CN109927692A - 一种车辆集成电动伺服制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆集成电动伺服制动系统，包括：制动操纵机构；制动主缸总成，包括储液罐；所述制动操纵机构传动连接制动主缸总成；车轮制动器总成，包括制动轮缸；所述制动主缸总成连通制动轮缸；液压回路，包括增压模块；其中，所述增压模块包括增压缸体、电机和刚性连接电机的滚珠丝杆，所述增压缸体内设有液压活塞；所述安装在滚珠丝杆缸体内侧；所述滚珠丝杆还连接液压活塞,所述电机驱动滚珠丝杆运动,使得滚珠丝杆驱动液压活塞运动；所述增压模块一端连通储液罐，另一端连通制动轮缸。本发明提高了整体的可靠性；而且减小了工作噪音、安装体积及重量。

Description

一种车辆集成电动伺服制动系统

技术领域

本发明涉及新能源车辆制动系统领域，具体涉及一种车辆集成电动伺服制动系统。

背景技术

当前的轿车市场里，绝大部分汽车的制动系统沿用着发动机驱动真空助力泵的助力方式长达40年，该原理下借以减低成本并改进功能的潜力已经很小。未来纯电动/混合动力汽车的市场潜力非常巨大。在沿用现有真空助力器/电子真空助力器结构的同时，主机厂迫切需要某种新式线控制动系统，不仅能降低成本、尺寸和能耗，也能无缝协同实现制动能量回收、辅助制动、主动制动等先进功能。

线控制动系统于20世纪80年代末开始提出，现已公认为未来制动系统的发展趋势。系统具备踏板感觉可调、主动控制、制动建压速率高、有效降低制动距离、结构集成度高、安装成本低等优势。按原理划分主要分为电子液压制动系(EHB)统和电子机械制动系统(EMB or EWB)两大类。需要指出的是，即使发展到21世纪10年代，当前的全电子机械制动系统EMB和EWB，无论制造成本和研发成本都及其昂贵，加之各大零部件厂商考虑到其巨大的开发风险，对其仅停留在理论和方案的试探性研究阶段，市面并无成熟产品可供研究借鉴。对于电子液压制动系统而言，现有的阀和电机技术可以支撑其发展，在系统的设计层面之外，EHB在舒适性和安全性上有广阔的研究价值和提升空间。

线控制动结构上的特点在于，取消了真空助力器单元，不仅节省了安装空间，也彻底切断了发动机系统与制动系统的关联。发动机系统与制动系统的独立化，意味着一旦发动机故障或熄火而导致的真空助力器真空度不足或失效等因素，不再会影响到制动系统的效能，从而提高了制动系统的稳定性。同时制动踏板与高压制动回路解耦的概念使得车辆制动系统在不影响驾驶员的身体感觉和情绪的同时，能够提供更加智能的主动安全功能和高效的再生制动功能。

现有的公开号为CN101987616A的《电气液压制动系统》专利文献，其电气液压制动系统受制于高压蓄能器等部件的频繁使用导致的可靠性较差，蓄能器式的电子液压制动系统并没有普及开来，许多厂家仍在寻求更完善的设计方案。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种车辆集成电动伺服制动系统，解决了现有的车辆集成电动伺服制动系统制于高压蓄能器等部件的频繁使用，导致的可靠性较差的缺陷。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种车辆集成电动伺服制动系统，包括：制动操纵机构；制动主缸总成，包括储液罐；所述制动操纵机构传动连接制动主缸总成；车轮制动器总成，包括制动轮缸；所述制动主缸总成连通制动轮缸；液压回路，包括增压模块；其中，所述增压模块包括增压缸体、电机和刚性连接电机的滚珠丝杆，所述增压缸体内设有液压活塞；所述安装在滚珠丝杆缸体内侧；所述滚珠丝杆还连接液压活塞,所述电机驱动滚珠丝杆运动,使得滚珠丝杆驱动液压活塞运动；所述增压模块一端连通储液罐，另一端连通制动轮缸。 本发明采用取消了真空助力器和高压蓄能器部件，避免了高压蓄能器部件，提高了整体的可靠性；而且减小了工作噪音、安装体积及重量。同时，利用高性能电机取代高压蓄能器作为增压动力源，减小了高压蓄能器寿命不足从而影响制动效能的风险，同时系统在增压过程中能做到按需取能，根据驾驶员制动意图调整建压速率，为提高制动压力的控制精度提供一种新的方式。常规助力制动下，利用直流电机体积小和响应速度快等优点，使得回路结构简单，设计和制造成本降低。加之主缸与轮缸的解耦，使得执行前后轴或各车轮制动力分配时，驾驶员的踏板脚感不会受到任何影响，从而使开发人员能够设计更加合理和更加高效的能量回收的制动策略。

本发明避免了传统制动因某些情况真空度不足导致的制动力下降和EHB高压蓄能器使用寿命不足等缺点。能显著提高系统建压的速率、制动压力的稳定性和精确度，同时，驾驶员踏板力与轮缸压力实现解耦，可保持良好脚感，实现更高的再生制动效率。

优选的，述制动主缸总成还包括与踏板杆连接的活塞推杆、制动主缸、弹簧式踏板感觉模拟器、踏板感觉模拟器控制阀和踏板感觉模拟器回液阀；所述活塞推杆末端固定有第一活塞，所述制动主缸内设有第二活塞将第一活塞一侧的制动主缸分割成第一液压腔和第二液压腔；所述第一液压腔和第二液压腔内均设有回位弹簧，所述第一液压腔和第二液压腔分别连通储液罐；

优选的，所述弹簧式踏板感觉模拟器具有模拟器主缸，所述模拟器主缸通过第三活塞分离成两个腔室，液压腔和弹簧腔室；缸内壁与活塞之间设有密封圈，该密封圈的位置固定于缸内壁；所述踏板感觉模拟器内置弹簧组所在的腔室顶端具有一个气孔；所述踏板感觉模拟器控制阀与踏板感觉模拟器回液阀以并联形式连接，该并联结构的一端与踏板感觉模拟器的进液口连通，另一端与第二液压腔的顶端相连通。

优选的，所述制动轮缸为四个，分别为左前轮轮缸、右前轮轮缸、左后轮轮缸和右后轮轮缸；所述第一液压腔外接第一备用液压回路，所述第二液压腔外接第二备用液压回路；所述第一备用液压回路上末端分接有第一侧通管路和第一备用液压支路，所述第一备用液压支路连通左前轮轮缸，所述第一侧通管路连接右后轮轮缸；所述第二备用液压回路末端分接有第二侧通管路和第二备用液压支路，所述第二备用液压支路连通左后轮轮缸，所述第二侧通管路连接右前轮轮缸；所述制动轮缸上均设有轮速传感器。

所述的增压缸体中安装滚珠丝杠的腔室，其缸壁设有一个气孔，位置靠近电机；所述的增压缸体的顶端与储液罐之间串联了一个进液阀。

优选的，还包括电子控制单元，所述电子控制单元电性连接轮速传感器；所述制动操纵机构包括制动踏板机构、连接制动踏板机构的转角传感器和踏板力传感器组成；转角传感器用于监测制动踏板围绕固定点的旋转角度，踏板力传感器用于检测驾驶员施加在踏板上的力，两者将电信号传递至电子控制单元。

优选的，所述位于四个轮缸的进液端分别设有增压阀，排液端分别设有减压阀；所述增压模块外接增压管路，增压管路通过第一增压回路及控制阀分别与左前轮的增压阀和右后轮的增压阀连接；增压管路通过第二增压回路及控制阀分别与左后轮的增压阀和右前轮的增压阀连接；第一备用液压回路和第二备用液压回路分别通过控制阀与各轮缸的增压阀连通；轮缸均设有液压力传感器。

优选的，所述第一回路控制阀、增压回路控制阀、压力传感器、增压阀、减压阀、电机、转角传感器和踏板感觉模拟器控制阀均电性连接电子控制单元。

优选的，还包括失效备用制动模式，所述失效备用制动模式通过制动踏板、制动主缸总成、第一备用液压回路及控制阀、第二备用液压回路及控制阀、轮缸增压阀来实现；

所述失效备用制动模式工作时，当判断出常规助力增压功能无法实现时，则切换为失效备用制动；各电器件均处于不通电状态，施加的踏板力平均传递到制动主缸的第一液压腔和第二液压腔；此刻的踏板感觉模拟器控制阀处于断电关闭状态，模拟器主缸内的制动液不经过踏板感觉模拟器，而是流经第一备用液压回路和第二备用液压回路的控制阀、及各增压阀，分别进入四个车轮的轮缸，产生制动力；

所述电机停转，增压模块产生的压力为零，各轮缸的减压阀均为断电常闭，隔绝两条交叉回路内的制动液。

优选的，还包括常规制动模式，所述常规制动模式使用制动踏板、制动主缸总成、踏板感觉模拟器控制阀、踏板感觉模拟器、储液罐、增压模块、第一增压回路控制阀和第二增压回路控制阀来实现；

所述常规制动模式工作时，所述电机用作制动的压力源，所述电子控制单元发出指令使得第一备用液压回路和第二备用液压回路控制阀均通电关闭，将较低压强的制动主缸与较高压强的轮缸解耦，低压部分，踏板感觉模拟器控制阀通电导通；

施加的制动力将模拟器主缸第二液压腔内的部分制动液推入踏板感觉模拟器液压腔；制动踏板的位移和踏板力通过踏板角度传感器和踏板力传感器测量，将测量信号传递到电子控制单元，所述电子控制单元通过判断出驾驶员的制动意图，计算出期望产生的制动压力，随后驱动电机和相应的阀；高压部分，电机配合滚珠丝杆及其螺母副将制动液压入进入第一增压回路和第二增压回路，电子控制单元发出控制信号使这两个控制阀通电打开，此时四个轮缸增压阀和减压阀均未通电，制动液进入轮缸并产生制动力；此时的四轮轮缸内的压力基本相同；压力传感器为增压回路控制阀提供当前轮缸内压力的反馈信号，增压回路控制阀结合踏板的运动情况同步调整期望压力；对于常规制动模式下的四轮轮缸减压而言，所述电子控制单元发出指令使减压阀通电打开从而轮缸压力降低；当因泄漏等因素导致增压模块内出现负压时，制动液会通过进液阀自动补充至增压模块内。

优选的，还包括防抱死制动系统/电子制动动力分配制动模式，所述防抱死制动系统/电子制动动力分配制动模式使用制动踏、制动主缸总成、踏板感觉模拟器控制阀、踏板感觉模拟器、储液罐、增压模块、增压回路及控制阀、增压阀和减压阀来实现；

行车过程中，电子控制单元根据接收到的轮速传感器信号，不断计算车速及四轮各自的滑移率，判断防抱死制动系统功能介入的时机；在防抱死制动系统制动模式下，轮缸的增、保、减压过程由增压模块、四个增压阀和四个减压阀配合完成。本发明利用传感器技术，通过控制电机和不同的阀，即可实现四种制动模式：常规助力制动(驾驶员意图制动)、线控主动制动、失效备用制动和防抱死制动系统/电子制动力分配功能。

优选的，与制动主缸第一腔出液孔连接的失效备用第一备用液压回路控制阀和与制动主缸第二腔出液孔连接的失效备用制动增压回路控制阀均为断电常开阀，踏板感觉模拟器控制阀为断电常闭阀。因而在失效备用制动情况下，上述三个阀保持断电状态，驾驶员施加的力经过推杆传递到制动主缸第一腔和制动主缸第二腔，制动液分别流经失效备用制动第一回路控制阀和失效备用制动增压回路控制阀，进入四个制动轮缸，产生制动力。其优点在于，无论电力失效或单回路泄漏，均能保证至少有一条对角线车轮产生备用制动力，对于大多数应用麦弗逊前悬的负主销内倾角的汽车，能保证基本的车辆制动稳定性。

优选的，每个车轮制动器中的增压阀、轮缸与减压阀以串联形式连接，四个减压阀以并联形式另一端与储液罐连接，四个增压阀则分为两组分别与制动主缸第一液压腔、第二液压腔并联连接。

优选的，一个转角传感器安装于制动踏板连接杆上，一个踏板力传感器集成在制动踏板内，四个压力传感器分别以螺纹形式安装于四个车轮制动轮缸，四个轮速传感器安装于四轮车轴附近。其优点在于，转角传感器相对于位移传感器而言成本较低，安装方便，可靠性高；踏板力传感器可用于识别驾驶员轻踩和重踩等制动意图，配合踏板转角信号能对驾驶员制动意图进行辨识，从而调整建压速率或制动模式；压力传感器在常规助力制动下为电机控制提供反馈信号，且能在制动力分配模式下为电机和阀的控制提供反馈信号；轮速传感器信号用于防抱死制动功能。

优选的，踏板感觉模拟器内置有弹簧组，所述弹簧组由两段弹簧组合而成。其优点在于，该两段弹簧，结合制动主缸活塞第二腔内的回位弹簧，可为驾驶员提供一个模拟三段式的脚感曲线，即踏板力-踏板行程曲线。通过不同刚度弹簧的组合，能提供一个与传统制动系统非常接近的踏板脚感，降低了驾驶员的适应学习成本。

优选的，增压模块、踏板感觉模拟器、电子控制单元和液压回路集成为一个整体。其优点在于，安装体积得到减小，制动液泄漏的风险也得以降低。

优选的，增压模块与两个增压回路控制阀连接，常规制动下，这两个阀通电开启，同时失效备用制动的第一回路控制阀、增压回路控制阀处于通电关闭截止状态，电机正转使增压模块内体积压缩，制动液能从增压模块进入轮缸产生制动力。

优选的，增压模块不仅与两个增压回路控制阀连接，还通过一个单向阀与储液罐连接。其优点在于，在例如防抱死制动系统/电子制动力分配功能下，制动液从减压阀排出后，丝杆螺母反向退回时，制动液能从单向阀补充至处于负压的增压模块。

（三）有益效果

本发明提供的一种车辆集成电动伺服制动系统，其具有以下优点：

1、本发明采用取消了真空助力器和高压蓄能器部件，避免了高压蓄能器部件，提高了整体的可靠性；而且减小了工作噪音、安装体积及重量。同时，利用高性能电机取代高压蓄能器作为增压动力源，减小了高压蓄能器寿命不足从而影响制动效能的风险，同时系统在增压过程中能做到按需取能，根据驾驶员制动意图调整建压速率，为提高制动压力的控制精度提供一种新的方式。常规助力制动下，利用直流电机体积小和响应速度快等优点，使得回路结构简单，设计和制造成本降低。加之主缸与轮缸的解耦，使得执行前后轴或各车轮制动力分配时，驾驶员的踏板脚感不会受到任何影响，从而使开发人员能够设计更加合理和更加高效的能量回收的制动策略。

2、本发明利用传感器技术，通过控制电机和不同的阀，即可实现四种制动模式：常规助力制动(驾驶员意图制动)、线控主动制动、失效备用制动和防抱死制动系统/电子制动力分配功能。

3、本发明无论电力失效或单回路泄漏，均能保证至少有一条对角线车轮产生备用制动力，对于大多数应用麦弗逊前悬的负主销内倾角的汽车，能保证基本的车辆制动稳定性。

4、本发明转角传感器相对于位移传感器而言成本较低，安装方便，可靠性高；踏板力传感器可用于识别驾驶员轻踩和重踩等制动意图，配合踏板转角信号能对驾驶员制动意图进行辨识，从而调整建压速率或制动模式；压力传感器在常规助力制动下为电机控制提供反馈信号，且能在制动力分配模式下为电机和阀的控制提供反馈信号；轮速传感器信号用于防抱死制动功能。

5、本发明采用两段弹簧，结合制动主缸活塞第二腔内的回位弹簧，可为驾驶员提供一个模拟三段式的脚感曲线，即踏板力-踏板行程曲线。通过不同刚度弹簧的组合，能提供一个与传统制动系统非常接近的踏板脚感，降低了驾驶员的适应学习成本。

6、本发明安装体积得到减小，制动液泄漏的风险也得以降低。

7、本发明在例如防抱死制动系统/电子制动力分配功能下，制动液从减压阀排出后，丝杆螺母反向退回时，制动液能从单向阀补充至处于负压的增压模块。

附图说明

图1为本发明的车辆集成电动伺服制动系统的实施例3结构示意图。

图2为本发明车辆集成电动伺服制动系统的实施例3的失效备用制动模式工作时的示意图。

图3为本发明车辆集成电动伺服制动系统的实施例3的常规制动模式工作时的示意图。

图4为本发明车辆集成电动伺服制动系统的实施例3的防抱死制动系统/电子制动动力分配制动模式工作时的示意图；

图5为本发明车辆集成电动伺服制动系统的实施例3的控制单元工作流程示意图。

1、制动操纵机构；2、制动主缸总成；3、储液罐；4、车轮制动器总成；5、制动轮缸；6、液压回路；7、增压模块；8、增压缸体；9、电机；10、滚珠丝杆；11、液压活塞；12、电子控制单元；13、左前轮轮缸；14、右前轮轮缸；15、左后轮轮缸；16、右后轮轮缸；

17、第一备用液压回路；18、第二备用液压回路；19、第一侧通管路；

20、第一备用液压支路；21、第二备用液压支路；22、轮速传感器；

23、活塞推杆；24、制动主缸；25、弹簧式踏板感觉模拟器；26、踏板感觉模拟器控制阀；27、踏板感觉模拟器回液阀；28、第一活塞；29、第二活塞；30、第一液压腔；31、第二液压腔；32、液压腔；33、弹簧腔室；34、制动踏板机构； 35、转角传感器；36、踏板力传感器；37、进液阀；38、增压阀；39、减压阀；40、增压管路；41、第一增压回路；42、控制阀；43、第二增压回路；44、液压力传感器；45、弹簧组；46、第二侧通管路；47、第三活塞；48、模拟器主缸。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1：本发明提供了一种车辆集成电动伺服制动系统，包括：制动操纵机构1；制动主缸总成2，包括储液罐3；所述制动操纵机构传动连接制动主缸总成；车轮制动器总成4，包括制动轮缸5；所述制动主缸总成连通制动轮缸；液压回路6，包括增压模块7；其中，所述增压模块包括增压缸体8、电机9和刚性连接电机的滚珠丝杆10，所述增压缸体内设有液压活塞11；所述安装在滚珠丝杆缸体内侧；所述滚珠丝杆还连接液压活塞,所述电机驱动滚珠丝杆运动,使得滚珠丝杆驱动液压活塞运动；所述增压模块一端连通储液罐，另一端连通制动轮缸。

实施例2：如图1、图5所示，本发明提供了一种车辆集成电动伺服制动系统本发明提供了一种车辆集成电动伺服制动系统，包括：制动操纵机构；制动主缸总成和电子控制单元12，包括储液罐；所述制动操纵机构传动连接制动主缸总成；车轮制动器总成，包括制动轮缸；所述制动主缸总成连通制动轮缸；液压回路，包括增压模块；其中，所述增压模块包括增压缸体、电机和刚性连接电机的滚珠丝杆，所述增压缸体内设有液压活塞；所述安装在滚珠丝杆缸体内侧；所述滚珠丝杆还连接液压活塞,所述电机驱动滚珠丝杆运动,使得滚珠丝杆驱动液压活塞运动；所述增压模块一端连通储液罐，另一端连通制动轮缸。

所述制动轮缸为四个，分别为左前轮轮缸13、右前轮轮缸14、左后轮轮缸15和右后轮轮缸16；所述第一液压腔外接第一备用液压回路17，所述第二液压腔外接第二备用液压回路18；所述第一备用液压回路上末端分接有第一侧通管路19和第一备用液压支路20，所述第一备用液压支路连通左前轮轮缸，所述第一侧通管路连接右后轮轮缸；所述第二备用液压回路末端分接有第二侧通管路46和第二备用液压支路21，所述第二备用液压支路连通左后轮轮缸，所述第二侧通管路连接右前轮轮缸；所述制动轮缸上均设有轮速传感器22。

所述制动主缸总成还包括与踏板杆连接的活塞推杆23、制动主缸24、弹簧式踏板感觉模拟器25、踏板感觉模拟器控制阀26和踏板感觉模拟器回液阀27；所述活塞推杆末端固定有第一活塞28，所述制动主缸内设有第二活塞29将第一活塞一侧的制动主缸分割成第一液压腔30和第二液压腔31；所述第一液压腔和第二液压腔内均设有回位弹簧，所述第一液压腔和第二液压腔分别连通储液罐；

所述弹簧式踏板感觉模拟器具有模拟器主缸48，所述模拟器主缸通过第三活塞47分离成两个腔室，液压腔32和弹簧腔室33；缸内壁与活塞之间设有密封圈，该密封圈的位置固定于缸内壁；所述踏板感觉模拟器内置弹簧组所在的腔室顶端具有一个气孔；所述踏板感觉模拟器控制阀与踏板感觉模拟器回液阀以并联形式连接，该并联结构的一端与踏板感觉模拟器的进液口连通，另一端与第二液压腔的顶端相连通。所述电子控制单元通过线束电子连接轮速传感器；所述制动操纵机构包括制动踏板机构34、连接制动踏板机构的转角传感器35和踏板力传感器36组成；转角传感器用于监测制动踏板围绕固定点的旋转角度，踏板力传感器用于检测驾驶员施加在踏板上的力，两者将电信号传递至电子控制单元。

所述的增压缸体中安装滚珠丝杠的腔室，其缸壁设有一个气孔，位置靠近电机；所述的增压缸体的顶端与储液罐之间串联了一个进液阀37。

所述位于四个轮缸的进液端分别设有增压阀38，排液端分别设有减压阀39；所述增压模块外接增压管路40，增压管路通过第一增压回路41及控制阀42分别与左前轮的增压阀和右后轮的增压阀连接；增压管路通过第二增压回路43及控制阀分别与左后轮的增压阀和右前轮的增压阀连接；第一备用液压回路和第二备用液压回路分别通过控制阀与各轮缸的增压阀连通；轮缸均设有液压力传感器44。踏板感觉模拟器内置有弹簧组45，所述弹簧组由两段弹簧组合而成。

所述第一回路控制阀、增压回路控制阀、压力传感器、增压阀、减压阀、电机、转角传感器和踏板感觉模拟器控制阀均通过线束电子连接电子控制单元。

所述车辆集成电动伺服制动系统还包括失效备用制动模式，所述失效备用制动模式通过制动踏板、制动主缸总成、第一备用液压回路及控制阀、第二备用液压回路及控制阀、轮缸增压阀来实现；

所述失效备用制动模式工作时，当判断出常规助力增压功能无法实现时，则切换为失效备用制动；各电器件均处于不通电状态，施加的踏板力平均传递到制动主缸的第一液压腔和第二液压腔；此刻的踏板感觉模拟器控制阀处于断电关闭状态，模拟器主缸内的制动液不经过踏板感觉模拟器，而是流经第一备用液压回路和第二备用液压回路的控制阀、及各增压阀，分别进入四个车轮的轮缸，产生制动力；

所述电机停转，增压模块产生的压力为零，各轮缸的减压阀均为断电常闭，隔绝两条交叉回路内的制动液。

所述车辆集成电动伺服制动系统还包括常规制动模式，所述常规制动模式使用制动踏板、制动主缸总成、踏板感觉模拟器控制阀、踏板感觉模拟器、储液罐、增压模块、第一增压回路控制阀和第二增压回路控制阀来实现；

所述常规制动模式工作时，所述电机用作制动的压力源，所述电子控制单元发出指令使得第一备用液压回路和第二备用液压回路控制阀均通电关闭，将较低压强的制动主缸与较高压强的轮缸解耦，低压部分，踏板感觉模拟器控制阀通电导通；

施加的制动力将模拟器主缸第二液压腔内的部分制动液推入踏板感觉模拟器液压腔；制动踏板的位移和踏板力通过踏板角度传感器和踏板力传感器测量，将测量信号传递到电子控制单元，所述电子控制单元通过判断出驾驶员的制动意图，计算出期望产生的制动压力，随后驱动电机和相应的阀；高压部分，电机配合滚珠丝杆及其螺母副将制动液压入进入第一增压回路和第二增压回路，电子控制单元发出控制信号使这两个控制阀通电打开，此时四个轮缸增压阀和减压阀均未通电，制动液进入轮缸并产生制动力；此时的四轮轮缸内的压力基本相同；压力传感器为增压回路控制阀提供当前轮缸内压力的反馈信号，增压回路控制阀结合踏板的运动情况同步调整期望压力；对于常规制动模式下的四轮轮缸减压而言，所述电子控制单元发出指令使减压阀通电打开从而轮缸压力降低；当因泄漏等因素导致增压模块内出现负压时，制动液会通过进液阀自动补充至增压模块内。

所述车辆集成电动伺服制动系统还包括防抱死制动系统/电子制动动力分配制动模式，所述防抱死制动系统/电子制动动力分配制动模式使用制动踏、制动主缸总成、踏板感觉模拟器控制阀、踏板感觉模拟器、储液罐、增压模块、增压回路及控制阀、增压阀和减压阀来实现；

行车过程中，电子控制单元根据接收到的轮速传感器信号，不断计算车速及四轮各自的滑移率，判断防抱死制动系统功能介入的时机；在防抱死制动系统制动模式下，轮缸的增、保、减压过程由增压模块、四个增压阀和四个减压阀配合完成。本发明利用传感器技术，通过控制电机和不同的阀，即可实现四种制动模式：常规助力制动(驾驶员意图制动)、线控主动制动、失效备用制动和防抱死制动系统/电子制动力分配功能。

与制动主缸第一腔出液孔连接的失效备用第一备用液压回路控制阀和与制动主缸第二腔出液孔连接的失效备用制动增压回路控制阀均为断电常开阀，踏板感觉模拟器控制阀为断电常闭阀。因而在失效备用制动情况下，上述三个阀保持断电状态，驾驶员施加的力经过推杆传递到制动主缸第一腔和制动主缸第二腔，制动液分别流经失效备用制动第一回路控制阀和失效备用制动增压回路控制阀，进入四个制动轮缸，产生制动力。其优点在于，无论电力失效或单回路泄漏，均能保证至少有一条对角线车轮产生备用制动力，对于大多数应用麦弗逊前悬的负主销内倾角的汽车，能保证基本的车辆制动稳定性。

每个车轮制动器中的增压阀、轮缸与减压阀以串联形式连接，四个减压阀以并联形式另一端与储液罐连接，四个增压阀则分为两组分别与制动主缸第一液压腔、第二液压腔并联连接。

一个转角传感器安装于制动踏板连接杆上，一个踏板力传感器集成在制动踏板内，四个压力传感器分别以螺纹形式安装于四个车轮制动轮缸，四个轮速传感器安装于四轮车轴附近。其优点在于，转角传感器相对于位移传感器而言成本较低，安装方便，可靠性高；踏板力传感器可用于识别驾驶员轻踩和重踩等制动意图，配合踏板转角信号能对驾驶员制动意图进行辨识，从而调整建压速率或制动模式；压力传感器在常规助力制动下为电机控制提供反馈信号，且能在制动力分配模式下为电机和阀的控制提供反馈信号；轮速传感器信号用于防抱死制动功能。

增压模块、踏板感觉模拟器、电子控制单元和液压回路集成为一个整体。增压模块与两个增压回路控制阀连接，常规制动下，这两个阀通电开启，同时失效备用制动的第一回路控制阀、增压回路控制阀处于通电关闭截止状态，电机正转使增压模块内体积压缩，制动液能从增压模块进入轮缸产生制动力。增压模块不仅与两个增压回路控制阀连接，还通过一个单向阀与储液罐连接。

本实施例实施时，所述失效备用制动模式工作时，当判断出常规助力增压功能无法实现时，则切换为失效备用制动；各电器件均处于不通电状态，施加的踏板力平均传递到制动主缸的第一液压腔和第二液压腔；此刻的踏板感觉模拟器控制阀处于断电关闭状态，模拟器主缸内的制动液不经过踏板感觉模拟器，而是流经第一备用液压回路和第二备用液压回路的控制阀、及各增压阀，分别进入四个车轮的轮缸，产生制动力；

所述电机停转，增压模块产生的压力为零，各轮缸的减压阀均为断电常闭，隔绝两条交叉回路内的制动液。

所述常规制动模式工作时，所述电机用作制动的压力源，所述电子控制单元发出指令使得第一备用液压回路和第二备用液压回路控制阀均通电关闭，将较低压强的制动主缸与较高压强的轮缸解耦，低压部分，踏板感觉模拟器控制阀通电导通；

施加的制动力将模拟器主缸第二液压腔内的部分制动液推入踏板感觉模拟器液压腔；制动踏板的位移和踏板力通过踏板角度传感器和踏板力传感器测量，将测量信号传递到电子控制单元，所述电子控制单元通过判断出驾驶员的制动意图，计算出期望产生的制动压力，随后驱动电机和相应的阀；高压部分，电机配合滚珠丝杆及其螺母副将制动液压入进入第一增压回路和第二增压回路，电子控制单元发出控制信号使这两个控制阀通电打开，此时四个轮缸增压阀和减压阀均未通电，制动液进入轮缸并产生制动力；此时的四轮轮缸内的压力基本相同；压力传感器为增压回路控制阀提供当前轮缸内压力的反馈信号，增压回路控制阀结合踏板的运动情况同步调整期望压力；对于常规制动模式下的四轮轮缸减压而言，所述电子控制单元发出指令使减压阀通电打开从而轮缸压力降低；当因泄漏等因素导致增压模块内出现负压时，制动液会通过进液阀自动补充至增压模块内。

防抱死制动系统/电子制动动力分配制动模式工作时，车辆在某对开路面进行制动时，右侧车轮产生了较大的滑移，电子控制单元判断需要对右侧车轮减压。此时右前轮和右后轮的增压阀通电关闭，减压阀通电打开，轮缸内制动液流回储液罐。子控制单元判断对右侧车轮保压时，增压阀通电关闭，减压阀断电关闭。滑移率过低时，电子控制单元则对前轮和右后轮的增压阀及减压阀全部断电，同时电机正转增压。

当某一时段所有车轮都无需增压，电子控制单元控制电机反转，同时一对第一回路控制阀断电关闭，从而消除回液过程中对轮缸压力的干涉作用。当防抱死制动系统制动模式结束后，电子控制单元也会发出指令控制电机反转补充制动液。

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 (10)

1.一种车辆集成电动伺服制动系统；其特征在于，包括：

制动操纵机构；

制动主缸总成，包括储液罐；所述制动操纵机构传动连接制动主缸总成；

车轮制动器总成，包括制动轮缸；所述制动主缸总成连通制动轮缸；

液压回路，包括增压模块；其中，所述增压模块包括增压缸体、电机和刚性连接电机的滚珠丝杆，所述增压缸体内设有液压活塞；所述安装在滚珠丝杆缸体内侧；所述滚珠丝杆还连接液压活塞,所述电机驱动滚珠丝杆运动,使得滚珠丝杆驱动液压活塞运动；所述增压模块一端连通储液罐，另一端连通制动轮缸。

2.如权利要求1所述的车辆集成电动伺服制动系统，其特征在于，所述制动主缸总成还包括与踏板杆连接的活塞推杆、制动主缸、弹簧式踏板感觉模拟器、踏板感觉模拟器控制阀和踏板感觉模拟器回液阀；所述活塞推杆末端固定有第一活塞，所述制动主缸内设有第二活塞将第一活塞一侧的制动主缸分割成第一液压腔和第二液压腔；所述第一液压腔和第二液压腔内均设有回位弹簧，所述第一液压腔和第二液压腔分别连通储液罐；

所述弹簧式踏板感觉模拟器具有模拟器主缸，所述模拟器主缸通过第三活塞分离成两个腔室，液压腔和弹簧腔室；缸内壁与活塞之间设有密封圈，该密封圈的位置固定于缸内壁；所述踏板感觉模拟器内置弹簧组所在的腔室顶端具有一个气孔；所述踏板感觉模拟器控制阀与踏板感觉模拟器回液阀以并联形式连接，该并联结构的一端与踏板感觉模拟器的进液口连通，另一端与第二液压腔的顶端相连通。

3.如权利要求2所述的车辆集成电动伺服制动系统，其特征在于，所述制动轮缸为四个，分别为左前轮轮缸、右前轮轮缸、左后轮轮缸和右后轮轮缸；所述第一液压腔外接第一备用液压回路，所述第二液压腔外接第二备用液压回路；所述第一备用液压回路上末端分接有第一侧通管路和第一备用液压支路，所述第一备用液压支路连通左前轮轮缸，所述第一侧通管路连接右后轮轮缸；所述第二备用液压回路末端分接有第二侧通管路和第二备用液压支路，所述第二备用液压支路连通左后轮轮缸，所述第二侧通管路连接右前轮轮缸；所述制动轮缸上均设有轮速传感器。

4.如权利要求2所述的车辆集成电动伺服制动系统，其特征在于，所述的增压缸体中安装滚珠丝杠的腔室，其缸壁设有一个气孔，位置靠近电机；所述的增压缸体的顶端与储液罐之间串联了一个进液阀。

5.如权利要求2或3或4所述的车辆集成电动伺服制动系统，其特征在于，还包括电子控制单元，所述电子控制单元电性连接轮速传感器；所述制动操纵机构包括制动踏板机构、连接制动踏板机构的转角传感器和踏板力传感器组成；转角传感器用于监测制动踏板围绕固定点的旋转角度，踏板力传感器用于检测驾驶员施加在踏板上的力，两者将电信号传递至电子控制单元。

6.如权利要求5所述的车辆集成电动伺服制动系统，其特征在于，所述位于四个轮缸的进液端分别设有增压阀，排液端分别设有减压阀；所述增压模块外接增压管路，增压管路通过第一增压回路及控制阀分别与左前轮的增压阀和右后轮的增压阀连接；增压管路通过第二增压回路及控制阀分别与左后轮的增压阀和右前轮的增压阀连接；第一备用液压回路和第二备用液压回路分别通过控制阀与各轮缸的增压阀连通；轮缸均设有液压力传感器。

7.如权利要求6所述的车辆集成电动伺服制动系统，其特征在于，所述第一回路控制阀、增压回路控制阀、压力传感器、增压阀、减压阀、电机、转角传感器和踏板感觉模拟器控制阀均电性连接电子控制单元。

8.如权利要求7所述的车辆集成电动伺服制动系统，其特征在于，还包括失效备用制动模式，所述失效备用制动模式通过制动踏板、制动主缸总成、第一备用液压回路及控制阀、第二备用液压回路及控制阀、轮缸增压阀来实现。

9.如权利要求7所述的车辆集成电动伺服制动系统，其特征在于，还包括常规制动模式，所述常规制动模式使用制动踏板、制动主缸总成、踏板感觉模拟器控制阀、踏板感觉模拟器、储液罐、增压模块、第一增压回路控制阀和第二增压回路控制阀来实现。

10.如权利要求7所述的车辆集成电动伺服制动系统，其特征在于，还包括防抱死制动系统/电子制动动力分配制动模式，所述防抱死制动系统/电子制动动力分配制动模式使用制动踏、制动主缸总成、踏板感觉模拟器控制阀、踏板感觉模拟器、储液罐、增压模块、增压回路及控制阀、增压阀和减压阀来实现。