CN109305151B - 冗余epb辅助控制的线控液压制动系统 - Google Patents

冗余epb辅助控制的线控液压制动系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种冗余EPB辅助控制的线控液压制动系统，利用12个电磁阀及更为简单的液压回路实现线控液压制动与机械备份制动均是双系统的功能，并且通过两个并联的回路控制阀对两组轮端增压阀进行分别控制，回路控制阀的控制不仅由电控单元控制，还可以由冗余电控单元进行控制，提高控制效率及精准度。

Description

冗余EPB辅助控制的线控液压制动系统
技术领域
本发明涉及车辆制动领域，尤其涉及一种冗余EPB辅助控制的线控液压制动系统。
背景技术
制动系统是使汽车的行驶速度可以强制降低的一系列专门装置。制动系统一般主要由供能装置、控制装置、传动装置和制动器4部分组成。制动系统的主要功用是使行驶中的汽车减速甚至停车、使下坡行驶的汽车速度保持稳定、使已停驶的汽车保持不动。随着电控制动系统的逐渐发展，技术研发方向已发展到了线控液压制动系统。而目前的线控液压制动系统通常需要较多数量的电磁阀进行控制，进而导致成本增加，并且由于阀的数量较多，油压系统结构复杂，生产成本较高且出现问题不易排查，如已公开的专利US20170320477A1中所示。因此，解决线控液压制动系统电磁阀数量较多且油压系统结构复杂的问题就显得尤为重要了。
发明内容
本发明的目的是提供一种冗余EPB辅助控制的线控液压制动系统，利用12个电磁阀及更为简单的液压回路实现线控液压制动与机械备份制动均是双系统的功能，并且通过两个并联的回路控制阀对两组轮端增压阀进行分别控制，回路控制阀的控制不仅由电控单元控制，还可以由冗余电控单元进行控制，提高控制效率及精准度。
本发明提供一种冗余EPB辅助控制的线控液压制动系统，包括驾驶员输入装置、主缸、踏板行程模拟器、隔离阀、增压系统、电控单元及四个车辆行驶轮；所述增压系统包括增压泵和增压电机，电控单元控制增压电机根据踏板行程模拟器的信号驱动增压泵进行增压；所述驾驶员输入装置连接在主缸上，所述主缸通过油管与踏板行程模拟器相连，车辆行驶轮上设置有轮端制动，所述增压泵与轮端制动之间通过油管相连，增压泵与轮端制动之间设置有轮端增压阀，所述轮端制动上还连接有轮端减压阀，通过轮端减压阀开启对轮端制动进行减压，所述轮端增压阀与轮端减压阀均为四个，且与车辆行驶轮一一对应，所述增压泵与轮端增压阀之间设置有两个串联的回路控制阀，通过两个串联的回路控制阀对轮端增压阀两两一组进行控制；所述的轮端增压阀、轮端减压阀与电控单元有电信号连接，通过电控单元控制轮端增压阀、轮端减压阀的动作；所述电控单元内设置有冗余电控单元，至少一个轮端减压阀与电控单元的冗余电控单元相关联，通过电控单元的冗余电控单元控制轮端减压阀在电控单元出现无法正常工作时，冗余电控单元对至少一个轮端减压阀进行通电控制，该控制可以消除制动结束后管路中的液压残压，所述回路控制阀与电控单元及冗余电控单元分布相关联，通过电控单元及冗余电控单元分别对回路控制阀进行控制；所述隔离阀设置在主缸与其中一组轮端增压阀之间，与隔离阀连接的两个轮端制动器在电控单元无法正常工作时，驾驶员操纵输入装置可实现对该两个轮端制动器实现液压制动。
进一步改进在于：所述隔离阀上设置有安全阀，在系统发生预期外的故障而无法进入预期制动时冲开安全阀对轮端制动进行加压制动。
进一步改进在于：所述回路控制阀与增压泵分别连接在油壶上，所述回路控制阀和增压泵与油壶之间设置有单向阀。
进一步改进在于：所述主缸连接的行程传感器为双信号，其中一路信号与电控单元中的冗余电控单元进行连接，当ECU主系统故障或断电时，冗余电控单元使用行程传感器的信号，利用行程传感器的信号实现EPB动态制动功能。
进一步改进在于：所述制动系统包括线控制动和机械备份制动两个工作模式，线控制动由电控单元控制增压系统，并通过隔离阀、轮端增压阀、轮端减压阀及回路控制阀配合进行实现；所述机械备份制动机械备份制动由一个回路的液压制动给两个轮端增压制动的轮端制动增压及由冗余电控单元驱动两个EPB卡钳的轮端制动介入夹紧力进行实现。
进一步改进在于：所述主缸与油壶无旁通孔连接，不依赖驾驶员踩制动踏板的情况下可以通过增压泵和增压电机给主缸增压，从而检测出主缸是否存在泄漏、踏板行程模拟器是否故障。
进一步改进在于：所述踏板行程模拟器上连接有压力传感器，所述冗余电控单元与压力传感器进行连接，当电控单元主系统故障或断电时，冗余电控单元使用压力传感器的信号进行工作。
进一步改进在于：所述安全阀的打开压力为0.5~5MPa。
具备线控制动，再生制动液压调节，ABS、TCS、VSC、AEB、ACC等电控调压功能，还具备机械备份制动功能。
在系统发生预期之外故障无法进行预期的制动时，驾驶员输入装置继续增力可以打开安全阀，从而给轮端建压，使车辆制动减速。
本发明的有益效果是：利用12个电磁阀及更为简单的液压回路实现线控液压制动与机械备份制动均是双系统的功能，并且通过两个并联的回路控制阀对两组轮端增压阀进行分别控制，回路控制阀的控制不仅由电控单元控制，还可以由冗余电控单元进行控制，提高控制效率及精准度。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
其中：1-驾驶员输入装置，2-主缸，3-踏板行程模拟器，4-隔离阀，5-电控单元，6-增压泵，7-增压电机，8-轮端制动，9-轮端增压阀，10-轮端减压阀，11-回路控制阀，12-冗余电控单元，13-安全阀，14-单向阀，15-压力传感器。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
如图1所示，本实施例提供了一种冗余EPB辅助控制的线控液压制动系统，包括驾驶员输入装置1、主缸2、踏板行程模拟器3、隔离阀4、增压系统、电控单元5及四个车辆行驶轮；所述增压系统包括增压泵6和增压电机7，电控单元5控制增压电机7根据踏板行程模拟器3的信号驱动增压泵6进行增压；所述驾驶员输入装置1连接在主缸2上，所述主缸2通过油管与踏板行程模拟器3相连，车辆行驶轮上设置有轮端制动8，所述增压泵6与轮端制动8之间通过油管相连，增压泵6与轮端制动8之间设置有轮端增压阀9，所述轮端制动8上还连接有轮端减压阀10，通过轮端减压阀10开启对轮端制动8进行减压，所述轮端增压阀9与轮端减压阀10均为四个，且与车辆行驶轮一一对应，所述增压泵6与轮端增压阀9之间设置有两个串联的回路控制阀11，通过两个串联的回路控制阀11对轮端增压阀9两两一组进行控制；所述的轮端增压阀9、轮端减压阀10与电控单元5有电信号连接，通过电控单元5控制轮端增压阀9、轮端减压阀10的动作；所述电控单元5内设置有冗余电控单元12，轮端减压阀10与电控单元5的冗余电控单元12相关联，通过电控单元5的冗余电控单元12控制轮端减压阀10在电控单元5出现无法正常工作时，冗余电控单元12对轮端减压阀10进行通电控制，该控制可以消除制动结束后管路中的液压残压，所述回路控制阀11与电控单元5及冗余电控单元12分布相关联，通过电控单元5及冗余电控单元12分别对回路控制阀11进行控制；所述隔离阀4设置在主缸2与其中一组轮端增压阀10之间，与隔离阀4连接的两个轮端制动器8在电控单元5无法正常工作时，驾驶员操纵输入装置1可实现对该两个轮端制动器8实现液压制动。所述隔离阀4上设置有安全阀13，在系统发生预期外的故障而无法进入预期制动时冲开安全阀13对轮端制动8进行加压制动。所述回路控制阀11与增压泵6分别连接在油壶上，所述回路控制阀11和增压泵6与油壶之间设置有单向阀14。所述主缸2连接的行程传感器为双信号，其中一路信号与电控单元5中的冗余电控单元12进行连接，当ECU29主系统故障或断电时，冗余电控单元12使用行程传感器的信号，利用行程传感器的信号实现EPB动态制动功能。所述制动系统包括线控制动和机械备份制动两个工作模式，线控制动由电控单元5控制增压系统，并通过隔离阀4、轮端增压阀9、轮端减压阀10及回路控制阀11配合进行实现；所述机械备份制动机械备份制动由一个回路的液压制动给两个轮端增压制动的轮端制动8增压及由冗余电控单元12驱动两个EPB卡钳的轮端制动8介入夹紧力进行实现。所述主缸2与油壶无旁通孔连接，不依赖驾驶员踩制动踏板的情况下可以通过增压泵6和增压电机7给主缸2增压，从而检测出主缸2是否存在泄漏、踏板行程模拟器3是否故障。所述踏板行程模拟器3上连接有压力传感器15，所述冗余电控单元12与压力传感器15进行连接，当电控单元5主系统故障或断电时，冗余电控单元13使用压力传感器15的信号进行工作。所述安全阀13的打开压力为3.5MPa。
具备线控制动，再生制动液压调节，ABS、TCS、VSC、AEB、ACC等电控调压功能，还具备机械备份制动功能。在系统发生预期之外故障无法进行预期的制动时，驾驶员输入装置继续增力可以打开安全阀，从而给轮端建压，使车辆制动减速。利用12个电磁阀及更为简单的液压回路实现线控液压制动与机械备份制动均是双系统的功能，并且通过两个并联的回路控制阀对两组轮端增压阀进行分别控制，回路控制阀的控制不仅由电控单元控制，还可以由冗余电控单元进行控制，提高控制效率及精准度。

Claims (8)

1.一种冗余EPB辅助控制的线控液压制动系统，其特征在于：包括驾驶员输入装置（1）、主缸（2）、踏板行程模拟器（3）、隔离阀（4）、增压系统、电控单元（5）及四个车辆行驶轮；所述增压系统包括增压泵（6）和增压电机（7），电控单元（5）控制增压电机（7）根据踏板行程模拟器（3）的信号驱动增压泵（6）进行增压；所述驾驶员输入装置（1）连接在主缸（2）上，所述主缸（2）通过油管与踏板行程模拟器（3）相连，车辆行驶轮上设置有轮端制动（8），所述增压泵（6）与轮端制动（8）之间通过油管相连，增压泵（6）与轮端制动（8）之间设置有轮端增压阀（9），所述轮端制动（8）上还连接有轮端减压阀（10），通过轮端减压阀（10）开启对轮端制动（8）进行减压，所述轮端增压阀（9）与轮端减压阀（10）均为四个，且与车辆行驶轮一一对应，所述增压泵（6）与轮端增压阀（9）之间设置有两个串联的回路控制阀（11），通过两个串联的回路控制阀（11）对轮端增压阀（9）两两一组进行控制；所述的轮端增压阀（9）、轮端减压阀（10）与电控单元（5）有电信号连接，通过电控单元（5）控制轮端增压阀（9）、轮端减压阀（10）的动作；所述电控单元（5）内设置有冗余电控单元（12），至少一个轮端减压阀（10）与电控单元（5）的冗余电控单元（12）相关联，通过电控单元（5）的冗余电控单元（12）控制轮端减压阀（10）在电控单元（5）出现无法正常工作时，冗余电控单元（12）对至少一个轮端减压阀（10）进行通电控制，该控制可以消除制动结束后管路中的液压残压，所述回路控制阀（11）与电控单元（5）及冗余电控单元（12）分布相关联，通过电控单元（5）及冗余电控单元（12）分别对回路控制阀（11）进行控制；所述隔离阀（4）设置在主缸（2）与其中一组轮端增压阀（9）之间，与隔离阀（4）连接的两个轮端制动器（8）在电控单元（5）无法正常工作时，驾驶员操纵输入装置（1）可实现对该两个轮端制动器（8）实现液压制动。
2.如权利要求1所述的冗余EPB辅助控制的线控液压制动系统，其特征在于：所述隔离阀（4）上设置有安全阀（13），在系统发生预期外的故障而无法进入预期制动时冲开安全阀（13）对轮端制动（8）进行加压制动。
3.如权利要求1所述的冗余EPB辅助控制的线控液压制动系统，其特征在于：所述回路控制阀（11）与增压泵（6）分别连接在油壶上，所述回路控制阀（11）和增压泵（6）与油壶之间设置有单向阀（14）。
4.如权利要求1所述的冗余EPB辅助控制的线控液压制动系统，其特征在于：所述主缸（2）连接的行程传感器为双信号，其中一路信号与电控单元（5）中的冗余电控单元（12）进行连接，当ECU（29）主系统故障或断电时，冗余电控单元（12）使用行程传感器的信号，利用行程传感器的信号实现EPB动态制动功能。
5.如权利要求1所述的冗余EPB辅助控制的线控液压制动系统，其特征在于：所述制动系统包括线控制动和机械备份制动两个工作模式，线控制动由电控单元（5）控制增压系统，并通过隔离阀（4）、轮端增压阀（9）、轮端减压阀（10）及回路控制阀（11）配合进行实现；所述机械备份制动由一个回路的液压制动给两个轮端增压制动的轮端制动（8）增压及由冗余电控单元（12）驱动两个EPB卡钳的轮端制动（8）介入夹紧力进行实现。
6.如权利要求1所述的冗余EPB辅助控制的线控液压制动系统，其特征在于：所述主缸（2）与油壶无旁通孔连接，不依赖驾驶员踩制动踏板的情况下可以通过增压泵（6）和增压电机（7）给主缸（2）增压，从而检测出主缸（2）是否存在泄漏、踏板行程模拟器（3）是否故障。
7.如权利要求1所述的冗余EPB辅助控制的线控液压制动系统，其特征在于：所述踏板行程模拟器（3）上连接有压力传感器（15），所述冗余电控单元（12）与压力传感器（15）进行连接，当电控单元（5）主系统故障或断电时，冗余电控单元（12）使用压力传感器（15）的信号进行工作。
8.如权利要求2所述的冗余EPB辅助控制的线控液压制动系统，其特征在于：所述安全阀（13）的打开压力为0.5~5MPa。
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