CN103847711A

CN103847711A - 助力制动系统及汽车

Info

Publication number: CN103847711A
Application number: CN201210522129.XA
Authority: CN
Inventors: 方恩; 刘倩; 张晨晨
Original assignee: SAIC Motor Corp Ltd
Current assignee: SAIC Motor Corp Ltd
Priority date: 2012-12-07
Filing date: 2012-12-07
Publication date: 2014-06-11

Abstract

本发明涉及一种车辆助力制动系统及包括其的汽车。所述制动系统包括致动机构和主集成控制系统，主集成控制系统包括电控模块和用于控制车辆轮边制动器的制动执行子系统，电控模块和制动执行子系统通信连接，致动机构与制动执行子系统整体断开，制动系统包括有用于检测所述致动机构的行程的传感器，电控模块根据传感器传送的致动机构行程信息判断驾驶员的制动意图并控制制动执行子系统以实现车辆制动。本发明突破了传统乘用车真空助力液压制动系统的设计理念，采用全新集成式电控液压助力制动系统，不仅可以摆脱现有制动系统的真空依赖，提高了集成度，同时也实现了踏板与传统液力制动的解耦，为新能源车辆制动能量回收最大化提供了系统支持。

Description

助力制动系统及汽车

技术领域

本发明涉及汽车生产制造技术领域；具体地说，本发明涉及一种助力制动系统。

进一步地，本发明还涉及一种包括前述制动系统的汽车。

背景技术

目前汽车上的制动系统主要按照车辆种类来分，主要为液压制动和气压制动，一般重量较低的乘用车都采用液力式制动，主要由踏板、真空助力器及主缸、卡钳或鼓式制动器、及制动盘或鼓组成。当乘用车驾驶员进行制动时，通过踩动踏板，真空助力器利用内部获得的真空与大气的压差，对其内部的推杆产生助力，并作用至主缸内的双活塞上，主缸内活塞活动推动主缸的制动液产生压力，并传递至四轮上的制动器进行制动。这类制动系统的真空来源主要由发动机、真空泵等真空源提供。目前由于法规和技术的发展，防抱死系统ABS和动态稳定控制系统ESP也引入至制动系统，该系统主要在传统制动系统基础上，收集轮速传感器、方向转角传感器及横摆角速度传感器等的信号，利用连接在主缸与制动器之间的控制模块，对车辆的防抱死和动态稳定性能进行控制，从而获得更高安全性能。因此，这类制动系统被称为传统真空助力液压制动系统。如图1所示，传统真空助力液压制动系统，主要由踏板2、真空助力器3及主缸5、储液罐4、ABS/ESP模块6及轮边制动器8组成，真空助力器3所需真空主要由发动机1、真空泵7等真空源提供，总共有五大总成模块实现了制动系统的功能。

目前该类制动系统是全世界范围内乘用车普遍采用的设计结构方式，其优点为稳定可靠，设计成熟，缺点为整个系统涉及零件过多，接口繁琐，集成度低，总体成本偏高。此外，随着汽车整车技术的发展以及日趋严格的车辆环保和排放要求，此类制动系统已经日趋显示其不适合时代要求的缺点，主要体现在二点：第一点，发动机技术日趋注重环保省油，导致了其进气效率提高，带来真空度的相应下降，越来越不能满足制动真空助力的要求，尽管有些车辆开始配置机械真空泵，但由于机械真空泵为发动机功能附件，对油耗有较大影响；而电子真空泵存在噪音大、寿命短及成本高的缺点。两种真空泵都无法被所有整车设计者所采用和普及。第二点，国家新能源汽车的日趋重视和发展，催生了带大功率行车电机在新能源车的应用，此类电机可以在车辆有减速意图时能量回收发电，实现制动能量的再生，但由于传统制动液力系统的存在，传统液力与电力制动在进行减速有同时存在的情况，影响驾驶员正常驾驶，特别是低附路面，会严重影响ABS和ESP的正常作用，存在很大安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电控液压助力制动系统，其克服了目前传统真空助力液压制动系统的缺点，突破了传统制动系统零散设计，后续集成的观念，将系统大部分零件集成在一个系统中实现功能，同时脱离了真空助力辅助，实现了液压主动增压助力。

为了解决前述技术问题，本发明的第一方面提供了一种车辆助力制动系统，所述制动系统包括致动机构和主集成控制系统，所述主集成控制系统包括电控模块和用于控制车辆轮边制动器的制动执行子系统，所述电控模块和所述制动执行子系统通信连接，

其中，所述致动机构与所述制动执行子系统整体断开，所述制动系统包括有用于检测所述致动机构的行程的传感器，所述电控模块根据所述传感器传送的致动机构行程信息判断驾驶员的制动意图并控制所述制动执行子系统以实现车辆制动。

可选地，在如前所述的制动系统中，所述致动机构为制动踏板。

可选地，在如前所述的制动系统中，所述踏板连接有设置了阻尼的踏板模拟器。

可选地，在如前所述的制动系统中，所述踏板模拟器的阻尼由弹簧提供。

可选地，在如前所述的制动系统中，所述主集成控制系统构成一个装配模块。

可选地，在如前所述的制动系统中，所述传感器设置在所述装配模块内。

可选地，在如前所述的制动系统中，所述制动执行子系统包括直流永磁电机和控制轮边制动器的液压控制模块，所述电控模块与所述直流永磁电机信号连接以控制所述直流永磁电机，并且所述直流永磁电机直接驱动所述液压控制模块。

可选地，在如前所述的制动系统中，所述制动执行子系统还包括高压储能器，所述高压储能器中存储有能够分配至各所述轮边制动器的高压液压。

可选地，在如前所述的制动系统中，所述制动执行子系统还包括储液罐，用于在制动时向所述液压回路补偿制动液。

为解决前述技术问题，根据本发明的第二方面提供了一种汽车，其中，所述汽车的制动系统为如前述第一方面中任一项所述的制动系统。

从以上可以看出，本发明不仅可以应用于传统乘用汽车，而且可以应用于各类新能源车辆的制动系统。颠覆了传统真空助力液压制动系统的设计概念，系统集成度和功能大大增强。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更加显然。应当了解，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在限制本发明的保护范围。图中：

图1示出了现有技术中乘用车普遍采用的真空助力液压制动系统的示意性简图；以及

图2示出了根据本发明的一种实施方式的助力制动系统的示意性简图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。

图2示出了根据本发明的一种实施方式的助力制动系统的示意性简图。在图2中，附图标记11表示踏板，12表示主集成控制系统，13表示直流永磁电机，14表示储液罐，15表示主缸，16表示踏板模拟器，17表示高压储能器，18表示液压控制模块，19表示电控模块，20表示轮端制动器。

从图中可以看出，本实施方式的车辆助力制动系统包括有用作致动机构的踏板11和用于实现车辆轮端制动的主集成控制系统12，主集成控制系统12又进而可以包括电控模块19和作为制动执行子系统的液压制动机构等，电控模块能够通过指令控制液压制动机构的动作。

在本实施方式中，制动踏板11作为车辆制动的致动机构，可以通过驾驶员的踩踏而实现其致动，此制动踏板11可以采用常规的制动踏板的形式，但是，本发明中的制动踏板作为致动机构是与液压制动机构相断开的，即，此制动系统中的液压制动实际上由电控模块19控制直流永磁电机13而驱动液压制动机构实现。在踏板11上同时设置了踏板行程位移传感器（未图示），该传感器同时经过通信线路与电控模块19连接，适于测定制动踏板11受到踩踏时的位移，并且实时地将表示踏板11的行程位移的信息数据传送给主集成控制系统12的电控模块19，以启动电控模块或者使电控模块根据该信息数据判断如何控制助力制动系统的执行机构（执行子系统）。在发明的本实施方式中，车辆的制动踏板11未与助力系统的执行机构连接，所以并不直接驱动制动系统的真空助力器等。为了使得驾驶员在踩踏踏板11时有比较逼真的感觉以免感受力太轻或太重而失误地踩踏不足或过度踩踏制动踏板，可以在踏板11上连接能够提供阻尼的踏板模拟器16。可以了解，踏板模拟器16也可以通过设定弹簧来实现。

在此，申请人也已经设想到，本发明的制动系统的致动机构也可以通过其它形式实现，例如通过手动移动的滑块、具有旋转行程的部件等，只要其产生一定的运动行程，并能够通过设定的行程传感器将该运动行程的信息数据提供能主集成控制系统12的电控模块以控制制动系统的执行机构即可，这些执行机构上也可以设定有适当的阻尼以增加控制的手感。

另外，如图2中所示，本实施方式中主集成控制系统12的电控模块19、直流永磁电机13、储液罐14、主缸15、高压储能器17、液压控制模块18及电控模块19等均可以集成在一个模块中，用来实现对轮边制动器的控制。该模块将在汽车的生产线之外进行生产和集成，并且在汽车的生产线上直接装配到汽车上。在可选的实施方式中，踏板传感器和/或踏板模拟器16也可以一起集成在此模块中。

具体地，在此模块中，主集成控制系统12的电控模块19通信连接至踏板传感器，根据来自踏板传感器的踏板行程信号来发送操作指令，驱动制动执行机构动作。在本实施方式中，主集成控制系统12的电控模块19与直流永磁电机13通信连接，可以依据踏板行程信号、通过向直流永磁电机13发送指令来控制其运转。当电控模块19接收到来自踏板行程传感器的信号数据时，其控制模块即可根据信号数据的情况通过控制直流永磁电机13来实现液压助力制动系统动作。例如，当踏板行程信号显示踏板行程较大时，可以施加较大的制动力；当踏板行程信号显示踏板行程较小时，可以施加较小的制动力；当踏板行程信号显示踏板行程较急时，可以施加较急的制动力；当踏板行程信号显示踏板行程较缓时，可以施加较缓的制动力。

直流永磁电机13连接到液压控制系统中的液压控制模块18，通过驱动液压控制模块18，液压控制模块18将液压控制系统中的高压储能器17中储存的高压进行液压分配，按需将压力分配至各轮边制动器20，其中储液罐14在液压系统中连至主缸15，可以在动作时对制动时所需制动液进行补偿，高压储能器17里面预充高压氮气，作为助力源提供制动时所需的液压。可以了解，液压控制系统的内部连接或布置结构可参照现有技术中的连接或布置结构，在此不再赘述。

可见，在本发明的实施方式中这种电控液压助力制动系统总成模块的数量大幅减少，主要包括断开设置的踏板模块和主集成控制模块来实现对轮边制动的全部控制，各个模块均在单独生产后在汽车生产线上能够直接装配，提高了生产效率。

通过该系统原理的实现，踏板11与系统液压实现了完全解耦，主集成控制系统12、高压储能器17实现了电控液力增压，摆脱了对真空的依赖，同时通过液压控制模块18和电控模块19的控制，实现了防抱死ABS和动态稳定控制ESP等功能的实现，如果应用至新能源车，可实现传统制动液压力矩与电机力矩的混合分配控制，最终获得最大化制动能量的回收。这种ABS、ESP及能量回收等连接的具体结构可采用本领域常规的方式，在此不再赘述。

如前根据附图对本发明的优选实施方式进行的描述仅是示例性和说明性的；所属领域的技术人员在本文的教示下也能够对本发明的优选实施方式进行等同或类似形式的变通或改型，这些变通或改型也将落入由本发明的权利要求书所覆盖的保护范围内。

Claims

1.一种车辆助力制动系统，所述制动系统包括致动机构和主集成控制系统，所述主集成控制系统包括电控模块和用于控制车辆轮边制动器的制动执行子系统，所述电控模块和所述制动执行子系统通信连接，

其特征在于，所述致动机构与所述制动执行子系统整体断开，所述制动系统包括有用于检测所述致动机构的行程的传感器，所述电控模块根据所述传感器传送的致动机构行程信息判断驾驶员的制动意图并控制所述制动执行子系统以实现车辆制动。

2.如权利要求1所述的制动系统，其中，所述致动机构为制动踏板。

3.如权利要求2所述的制动系统，其中，所述踏板连接有设置了阻尼的踏板模拟器。

4.如权利要求3所述的制动系统，其中，所述踏板模拟器的阻尼由弹簧提供。

5.如权利要求1所述的制动系统，其中，所述主集成控制系统构成一个装配模块。

6.如权利要求5所述的制动系统，其中，所述传感器设置在所述装配模块内。

7.如权利要求6所述的制动系统，其中，所述制动执行子系统包括直流永磁电机和控制轮边制动器的液压控制模块，所述电控模块与所述直流永磁电机信号连接以控制所述直流永磁电机，并且所述直流永磁电机直接驱动所述液压控制模块。

8.如权利要求7所述的制动系统，其中，所述制动执行子系统还包括高压储能器，所述高压储能器中存储有能够分配至各所述轮边制动器的高压液压。

9.如权利要求8所述的制动系统，其中，所述制动执行子系统还包括储液罐，用于在制动时向液压回路补偿制动液。

10.一种汽车，其特征在于，所述汽车的制动系统为如权利要求1至9中任一项所述的制动系统。