CN105015528B - 一种电驱动车辆用液压制动力调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电驱动车辆用液压制动力调节装置，它包括一储油室、一压力调节装置、一制动主缸、一左前轮缸、一右后轮缸、一左后轮缸、一右前轮缸、一真空助力器和一制动踏板；储油室包括第一油口、第二油口、第三油口和第四油口；第一油口和第二油口分别与压力调节装置连接，第三油口和第四油口分别与制动主缸的第一制动液进口和第二制动液进口连接，制动主缸的第一制动液出口和第二制动液出口分别与压力调节装置连接，压力调节装置分别连接左前轮缸、右后轮缸、左后轮缸和右前轮缸，制动主缸还通过真空助力器与制动踏板连接。本发明制造简单、安装方便同时成本较低。

Description

一种电驱动车辆用液压制动力调节装置

技术领域

本发明涉及一种制动力调节装置，特别是关于一种电驱动车辆用液压制动力调节装置。

背景技术

电驱动车辆在制动时，驱动电机可以工作在发电机模式，将制动过程中的机械能转化成电能，使得整车能量经济性得到有效提高，这是与传统内燃机驱动车辆的不同点之一。但是由于驱动电机回馈制动力的介入，需要在制动过程中对液压制动力进行实时调节，使液压制动力与驱动电机的回馈制动力之和满足驾驶员的制动需求，这就会对制动踏板舒适性和制动安全性带来影响，为了提高制动踏板的舒适性以及保证制动过程中的安全性，需要对传统的车辆用液压制动调节机构进行重新设计或有针对性的改造。

国外知名汽车公司和零部件厂商在电驱动车辆用液压制动力调节装置设计方面已展开了多年的研发工作。目前主流产品采用的结构形式多为电子液压制动系统(EHB)，该系统为了保证回馈制动过程中的良好的踏板感觉，利用踏板模拟装置对制动主缸和制动轮缸进行机械解耦，同时为了给制动轮缸提供压力源，装配有高压蓄能装置。其中，采用EHB的典型产品为丰田公司的ECB系统。另外，以博世公司和日产公司为代表的企业为了进一步提高系统模块化水平，还推出了基于新型制动主缸的电驱动车辆液压制动力调节系统，该系统中的压力调节装置为原有电子稳定程序(ESP)或车辆稳定性控制(ESC)系统中的压力调节装置，制动力调节装置中增加了直流电机以及蜗轮蜗杆机构。以上方案中所配备的高压蓄能器、直流电机以及蜗轮蜗杆机构的制造难度很大，安装也比较麻烦，同时成本也很高。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种制造简单、安装方便同时成本较低的电驱动车辆用液压制动力调节装置。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种电驱动车辆用液压制动力调节装置，它包括一储油室、一压力调节装置、一制动主缸、四个轮缸、一真空助力器和一制动踏板；所述制动主缸通过所述真空助力器与所述制动踏板连接；所述压力调节装置包括两个主缸压力传感器、四个轮缸压力传感器、两个液压泵、一泵电机、四个减压阀、两个常闭切换阀、四个常开隔离阀、两个踏板模拟器、两个限压阀和四个增压阀；所述储油室设置有第一油口、第二油口、第三油口和第四油口，所述储油室的第三油口和第四油口分别连接所述制动主缸的第一制动液进口和第二制动液进口，所述制动主缸的第一制动液出口和第二制动液出口处均设置所述主缸压力传感器，四个所述轮缸的进口处均设置一所述轮缸压力传感器；两个所述液压泵通过所述泵电机驱动；所述储油室的第一油口连接所述第二减压阀、第一减压阀和第一液压泵的一端；所述储油室的第二油口连接所述第三减压阀、第四减压阀和第二液压泵的一端；所述制动主缸的第一制动液出口连接所述第一常闭切换阀、第一常开隔离阀和第二常开隔离阀的一端，其中，所述第一常闭切换阀的另一端连接所述第一踏板模拟器；所述制动主缸的第二制动液出口连接所述第二常闭切换阀、第三常开隔离阀和第四常开隔离阀的一端，其中，所述第二常闭切换阀的另一端连接所述第二踏板模拟器；所述第一液压泵的另一端通过所述第一限压阀连接所述第一增压阀和第二增压阀的一端，所述第一常开隔离阀、第一增压阀和第一减压阀的另一端均连接所述左前轮轮缸；所述第二常开隔离阀、第二增压阀和第二减压阀的另一端均连接所述右后轮轮缸；所述第二液压泵的另一端通过所述第二限压阀连接所述第三增压阀和第四增压阀的一端，所述第三常开隔离阀、第三增压阀和第三减压阀的另一端均连接所述右后轮轮缸；所述第四常开隔离阀、第四增压阀和第四减压阀的另一端均连接所述右前轮轮缸。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于采用现有技术当中的减压阀、常闭切换阀、常开隔离阀、踏板模拟器、限压阀、增压阀、泵电机和液压泵制成压力调节装置，使得制造简单、安装方便同时成本较低。2、本发明由于在制动主缸和第一踏板模拟器以及第二踏板模拟器之间分别设置第一常闭切换阀和第二常闭切换阀，使得能够通过调节第一常闭切换阀和第二常闭切换阀的开闭状态控制制动主缸中制动液的流向；在制动能量回收过程中，第一常闭切换阀和第二常闭切换阀上电开启，第一常开隔离阀、第二常开隔离阀、第三常开隔离阀和第四常开隔离阀上电关闭，使得制动主缸中的制动液分别直接流入第一踏板模拟器和第二踏板模拟器，实现制动主缸与轮缸的机械解耦，从而使得轮缸压力的变化对制动主缸压力无影响，进而既保证了踏板感觉与传统车辆一致，又最大程度地回收了制动能量；本发明由于设置与储油室连接的第一液压泵和第二液压泵，使得能够从储油室中直接向轮缸补充油液，从而使得能够主动建立轮缸压力，进而有效改善了车辆稳定性、驱动防滑和制动防抱死控制功能，有效保证了车辆极端行驶状态下的安全性。3、本发明由于设置泵电机以及相应的增压阀和减压阀，使得能够在制动能量回收过程中，对相应的轮缸进行实时调节。4、本发明由于在制动主缸和轮缸之间设置隔离阀，使得在制动防抱死控制过程中，制动主缸和轮缸之间无机械连接，进而能够避免制动防抱死过程中出现的踏板冲击问题。本发明不但具有良好的制动踏板感觉，不影响驾驶员的驾驶习惯，有效提高了车辆能量经济性，而且降低了车辆开发成本。基于以上优点，本发明可广泛应用于各种电驱动车辆中。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明的电驱动车辆用液压制动力调节装置包括一储油室1、一压力调节装置2、一制动主缸3、一左前轮缸4、一右后轮缸5、一左后轮缸6、一右前轮缸7、一真空助力器8和一制动踏板9；

储油室1包括第一油口11、第二油口12、第三油口13和第四油口14；第一油口11和第二油口12分别与压力调节装置2连接，第三油口13和第四油口14分别与制动主缸3的第一制动液进口31和第二制动液进口32连接，制动主缸3的第一制动液出口33和第二制动液出口34分别与压力调节装置2连接，压力调节装置2分别连接左前轮缸4、右后轮缸5、左后轮缸6和右前轮缸7，制动主缸2还通过真空助力器8与制动踏板9连接；

压力调节装置2包括两个主缸压力传感器201、四个轮缸压力传感器202、第一常闭切换阀203、第二常闭切换阀204、第一踏板模拟器205、第二踏板模拟器206、第一常开隔离阀207、第二常开隔离阀208、第三常开隔离阀209、第四常开隔离阀210、第一液压泵211、第二液压泵212、一泵电机213、第一限压阀214、第二限压阀215、第一增压阀216、第二增压阀217、第三增压阀218、第四增压阀219、第一减压阀220、第二减压阀221、第三减压阀222和第四减压阀223；

两个主缸压力传感器201分别设置在第一制动液出口33和第二制动液出口34处，四个轮缸压力传感器202分别设置在左前轮缸4、右后轮缸5、左后轮缸6和右前轮缸7的进油口处；第一常闭切换阀203的一端连接第一制动液出口33，另一端连接第一踏板模拟器205，第二常闭切换阀204的一端连接第二制动液出口34，另一端连接第二踏板模拟器206；第一常开隔离阀207的一端连接第一制动液出口33，另一端连接左前轮缸4，第二常开隔离阀208的一端连接第一制动液出口33，另一端连接右后轮缸5，第三常开隔离阀209的一端连接第二制动液出口34，另一端连接左后轮缸6，第四常开隔离阀210的一端连接第二制动液出口34，另一端连接右前轮缸7；第一液压泵211和第二液压泵212之间连接泵电机213，第一液压泵211的一端连接第一油口11，另一端连接第一限压阀214的一端，第一限压阀214的另一端连接第一增压阀216的一端，第一增压阀216的另一端连接左前轮缸4，第二增压阀217的一端连接第一限压阀214，另一端连接右后轮缸5；第二液压泵212的一端连接第二油口12，另一端连接第二限压阀215的一端，第二限压阀215的另一端连接第三增压阀218的一端，第三增压阀218的另一端连接左后轮缸6，第四增压阀219的一端连接第二限压阀215，另一端连接右前轮缸7；第一减压阀220的一端连接第一油口11，另一端连接左前轮缸4，第二减压阀221的一端连接第一油口11，另一端连接右后轮缸5，第三减压阀222的一端连接第二油口12，另一端连接左后轮缸6，第四减压阀223的一端连接第二油口12，另一端连接右前轮缸7。

下面通过具体实施例详细说明采用本发明的电驱动车辆用液压制动力调节装置对电驱动车辆的液压力调节的具体过程：

本发明的电驱动车辆用液压制动力调节装置中的左前轮缸4、右后轮缸5、左后轮缸6和右前轮缸7均可以单独进行液压力调节，且每一轮缸的液压力调节过程均相同，本发明仅以左前轮缸4具体实施例详细说明其液压力调节过程：

当需要对左前轮缸4进行增压时，通过电压占空比信号驱动泵电机213工作，其中，占空比信号大小决定增压速率，占空比越大，增压越快，占空比越小，增压越慢，在泵电机213的作用下，第一液压泵211工作，储油室1流出的油液压力在第一液压泵211的作用下快速地升高，且在第一限压阀214的作用下，将压力稳定在15MPa左右，通过占空比信号调节第一增压阀216的开度实现对左前轮缸4增压幅度的控制；当需要对左前轮缸4进行减压时，打开第一减压阀220，通过占空比信号调节第一减压阀220的开度实现对减压速率的控制，左前轮缸4中的油液通过第一减压阀220流回储油室1中。

本发明通过控制四个轮缸的液压制动力，可以实现制动能量回收、制动防抱死、驱动防滑和车辆稳定性控制功能，其具体过程为：

(1)制动能量回收功能中的液压力调节过程

由于前轮电驱动车辆和后轮电驱动车辆制动能量回收的过程相同，本发明仅以前轮电驱动车辆的制动能量回收过程为例进行说明：为保证回馈制动力和前轮液压制动力之和满足驾驶员前轴制动力需求，需根据回馈制动力的大小对前轮轮缸制动压力进行实时调节；

当制动踏板9被踩下时，为了保证良好的踏板感觉，需使第一常闭切换阀203和第二常闭切换阀204上电开启，第一常开隔离阀207和第四常开隔离阀210上电关闭；制动主缸3中的制动液分别通过第一常闭切换阀203和第二常闭切换阀204对应流入第一踏板模拟器205和第二踏板模拟器206，分别通过第二常开隔离阀208和第三常开隔离阀209流入右后轮轮缸5和左后轮轮缸6；由于左前轮缸4和右前轮缸7的增压、减压以及保压过程相同，在此仅以左前轮缸4的增压、减压以及保压过程为例进行说明：

当需要对左前轮缸4进行增压时，通过占空比信号驱动泵电机213工作，在泵电机213的作用下，第一液压泵211工作，储油室1中的油液通过第一液压泵211泵入第一限压阀214，通过占空比调节第一增压阀216的开度对左前轮缸4进行增压；当需要对左前轮缸4进行减压时，通过占空比调节第一减压阀220的开度实现对减压速率的控制，左前轮缸4中的油液通过第一减压阀220流回储油室1中；当需要对左前轮缸4进行保压时，需使第一增压阀216处于关闭状态，进而使储油室3中的油液无法进入左前轮缸4内。

(2)制动防抱死功能中的液压力调节过程

当检测到某一车轮的滑移率超过所设定门限值或有超过门限值趋势时，为防止车轮抱死影响车辆的制动安全性，需要对车轮轮缸压力进行调节；由于本发明的电驱动车辆用液压制动力调节装置的左前轮缸4、右后轮缸5、左后轮缸6和右前轮缸7的压力均可以独立控制，且每一轮缸的控制方式均相同，在此仅以左前轮缸4的压力调节过程为例进行说明：

当检测到左前轮的滑移率超过所设定门限值或有超过门限值趋势时，需使第一常开隔离阀207上电关闭；当需要对左前轮缸4进行增压时，通过占空比信号驱动泵电机213工作，在泵电机213的作用下，第一液压泵211工作，储油室1中的油液通过第一液压泵211泵入第一限压阀214，通过占空比信号调节第一增压阀216的开度对左前轮缸4进行增压；当需要对左前轮缸4进行减压时，通过占空比调节第一减压阀220的开度实现对减压速率的控制，左前轮缸4中的油液通过第一减压阀220流回储油室1中，使得左前轮缸4的压力减小；当需要对左前轮缸4进行保压时，使第一增压阀216处于关闭状态，进而使储油室1中的油液无法进入左前轮缸4内。

(3)驱动防滑功能中的液压力调节过程

在驱动过程中，当检测到某一车轮的滑移率超过所设定门限值或有超过门限值趋势时，为防止该车轮打滑影响车辆的牵引力和行驶稳定性，需要对该车轮轮缸进行主动增压调节；由于本发明提供的电驱动车辆用液压制动力调节装置的左前轮缸4、右后轮缸5、左后轮缸6和右前轮缸7的增压调节过程均相同，在此仅以左前轮缸4的增压调节过程为例进行说明：

首先，为了防止储油室1流出的油液经第一增压阀216流入制动主缸3，需使第一常开隔离阀207上电关闭；然后，通过占空比信号驱动泵电机213工作，在泵电机213的作用下，第一液压泵211工作，储油室1中的油液通过第一液压泵211泵入第一限压阀214，通过占空比调节第一增压阀216的开度对左前轮缸4进行增压。

(4)车辆稳定性控制功能中的液压力调节过程

车辆稳定性控制过程是通过调节每一轮缸的压力控制对应车轮的滑移率，其中每一轮缸的增压过程与驱动防滑实施过程中的轮缸增压过程相同，每一轮缸的减压和保压过程与制动防抱死过程中的减压和保压相同，故此处不再赘述。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和方法步骤等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (1)

1.一种电驱动车辆用液压制动力调节装置，其特征在于：它包括一储油室、一压力调节装置、一制动主缸、四个轮缸、一真空助力器和一制动踏板；所述制动主缸通过所述真空助力器与所述制动踏板连接；所述压力调节装置包括两个主缸压力传感器、四个轮缸压力传感器、两个液压泵、一泵电机、四个减压阀、两个常闭切换阀、四个常开隔离阀、两个踏板模拟器、两个限压阀和四个增压阀；所述储油室设置有第一油口、第二油口、第三油口和第四油口，所述储油室的第三油口和第四油口分别连接所述制动主缸的第一制动液进口和第二制动液进口，所述制动主缸的第一制动液出口和第二制动液出口处均设置所述主缸压力传感器，四个所述轮缸的进口处均设置一所述轮缸压力传感器；两个所述液压泵通过所述泵电机驱动；所述储油室的第一油口连接第二减压阀、第一减压阀和第一液压泵的一端；所述储油室的第二油口连接第三减压阀、第四减压阀和第二液压泵的一端；所述制动主缸的第一制动液出口连接第一常闭切换阀、第一常开隔离阀和第二常开隔离阀的一端，其中，所述第一常闭切换阀的另一端连接第一踏板模拟器；所述制动主缸的第二制动液出口连接第二常闭切换阀、第三常开隔离阀和第四常开隔离阀的一端，其中，所述第二常闭切换阀的另一端连接第二踏板模拟器；所述第一液压泵的另一端通过第一限压阀连接第一增压阀和第二增压阀的一端，所述第一常开隔离阀、第一增压阀和第一减压阀的另一端均连接左前轮轮缸；所述第二常开隔离阀、第二增压阀和第二减压阀的另一端均连接右后轮轮缸；所述第二液压泵的另一端通过第二限压阀连接第三增压阀和第四增压阀的一端，所述第三常开隔离阀、第三增压阀和第三减压阀的另一端均连接左后轮轮缸；所述第四常开隔离阀、第四增压阀和第四减压阀的另一端均连接右前轮轮缸；

通过控制四个轮缸的液压制动力，实现制动能量回收、制动防抱死、驱动防滑和车辆稳定性控制功能，其具体过程为：

(1)制动能量回收功能中的液压力调节过程

前轮电驱动车辆和后轮电驱动车辆制动能量回收的过程相同，电驱动车辆的制动能量回收过程中根据回馈制动力的大小对前轮轮缸制动压力进行实时调节过程为：当制动踏板被踩下时，需使第一常闭切换阀和第二常闭切换阀上电开启，第一常开隔离阀和第四常开隔离阀上电关闭；制动主缸中的制动液分别通过第一常闭切换阀和第二常闭切换阀对应流入第一踏板模拟器和第二踏板模拟器，分别通过第二常开隔离阀和第三常开隔离阀流入右后轮轮缸和左后轮轮缸；由于左前轮缸和右前轮缸的增压、减压以及保压过程相同，则左前轮缸的增压、减压以及保压过程为：当需要对左前轮进行增压时，通过占空比信号驱动泵电机工作，在泵电机的作用下，第一液压泵工作，储油室中的油液通过第一液压泵泵入第一限压阀，通过占空比调节第一增压阀的开度对左前轮缸进行增压；当需要对左前轮缸进行减压时，通过占空比调节第一减压阀的开度实现对减压速率的控制，左前轮缸中的油液通过第一减压阀流回储油室中；当需要对左前轮缸进行保压时，需使第一增压阀处于关闭状态，进而使储油室中的油液无法进入左前轮缸内；

(2)制动防抱死功能中的液压力调节过程

当检测到某一车轮的滑移率超过所设定门限值或有超过门限值趋势时，为防止车轮抱死影响车辆的制动安全性，需要对车轮轮缸压力进行调节，由于电驱动车辆用液压制动力调节装置的左前轮缸、右后轮缸、左后轮缸和右前轮缸的压力均可以独立控制，且每一轮缸的控制方式均相同，则当检测到左前轮的滑移率超过所设定门限值或有超过门限值趋势时，需使第一常开隔离阀上电关闭；当需要对左前轮缸进行增压时，通过占空比信号驱动泵电机工作，在泵电机的作用下，第一液压泵工作，储油室中的油液通过第一液压泵泵入第一限压阀，通过占空比信号调节第一增压阀的开度对左前轮缸进行增压；当需要对左前轮缸进行减压时，通过占空比调节第一减压阀的开度实现对减压速率的控制，左前轮缸中的油液通过第一减压阀流回储油室中，使得左前轮缸的压力减小；当需要对左前轮缸进行保压时，使第一增压阀处于关闭状态，进而使储油室中的油液无法进入左前轮缸内；

(3)驱动防滑功能中的液压力调节过程

在驱动过程中，当检测到某一车轮的滑移率超过所设定门限值或有超过门限值趋势时，为防止该车轮打滑影响车辆的牵引力和行驶稳定性，需要对该车轮轮缸进行主动增压调节，由于电驱动车辆用液压制动力调节装置的左前轮缸、右后轮缸、左后轮缸和右前轮缸的增压调节过程均相同，则左前轮缸的增压调节过程为：首先，需使第一常开隔离阀上电关闭；然后，通过占空比信号驱动泵电机工作，在泵电机的作用下，第一液压泵工作，储油室中的油液通过第一液压泵泵入第一限压阀，通过占空比调节第一增压阀的开度对左前轮缸进行增压；

(4)车辆稳定性控制功能中的液压力调节过程

车辆稳定性控制过程是通过调节每一轮缸的压力控制对应车轮的滑移率，其中每一轮缸的增压过程与驱动防滑实施过程中的轮缸增压过程相同，每一轮缸的减压和保压过程与制动防抱死过程中的减压和保压相同。