CN109649358B - 一种汽车自动制动的液压控制系统及具有该控制系统的汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车的技术领域，更具体地，涉及一种汽车自动制动的液压控制系统，包括制动总缸组件、制动轮缸组件、蓄能组件、电控单元、信息采集组件、第一电磁阀和第二电磁阀，所述制动总缸组件的出油口与第一电磁阀入油口连通，第一电磁阀的出油口与制动轮缸组件的入油口连通，所述蓄能组件的出油口与第二电磁阀的入油口连通，第二电磁阀的出油口与第一电磁阀的入油口连通，所述蓄能组件、制动轮缸组件、第一电磁阀、第二电磁阀、信息采集组件分别与电控单元电连接。本发明基于传统防抱死制动（ABS）液压控制系统改进的，油路简单，兼有常规制动、防抱死制动和自动制动功能的汽车制动控制系统和具有该控制系统的汽车。

Description

一种汽车自动制动的液压控制系统及具有该控制系统的汽车

技术领域

本发明涉及汽车的技术领域，更具体地，涉及一种汽车自动制动的液压控制系统及具有该控制系统的汽车。

背景技术

现代汽车都装配有防抱死制动系统（ABS）和电子制动力分配系统（EPS），大大缩短车辆的制动距离，提高了行车安全，但这些系统工作的前提是驾驶员先踩制动，现在马路车流量大，路况复杂，各种偶发事件增加，容易使驾驶员紧张、疲劳，时有发生各种交通碰撞事件。近年来，随着人工智能技术的发展，无人驾驶技术逐渐成为了可能，但安全问题是无人驾驶技术要解决的最重要问题之一，其中自动制动系统是重中之重。

现有技术中已有一些自动的制动控制技术，但是这些方案并不完善。中国专利CN201410648265.2公开了一种自动制动技术，该技术的常规制动与自动制动分别采用二个支油路，通过制动液回路转换电磁阀和制动器转换电磁阀控制油路复杂，并且无法判断障碍物的实际情况，不能根据实际情况控制汽车的制动。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供了一种基于传统防抱死制动（ABS）液压控制系统改进的，油路简单，兼有常规制动、防抱死制动和自动制动功能的汽车制动控制系统和具有该控制系统的汽车，具体技术方案如下：

一种汽车自动制动的液压控制系统，包括制动总缸组件、制动轮缸组件、蓄能组件、电控单元、信息采集组件、第一电磁阀和第二电磁阀，所述制动总缸组件的出油口与第一电磁阀入油口连通，第一电磁阀的出油口与制动轮缸组件的入油口连通，所述蓄能组件的出油口与第二电磁阀的入油口连通，第二电磁阀的出油口与第一电磁阀的入油口连通，所述蓄能组件、制动轮缸组件、第一电磁阀、第二电磁阀、信息采集组件分别与电控单元电连接。

本发明基于传统的防抱死汽车液压控制系统进行了改进，在常规制动时，液压油从制动总缸组件通过第一电磁阀，进入制动轮缸组件，车轮被制动，电控单元通过信息采集组件获知车速和车轮的转速分析车轮是否被抱死，当制动力过大，车轮被抱死时，电控单元控制第一电磁阀关闭，制动轮缸组件可实现泄压，当制动力过小时，电控单元控制第一电磁阀和第二电磁阀打开，蓄能组件给制动轮缸组件增压，车轮再次被制动，如此，电控单元通过控制制动轮缸组件、第一电磁阀和第二电磁阀的配合实现增压、减压和保压的循环；当需要自动制动时，电控单元通过信息采集组件感知危险临近，控制第一电磁阀和第二电磁阀打开，蓄能组件给制动轮缸组件增压，车轮被制动。

作为优选，所述第二电磁阀为两位两通常闭电磁比例换向阀，两位两通常闭电磁比例换向阀可以根据电流的大小控制通过其中液体流量的大小，处于常闭状态，在防抱死制动的增压时，电控单元给两位两通常闭电磁比例换向阀通最大电流，两位两通常闭电磁比例换向阀可实现普通阀门的功能；当需要自动制动时，两位两通常闭电磁比例换向阀可以根据电控单元给电流的大小，控制液压油的流量，实现连续制动，避免车辆点杀停止。

作为优选，所述制动总缸组件与第一电磁阀之间设有第一单向阀，所述第一单向阀的入油口与制动总缸组件的出油口连通，第一单向阀的出油口与第一电磁阀的入油口连通。本发明可以在蓄能组件给制动轮缸组件增压时，避免液压油回流进入制动总缸，造成制动踏板的反弹。

作为优选，所述信息采集组件包括轮速传感器、车速传感器、行车摄像头、测速雷达、蓄能器压力传感器，所述轮速传感器、车速传感器、行车摄像头、测速雷达、蓄能器压力传感器分别与电控单元电连接。

本发明中，轮速传感器安装在汽车的车轮上，能够将车轮的轮速信号传送给电控单元；车速传感器安装在汽车的变速器上，可以将汽车的行驶速度信号传送给电控单元；行车摄像头安装在汽车的前挡风玻璃上，可将汽车前方的图像传送给电控单元；测速雷达安装在汽车前保险杠上，可以将汽车与前方障碍物的相对速度传送给电控单元；蓄能器压力传感器安装在蓄能组件上，可将蓄能组件的压力信号传送给电控单元。

作为优选，所述制动总缸组件包括制动总缸、制动踏板和第一储油罐，所述制动踏板通过推杆与制动总缸内的活塞连接，所述制动总缸的入油口与第一储油罐连通，制动总缸的出油口与第一电磁阀的入油口连通。本发明中第一储油罐给制动总缸提供液压油，用户通过踩制动踏板使制动总缸建立压力，液压油被推出。

作为优选，所述蓄能组件包括蓄能器、电动机、油泵、第二储油罐、溢流阀和第二单向阀，所述电动机与油泵连接，油泵的入油口与第二储油罐连通，油泵的出油口与第二单向阀的入油口、溢流阀的入油口连通，溢流阀的出油口与第二储液罐连通，溢流阀的控制口与第二单向阀的出油口连通，蓄能器分别与第二单向阀的出油口、溢流阀的控制口、第二电磁阀的入油口连通，电动机与电控单元电连接。

本发明中当蓄能器内压力不足时，电控单元控制电动机带动油泵，将第二储油罐中液压油推进蓄能器，当蓄能器的压力超过上限时，溢流阀打开，多余的油流回第二储油罐，电控单元控制电动机停止工作，第二单向阀可以防止液压油回流进入油泵，对蓄能器起保压作用。

作为优选，所述制动轮缸组件包括制动轮缸、第三电磁阀和第三储油罐，所述第三电磁阀的入油口与制动轮缸的油口连通，第三电磁阀的出油口与第三储油罐连通，第三电磁阀与电控单元电连接，制动轮缸的油口与第一电磁阀的出油口连通。作为优选，所述第三电磁阀为两位两通常闭电磁换向阀。本发明中，当制动轮缸需要泄压时，电控单元给第三电磁阀，即两位两通常闭电磁换向阀通电，制动轮缸的液压油将流入第三储油罐，制动轮缸泄压。

作为优选，所述第一电磁阀为两位两通常开电磁换向阀，两位两通常开电磁换向阀处于常开状态，常规制动时，液压油可直接从制动总缸组件进入制动轮动组件，实现车轮的制动；当车轮抱死，需要泄压时，电控单元给两位两通常开电磁换向阀通电，两位两通常开电磁换向阀关闭，制动轮缸组件可实现泄压。

本发明还提供了一种汽车，所述汽车上设有上述的汽车自动制动的液压控制系统。

与现有技术相比，有益效果是：

本发明能够在自动制动的过程中，根据车辆与障碍物接近的危险程度需要的制动力，电控单元向二位二通常闭电磁比例换向阀提供配套的脉冲电流，实现连续制动，避免车辆点杀停止；在制动总缸出油管上串接单向阀，能够防止车辆在自动制动时，高压油反向流入制动总缸，造成制动踏板反弹；电控单元连接有摄像头，能判别障碍物的实际形态，测速雷达能够测量车辆与障碍物的相对速度，有利于电控单元做出准确判断；本发明在现有的防抱死制动系统基础上改进而成，与传统汽车制动液压传动系统具有良好的兼容性，结构简单，成本低，既能有效提高车辆行驶的安全性，减轻驾驶员压力，又能用于未来的自动驾驶系统。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图中：1-制动总缸组件；2-制动轮缸组件；3-蓄能组件；4-电控单元；5-信息采集组件；6-第一电磁阀；7-第二电磁阀；8-第一单向阀；11-制动总缸；12-制动踏板；13-第一储油罐；21-制动轮缸；22-第三电磁阀；23-第三储油罐；31-蓄能器；32-第二单向阀；33-油泵；34-电动机；35-第二储油罐；36-溢流阀；51-轮速传感器；52-车速传感器；53-行车摄像头；54-测速雷达；55-蓄能器压力传感器。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

实施例1

如图1所示，一种汽车自动制动的液压控制系统，包括制动总缸组件1、制动轮缸组件2、蓄能组件3、电控单元4、信息采集组件5、第一电磁阀6和第二电磁阀7，制动总缸组件1的出油口与第一电磁阀6入油口连通，第一电磁阀6的出油口与制动轮缸组件2的入油口连通，蓄能组件3的出油口与第二电磁阀7的入油口连通，第二电磁阀7的出油口与第一电磁阀6的入油口连通，蓄能组件3、制动轮缸组件2、第一电磁阀6、第二电磁阀7、信息采集组件5分别与电控单元4电连接。

具体的，第一电磁阀6为两位两通常开电磁换向阀，第二电磁阀7为两位两通常闭电磁比例换向阀。

具体的，制动总缸组件1与第一电磁阀6之间设有第一单向阀8，第一单向阀8的入油口与制动总缸组件1的出油口连通，第一单向阀8的出油口与第一电磁阀6的入油口连通。

具体的，制动总缸组件1包括制动总缸11、制动踏板12和第一储油罐13，制动踏板12通过推杆与制动总缸11内的活塞连接，制动总缸11的入油口与第一储油罐13连通，制动总缸11的出油口与第一单向阀8的入油口连通。

具体的，蓄能组件3包括蓄能器31、电动机34、油泵33、第二储油罐35、溢流阀36和第二单向阀32，电动机34与油泵33连接，油泵33的入油口与第二储油罐35连通，油泵33的出油口与第二单向阀32的入油口、溢流阀36的入油口连通，溢流阀36的出油口与第二储液罐35连通，溢流阀36的控制口与第二单向阀32的出油口连通，蓄能器31与第二单向阀32的出油口、溢流阀36的控制口、第二电磁阀7的入油口连通，电动机34与电控单元4电连接。

具体的，制动轮缸组件2包括制动轮缸21、第三电磁阀22和第三储油罐23，第三电磁阀22的入油口与制动轮缸21的油口连通，第三电磁阀22的出油口与第三储油罐23连通，第三电磁阀22与电控单元4电连接，制动轮缸21的油口与第一电磁阀6的出油口连通。具体的，第三电磁阀22为两位两通常闭电磁换向阀。

具体的，信息采集组件5包括轮速传感器51、车速传感器52、行车摄像头53、测速雷达54、蓄能器压力传感器55，轮速传感器51、车速传感器52、行车摄像头53、测速雷达54、蓄能器压力传感器55分别与电控单元4电连接。具体的，轮速传感器51安装在汽车的车轮上，车速传感器52安装在汽车的变速器上，行车摄像头53安装在汽车的前挡风玻璃上，测速雷达54安装在汽车前保险杠上，蓄能器压力传感器55安装在蓄能器上。

本实施例还提供了一种汽车，该汽车包括上述的汽车自动制动的液压控制系统。

本实施例的工作原理及使用方法如下：

车辆启动前，接通电源。自动制动控制系统自检，主要检测蓄能器31的压力是否在规定范围（通常14MPa-18MPa），如不满足，电控单元4通知电动机34工作，当蓄能器31压力超过最高值时，溢流阀36打开，多余的油流回第二储油罐35，电动机34停止工作。

常规制动：踩制动踏板12，制动总缸11建立压力，液压油经第一单向阀8和第一电磁阀（两位两通常开电磁换向阀）6进入制动轮缸21，第二电磁阀（两位两通常闭电磁比例换向阀）7和第三电磁阀（两位两通常闭电磁换向阀）22截止，制动轮缸21建立工作压力，车轮被制动。

防抱死制动(ABS)：踩制动踏板12，制动总缸11建立压力，液压油经第一单向阀8和第一电磁阀（两位两通常开电磁换向阀）6进入制动轮缸21，第二电磁阀（两位两通常闭电磁比例换向阀）7和第三电磁阀（两位两通常闭电磁换向阀）22截止，制动轮缸21建立工作压力，车轮被制动。当制动力增大，车轮出现抱死，轮速传感器51和车速传感器52将各自信号传递给电控单元4，电控单元4通知第一电磁阀（两位两通常开电磁换向阀）6和第三电磁阀（两位两通常闭电磁换向阀）22通电，制动轮缸21泄压；电控单元4通过控制第一电磁阀（两位两通常开电磁换向阀）6和第三电磁阀（两位两通常闭电磁换向阀）22通、断电不同组合，同时第二电磁阀（两位两通常闭电磁比例换向阀）7通最大电流，实现制动轮缸21增压、减压、保压的循环。

自动制动系统：打开自动制动系统，行车摄像头53将车辆前方形貌图像传递给电控单元4；测速雷达54将车辆前方障碍物与车辆的接近速度信号传递给电控单元4，电控单元4根据车辆与障碍物接近的危险程度决定是否向第二电磁阀（两位两通常闭电磁比例换向阀）7通电，以及通多大电流，来控制制动距离的大小；制动结束，第二电磁阀（两位两通常闭电磁比例换向阀）7断电，第三电磁阀（两位两通常闭电磁换向阀）22通电，制动轮缸21卸压。当自动制动系统工作时，第一单向阀8起截止作用，防止高压油反向流进制动总缸11造成制动踏板12反弹。

电动机34和油泵33在全过程中不间断工作，保证蓄能器31保持工作压力。

本实施例与传统汽车制动液压传动系统具有良好的兼容性，结构简单，成本低。能有效提高车辆行驶的安全性，减轻驾驶员压力，也可用于自动驾驶系统。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种汽车自动制动的液压控制系统，其特征在于，包括制动总缸组件、制动轮缸组件、蓄能组件、电控单元、信息采集组件、第一电磁阀和第二电磁阀，所述制动总缸组件的出油口与第一电磁阀入油口连通，第一电磁阀的出油口与制动轮缸组件的入油口连通，所述蓄能组件的出油口与第二电磁阀的入油口连通，第二电磁阀的出油口与第一电磁阀的入油口连通，所述蓄能组件、制动轮缸组件、第一电磁阀、第二电磁阀、信息采集组件分别与电控单元电连接；所述制动轮缸组件包括制动轮缸、第三电磁阀和第三储油罐，所述第三电磁阀的入油口与制动轮缸的油口连通，第三电磁阀的出油口与第三储油罐连通，第三电磁阀与电控单元电连接，制动轮缸的油口与第一电磁阀的出油口连通；

所述制动总缸组件与第一电磁阀之间设有第一单向阀，所述第一单向阀的入油口与制动总缸组件的出油口连通，第一单向阀的出油口与第一电磁阀的入油口连通；

所述信息采集组件包括轮速传感器、车速传感器、行车摄像头、测速雷达、蓄能器压力传感器，所述轮速传感器、车速传感器、行车摄像头、测速雷达、蓄能器压力传感器分别与电控单元电连接；

所述液压控制系统的防抱死制动方法为：所述制动总缸组件建立压力，液压油经所述第一单向阀和第一电磁阀进入所述制动轮缸，所述第二电磁阀和第三电磁阀截止，所述制动轮缸建立工作压力，车辆的车轮被制动；当制动力增大，所述车轮出现抱死，所述轮速传感器和车速传感器将各自信号传递给电控单元，所述电控单元通知第一电磁阀和第三电磁阀通电，制动轮缸泄压；所述电控单元通过控制所述第一电磁阀和第三电磁阀通、断电，同时所述第二电磁阀通电流，实现所述制动轮缸增压、减压、保压的循环；

所述液压控制系统的自动制动方法为：所述行车摄像头将所述车辆前方形貌图像传递给电控单元；所述测速雷达将车辆前方障碍物与车辆的接近速度信号传递给电控单元，所述电控单元根据车辆前方障碍物与车辆的接近速度信号对所述第二电磁阀进行通电控制；制动结束，所述第二电磁阀断电，所述第三电磁阀通电，所述制动轮缸卸压。

2.根据权利要求1所述的汽车自动制动的液压控制系统，其特征在于，所述第二电磁阀为两位两通常闭电磁比例换向阀。

3.根据权利要求1所述的汽车自动制动的液压控制系统，其特征在于，所述制动总缸组件包括制动总缸、制动踏板和第一储油罐，所述制动踏板通过推杆与制动总缸内的活塞连接，所述制动总缸的入油口与第一储油罐连通，制动总缸的出油口与第一电磁阀的入油口连通。

4.根据权利要求1所述的汽车自动制动的液压控制系统，其特征在于，所述蓄能组件包括蓄能器、电动机、油泵、第二储油罐、溢流阀和第二单向阀，所述电动机与油泵连接，油泵的入油口与第二储油罐连通，油泵的出油口与第二单向阀的入油口、溢流阀的入油口连通，溢流阀的出油口与第二储油罐连通，溢流阀的控制口与第二单向阀的出油口连通，蓄能器分别与第二单向阀的出油口、溢流阀的控制口、第二电磁阀的入油口连通，电动机与电控单元电连接。

5.根据权利要求1所述的汽车自动制动的液压控制系统，其特征在于，所述第三电磁阀为两位两通常闭电磁换向阀。

6.根据权利要求1所述的汽车自动制动的液压控制系统，其特征在于，所述第一电磁阀为两位两通常开电磁换向阀。

7.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1~6任一所述的汽车自动制动的液压控制系统。