CN109927696B - 一种车辆电子液压制动系统及制动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆电子液压制动系统及制动方法，包括制动操纵机构、制动主缸总成、车轮制动器总成及液压回路，本发明采用高功率电动机配合四柱塞偏心泵作为增压机构，替代其他制动系统内的真空助力器或高压蓄能器机构，降低部件尺寸的同时，避免了因某些情况真空度不足导致的制动力下降和高压蓄能器使用寿命不足等缺点。本发明可实现四种制动方法，包括常规制动方法、失效备用制动方法、前后轴制动力分配制动方法及ABS防抱死制动方法。通过协调控制电机和各个阀，实现不同制动功能的切换。相较于传统ESP方案升级的电子液压制动系统而言，本发明降低了制动力分配模式下轮缸压力之间的干涉影响，提高了制动压力的稳定性和精确度。

Description

一种车辆电子液压制动系统及制动方法

技术领域

本发明涉及车辆制动技术领域，尤其涉及一种车辆电子液压制动系统及制动方法。

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。许多主机厂与零部件厂对电子液压制动系统进行了多年的设计与研究，部分产品也进行了量产，但受制于高压蓄能器等部件的频繁使用导致的可靠性问题，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。

中国专利号CN 104828053 A，公开日2015年8月12日，名称为“一种节能型电子液压制动系统及其控制方法”公开了一种节能型电子液压制动系统及其控制方法，其不足之处在于：（1）采用高压蓄能器部件，寿命短，容易对制动效能造成风险；（2）车轮制动轮缸之间压力干涉作用较为明显；（3）缺少压力平衡装置。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种使用寿命长，安装体积小、制动压力稳定、精确度高的车辆电子液压制动系统及制动方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种车辆电子液压制动系统，包括电子控制单元、液压控制单元、制动操纵机构、制动主缸总成、车轮制动器总成及液压回路，所述制动操纵机构包括踏板及踏板转角传感器，所述踏板与踏板转角传感器连接；所述制动主缸总成包括主缸活塞推杆、活塞、主缸、储液罐、踏板感觉模拟器及踏板感觉模拟器连接阀，所述主缸活塞推杆与踏板连接，踏板转角传感器处在踏板与主缸活塞推杆之间，主缸活塞推杆处在主缸壳体的一端，活塞设置在主缸内，主缸活塞推杆与活塞之间设有第一回位弹簧，活塞将主缸背内部分隔成主缸第一液压腔与主缸第二液压腔，活塞与主缸壳体另一端之间设有第二回位弹簧，主缸第一液压腔进油口与储液罐连接，主缸第二液压腔进油口与储液罐连接，所述踏板感觉模拟器与踏板感觉模拟器连接阀出油口连接，踏板感觉模拟器连接阀进油口与主缸第一液压腔出油口连接；所述车轮制动器总成包括四个车轮制动系统，在一个车轮制动系统内：车轮制动系统包括车轮制动轮缸、压力传感器及轮速传感器，所述车轮制动轮缸与压力传感器连接，车轮制动轮缸与轮速传感器连接；所述液压回路包括电机泵增压模块及回路模块，电机泵增压模块包括高功率电动机、四柱塞偏心泵及安全液压阀，所述高功率电动机与四柱塞偏心泵通过联轴器连接，四柱塞偏心泵进油口与储液罐连接，所述安全泄压阀进油口连接四柱塞偏心泵出油口，安全泄压阀出油口连接安全泄压阀进油口。

作为优选，所述回路模块包括第一回路及第二回路，所述第一回路包括第一回路控制阀、第一回路平衡阀、左前轮单向阀、右后轮单向阀、左前轮增压阀、右后轮增压阀、左前轮减压阀及右后轮减压阀，所述第一回路控制阀进油口与主缸第一液压腔出油口连接，左前轮增压阀进油口连接左前轮单向阀出油口，左前轮单向阀进油口连接四柱塞偏心泵出油口，第一回路控制阀出油口连接左前轮增压阀进油口，左前轮增压阀出油口连接左前轮制动轮缸，左前轮减压阀进油口连接左前轮制动轮缸，左前轮减压阀出油口连接储液罐，第一回路控制阀出油口连接第一回路平衡阀进油口，第一回路平衡阀出油口连接右后轮增压阀进油口，右后轮增压阀进油口连接右后轮单向阀出油口，右后轮单向阀进油口连接四柱塞偏心泵出油口，右后轮增压阀出油口连接右后轮制动轮缸，右后轮减压阀进油口连接右后轮制动轮缸，右后轮减压阀出油口连接储液罐；所述第二回路包括第二回路控制阀、第二回路平衡阀、左后轮单向阀、右前轮单向阀、左后轮增压阀、右前轮增压阀、左后轮减压阀及右前轮减压阀，所述第二回路控制阀进油口与主缸第二液压腔出油口连接，左后轮增压阀进油口连接左后轮单向阀出油口，左后轮单向阀进油口连接四柱塞偏心泵出油口，第二回路控制阀出油口连接左后轮增压阀进油口，左后轮增压阀出油口连接左后轮制动轮缸，左后轮减压阀进油口连接左后轮制动轮缸，左后轮减压阀出油口连接储液罐，第二回路控制阀出油口连接第二回路平衡阀进油口，第二回路平衡阀出油口连接右前轮增压阀进油口，右前轮增压阀进油口连接右前轮单向阀出油口，右前轮单向阀进油口连接四柱塞偏心泵出油口，右前轮增压阀出油口连接右前轮制动轮缸，右前轮减压阀进油口连接右前轮制动轮缸，右前轮减压阀出油口连接储液罐。本发明没有采用高压蓄能器作为压力源，而是利用高功率电动机配合四柱塞偏心泵，对制动轮缸进行直接建压，规避了因高压蓄能器使用寿命有限而伴随的风险。转角传感器安装于踏板上，四个压力传感器分别以螺纹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，转角传感器相对于位移传感器而言原理简单，安装方便；压力传感器和轮速传感器的信号可相互补偿，提高系统冗余度。液压回路在不影响失效交叉回路的前提下，通过控制阀来巧妙地分离前后轴液压回路，降低了再生制动下的压力控制复杂度，提升了系统可靠性。第一回路与第二回路通过四个单向阀隔绝；该四个单向阀分别以串联的形式与四个车轮制动轮缸连接，另一端以并联的形式与四柱塞偏心泵连接，在常规制动中，增压阶段四轮的制动轮缸压力能保持相等，而在同时能满足失效备用制动下的双回路保持隔离。第一回路中的左前轮制动轮缸和右后轮制动轮缸之间设置有一个第一回路平衡阀，第二回路中的右前轮制动轮缸和左后轮制动轮缸之间设置有一个第二回路平衡阀，两个阀均为断电常开阀，针对前后轴制动力分配的功能，该阀的设置能完全解耦前后轴轮缸之间的压力干涉；同时，在增压过程中且未触发ABS功能时，能使得左右车轮的轮缸压力保持一致。相比于通过传统ABS模块实现前后轴制动力分配，本发明大大降低了该功能下系统的控制难度。将电机泵增压模块、踏板感觉模拟器、电子控制单元和液压控制单元集成为一体，使安装体积得到减小，液压油泄漏的风险也得以降低。踏板与制动轮缸的分离式设计，相较于传统制动系统下的再生制动功能和ABS功能，没有踏板抖动感，且驾驶员踏板力、踏板位移与车辆制动力三者关系线性度高，优化了驾驶员制动感觉。踏板角度传感器提供的信号经过电子控制单元计算，能识别出驾驶员的制动意图，从而触发紧急制动/辅助制动等功能，提高了系统响应速度并降低制动距离，主缸与各个轮缸的制动液回路相互解耦，驾驶员能够获得统一、不变的制动脚感。

作为优选，所述第一回路控制阀及第二回路控制阀均为断电常开阀，所述第一回路平衡阀及第二回路平衡阀为断电常开阀，所述踏板感觉模拟器连接阀为断电常闭阀，所述左前轮增压阀、右后轮增压阀、左后轮增压阀及右前轮增压阀为断电常开阀，所述左前轮减压阀、右后轮减压阀、左后轮减压阀及右前轮减压阀为断电常闭阀。在失效备用制动情况下，第一回路控制阀、第二回路控制阀和踏板感觉模拟器连接阀保持断电状态，驾驶员施加的力经过推杆传递到主缸第一腔和主缸第二腔，液压油分别流经第一回路控制阀和第二回路控制阀，进入四个制动轮缸，产生压力，保证无论电力失效或单回路泄漏，均能保证对角线车轮提供备用制动力，并保证车辆稳定性。

作为优选，所述四个压力传感器与四个车轮制动轮缸一一对应，压力传感器与对应车轮制动轮缸螺纹连接。所述四个轮速传感器与四个车轮一一对应，轮速传感器安装在对应车轮的轮轴附近。压力传感器和轮速传感器的信号可相互补偿，提高系统冗余度。

作为优选，所述踏板感觉模拟器内包括弹性元件、缸体及模拟器活塞，所述弹性元件包括两段弹簧，模拟器活塞处在缸体一端，弹簧处在缸体与模拟器活塞之间，且弹簧一端与缸体的另一端接触，弹簧另一端与模拟器活塞接触。该两段弹簧，结合第一回位弹簧，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，与传统制动系统的踏板脚感较为接近，降低了驾驶员的适应学习成本。

作为优选，所述回路模块设置在一个液压阀块内。在量产情况下，便于安装，减少安装步骤，节省人力。

一种车辆电子液压制动系统的控制方法，包括常规制动方法、失效备用制动方法、前后轴制动力分配制动方法及ABS防抱死制动方法，所述常规制动方法，第一回路控制阀及第二回路控制阀通电关闭，踏板感觉模拟器连接阀通电打开，驾驶员踩下踏板，将主缸第一液压腔内的一部分液压油推入踏板感觉模拟器，踏板感觉模拟器内的弹簧组与主缸第一液压腔的第一回位弹簧为驾驶员提供制动脚感，踏板通过踏板转角传感器测量出偏转角，发出信号，传递给电子控制单元，随后电子控制单元通过偏转角度，计算出需要产生的制动压力，并驱动高功率电动机转动，带动四柱塞偏心泵转动，液压油从储液罐经四柱塞偏心泵分成四路分别流入左前轮单向阀、右后轮单向阀、左后轮单向阀及右前轮单向阀，此时电子控制单元控制左前轮增压阀、右后轮增压阀、左后轮增压阀及右前轮增压阀断电打开，第一回路平衡阀和第二回路平衡阀断电打开，左前轮减压阀、右后轮减压阀、左后轮减压阀及右前轮减压阀断电关闭，第一路液压油通过左前轮增压阀进入左前轮制动轮缸，第二路液压油经过第一回路平衡阀及右后轮增压阀进入右后轮制动轮缸，第三路液压油经过左后轮增压阀进入左后轮制动轮缸，第四路液压油经过第二回路平衡阀及右前轮增压阀进入右前轮制动轮缸，此时液压油在轮缸内产生制动压力，对车轮进行制动，第一回路平衡阀和第二回路平衡阀平衡左前轮制动轮缸、右后轮制动轮缸、左后轮制动轮缸及右前轮制动轮缸的压力，液压油在流向输入到单向阀入口的压力相等，加之两个平衡阀的导通作用，此时的四轮轮缸内的压力基本相同，四个轮缸压力传感器为电子控制单元提供当前轮缸内压力的反馈信号，电子控制单元结合踏板的运动情况判断增、减、保压动作，对于常规制动模式下的减压而言，同时通电打开四个减压阀或同时打开不同回路的两个减压阀皆可，车轮制动轮缸内的液压油即可通过减压阀进入储液罐，对整个系统减压。

作为优选，还包括失效备用制动方法，所述失效备用制动方法，系统处于断电状态，踏板感觉模拟器连接阀断电关闭，第一回路控制阀及第二回路控制阀断电打开，左前轮增压阀、右后轮增压阀、左后轮增压阀及右前轮增压阀断电打开，第一回路平衡阀及第二回路平衡阀断电打开，左前轮减压阀、右后轮减压阀、左后轮减压阀及右前轮减压阀断电关闭，驾驶员踩下踏板，主缸第一液压腔的液压油流经第一回路控制阀，通过第一回路控制阀的液压油分为两路，第一路通过左前轮增压阀进入左前轮制动轮缸，第二路通过第一回路平衡阀及右后轮增压阀进入右后轮制动轮缸，主缸第二液压腔的液压油流经第二回路控制阀，通过第二回路控制阀的液压油也分成两路，第一路通过左后轮增压阀进入左后轮制动轮缸，第二路通过第二回路平衡阀及右前轮增压阀进入右前轮制动轮缸，产生制动力，此时高功率电动机停转，增压模块产生压力为零，左前轮单向阀、右后轮单向阀、左后轮单向阀及右前轮单向阀将第一回路及第二回路隔绝。

作为优选，还包括前后轴制动力分配制动方法，所述前后轴制动力分配制动方法，在常规制动的模式下，增加对第一回路平衡阀及第二回路平衡阀的控制，当车辆开始制动时，电子控制单元根据需求对制动力进行计算，控制第一回路平衡阀及第二回路平衡阀通电关闭 ，液压油进入左前轮制动轮缸、右后轮制动轮缸、左后轮制动轮缸及右前轮制动轮缸，随后左前轮增压阀及右前轮增压阀通电关闭，液压油至经过左后轮单向阀进入左后轮制动轮缸，液压油经过右后轮单向阀进入右后轮制动轮缸，从而使前后轴制动轮缸内压强不同，所产生的制动力也不同。

作为优选，还包括ABS防抱死制动方法，所述ABS防抱死制动方法，在常规制动模式下，当车辆需要对左前轮制动时，电子控制单元对第一回路平衡阀、右后轮增压阀、左后轮增压阀及右前轮增压阀通电关闭，此时液压油只进入左前轮制动轮缸，在左前轮产生制动力。

本发明的有益效果：（1）取消了真空助力器和高压蓄能器部件，且集成ECU和HCU于一体，减小了安装体积及重量；（2）利用传感器技术，在未加传统ABS模块的情况下，通过控制不同的阀，即可实现四种制动模式：失效备用制动、常规制动、前后轴制动力分配制动和ABS防抱死制动；（3）利用高功率电动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；（4）通过引入单向阀和平衡阀，将四个车轮轮缸之间的压力干涉作用减尽量小。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。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明在失效备用制动模式下液压油流向图；

图3为本发明在常规制动模式下液压油流向图；

图4为本发明在前后轴制动力分配模式下液压油流向图。

图中：踏板1、踏板转角传感器2、主缸活塞推杆3、主缸4、主缸第一液压腔5、储液罐6、主缸第二液压腔7、高功率电动机8、四柱塞偏心泵9、安全泄压阀10、踏板感觉模拟器连接阀11、踏板感觉模拟器12、第一回路控制阀13、第二回路控制阀14、第一回路平衡阀15、第二回路平衡阀16、左前轮单向阀17、右前轮单向阀18、右后轮单向阀19、左后轮单向阀20、左前轮增压阀21、右后轮增压阀22、左后轮增压阀23、右前轮增压阀24、左前轮减压阀25、右后轮减压阀26、左后轮减压阀27、右前轮减压阀28、左前轮缸压力传感器29、右后轮缸压力传感器30、左后轮缸压力传感器31、右前轮缸压力传感器32、左前轮轮速传感器33、右后轮轮速传感器34、左后轮轮速传感器35、右前轮轮速传感器36、左前轮制动轮缸37、右后轮制动轮缸38、左后轮制动轮缸39、右前轮制动轮缸40。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的结构和工作原理做进一步的描述：

如图1所示，一种车辆电子液压制动系统，包括电子控制单元、液压控制单元、制动操纵机构、制动主缸总成、车轮制动器总成及液压回路，所述制动操纵机构包括踏板1及踏板转角传感器2，所述踏板1与踏板转角传感器2连接；所述制动主缸总成包括主缸活塞推杆3、活塞、主缸4、储液罐6、踏板感觉模拟器12及踏板感觉模拟器连接阀11，所述主缸活塞推杆3与踏板1连接，踏板转角传感器2处在踏板1与主缸活塞推杆3之间，主缸活塞推杆3处在主缸4壳体的一端，活塞设置在主缸4内，主缸活塞推杆3与活塞之间设有第一回位弹簧，活塞将主缸内部分隔成主缸第一液压腔5与主缸第二液压腔7，活塞与主缸4壳体另一端之间设有第二回位弹簧，，主缸第一液压腔5进油口与储液罐6连接，主缸第二液压腔7进油口与储液罐6连接，所述踏板感觉模拟器12与踏板感觉模拟器连接阀11出油口连接，踏板感觉模拟器连接阀11进油口与主缸第一液压腔5出油口连接；所述车轮制动器总成包括四个车轮制动系统，在一个车轮制动系统内：车轮制动系统包括车轮制动轮缸、压力传感器及轮速传感器，所述车轮制动轮缸与压力传感器连接，车轮制动轮缸与轮速传感器连接；所述液压回路包括电机泵增压模块及回路模块，电机泵增压模块包括高功率电动机8、四柱塞偏心泵9及安全液压阀10，所述高功率电动机8与四柱塞偏心泵9通过联轴器连接，四柱塞偏心泵9进油口与储液罐6连接，所述安全泄压阀10进油口连接四柱塞偏心泵9出油口，安全泄压阀10出油口连接四柱塞偏心泵9进油口。

所述回路模块包括第一回路及第二回路，所述第一回路包括第一回路控制阀13、第一回路平衡阀15、左前轮单向阀17、右后轮单向阀19、左前轮增压阀21、右后轮增压阀22、左前轮减压阀25及右后轮减压阀26，所述第一回路控制阀13进油口与主缸第一液压腔5出油口连接，左前轮增压阀21进油口连接左前轮单向阀17出油口，左前轮单向阀17进油口连接四柱塞偏心泵9出油口，第一回路控制阀13出油口连接左前轮增压阀21进油口，左前轮增压阀21出油口连接左前轮制动轮缸37进油口，左前轮减压阀25进油口连接左前轮制动轮缸37出油口，左前轮减压阀25出油口连接储液罐6，第一回路控制阀13出油口连接第一回路平衡阀15进油口，第一回路平衡阀15出油口连接右后轮增压阀22进油口，右后轮增压阀22进油口连接右后轮单向阀19出油口，右后轮单向阀19进油口连接四柱塞偏心泵9出油口，右后轮增压阀22出油口连接右后轮制动轮缸38进油口，右后轮减压阀26进油口连接右后轮制动轮缸38出油口，右后轮减压阀26出油口连接储液罐6；所述第二回路包括第二回路控制阀14、第二回路平衡阀16、左后轮单向阀20、右前轮单向阀18、左后轮增压阀23、右前轮增压阀24、左后轮减压阀27及右前轮减压阀28，所述第二回路控制阀14进油口与主缸第二液压腔7出油口连接，左后轮增压阀23进油口连接左后轮单向阀20出油口，左后轮单向阀20进油口连接四柱塞偏心泵9出油口，第二回路控制阀14出油口连接左后轮增压阀23进油口，左后轮增压阀23出油口连接左后轮制动轮缸39进油口，左后轮减压阀27进油口连接左后轮制动轮缸39出油口，左后轮减压阀27出油口连接储液罐6，第二回路控制阀14出油口连接第二回路平衡阀16进油口，第二回路平衡阀16出油口连接右前轮增压阀24进油口，右前轮增压阀24进油口连接右前轮单向阀18出油口，右前轮单向阀18进油口连接四柱塞偏心泵9出油口，右前轮增压阀24出油口连接右前轮制动轮缸40进油口，右前轮减压阀28进油口连接右前轮制动轮缸40出油口，右前轮减压阀28出油口连接储液罐6。

所述第一回路控制阀13及第二回路控制阀14均为断电常开阀，所述第一回路平衡阀15及第二回路平衡阀16为断电常开阀，所述踏板感觉模拟器连接阀11为断电常闭阀，所述左前轮增压阀21、右后轮增压阀22、左后轮增压阀23及右前轮增压阀24为断电常开阀，所述左前轮减压阀25、右后轮减压阀26、左后轮减压阀27及右前轮减压阀28为断电常闭阀。

所述四个压力传感器与四个车轮制动轮缸一一对应，压力传感器与对应车轮制动轮缸螺纹连接，四个轮速传感器安装于四轮车轴附近，所述四个轮速传感器与四个车轮一一对应，轮速传感器安装在对应车轮的轮轴附近。

所述踏板感觉模拟器12内包括弹性元件、缸体及模拟器活塞，所述弹性元件包括两段弹簧，模拟器活塞处在缸体一端，弹簧处在缸体与模拟器活塞之间，且弹簧一端与缸体的另一端接触，弹簧另一端与模拟器活塞接触。

所述回路模块设置在一个液压阀块内。

下面结合附图和具体实施例对本发明的制动方法做进一步的描述：

如图2至图4所示，所述常规制动方法，第一回路控制阀13及第二回路控制阀14通电关闭，踏板感觉模拟器连接阀11通电打开，驾驶员踩下踏板1，将主缸第一液压腔5内的一部分液压油推入踏板感觉模拟器12，踏板感觉模拟器12内的弹簧组与主缸第一液压腔5的第一回位弹簧为驾驶员提供制动脚感，踏板1通过踏板转角传感器2测量出偏转角，发出信号，传递给电子控制单元，随后电子控制单元通过偏转角度，计算出需要产生的制动压力，并驱动高功率电动机8转动，带动四柱塞偏心泵9转动，液压油从储液罐6经四柱塞偏心泵9分成四路分别流入左前轮单向阀17、右后轮单向阀19、左后轮单向阀20及右前轮单向阀18，此时电子控制单元控制左前轮增压阀21、右后轮增压阀22、左后轮增压阀23及右前轮增压阀24断电打开，第一回路平衡阀15和第二回路平衡阀16断电打开，左前轮减压阀25、右后轮减压阀26、左后轮减压阀27及右前轮减压阀28断电关闭，第一路液压油通过左前轮增压阀21进入左前轮制动轮缸37，第二路液压油经过第一回路平衡阀15及右后轮增压阀22进入右后轮制动轮缸38，第三路液压油经过左后轮增压阀23进入左后轮制动轮缸39，第四路液压油经过第二回路平衡阀16及右前轮增压阀24进入右前轮制动轮缸40，此时液压油在轮缸内产生制动压力，对车轮进行制动，第一回路平衡阀15和第二回路平衡阀16平衡左前轮制动轮缸37、右后轮制动轮缸38、左后轮制动轮缸39及右前轮制动轮缸40的压力，液压油在流向输入到单向阀入口的压力相等，加之两个平衡阀的导通作用，此时的四轮轮缸内的压力基本相同，四个轮缸压力传感器为电子控制单元提供当前轮缸内压力的反馈信号，电子控制单元结合踏板的运动情况判断增、减、保压动作，对于常规制动模式下的减压而言，同时通电打开四个减压阀或同时打开不同回路的两个减压阀皆可，车轮制动轮缸内的液压油即可通过减压阀进入储液罐，对整个系统减压。

所述失效备用制动方法，系统处于断电状态，踏板感觉模拟器连接阀11断电关闭，第一回路控制阀13及第二回路控制阀14断电打开，左前轮增压阀21、右后轮增压阀22、左后轮增压阀23及右前轮增压阀24断电打开，第一回路平衡阀15及第二回路平衡阀16断电打开，左前轮减压阀25、右后轮减压阀26、左后轮减压阀27及右前轮减压阀28断电关闭，驾驶员踩下踏板1，主缸第一液压腔5的液压油流经第一回路控制阀13，通过第一回路控制阀13的液压油分为两路，第一路通过左前轮增压阀21进入左前轮制动轮缸37，第二路通过第一回路平衡阀15及右后轮增压阀22进入右后轮制动轮缸38，主缸第二液压腔7的液压油流经第二回路控制阀14，通过第二回路控制阀14的液压油也分成两路，第三路通过左后轮增压阀23进入左后轮制动轮缸39，第四路通过第二回路平衡阀16及右前轮增压阀24进入右前轮制动轮缸40，产生制动力，此时高功率电动机停转，增压模块产生压力为零，左前轮单向阀17、右后轮单向阀19、左后轮单向阀20及右前轮单向阀18将第一回路及第二回路隔绝。

所述前后轴制动力分配制动方法，在常规制动的模式下，增加对第一回路平衡阀15及第二回路平衡阀16的控制，当车辆开始制动时，电子控制单元根据需求对制动力进行计算，控制第一回路平衡阀15及第二回路平衡阀16通电关闭 ，液压油进入左前轮制动轮缸37、右后轮制动轮缸38、左后轮制动轮缸39及右前轮制动轮缸40，随后左前轮增压阀21及右前轮增压阀24通电关闭，液压油至经过左后轮单向阀20进入左后轮制动轮缸39，液压油经过右后轮单向阀19进入右后轮制动轮缸38，从而使前后轴制动轮缸内压强不同，所产生的制动力也不同。

所述ABS防抱死制动方法，在常规制动模式下，当车辆需要对左前轮制动时，电子控制单元对第一回路平衡阀15、右后轮增压阀22、左后轮增压阀23及右前轮增压阀24通电关闭，此时液压油只进入左前轮制动轮缸37，在左前轮产生制动力。

本实施例中，没有采用高压蓄能器作为压力源，而是利用高功率电动机配合四柱塞偏心泵，对制动轮缸进行直接建压，规避了因高压蓄能器使用寿命有限而伴随的风险。转角传感器安装于踏板上，四个压力传感器分别以螺纹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，转角传感器相对于位移传感器而言原理简单，安装方便；压力传感器和轮速传感器的信号可相互补偿，提高系统冗余度。液压回路在不影响失效交叉回路的前提下，通过控制阀来巧妙地分离前后轴液压回路，降低了再生制动下的压力控制复杂度，提升了系统可靠性。第一回路与第二回路通过四个单向阀隔绝；该四个单向阀分别以串联的形式与四个车轮制动轮缸连接，另一端以并联的形式与四柱塞偏心泵连接，在常规制动中，增压阶段四轮的制动轮缸压力能保持相等，而在同时能满足失效备用制动下的双回路保持隔离。第一回路中的左前轮制动轮缸和右后轮制动轮缸之间设置有一个第一回路平衡阀，第二回路中的右前轮制动轮缸和左后轮制动轮缸之间设置有一个第二回路平衡阀，两个阀均为断电常开阀，针对前后轴制动力分配的功能，该阀的设置能完全解耦前后轴轮缸之间的压力干涉；同时，在增压过程中且未触发ABS功能时，能使得左右车轮的轮缸压力保持一致。相比于通过传统ABS模块实现前后轴制动力分配，本发明大大降低了该功能下系统的控制难度。将电机泵增压模块、踏板感觉模拟器、电子控制单元和液压控制单元集成为一体，使安装体积得到减小，液压油泄漏的风险也得以降低。踏板与制动轮缸的分离式设计，相较于传统制动系统下的再生制动功能和ABS功能，没有踏板抖动感，且驾驶员踏板力、踏板位移与车辆制动力三者关系线性度高，优化了驾驶员制动感觉。踏板角度传感器提供的信号经过电子控制单元计算，能识别出驾驶员的制动意图，从而触发紧急制动/辅助制动等功能，提高了系统响应速度并降低制动距离，主缸与各个轮缸的液压回路相互解耦，驾驶员能够获得统一、不变的制动脚感。

Claims (8)

1.一种车辆电子液压制动系统，其特征是，包括电子控制单元、液压控制单元、制动操纵机构、制动主缸总成、车轮制动器总成及液压回路，所述制动操纵机构包括踏板及踏板转角传感器，所述踏板与踏板转角传感器连接；

所述制动主缸总成包括主缸活塞推杆、活塞、主缸、储液罐、踏板感觉模拟器及踏板感觉模拟器连接阀，所述主缸活塞推杆与踏板连接，踏板转角传感器处在踏板与主缸活塞推杆之间，主缸活塞推杆处在主缸壳体的一端，活塞设置在主缸内，主缸活塞推杆与活塞之间设有第一回位弹簧，活塞将主缸内部分隔成主缸第一液压腔与主缸第二液压腔，活塞与主缸壳体另一端之间设有第二回位弹簧，主缸第一液压腔进油口与储液罐连接，主缸第二液压腔进油口与储液罐连接，所述踏板感觉模拟器与踏板感觉模拟器连接阀出油口连接，踏板感觉模拟器连接阀进油口与主缸第一液压腔出油口连接；

所述车轮制动器总成包括四个车轮制动系统，在一个车轮制动系统内：车轮制动系统包括车轮制动轮缸、压力传感器及轮速传感器，所述车轮制动轮缸与压力传感器连接，车轮制动轮缸与轮速传感器连接；

所述液压回路包括电机泵增压模块及回路模块，电机泵增压模块包括高功率电动机、四柱塞偏心泵及安全泄压阀，所述高功率电动机与四柱塞偏心泵通过联轴器连接，四柱塞偏心泵进油口与储液罐连接，所述安全泄压阀进油口连接四柱塞偏心泵出油口，安全泄压阀出油口连接四柱塞偏心泵进油口；

所述回路模块包括第一回路及第二回路，所述第一回路包括第一回路控制阀、第一回路平衡阀、左前轮单向阀、右后轮单向阀、左前轮增压阀、右后轮增压阀、左前轮减压阀及右后轮减压阀，所述第一回路控制阀进油口与主缸第一液压腔出油口连接，左前轮增压阀进油口连接左前轮单向阀出油口，左前轮单向阀进油口连接四柱塞偏心泵出油口，第一回路控制阀出油口连接左前轮增压阀进油口，左前轮增压阀出油口连接左前轮制动轮缸，左前轮减压阀进油口连接左前轮制动轮缸，左前轮减压阀出油口连接储液罐，第一回路控制阀出油口连接第一回路平衡阀进油口，第一回路平衡阀出油口连接右后轮增压阀进油口，右后轮增压阀进油口连接右后轮单向阀出油口，右后轮单向阀进油口连接四柱塞偏心泵出油口，右后轮增压阀出油口连接右后轮制动轮缸，右后轮减压阀进油口连接右后轮制动轮缸，右后轮减压阀出油口连接储液罐；

所述第二回路包括第二回路控制阀、第二回路平衡阀、左后轮单向阀、右前轮单向阀、左后轮增压阀、右前轮增压阀、左后轮减压阀及右前轮减压阀，所述第二回路控制阀进油口与主缸第二液压腔出油口连接，左后轮增压阀进油口连接左后轮单向阀出油口，左后轮单向阀进油口连接四柱塞偏心泵出油口，第二回路控制阀出油口连接左后轮增压阀进油口，左后轮增压阀出油口连接左后轮制动轮缸，左后轮减压阀进油口连接左后轮制动轮缸，左后轮减压阀出油口连接储液罐，第二回路控制阀出油口连接第二回路平衡阀进油口，第二回路平衡阀出油口连接右前轮增压阀进油口，右前轮增压阀进油口连接右前轮单向阀出油口，右前轮单向阀进油口连接四柱塞偏心泵出油口，右前轮增压阀出油口连接右前轮制动轮缸，右前轮减压阀进油口连接右前轮制动轮缸，右前轮减压阀出油口连接储液罐；

四个所述压力传感器与四个车轮制动轮缸一一对应，压力传感器与对应车轮制动轮缸螺纹连接，四个所述轮速传感器与四个车轮一一对应，轮速传感器安装在对应车轮的轮轴附近。

2.根据权利要求1所述的一种车辆电子液压制动系统，其特征是，所述第一回路控制阀及第二回路控制阀均为断电常开阀，所述第一回路平衡阀及第二回路平衡阀为断电常开阀，所述踏板感觉模拟器连接阀为断电常闭阀，所述左前轮增压阀、右后轮增压阀、左后轮增压阀及右前轮增压阀为断电常开阀，所述左前轮减压阀、右后轮减压阀、左后轮减压阀及右前轮减压阀为断电常闭阀。

3.根据权利要求1所述的一种车辆电子液压制动系统，其特征是，所述踏板感觉模拟器内包括弹性元件、缸体及模拟器活塞，所述弹性元件包括两段弹簧，模拟器活塞处在缸体一端，弹簧处在缸体与模拟器活塞之间，且弹簧一端与缸体的另一端接触，弹簧另一端与模拟器活塞接触。

4.根据权利要求1所述的一种车辆电子液压制动系统，其特征是，所述回路模块设置在一个液压阀块内。

5.一种车辆电子液压制动系统的制动方法，其特征是，包括常规制动方法，所述常规制动方法，第一回路控制阀及第二回路控制阀通电关闭，踏板感觉模拟器连接阀通电打开，驾驶员踩下踏板，将主缸第一液压腔内的一部分液压油推入踏板感觉模拟器，踏板感觉模拟器内的弹簧组与主缸第一液压腔的第一回位弹簧为驾驶员提供制动脚感，踏板通过踏板转角传感器测量出偏转角，发出信号，传递给电子控制单元，随后电子控制单元通过偏转角度，计算出需要产生的制动压力，并驱动高功率电动机转动，带动四柱塞偏心泵转动，液压油从储液罐经四柱塞偏心泵分成四路分别流入左前轮单向阀、右后轮单向阀、左后轮单向阀及右前轮单向阀，此时电子控制单元控制左前轮增压阀、右后轮增压阀、左后轮增压阀及右前轮增压阀断电打开，第一回路平衡阀和第二回路平衡阀断电打开，左前轮减压阀、右后轮减压阀、左后轮减压阀及右前轮减压阀断电关闭，第一路液压油通过左前轮增压阀进入左前轮制动轮缸，第二路液压油经过第一回路平衡阀及右后轮增压阀进入右后轮制动轮缸，第三路液压油经过左后轮增压阀进入左后轮制动轮缸，第四路液压油经过第二回路平衡阀及右前轮增压阀进入右前轮制动轮缸，此时液压油在轮缸内产生制动压力，对车轮进行制动，第一回路平衡阀和第二回路平衡阀平衡左前轮制动轮缸、右后轮制动轮缸、左后轮制动轮缸及右前轮制动轮缸的压力，液压油在流向输入到单向阀入口的压力相等，加之两个平衡阀的导通作用，此时的四轮轮缸内的压力基本相同，四个压力传感器为电子控制单元提供当前轮缸内压力的反馈信号，电子控制单元结合踏板的运动情况判断增、减、保压动作，对于常规制动模式下的减压而言，同时通电打开四个减压阀或同时打开不同回路的两个减压阀皆可，车轮制动轮缸内的液压油即可通过减压阀进入储液罐，对整个系统减压。

6.根据权利要求5所述的一种车辆电子液压制动系统的制动方法，其特征是，还包括失效备用制动方法，所述失效备用制动方法，当系统处于断电状态，踏板感觉模拟器连接阀断电关闭，第一回路控制阀及第二回路控制阀断电打开，左前轮增压阀、右后轮增压阀、左后轮增压阀及右前轮增压阀断电打开，第一回路平衡阀及第二回路平衡阀断电打开，左前轮减压阀、右后轮减压阀、左后轮减压阀及右前轮减压阀断电关闭，驾驶员踩下踏板，主缸第一液压腔的液压油流经第一回路控制阀，通过第一回路控制阀的液压油分为两路，第一路通过左前轮增压阀进入左前轮制动轮缸，第二路通过第一回路平衡阀及右后轮增压阀进入右后轮制动轮缸，主缸第二液压腔的液压油流经第二回路控制阀，通过第二回路控制阀的液压油也分成两路，第三路通过左后轮增压阀进入左后轮制动轮缸，第四路通过第二回路平衡阀及右前轮增压阀进入右前轮制动轮缸，产生制动力，此时高功率电动机停转，增压模块产生压力为零，左前轮单向阀、右后轮单向阀、左后轮单向阀及右前轮单向阀将第一回路及第二回路隔绝。

7.根据权利要求5或6所述的一种车辆电子液压制动系统的制动方法，其特征是，还包括前后轴制动力分配制动方法，所述前后轴制动力分配制动方法，在常规制动的模式下，增加对第一回路平衡阀及第二回路平衡阀的控制，当车辆开始制动时，电子控制单元根据需求对制动力进行计算，控制第一回路平衡阀及第二回路平衡阀通电关闭，液压油进入左前轮制动轮缸、右后轮制动轮缸、左后轮制动轮缸及右前轮制动轮缸，随后左前轮增压阀及右前轮增压阀通电关闭，液压油至经过左后轮单向阀进入左后轮制动轮缸，液压油经过右后轮单向阀进入右后轮制动轮缸，从而使前后轴制动轮缸内压强不同，所产生的制动力也不同。

8.根据权利要求7所述的一种车辆电子液压制动系统的制动 方法，其特征是，还包括ABS防抱死制动方法，所述ABS防抱死制动方法，在常规制动模式下，当车辆需要对左前轮制动时，电子控制单元对第一回路平衡阀、右后轮增压阀、左后轮增压阀及右前轮增压阀通电关闭，此时液压油只进入左前轮制动轮缸，在左前轮产生制动力。

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