于凹槽内。

4.根据权利要求2所述的车辆制动系统，其特征是，制动主缸（1）上与工作腔（3）相对的活塞侧面上设有一与活塞杆同轴的导杆（6），导杆贯穿制动主缸的缸体且导杆与缸体之间设有密封圈；所述导杆横截面积大于活塞杆横截面积。

5.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其特征是，制动主缸（1）的缸体的端面上设有一阶梯孔，阶梯孔内设有两阶台阶且阶梯孔的口径由开口端往内逐渐减小,阶梯孔开口端处设有密封端盖（33）；制动主缸的活塞设于两阶台阶之间的阶梯孔内，所述工作腔（3）设于活塞与阶梯孔底面之间，所述补液腔（4）设于活塞与密封端盖之间；所述密封端盖（33）与相邻台阶之间的制动主缸缸体上设有与补液腔（4）连通的第一补液孔（7），所述阶梯孔底面与相邻台阶之间的制动主缸缸体上设有与工作腔（3）连通的第一进液孔（31）及第一出液孔（32）。

6.根据权利要求5所述的车辆制动系统，其特征是，所述制动主缸（1）上位于阶梯孔开口端处还设有防尘罩（34）。

7.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其特征是，所述制动踏板（2）上设有踩踏模拟器（19），踩踏模拟器包括液压缸，液压缸活塞杆通过一推杆与制动踏板相连接；液压缸包括活塞杆所在的第一腔体（22）及位于活塞另一侧的第二腔体（21），第二腔体内设有第二复位弹簧（23）；一第五制动通路（20），其由工作腔分别连接第一腔体及第二腔体；且与第一腔体（22）接触的活塞截面积小于与第二腔体（21）接触的活塞截面积。

8.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其特征是，还包括：

一第二制动通路（25）连接车轮制动器与制动液罐；

所述第三制动通路包括与泵出口连通的第三总通道及分别与工作腔及补液腔连接的第三支路通道；上述的第三单向阀设于与工作腔连接的第三支路通道上；所述第三总通道上设有制动液可由制动液罐向工作腔流动的第二单向阀（14）；

所述第一制动通路包括与工作腔连接的第一总通道及分别与各车轮制动器连接的第一支路通道，第一制动通路上设有第一电磁开关阀；

所述第二制动通路包括与制动液罐连接的第二总通道及分别与各车轮制动器连接的第二支路通道，第二制动通路上设有第二电磁开关阀。