CN104442776A - 一种电液制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电液制动系统。该电液制动系统包括刹车操作柄和人力缸，刹车操作柄与人力缸的活塞连接，人力缸压力传感器，制动主缸，主缸压力传感器，用于感知制动主缸的压力，用于给制动主缸提供驱动力的辅助电机，制动控制器分别与人力缸压力传感器、主缸压力传感器、制动主缸和辅助电机连接，用于分析人力缸压力传感器和主缸压力传感器的压力参数并操作制动主缸的输出端和辅助电机；人力缸通过阀门管路与制动主缸输出端连接，制动主缸输出端通过管路与车轮的刹车装置连接。取消了真空泵电机，总成更为紧凑，方便空间受限的微型电动车布置、安装，节约了空间；助力电机只有在制动时工作，平时关闭不耗电。

Description

一种电液制动系统

技术领域

本发明涉及车辆的刹车系统，尤其是涉及一种电液制动系统。

背景技术

最近5年微型电动车产业蓬勃发展。微型电动车以其价格低、使用成本、维护成本低、使用方便等特点受到消费者垂青。由于没有发动机，传统车用于制动的真空泵制动系统在移植到电动车时以下缺陷：1、必须安装额外的真空泵电机（长时间工作），采用真空泵电机的制动系统，真空泵电机在真空度不足时，不论是否需要制动都要工作，能耗高，影响微型电动车的行驶里程。2、此外真空泵等体积大，给体积有限的微型电动车带来安装上的困难。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种能耗低，体积小的电液制动系统。

为实现上述目的，本发明电液制动系统采用的技术方案是：

一种电液制动系统，包括刹车操作柄，用于操作刹车动作；

人力缸，刹车操作柄与人力缸的活塞连接，提供初始刹车压力；

人力缸压力传感器，用于感知刹车操作柄的刹车压力；

制动主缸，内部装有介质，通过给介质提供压力操作车轮的刹车装置；

主缸压力传感器，用于感知制动主缸的压力；

辅助电机，用于给制动主缸提供驱动力；

制动控制器分别与人力缸压力传感器、主缸压力传感器、制动主缸和辅助电机连接，用于分析人力缸压力传感器和主缸压力传感器的压力参数并操作制动主缸的输出端和辅助电机；人力缸通过阀门管路与制动主缸输出端连接，制动主缸输出端通过管路与车轮的刹车装置连接。

驾驶员施加力量到刹车操作柄，人力缸压力传感器将此时的的压力信号传递给制动控制器。制动控制器根据压力信号，计算出车轮的目标压力，并以此推算出制动主缸的目标压力。根据制动主缸当前压力与目标压力差值，计算出辅助电机的输出扭矩，并控制辅助电机的输出，达到目标扭矩。辅助电机产生输出扭矩驱动制动主缸活塞运动，使制动主缸达到目标压力。制动主缸的压力经管路和阀门驱动车轮上的刹车装置，进而实现汽车制动。

所述的辅助电机为空心力矩电机，制动主缸的活塞连接有丝杠，丝杠外的螺母与空心力矩电机的转子连接。采用空心力矩电机，并且丝杠的螺母直接固定在电机转子上，电机转子旋转时，带动丝杠螺母旋转，进而推动滚珠丝杠的螺杆进行径向（前后）运动，继而对制动主缸活塞进行推拉，结构简单紧凑，体积较小，适合微型电动车空间安排。

还包括用于感知刹车操作柄行程的位移传感器，位移传感器与制动控制器连接。位移控制器将刹车操作柄的位移信号传递给制动控制器，分析刹车操作柄施加力度，更精准的控制刹车压力。

刹车操作柄的端部连接有踏板，踏板的旁边设置有用于感知踏板角度的角度传感器，角度传感器与制动控制器连接。角度传感器将踏板角度位移信号发送给制动控制器，以便于更精准的控制刹车压力。

车轮设置有转速传感器，转速传感器制动控制器连接。制动过程中，制动控制器根据车轮轮速来就判断是否有车轮抱死发生，当将发生车轮抱死的时候，制动控制器通过控制辅助电机调节制动主缸压力并配合通往刹车装置的开关阀开闭，实现刹车装置压力的增压、减压，保压功能，避免车轮抱死发生。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

取消了真空泵电机，总成更为紧凑，方便空间受限的微型电动车布置、安装，节约了空间；

助力电机只有在制动时工作，平时关闭不耗电，降低了能耗；

这套系统在没有HCU的情况下可以实现ABS功能，这是微型电动车真空泵制动系统无法实现的，增加了汽车安全性，同时满足微型电动车成本敏感的需要。

附图说明

图1是本发明电液制动系统的结构示意图。

图2是电液制动系统的控制系统示意图。

图3是电液制动系统的控制器的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，一种电液制动系统，包括压力模拟缸1、制动主缸2、制动控制器3和设置在车轮上的刹车装置4，压力模拟缸1包括人力缸11，人力缸的活塞12通过刹车操作柄13铰接有踏板14，在踏板14的旁边安装有用于感知踏板角度位移的角度传感器15，人力缸设置有人力缸压力传感器16，用于感知人力缸内的压力，在人力缸的旁边设置有用于感知刹车操作柄行程的位移传感器17。人力缸11的输出端通过第一电磁阀门5与制动主缸2的输出端连接。制动主缸2包括主缸体21和设置在主缸体内的活塞22，该活塞22设置有丝杠23，在丝杠23外侧螺纹连接有螺母24，该螺母24与空心力矩电机25的转子连接，制动主缸2的主缸体的介质连接有储液罐26。制动主缸2的输出端通过四个分支电磁阀门6分别与四个车轮的刹车装置4连接。制动主缸2还连接有主缸压力传感器27，用于感知制动主缸的压力。如图2所示，制动控制器3分别与空心力矩电机25、人力缸压力传感器16、位移传感器17、角度传感器15、主缸压力传感器27和分支电磁阀门6连接。车轮均设置有轮速传感器7和车轮电机8，轮速传感器7、车轮电机8与制动控制器3连接。如图3所示，制动控制器3，包括微处理器31、轮速处理电路32、踏板压力电路33、电机全桥驱动芯片34和电磁阀驱动芯片35，轮速处理电路32、踏板压力电路33、电机全桥驱动芯片34、电磁阀驱动芯片35与微处理器31连接。轮速传感器7与轮速处理电路32连接，人力缸压力传感器16、位移传感器17、角度传感器15与踏板压力电路33连接，电机全桥驱动芯片34与车轮电机8连接，、主缸压力传感器27、空心力矩电机25与微处理器31连接。电磁阀驱动芯片35与四个分支电磁阀门6连接。制动控制器3将经处理的信号提供至微处理器31，经过计算得到当前人力缸压力与四轮轮速。微处理器根据人力缸压力得到四轮所需制动力，进而得到制动主缸目标压力，将其转换到空心力矩电机扭矩以及四个分支电磁阀门的开关状态。最后通过电机全桥驱动芯片完成对车轮电机输出扭矩的控制，利用四通道电磁阀驱动芯片控制四个电磁阀的开关状态。

驾驶员踩下踏板，踏板力克服人力缸内的压力，使踏板推动人力缸活塞产生位移，人力缸压力传感器与位移传感器分别将此时的踏板压力信号以及踏板位移信号传递给制动控制器；制动控制器根据踏板压力信号以及踏板位移信号，计算出四轮刹车装置的压力，并以此推算算出制动主缸目标压力； 根据制动主缸当前压力与目标压力差值，计算出空心力矩电机的输出扭矩，并控制空心力矩电机输出，达到目标扭矩；空心力矩电机产生输出扭矩后，螺母旋转推动制动主缸活塞运动，使主缸达到目标压力；制动主缸压力经由四个分支电磁阀门分别达到四个车轮的刹车装置，使四个刹车装置达到目标制动压力，进而实现汽车制动。在制动过程中，刹车控制器根据四轮轮速来就判断是否有车轮抱死发生。当将发生车轮抱死的时候，制动控制器通过控制空心力矩电机调节制动主缸压力并配合通往各个车轮刹车装置的分支电磁阀门开闭，实现刹车装置的增压、减压，保压功能，避免车轮抱死发生。

Claims (5)

1.一种电液制动系统，其特征在于：包括刹车操作柄，用于操作刹车动作；

人力缸，刹车操作柄与人力缸的活塞连接，提供初始刹车压力；

人力缸压力传感器，用于感知刹车操作柄的刹车压力；

制动主缸，内部装有介质，通过给介质提供压力操作车轮的刹车装置；

主缸压力传感器，用于感知制动主缸的压力；

辅助电机，用于给制动主缸提供驱动力；

制动控制器分别与人力缸压力传感器、主缸压力传感器、制动主缸和辅助电机连接，用于分析人力缸压力传感器和主缸压力传感器的压力参数并操作制动主缸的输出端和辅助电机；人力缸通过阀门管路与制动主缸输出端连接，制动主缸输出端通过管路与车轮的刹车装置连接。

2.根据权利要求1所述的电液制动系统，其特征在于：所述的辅助电机为空心力矩电机，制动主缸的活塞连接有丝杠，丝杠外的螺母与空心力矩电机的转子连接。

3.根据权利要求1所述的电液制动系统，其特征在于：还包括用于感知刹车操作柄行程的位移传感器，位移传感器与制动控制器连接。

4.根据权利要求1所述的电液制动系统，其特征在于：刹车操作柄的端部连接有踏板，踏板的旁边设置有用于感知踏板角度的角度传感器，角度传感器与制动控制器连接。

5.根据权利要求1所述的电液制动系统，其特征在于：车轮设置有转速传感器，转速传感器制动控制器连接。