CN104309595A - 液压制动单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液压制动领域，特别是一种增加了高压蓄能器、保证制动及时并能有效控制减压的液压制动单元。本发明包括第一制动通路、第二制动通路、第三制动通路、第四制动通路和第一泄压通路、第二泄压通路、第三泄压通路、第四泄压通路，其结构特点是：还设置有高压蓄能器。本发明增设了高压蓄能器，且四条制动通路互相独立，能够在一种制动方式失效时，由另一种方式独立实现制动，保证了制动及时，提高了制动效率和可靠性，本发明还能够对减压进行有效控制，提高整个制动过程的合理性，减少阀动作频次。

Description

液压制动单元

技术领域

本发明涉及液压制动领域，特别是一种增加了高压蓄能器、保证制动及时并能有效控制减压的液压制动单元。

背景技术

现有的液压制动单元的制动主要通过制动踏板的踩踏力经过放大后，通过活塞向前推进将制动主缸中的油液压入到制动器，从而增大液压，对车轮起到制动作用。如中国专利授权公告号CN 202508080，公告日2012年10月31日，专利名称车辆制动系统，其中液压控制单元包括制动液罐、柱塞泵制动主缸、制动器和各种调节阀等，在该专利中，所有的制动器均与制动主缸相连。

但是这种设置可能会存在压力提升不及时，既建压时间较长，导致制动不及时，影响制动效果。

另一方面，现有的液压制动单元中的常闭开关阀不能有效控制减压速度，从而导致增压、保压、减压频次高，不利于控制，同时也增加了设备的损耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构设计合理、增加了高压蓄能器、保证制动及时并能有效控制减压的液压制动单元。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一种液压制动单元，包括第一制动通路、第二制动通路、第三制动通路、第四制动通路和第一泄压通路、第二泄压通路、第三泄压通路、第四泄压通路，还包括高压蓄能器。

第一制动通路上依次设有第一制动器、第一增压阀，第一增压阀分别连接第一常开换向阀和第一制动阀，第一制动阀连接高压蓄能器；第二制动通路上依次设有第二制动器、第二增压阀，第二增压阀分别连接第一常开换向阀和第一制动阀，第一制动阀连接高压蓄能器；第三制动通路上依次设有第三制动器、第三增压阀，第三增压阀分别连接第二常开换向阀和第二制动阀，第二制动阀连接高压蓄能器；第四制动通路上依次设有第四制动器、第四增压阀，第四增压阀分别连接第二常开换向阀和第二制动阀，第二制动阀连接高压蓄能器；高压蓄能器与第二制动阀和第一制动阀之间连接有柱塞泵，柱塞泵还连接有驱动电机。

第一泄压通路上依次设有第一制动器、第一限压阀、第一减压阀，第二泄压通路上依次设有第二制动器、第二限压阀、第一减压阀，第三泄压通路上依次设有第三制动器、第三限压阀、第二减压阀，第四泄压通路上依次设有第四制动器、第四限压阀、第二减压阀。第一泄压通路、第二泄压通路通过第一减压阀连接制动液罐，第三泄压通路、第四泄压通路通过第二减压阀连接制动液罐。

第一制动器、第二制动器、第三制动器和第四制动器分别设有轮速传感器。高压蓄能器上设有传感器。

第一制动器与第一限压阀之间设有压力传感器，第二制动器与第二限压阀之间设有压力传感，第三制动器与第三限压阀之间设有压力传感器，第四制动器与第四限压阀之间设有压力传感器。与高压蓄能器连接的制动通路上还设有单向阀。

第一常开换向阀和第二常开换向阀分别与制动主缸连接，制动主缸连接制动液罐，柱塞泵还与制动液罐相连；第一泄压通路、第二泄压通路通过第一减压阀连接制动液罐，第三泄压通路、第四泄压通路通过第二减压阀连接制动液罐。

制动主缸设有第一工作腔和第二工作腔，第三制动通路和第四制动通路连接第一工作腔，第一制动通路和第二制动通路连接第二工作腔，或者第一制动通路和第二制动通路连接第一工作腔，第三制动通路和第四制动通路连接第二工作腔。制动主缸的第一工作腔内和第二工作腔内分别设有活塞和复位弹簧。制动主缸还连接有制动踏板，制动踏板上设有位移传感器。

作为优选，制动主缸设有两个工作腔，四个制动通路两两组合分别连接制动主缸的两个工作腔，其优点在于，两条制动通路共享一个工作腔，提高了升压速度，减少建压时间，提高制动效率。

作为优选，第一制动器与第一限压阀之间设有压力传感器，第二制动器与第二限压阀之间设有压力传感，第三制动器与第三限压阀之间设有压力传感器，第四制动器与第四限压阀之间设有压力传感器，其优点在于，压力传感器可以实时地反映各个车轮位置的液压情况，便于控制减压速度，提高制动效率。

作为优选，柱塞泵采用六柱塞结构，其优点在于，提高柱塞效率。

作为优选，与高压蓄能器连接的制动通路上设有单向阀，其优点在于，防止车轮位置油液压力较大时，产生回流现象。

本发明同现有技术相比具有以下优点及效果：

1、由于在液压制动单元中增设了高压蓄能器，平时保持蓄能器存在额定压力，如压力低于额定值时通过柱塞泵补充压力，制动阶段压力低于额定压力进亦补充压力，从而达到保持制动及时的效果。

2、由于四条制动通路均具有两种油液供应方式，即两种制动方式，当高压蓄能器制动失效时，可以直接通过常开换向阀建立制动器中的压力，系统完成常规制动，进而提高了制动的可靠性。

3、由于用限压阀控制轮缸内压力，从而易于对轮缸内压力进行减压控制，减少了压力脉动和噪音。

4、由于采用根据减速度估算所需压力的算法，对增压阀、限压阀进行控制，从而提高了制动的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

标号说明：

1：第一制动通路；2：第二制动通路；3：第三制动通路；4：第四制动通路；5：制动踏板；6：电子控制单元；10：第一泄压通路；20：第二泄压通路；30：第三泄压通路；40：第四泄压通路；11：制动液罐；12：制动主缸；121：第一工作腔；122：第二工作腔；123：复位弹簧；124：活塞；13：第一常开换向阀；14：第一增压阀；15：第一制动器；151：轮速传感器；16：第一限压阀；161：压力传感器；17：第一减压阀；21：柱塞泵；211：驱动电机；22：高压蓄能器；221：传感器；23：第一制动阀；24：单向阀；25：第二增压阀；26：第二制动器；27：第二限压阀；31：第二常开换向阀；32：第三增压阀；33：第三制动器；34：第三限压阀；35：第二减压阀；41：第二制动阀；43：第四增压阀；44：第四制动器；45：第四限压阀。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

如图1所示，本发明的一种液压制动单元包括第一制动通路1、第二制动通路2、第三制动通路3、第四制动通路4和第一泄压通路10、第二泄压通路20、第三泄压通路30、第四泄压通路40。

第一制动通路1上依次为第一制动器15、第一增压阀14，第一增压阀14分别连接第一常开换向阀13和第一制动阀23，第一制动阀23连接高压蓄能器22。

第二制动通路2上依次设有第二制动器26、第二增压阀25，第二增压阀25分别连接第一常开换向阀13和第一制动阀23，第一制动阀23连接高压蓄能器22。

第三制动通路3上依次设有第三制动器33、第三增压阀32，第三增压阀32分别连接第二常开换向阀31和第二制动阀41，第二制动阀41连接高压蓄能器22。

第四制动通路4上依次设有第四制动器44、第四增压阀43，第四增压阀43分别连接第二常开换向阀31和第二制动阀41，第二制动阀41连接高压蓄能器22。

高压蓄能器22与第二制动阀41和第一制动阀23之间连接有柱塞泵21，柱塞泵还连接有驱动电机211，用于驱动柱塞泵21，使得柱塞泵21将制动液罐11中的油液传输给高压蓄能器22。与高压蓄能器22连接的通路上还设有单向阀24，如图1所示，单向阀24的作用是防止车轮位置油液压力较大时，产生回流现象，影响制动效果。当然，也可以不设置单向阀24。

第一常开换向阀13的入口端连接制动主缸12的第二工作腔122，第二常开换向阀31的入口端连接制动主缸12的第一工作腔121，制动液罐11分别连接制动主缸12的第一工作腔121和第二工作腔122。当然，也可以是第一常开换向阀13连接第一工作腔121，第二常开换向阀31连接第二工作腔122，甚至制动主缸12可以只有一个工作腔，第一常开换向阀13和第二常开换向阀31均连接此唯一的工作腔。

制动主缸12分为第一工作腔121和第二工作腔122，第一工作腔内121和第二工作腔122内分别设有活塞124和复位弹簧123。活塞124通过推杆与制动踏板5相连。制动踏板5上设有位移传感器51。当踩下制动踏板5时，油液随着活塞124的推进，从制动主缸12中到达制动器，从而实现对车轮进行制动。

为了提高柱塞效率，本实施例中的柱塞泵21采用六柱塞结构。

第一制动通路1、第二制动通路2、第三制动通路3和第四制动通路4均具有两种油液供应路，即通过高压蓄能器22或者制动主缸12为制动器提供液压。高压蓄能器22在本实施例中起到油液储备的作用，高压蓄能器22连接由传感器221，高压蓄能器22内部应当保持额定压力，平时当压力低于额定值时通过柱塞泵21补充压力，而在制动阶段，当压力低于额定压力时也需及时进行补充压力，从而保证制动的及时性。

因此，即使高压蓄能器22失效，还能够直接通过常开换向阀建立制动器中的压力，完成常规制动；如果常规制动失效，连接高压蓄能器22的制动通路也可以独立地对车辆进行制动，从而保证了制动的可靠性。

第一制动器15、第二制动器26、第三制动器33和第四制动器44还分别连接有轮速传感器151，轮速传感器151可以检测车轮的实时运行状况，如加速度、减速度等，并将车轮实时运行状况反应给电子控制单元6，电子控制单元6再对运行状况进行分析和在需要时做出相应的调整。

第一泄压通路10上依次设有第一制动器15、第一限压阀16、第一减压阀17；第二泄压通路20上依次设有第二制动器26、第二限压阀27、第一减压阀17；第三泄压通路30上依次设有第三制动器33、第三限压阀34、第二减压阀35；第四泄压通路40上依次设有第四制动器44、第四限压阀45、第二减压阀35。

第一制动器15与第一限压阀16之间、第二制动器26与第二限压阀27之间、第三制动器33与第三限压阀34之间、第四制动器44与第四限压阀45之间分别设有压力传感器161，该压力传感器161可以检测车轮位置的实时压力状况，并反馈给电子控制单元6，电子控制单元6根据运行状况，对增压阀、限压阀进行有效控制，使得整个制动控制过程更合理，阀动作频次减少。

另外，本发明中用限压阀控制轮缸内压力，易于对轮缸内压力进行减压控制，减少了压力脉动和噪音。

本发明的制动原理如下：

制动时，常开换向阀、制动阀、限压阀均通电，高压蓄能器22中压力进入制动器，车轮速度降低，直到电子控制单元6通过轮速传感器151识别出车轮有抱死的倾向为止。在制动时，高压蓄能器22中压力低于额定压力时，柱塞泵21工作并保持高压蓄能器22中压力不低于额定压力。

电子控制单元6通过轮速传感器151得到的信号识别出某车轮有抱死的倾向时，电子控制单元6即关闭该轮增压阀，此时限压阀仍然关闭。

如果在保压阶段，车轮仍有抱死倾向，则ABS系统进入降压阶段。此时，电子控制单元6根据制动减速度估算该制动器所需压力，并根据压差确定并控制此限压阀调频占空比，使限压阀保持临界状态(压力高于该轮缸压力时，限压阀打开泄压；压力低于该轮缸压力时，限压阀保持关闭状态，如感知压力降低，则减压阀打开将制动液排出到制动液罐)。如该车轮还处于抱死状态，则适当降低限压阀占空比，则电磁力减小，限压阀前后压差力、液动力、电磁力、弹簧复位力四者之间的平衡会打破，限压阀限制压力降低，最终导致轮缸压力降低，此时降压过程为线性降压，减少脉冲过大导致轮缸需快速增压导致的往复循环。如需增加轮缸压力时，则提高限压阀占空比。在后续控制过程中，增压阀也通过高频调节占空比控制轮缸线性增压，从而保证轮缸内适当的压力。

在车辆行驶过程中，系统监测到高压蓄能器22中压力低于额定压力时，自动启动柱塞泵21，从而保证高压蓄能器22中的压力不低于额定压力。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种液压制动单元，包括第一制动通路、第二制动通路、第三制动通路、第四制动通路和第一泄压通路、第二泄压通路、第三泄压通路、第四泄压通路，其特征是：还包括高压蓄能器，

所述的第一制动通路上依次设有第一制动器、第一增压阀，所述的第一增压阀分别连接第一常开换向阀和第一制动阀，所述的第一制动阀连接所述高压蓄能器；

所述的第二制动通路上依次设有第二制动器、第二增压阀，所述的第二增压阀分别连接所述第一常开换向阀和第一制动阀，所述的第一制动阀连接所述高压蓄能器；

所述的第三制动通路上依次设有第三制动器、第三增压阀，所述第三增压阀分别连接第二常开换向阀和第二制动阀，所述的第二制动阀连接所述高压蓄能器；

所述的第四制动通路上依次设有第四制动器、第四增压阀，所述的第四增压阀分别连接所述第二常开换向阀和第二制动阀，所述的第二制动阀连接所述高压蓄能器；

所述高压蓄能器与所述第二制动阀和第一制动阀之间连接有柱塞泵，所述柱塞泵还连接有驱动电机；

所述的第一泄压通路上依次设有第一制动器、第一限压阀、第一减压阀，所述的第二泄压通路上依次设有第二制动器、第二限压阀、第一减压阀，所述的第三泄压通路上依次设有第三制动器、第三限压阀、第二减压阀，所述的第四泄压通路上依次设有第四制动器、第四限压阀、第二减压阀。

2.根据权利要求1所述的液压制动单元，其特征是：所述的第一常开换向阀和第二常开换向阀分别与制动主缸连接，所述制动主缸连接制动液罐，所述的柱塞泵还与所述制动液罐相连；所述的第一泄压通路、第二泄压通路通过第一减压阀连接所述制动液罐，所述的第三泄压通路、第四泄压通路通过第二减压阀连接所述制动液罐。

3.根据权利要求1所述的液压制动单元，其特征是：所述的第一制动器、第二制动器、第三制动器、第四制动器分别设有轮速传感器。

4.根据权利要求1或3所述的液压制动单元，其特征是：所述的第一制动器与第一限压阀之间设有压力传感器，第二制动器与第二限压阀之间设有压力传感器，第三制动器与第三限压阀之间设有压力传感器，第四制动器与第四限压阀之间设有压力传感器。

5.根据权利要求1所述的液压制动单元，其特征是：所述的高压蓄能器连接有传感器。

6.根据权利要求1所述的液压制动单元，其特征是：与所述的高压蓄能器连接的制动通路上还设有单向阀。

7.根据权利要求2所述的液压制动单元，其特征是：所述的制动主缸设有第一工作腔和第二工作腔，所述的第三制动通路和第四制动通路连接第一工作腔，所述的第一制动通路和第二制动通路连接第二工作腔，或者所述的第一制动通路和第二制动通路连接第一工作腔，所述的第三制动通路和第四制动通路连接第二工作腔。

8.根据权利要求7所述的液压制动单元，其特征是：所述的制动主缸的第一工作腔内和第二工作腔内分别设有活塞和复位弹簧。

9.根据权利要求7或8所述的液压制动单元，其特征是：所述的制动主缸还连接有制动踏板，所述的制动踏板上设有位移传感器。

10.根据权利要求1所述的液压制动单元，其特征是：所述的柱塞泵为六柱塞结构。