CN104442769B - 带踏板反馈力隔离功能的线控制动系统及隔离控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带隔离制动踏板反馈力的线控制动系统及隔离控制方法，通过在第一制动通路、第二制动通路和第三制动通路中至少两条通路上设有制动阀，在不影响制动系统常规制动功能前提下，在ABS制动调压过程中暂时关闭制动阀，将压力调整过程中系统压力与主缸压力隔离，系统压力的压力波动无法传递到踏板，避免了踏板抖动，消除了驾驶员制动过程中的不舒适感。

Description

带踏板反馈力隔离功能的线控制动系统及隔离控制方法

技术领域

本发明涉及汽车制动系统，尤其涉及一种在ABS制动时隔离制动踏板反馈力的线控制动系统及隔离控制方法。

背景技术

现有技术中，汽车制动系统通常采用电子线控制动系统为主，以液压制动系统作为备用制动，公开号CN103303281的中国专利，就公开了一种线控制动和液压制动结合的汽车制动系统。

通常，制动系统中压力主要分为主缸压力(系统压力)和轮缸压力，系统压力在稳定情况下可以认为就是主缸压力。主缸压力输出直接连接到轮缸增压阀前端，由轮缸的增、减压阀实现各轮缸的压力控制，系统压力同时作用到制动主缸左、右侧，形成了制动踏板反馈力。在ABS(制动防抱死控制系统)控制过程中，需要关闭增压阀，并打开减压阀阀，降低轮缸压力，用于恢复车轮的转动，避免车轮滑移率过大。当降压阶段结束并进入增压阶段后，需要从新打开增压阀，关闭减压阀，此时较低的轮缸压力会导致系统压力产生波动，而系统压力同时作用到制动主缸左、右侧，即系统压力的波动会作用到主缸压力，上述波动会进一步传递到与制动主缸连接的踏板，导致踏板抖动，影响驾驶员的使用感受。

发明内容

本发明针对现有技术中ABS控制过程中踏板抖动的缺点，提供了一种在ABS制动时隔离制动踏板反馈力的线控制动系统及隔离控制方法，在ABS制动中压力调整过程产生的波动不再传递到制动踏板，从而避免制动踏板抖动。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种带踏板反馈力隔离功能的线控制动系统，包括制动机构及控制制动机构的控制单元，所述制动机构包括：

柱塞泵，所述柱塞泵入口连通制动液罐，所述柱塞泵出口连接第一制动通路；

制动主缸，所述制动主缸内腔分为工作腔和补液腔，所述补液腔连接第一回流通路，所述工作腔和第一回流通路分别经第二制动通路和第三制动通路连通第一制动通路，所述第一制动通路、第二制动通路和第三制动通路中至少两条通路上设有制动阀；

车轮制动单元，所述车轮制动单元包括车轮制动器，所述车轮制动器连接第四制动通路，所述第四制动通路分别经增压阀、减压阀连通第一制动通路和制动液罐，且所述第四制动通路设有压力传感器。

通过在第一制动通路、第二制动通路和第三制动通路中至少两条通路上设有制动阀，在不影响制动系统常规制动功能前提下，在ABS制动压力调整过程中，关闭制动阀，将压力调整过程中系统压力和主缸压力进行短时间隔离，压力波动无法传递到踏板，避免了踏板抖动，消除了驾驶员制动过程中的不舒适感。

优选地，所述第一制动通路、第二制动通路和第三制动通路均设有制动阀。若其中一个制动阀损坏，剩余两个制动阀仍然可以实现隔离功能，提供可靠性。

优选地，所述第二制动通路和第三制动通路均设有制动阀。仅需要在现有制动系统基础上增加一个制动阀，就能实现隔离功能，结构简单，控制过程简便。

优选地，所述制动阀为单向阀。采用单向阀作为制动阀，既能实现隔离功能，又能子线控制动故障时，不影响液压制动功能，保证汽车制动系统可靠性。

本发明还提供一种带踏板反馈力隔离功能的线控制动系统的隔离控制方法，包括以下步骤：

S1:在ABS制动过程中，减压阶段结束进入增压阶段后，检测增压阀是否重新打开；

S2:增压阀重新打开，关闭制动阀；

S3:通过压力传感器检测实时的系统压力，若系统压力回升超过阈值，则打开制动阀。

通过控制单元控制制动阀在ABS制动调压过程中暂时关闭，将压力调整过程中系统压力和主缸压力进行短时间隔离，避免了踏板抖动，消除了驾驶员制动过程中的不舒适感。

优选地，所述阈值为85％-95％。经过多次试验，将系统压力回升的阈值可设置在85％-95％，可以实现隔离功能，不影响制动系统的制动功能。

优选地，所述步骤S3中，还对制动阀的关闭时间进行计时，若关闭时间达到限定时间，则打开制动阀。防止制动阀的关闭时间过长，影响制动系统的制动功能。

优选地，所述限定时间为100ms。经过反复试验，将限定时间定为100ms，保证制动系统的制动功能不受影响。

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：1.通过在第一制动通路、第二制动通路和第三制动通路中至少两条通路上设有制动阀，在不影响制动系统常规制动功能前提下，在ABS制动调压过程中暂时关闭制动阀，将压力调整过程中系统压力和主缸压力进行短时间隔离，压力波动无法传递到踏板，避免了踏板抖动，消除了驾驶员制动过程中的不舒适感。2.当仅在第二制动通路和第三制动通路中设有制动阀，即仅在现有制动系统基础上增加一个制动阀，结构简单，控制过程简便，既不影响常规制动功能，又能实现压力调整过程中系统压力和主缸压力进行短时间隔离，避免踏板抖动；当采用单向阀作为制动阀时，只需要在单向的流通方向上控制开、关，单向阀的非流通方向不需要进行控制，进一步简化了控制程序。另外，当线控制动系统故障，液压制动系统制动时，由于制动阀为单向阀，制动液仅能从制动液罐流向制动主缸，备用液压制动系统制动功能不受影响。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明带踏板反馈力隔离功能的线控制动系统的原理示意图。

图2是图1中带踏板反馈力隔离功能的线控制动系统的隔离控制方法的流程图。

图3是图1带踏板反馈力隔离功能的线控制动系统的实验结果图。

标号说明：

100.制动机构，200.控制单元，110.柱塞泵，120.制动液罐，130.回流阀，

140.制动阀，150.制动主缸，151.工作腔，152.补液腔，153.柱塞，160.踏板，171.第一制动通路，172.第二制动通路，173.第三制动通路，174.第一回流通路，180.车轮制动单元，181.车轮制动器，182.第四制动通路，183.增压阀，184.减压阀，185.压力传感器。

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。

本发明提供的带踏板反馈力隔离功能的线控制动系统，如图1所示，包括制动机构100及控制制动机构100的控制单元200，制动机构100包含柱塞泵110、制动液罐120、制动主缸150和车轮制动单元180。柱塞泵110的入口连通制动液罐120，柱塞泵110的出口连接第一制动通路171。制动主缸150内腔分为工作腔151和补液腔152，补液腔152连接第一回流通路174并经第一回流通路174及回流阀130后连通制动液罐120。工作腔151和第一回流通路171分别经第二制动通路172和第三制动通路173连通第一制动通路171，第二制动通路172和第三制动通路173上均设有制动阀140。车轮制动单元180中的车轮制动器181连接第四制动通路182，第四制动通路182分别经增压阀183、减压阀184连通第一制动通路171和制动液罐120，第四制动通路上还设有压力传感器185。

本发明图1中在通往制动主缸150的第三制动通路173上增加了一个起隔离作用的制动阀140，使得在动态调整过程中允许主缸压力和系统压力短时间内可实现不同，此时主缸压力与系统压力隔离，因而系统压力的压力波动无法传递到踏板160，以达到提高踏板160反馈力稳定的效果。因此，本发明中对于对主缸压力和系统压力，可以认为稳定工况下，二者相同，动态过程中，二者之间有隔离。简单地讲，可以认为本发明中系统压力指的是四路轮缸的增压阀183前端共同的压力，主缸压力指的是和踏板160相联的制动主缸150处的压力。

本发明中，仅在第二制动通路172和第三制动通路173中设置制动阀140，即仅在现有制动系统基础上增加一个制动阀140，结构简单，控制过程简便，不影响常规制动功能，将压力调整过程中系统压力和主缸压力进行短时间隔离，因而系统压力的压力波动无法传递到踏板160，避免踏板160抖动。

制动阀140为单向阀时较佳，此时只需要在单向的流通方向上控制开、关，单向阀的非流通方向不需要进行控制，进一步简化了控制程序。另外，当线控制动系统故障，液压制动系统制动时，由于制动阀140为单向阀，制动液仅能从制动液罐120流向制动主缸150，备用液压制动系统制动功能不受影响。实际应用中，通常制动系统设四个车轮制动单元180，每个车轮制动单元180的连接相同。制动阀140也可以采用非单向阀，也可以在第一制动通路171、第二制动通路172和第三制动通路173三条通路上都设置制动阀140，或者仅在其中两条通路上设置制动阀140。

常规制动情况下，柱塞泵110开启，制动阀140均处于打开状态，回流阀130关闭，制动系统进行建压；制动结束，柱塞泵110关闭，制动阀140均处于关闭状态，回流阀130打开，制动系统进行泄压。备用液压制动情况下，柱塞泵110无法正常工作，此时第二制动通路172上的制动阀140及回流阀130均打开，第三制动通路173上的制动阀140关闭，通过踩踏板160即可产生备用制动压力和供液量。当进行ABS制动时，首先进入减压阶段，需要关闭增压阀183并打开减压阀184，当降压阶段结束并进入增压阶段后，增压阀183重新打开并关闭减压阀184。

如图2所示，带踏板反馈力隔离功能的线控制动系统的隔离控制方法如下：

S1:在ABS制动过程中，减压阶段结束进入增压阶段后，检测增压阀183是否重新打开；

S2:若增压阀183重新打开，关闭制动阀140；

S3:通过压力传感器185检测实时的系统压力，若系统压力回升超过阈值，则打开制动阀140，踏板160重新获得了反馈感觉，但在隔离期间避免了踏板异常抖动。

通过控制单元200控制制动阀140在ABS制动调压过程中暂时关闭，将压力调整过程中系统压力和主缸压力进行短时间隔离，因而系统压力的压力波动无法传递到踏板160，避免了踏板160抖动，消除了驾驶员制动过程中的不舒适感。

经过多次试验，将系统压力回升的阈值可设置在85％-95％，可以实现隔离功能。其中，当系统压力回升的阈值设置为90％时效果最佳，既达到较好的波动隔离效果，又不影响制动系统的制动功能。

步骤S3中，还对制动阀140的关闭时间进行计时，若关闭时间达到限定时间，则打开制动阀140。防止制动阀140的关闭时间过长，影响制动系统的制动功能。经过反复试验，将限定时间定为100ms，可以保证制动系统的制动功能不受影响。

如图3所示，本发明提供的带踏板反馈力隔离功能的线控制动系统及隔离控制方法，主缸压力不随系统压力波动，主缸压力平稳，不受系统压力的压力波动的影响，隔离效果理想。

另外，原有制动系统中，无法实现驱动防滑控制或稳定性控制，原因在于：当进入驱动防滑控制或稳定性控制过程后，在不踩踏板160的前提下，已经建立了较高的系统压力，且该系统压力与踏板反馈力无法隔离，此时若驾驶员如果想通过踩踏板160进入常规制动状态，则踏板160难以踩下，同时控制单元也无法通过压力或位移信号感知驾驶员的这一意图，因此无法完成状态切换，从而导致严重的安全缺陷，这导致了原有系统不可实现安全的驱动防滑控制或稳定性控制。采用隔离技术后，驱动防滑控制或稳定性控制过程中可通过感知主缸压力来完成状态切换，有效解决了这一问题。

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 (5)

1.带踏板反馈力隔离功能的线控制动系统，包括制动机构及控制制动机构的控制单元，所述制动机构包括：

柱塞泵，所述柱塞泵入口连通制动液罐，所述柱塞泵出口连接第一制动通路；

制动主缸，所述制动主缸内腔分为工作腔和补液腔，所述补液腔连接第一回流通路，所述工作腔和第一回流通路分别经第二制动通路和第三制动通路连通第一制动通路，所述第一制动通路、第二制动通路和第三制动通路中至少两条通路上设有制动阀；

车轮制动单元，所述车轮制动单元包括车轮制动器，所述车轮制动器连接第四制动通路，所述第四制动通路分别经增压阀、减压阀连通第一制动通路和制动液罐，且所述第四制动通路设有压力传感器；

所述第一制动通路、第二制动通路和第三制动通路均设有制动阀；

所述第二制动通路和第三制动通路均设有制动阀；

所述制动阀为单向阀。

2.根据权利要求1所述的带踏板反馈力隔离功能的线控制动系统的隔离控制方法，包括以下步骤：

S1:在ABS制动过程中，减压阶段结束进入增压阶段后，检测增压阀是否重新打开；

S2:增压阀重新打开，关闭制动阀；

S3:通过压力传感器检测实时的系统压力，若系统压力回升超过阈值，则打开制动阀。

3.根据权利要求2所述的带踏板反馈力隔离功能的线控制动系统的隔离控制方法，其特征在于，所述阈值为85％-95％。

4.根据权利要求2或3所述的带踏板反馈力隔离功能的线控制动系统的隔离控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，还对制动阀的关闭时间进行计时，若关闭时间达到限定时间，则打开制动阀。

5.根据权利要求4所述的带踏板反馈力隔离功能的线控制动系统的隔离控制方法，其特征在于，所述限定时间为100ms。