CN107031595A

CN107031595A - 新型线控制动系统

Info

Publication number: CN107031595A
Application number: CN201710237681.7A
Authority: CN
Inventors: 潘泓冰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-04-12
Filing date: 2017-04-12
Publication date: 2017-08-11

Abstract

本发明涉及汽车制动系统，具体涉及到一种新型线控制动系统；提高主缸压力控制精度，减少主动增压时制动主缸压力波动，减少刹车力波动，使刹车力更加平顺，提高用户驾乘体验，本发明采用液压直馈式踏板感觉模拟器，去掉了原模拟器中的弹簧，通过液压直接反馈踏板制动力，同时只需要选用不同的推杆直径便可以反馈不同的踏板感；本发明包括：制动踏板、制动主缸、增压装置、油壶、控制系统以及制动终端；制动踏板与制动主缸相连，制动主缸上连接有增压装置与油壶；制动主缸的出口处连接控制系统与制动终端；增压装置通过压力传感器与常开电磁阀与油壶相连；增压装置包括增压缸、活塞与电机；活塞设置在增压缸内，电机推动活塞增压。

Description

新型线控制动系统

技术领域

本发明涉及汽车制动系统，具体涉及到一种新型线控制动系统。

背景技术

目前线控制动主缸系统结构复杂，成本较高。并且在主动建压时，由于阀精度及控制精度等原因，导致主缸的压力波动较大，进而导致刹车力波动较大，严重影响用户驾乘体验。

踏板模拟器一般都使用弹簧加活塞式，通过弹簧力反馈来模拟刹车力，不够直接。由于刹车的力-位移曲线是非线性的，并且不同的车辆，其力-位移曲线也不一样，因此需要设计不同的弹簧参数，工作量大，成本较高。

发明内容

为了提高主缸压力控制精度，减少主动增压时制动主缸压力波动，减少刹车力波动，使刹车力更加平顺，提高用户驾乘体验，本发明采用液压直馈式踏板感觉模拟器，去掉了原模拟器中的弹簧，通过液压直接反馈踏板制动力，同时只需要选用不同的推杆直径便可以反馈不同的踏板感。

本发明提供了一种新型线控制动系统，包括：制动踏板、制动主缸、增压装置、油壶、控制系统以及制动终端；

所述的制动踏板与制动主缸相连，制动主缸上连接有增压装置与油壶；制动主缸的出口处连接控制系统与制动终端；

所述的增压装置通过压力传感器与常开电磁阀与油壶相连；

所述的增压装置包括增压缸、活塞与电机；所述的活塞设置在增压缸内，所述的电机推动活塞增压。

优选地，所述的新型线控制动系统中的活塞包括活塞一、活塞二；所述的电机包括第一电机、第二电机；

所述的活塞一通过第一螺杆与第一电机相连，所述的活塞二通过第二螺杆与第二电机相连。

优选地，所述的新型线控制动系统中的第一电机为高速低扭电机，第一螺杆为自锁螺杆；所述的第二电机为低速高扭电机，第二螺杆为非自锁螺杆。本发明使用双电机配合自锁、非自锁螺杆，电机电流和压力相互校核进行闭环控制。

当驾驶员踩下制动踏板时，ECU控制常开电磁阀关闭，同时高速低扭电机启动，带动自锁螺杆转动，使活塞轴向运动，将制动液从出口压出进入到主缸(图中未标识)。由于制动系统建压初期需要消除摩擦片与制动盘之间的间隙，因此需要系统响应快，能够快速将压力建立起来，所以必须采用高速电机。当压力达到预设压力时，高速低扭电机的输出扭矩已无法满足要求，此时切换到低速高扭电机工作，由于自锁螺杆的自锁作用，活塞保持不动。低速高扭电机可以输出大扭矩，从而满足大制动力需求。当进行紧急刹车时，双电机可同时工作。

ECU根据电机电流判断制动压力大小，当压力满足要求时，电机停止转动。

制动解除时，电机反转，带动活塞回退，当制动踏板回到原点位置后，常开阀打开。

优选地，所述的新型线控制动系统中的制动主缸内设置有T形活塞、第一活塞与第二活塞；

所述的T形活塞与制动主缸内壁之间设置有挡板，所述的T形活塞的T形头、挡板与制动主缸内壁形成增压腔，所述的增压装置与增压腔相连；

所述的制动踏板通过推杆一与制动主缸内的T形活塞相连，所述的推杆一上连接有踏板位移传感器。

采用液压直馈式踏板感觉模拟器，去掉了原模拟器中的弹簧，通过液压直接反馈踏板制动力，同时只需要改变第一活塞和推杆一的截面积比值就可以改变踏板感。

优选地，所述的新型线控制动系统中的T形活塞的有效横截面积小于第一活塞的有效横截面积，所述的第一活塞的有效横截面积比推杆一的有效横截面积大；

本发明的制动主缸系统包括三个腔体，在T形活塞与主缸缸体之间设置有挡板与T形活塞的结构体本身形成增压腔，再在增压腔连接增压系统，保证整个多腔制动主缸系统有足够的压力；通过设置使T形活塞的有效横截面积小于第一活塞的有效横截面积；根据压强等于压力除以有效横截面积的原理；由于第一活塞有效截面积较大，T型活塞有效截面积较小，因此在主动增压过程中，在压力传感器系统上同样的刻度反馈的压力进行放大，便于整个驾驶人员在操作过程中刹车系统的稳定，而且增压腔中的较大的压力波动会被缩小，使第一活塞的轴向力波动减小，最终使刹车力波动减小，提高了刹车力的平顺性，提高了用户的驾乘体验；而且提高主缸压力控制精度。

所述的推杆一与T形活塞接触端呈“十”字形状，所述的“十”字形处与T形活塞之间有间距。

推杆一和T型活塞之间有一段S的空隙。当制动系统主动制动失效时，驾驶员踩下制动踏板，推杆一轴向运动，当运动完S距离后，推杆一与T型活塞刚性接触，继续踩制动踏板，则推杆一推动T型活塞运动，最终产生制动力。当制动系统主动制动失效时，能有效地进行制动。

优选地，所述的新型线控制动系统中的增压缸内设置有挡板，所述的挡板将增压缸分成增压一腔与增压二腔；

所述的增压一腔内设置有第一活塞，所述的第一活塞连接有自锁螺杆与高速低扭电机；

所述的增压二腔内设置有第二活塞，所述的第二活塞连接非自锁螺杆与低速高扭电机；

所述的挡板上设置有挡板开口。

优选地，所述的新型线控制动系统中的制动主缸包括增压制动主缸与常规制动主缸；

所述的T形活塞与第一活塞设置在增压制动主缸内，所述的第二活塞与第三活塞设置在常规制动主缸内；

所述的第一活塞上连有推杆二，所述的推杆二穿过增压主缸与第二活塞相连。

优选地，所述的新型线控制动系统中的油壶包括油壶一与油壶二，所述的油壶一与制动主缸相连，所述的增压装置通过压力传感器与常开电磁阀与油壶二相连。

优选地，所述的新型线控制动系统中的控制系统包括ECU系统与ABS/ESC系统；所述的制动终端包括前后左右四个轮子的制动装置。

优选地，所述的新型线控制动系统中的T形活塞的有效横截面积为第一活塞的有效横截面积的二分之一；所述的推杆一的有效横截面积为T形活塞有效横截面积的四分之一。

本发明的主要功能可以实现主动制动，备用制动，以及在主动制动时反馈踏板感觉。

主动制动

当驾驶员踩下制动踏板时，踏板位移传感器立刻将踏板位移信息反馈给ECU，ECU立即根据位移信息控制增压系统进行增压工作，将制动液泵入增压腔中。由于增压腔中的压力增大，推动T型活塞移动，从而第一腔压力增大，进一步推动第一活塞和第二活塞，将制动液由出口一和出口二压入ABS或ESP中(图中未标识)，从而实现刹车制动。

由于第一活塞有效截面积较大，T型活塞有效截面积较小，因此在主动增压过程中，增压腔中的较大的压力波动会被缩小，使第一活塞的轴向力波动减小，最终使刹车力波动减小，提高了刹车力的平顺性，提高了用户的驾乘体验。

第一活塞有效截面积比推杆中的有效截面积大，假设第一活塞的有效截面积是推杆有效截面积的N倍，那么推杆的轴向力只有第一活塞轴向力的1/N，在通过制动踏板杠杆比(T)进一步将力缩小，因此最终反馈到踏板上的力只有第一活塞轴向推力的1/N/T。

备用制动

推杆和T型活塞之间有一段S的空隙。当制动系统主动制动失效时，驾驶员踩下制动踏板，推杆轴向运动，当运动完S距离后，推杆与T型活塞刚性接触，继续踩制动踏板，则推杆推动T型活塞运动，最终产生制动力。

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为本发明带单腔增压装置整体结构的新型线控制动系统的整体结构示意图。

图2为本发明的本发明带双腔增压装置整体结构的新型线控制动系统的整体结构示意图。

标号说明：1、制动踏板；11、踏板位移传感器；12、推杆一；2、制动主缸；21、T形活塞；22、第一腔；23、增压腔；24、第一活塞；25、第二腔；26、第三活塞；27、第三腔；28、推杆二；3、增压装置；31、增压缸；32、高速低扭电机；33、自锁螺杆；34、活塞一；35、低速高扭电机；36、非自锁螺杆；37、活塞二；38、压力传感器；39、常开电磁阀；310、增压腔挡板；311、增压一腔；312、增压二腔；313、挡板开口；4、控制系统；5、制动终端；6、油壶；61、油壶一；62、油壶二。

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。

实施例1：

如图1所示，本发明提供了一种新型线控制动系统，该线控制动系统包括：制动踏板1、制动主缸2、增压装置3、油壶6、控制系统4以及制动终端5；

制动踏板1与制动主缸2相连，制动主缸2上连接有增压装置3与油壶6；制动主缸2的出口处连接控制系统4与制动终端5；控制系统包括ECU系统与ABS/ESP系统；所述的制动终端包括前后左右四个轮子的制动装置；增压装置通过压力传感器38与常开电磁阀39与油壶6相连；增压装置包括增压缸、活塞与电机；活塞设置在增压缸内，电机推动活塞增压；活塞包括活塞一34、活塞二37；电机包括第一电机、第二电机；活塞一34通过第一螺杆与第一电机相连，活塞二37通过第二螺杆与第二电机相连；第一电机为高速低扭电机32，第一螺杆为自锁螺杆33；第二电机为低速高扭电机35，第二螺杆为非自锁螺杆36；制动主缸2内设置有T形活塞21、第一活塞24与第二活塞26；三个活塞分别与主缸内壁形成第一腔22，第二腔25，第三腔27；T形活塞与制动主缸内壁之间设置有挡板，所述的T形活塞的T形头、挡板与制动主缸内壁形成增压腔23，增压装置与增压腔相连；制动踏板1通过推杆一12与制动主缸2内的T形活塞21相连，推杆一12上连接有踏板位移传感器11，T形活塞的有效横截面积小于第一活塞的有效横截面积，所述的第一活塞的有效横截面积比推杆一的有效横截面积大；T形活塞的有效横截面积为第一活塞的有效横截面积的二分之一；所述的推杆一的有效横截面积为T形活塞有效横截面积的四分之一；推杆一12与T形活塞21接触端呈“十”字形状，所述的“十”字形处与T形活塞之间有间距S。

实施例2：

如图2所示，该实施例提供的新型线性制动系统与实施例1的差别在于：

增压缸内设置有增压腔挡板310，增压腔挡板310将增压缸分成增压一腔311与增压二腔312；增压一腔311内设置有活塞一，所述的活塞一连接有自锁螺杆与高速低扭电机；增压二腔内设置有活塞二，所述的活塞二连接非自锁螺杆与低速高扭电机；增压腔挡板310上设置有挡板开口313；制动主缸包括增压制动主缸211与常规制动主缸212；T形活塞与第一活塞设置在增压制动主缸211内，所述的第二活塞与第三活塞设置在常规制动主缸212内；第一活塞上连有推杆二28，所述的推杆二穿过增压主缸与第二活塞相连；油壶包括油壶一61与油壶二62，所述的油壶一61与制动主缸相连，所述的增压装置通过压力传感器与常开电磁阀与油壶二62相连。

其余部分与实施例1中所述发明相同。

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

1.一种新型线控制动系统，其特征在于：所述的线控制动系统包括：制动踏板、制动主缸、增压装置、油壶、控制系统以及制动终端；

所述的增压装置通过压力传感器与常开电磁阀与油壶相连；

2.根据权利要求1所述的新型线控制动系统，其特征在于：所述的活塞包括活塞一、活塞二；所述的电机包括第一电机、第二电机；

3.根据权利要求2所述的新型线控制动系统，其特征在于：所述的第一电机为高速低扭电机，第一螺杆为自锁螺杆；所述的第二电机为低速高扭电机，第二螺杆为非自锁螺杆。

4.根据权利要求1所述的新型线控制动系统，其特征在于：所述的制动主缸内设置有T形活塞、第一活塞与第二活塞；

5.根据权利要求4所述的新型线控制动系统，其特征在于：所述的T形活塞的有效横截面积小于第一活塞的有效横截面积，所述的第一活塞的有效横截面积比推杆一的有效横截面积大；

6.根据权利要求1所述的新型线控制动系统，其特征在于：所述的增压缸内设置有增压腔挡板，所述的增压腔挡板将增压缸分成增压一腔与增压二腔；

所述的增压腔挡板上设置有挡板开口。

7.根据权利要求4所述的新型线控制动系统，其特征在于：所述的制动主缸包括增压制动主缸与常规制动主缸；

8.根据权利要求1所述的新型线控制动系统，其特征在于：所述的油壶包括油壶一与油壶二，所述的油壶一与制动主缸相连，所述的增压装置通过压力传感器与常开电磁阀与油壶二相连。

9.根据权利要求1所述的新型线控制动系统，其特征在于：所述的控制系统包括ECU系统与ABS/ESP系统；所述的制动终端包括前后左右四个轮子的制动装置。

10.根据权利要求5所述的新型线控制动系统，其特征在于：所述的T形活塞的有效横截面积为第一活塞的有效横截面积的二分之一；所述的推杆一的有效横截面积为T形活塞有效横截面积的四分之一。