CN112141066A - 新能源汽车集成电控制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源汽车集成电控制动系统，包括有储液壶、制动主缸、主动缸、踏板感觉模拟器、制动轮缸和电控单元，其中储液壶上连接有第一输液管路、第二输液管路和第三输液管路，储液壶通过第一输液管路分别与主动缸和制动轮缸相连通，储液壶通过第二输液管路和第三输液管路与制动主缸相连通，制动主缸通过第四输液管路分别与踏板感觉模拟器和制动轮缸相连通，制动主缸通过第五输液管路分别与主动缸和制动轮缸相连通，主动缸上装配有电机，电机与电控单元相连接并由电控单元控制工作。有益效果：具备主动制动、失效备份和制动能量回收等功能，还能有效集成电子稳定程序、自适应巡航控制等主动控制技术，实现车辆智能化控制。

Description

新能源汽车集成电控制动系统

技术领域

本发明涉及一种电控制动系统，特别涉及一种新能源汽车集成电控制动系统。

背景技术

目前，随着汽车电动化与智能化的发展，对制动系统的响应速度、主动增压能力提出了新要求。传统的真空助力制动系统依赖发动机提供真空源，而电动汽车由于没有发动机需要另设真空泵提供真空源，使得系统集成度变低并且成本增加；另外智能汽车驾驶辅助系统如AEB、ACC等要求制动系统具备主动制动能力，电动汽车则要求制动系统具备再生制动能力；由于传统真空助力制动系统不能实现线控制动，难以满足未来智能电动汽车的需求，因此逐渐被电控液压制动系统取代。

目前主流的电控助力制动系统如博世iBooster一代、iBooster二代、日立公司e-ACT，其不改变原有液压系统，利于实车改装，可以与ESP或主动蓄能器协调实现一定程度的制动能量回收功能。然而，电动助力制动系统集成度不高，制动能量回收能力有限，且Ebooster失效时，ESP单独工作连续建压能力不足。此外一些采用完全解耦方案的电子液压制动系统通常设计成分体结构，包括电机与传动机构总成、主缸总成、踏板感觉模拟器总成、液压控制单元HCU等，这种分体结构导致系统复杂、液压管路布置困难且在实车上安装不便。

发明内容

本发明的目的是为了解决当前电控制动系统再生制动能力不足，集成度不高等问题而提供的一种新能源汽车集成电控制动系统。

本发明提供的新能源汽车集成电控制动系统包括有储液壶、制动主缸、主动缸、踏板感觉模拟器、制动轮缸和电控单元，其中储液壶上连接有第一输液管路、第二输液管路和第三输液管路，储液壶通过第一输液管路分别与主动缸和制动轮缸相连通，储液壶通过第二输液管路和第三输液管路与制动主缸相连通，制动主缸通过第四输液管路分别与踏板感觉模拟器和制动轮缸相连通，制动主缸通过第五输液管路分别与主动缸和制动轮缸相连通，主动缸上装配有电机，电机与电控单元相连接并由电控单元控制工作。

制动轮缸设置有四个，分别为第一制动轮缸、第二制动轮缸、第三制动轮缸和第四制动轮缸，第一制动轮缸、第二制动轮缸、第三制动轮缸和第四制动轮缸并列设置，储液壶上连接的第一输液管路分为三个支路，分别为第一支路、第二支路和第三支路，其中第一支路分别与第一制动轮缸和第二制动轮缸相连通，第一支路上装配有第一电磁阀，第一电磁阀为出液阀，第一电磁阀装配在第一制动轮缸和第二制动轮缸之间，第二支路与主动缸相连通，第三支路分别与第三制动轮缸和第四制动轮缸相连通，第三支路上装配有第二电磁阀，第二电磁阀为出液阀，第二电磁阀装配在第三制动轮缸和第四制动轮缸之间，第一电磁阀和第二电磁阀均与电控单元相连接并由电控单元控制工作。

制动主缸的内腔中设置有第一活塞和第二活塞，其中第一活塞和第二活塞之间为第一工作腔，第一工作腔内设置有第一回位弹簧，第一工作腔通过第二输液管路与储液壶相连通，第二活塞和制动主缸前端的内壁之间形成为第二工作腔，第二工作腔内设置有第二回位弹簧，第二工作腔通过第三输液管路与储液壶相连通，第一活塞上还连接有踏板推杆，踏板推杆的外端设置有制动踏板，踏板推杆上装配有踏板行程传感器，踏板行程传感器与电控单元相连接，踏板行程传感器能够把采集的数据实时传输给电控单元。

制动主缸中的第一工作腔通过第四输液管路分别与踏板感觉模拟器、第一制动轮缸和第二制动轮缸相连通，第四输液管路与踏板感觉模拟器的连接管路上装配有第三电磁阀，第三电磁阀为常闭式开关阀，断电状态下处于常闭状态，第三电磁阀的两侧连接有第一旁通管，第一旁通管上装配有第一单向阀，第三电磁阀与电控单元相连接并由电控单元控制工作，第四输液管路与第一制动轮缸和第二制动轮缸的连接管路上装配有第四电磁阀，第四电磁阀为常开式开关阀，断电状态下第四电磁阀处于常开状态，第四电磁阀与第一制动轮缸之间的连接管路上装配有第五电磁阀，第五电磁阀为进液阀，第五电磁阀为常开式线性阀，第五电磁阀两侧的管路上还连接有第二旁通管，第二旁通管上装配有第二单向阀，第四电磁阀与第二制动轮缸之间的连接管路上设置有第六电磁阀，第六电磁阀为进液阀，第六电磁阀为常开式线性阀，第六电磁阀两侧的管路上连接有第三旁通管，第三旁通管上设置有第三单向阀，第五电磁阀与第一制动轮缸之间的连接管路还通过管路与第一输液管路上的第一支管相连接，连接管路上装配有第七电磁阀，第七电磁阀为出液阀，第七电磁阀为常闭式线性阀，第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀和第七电磁阀均与电控单元相连接并由电控单元控制工作。

制动主缸中的第二工作腔通过第五输液管路分别与主动缸、第三制动轮缸和第四制动轮缸相连通，第五输液管路靠近制动主缸的位置处装配有第一液压传感器和第八电磁阀，第八电磁阀为常开式开关阀，断电状态下，第八电磁阀处于常开状态，第一液压传感器与电控单元连接，第一液压传感器能够把采集的数据实时传输给电控单元，第八电磁阀与主动缸之间的管路上装配有第九电磁阀，第九电磁阀为吸入阀，第九电磁阀为常闭式开关阀，断电状态下，第九电磁阀处于常闭状态，第九电磁阀与主动缸之间的连接管路通过管路与第一输液管路上的第二支路相连通，连通管路上装配有第四单向阀，第八电磁阀与第三制动轮缸之间的第五输液管路上装配有第十电磁阀，第十电磁阀为进液阀，第十电磁阀为常开式线性阀，第十电磁阀两侧的管路上设置有第四旁通管，第四旁通管上装配有第五单向阀，第八电磁阀与第四制动轮缸之间的第五输液管路上装配有第十一电磁阀，第十一电磁阀为进液阀，第十一电磁阀为常开式线性阀，第十一电磁阀两侧的管路上设置有第五旁通管，第五旁通管上装配有第六单向阀，第十一电磁阀与第四制动轮缸之间的第五输液管路通过管路与第一输液管路上的第三支路相连通，连通管路上设置有第十二电磁阀，第十二电磁阀为出液阀，第十二电磁阀为常闭式线性阀，第八电磁阀、第九电磁阀、第十电磁阀、第十一电磁阀和第十二电磁阀均与电控单元相连接并由电控单元控制工作。

踏板感觉模拟器的内腔中装配有第三活塞，第三活塞与踏板感觉模拟器内腔底壁之间的工作腔中装配有第三回位弹簧。

主动缸上连接的电机为永磁同步电机，电机的转子处装配有转角传感器，转角传感器与电控单元相连接，转角传感器能够将转子位置实时传输给电控单元，主动缸的内腔中装配有滚珠丝杠副，电机输出轴与滚珠丝杠副中的丝杠固连，滚珠丝杠副上的螺母与主动缸内腔中的第四活塞加工为一体结构，第四活塞与主动缸内壁之间形成第三工作腔，第三工作腔连接有第二液压传感器，第二液压传感器与电控单元相连接，第二液压传感器用于测量第三工作腔中的液压，第二液压传感器能够将第三工作腔中的液压数据实时传输给电控单元，第三工作腔通过管路与第四输液管路相连通，连通管路上装配有第十三电磁阀，第十三电磁阀为吸入阀，第十三电磁阀为常闭式开关阀，断电状态下，第十三电磁阀处于常闭状态，第十三电磁阀与电控单元相连接并由电控单元控制工作。

电控单元为ECU。

上述的第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀、第九电磁阀、第十电磁阀、第十一电磁阀、第十二电磁阀、第十三电磁阀、电机、踏板行程传感器、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第五单向阀、第六单向阀、第一液压传感器、转角传感器、第二液压传感器和电控单元均为现有设备的组装，因此，具体型号和规格没有进行赘述。

本发明的工作原理如下：

本发明提供的新能源汽车集成电控制动系统，包括有常规制动、主动制动、再生制动和失效备份四种工作模式。具体如下所述：

一、常规制动模式：

当系统处于常规制动模式时，第四电磁阀和第八电磁阀通电关闭，第三电磁阀通电打开。驾驶员踩下制动踏板，通过踏板推杆推动制动主缸中的第一活塞，使制动主缸中第一工作腔中的液压油通过第三电磁阀作用于踏板感觉模拟器中的第三活塞。制动主缸中的第一回位弹簧和第二回位弹簧以及踏板感觉模拟器中的第三回位弹簧共同模拟踏板感觉。

与此同时，踏板行程传感器检测到踏板推杆的位移并实时传输给电控单元，电控单元中运行控制算法并控制电机工作，电机转子通过滚珠丝杠副驱动主动缸中的第四活塞向下运动。第九电磁阀和第十三电磁阀通电打开，主动缸中第三工作腔中的液压油经过第九电磁阀后分别通过第十电磁阀和第十一电磁阀进入第三制动轮缸和第四制动轮缸；同时主动缸中第三工作腔中的液压油经过第十三电磁阀后分别通过第五电磁阀和第六电磁阀进入第一制动轮缸和第二制动轮缸。至此完成制动系统基础增压。此过程驾驶踏板力最终作用于踏板感觉模拟器，电机助力最终作用于第一制动轮缸、第二制动轮缸、第三制动轮缸和第四制动轮缸，实现了驾驶员踏板力与电机助力的完全解耦。

驾驶员松开制动踏板，制动主缸中第一活塞通过第一回位弹簧回位，踏板感觉模拟器中的第三活塞通过第三回位弹簧回位。主动缸中的第四活塞通过电机反转回位。

二、主动制动模式：

在驾驶员未踩下制动踏板时，如果车载环境感知传感器(如测速传感器、测距传感器、摄像头、雷达等)测量得知车辆与前方障碍物距离过短，电控单元接收到信息并判断必须采取制动措施防止发生碰撞或其他危险工况时，电子液压系统进入主动制动模式。

主动制动模式下，电控单元对其他车载传感器传递的信号进行分析，判断车辆所需的主动制动力，通过控制电路控制电机运转。电机转子通过主动缸中的滚珠丝杠副驱动第四活塞向下运动。第九电磁阀和第十三电磁阀通电打开，主动缸中的第三工作腔中的液压油经过第九电磁阀后分别通过第十电磁阀和第十一电磁阀进入第三制动轮缸和第四制动轮缸；同时主动缸中第三工作腔中的液压油经过第十三电磁阀后分别通过第五电磁阀和第六电磁阀进入第一制动轮缸和第二制动轮缸，从而实现线控化的主动制动。

在主动制动模式下，一旦电控单元接收到踏板行程传感器的信号，系统立即切换为常规制动模式。

三、再生制动模式：

再生制动模式下，车辆制动力将部分或完全由新能源汽车反拖驱动电机提供，因此只需集成电控制动系统提供一定的制动力。车辆的整车控制单元计算再生制动需求并将期望的制动轮缸压力发送给电控单元。电控单元通过控制电路控制电机运转。电机转子通过滚珠丝杠副驱动主动缸中的第四活塞向下运动。第九电磁阀和第十三电磁阀通电打开，主动缸中第三工作腔中的液压油经过第九电磁阀后分别通过第十电磁阀和第十一电磁阀进入第三制动轮缸和第四制动轮缸；同时第三工作腔中的液压油经过第十三电磁阀后分别通过第五电磁阀和第六电磁阀进入第一制动轮缸和第二制动轮缸。由于本发明提供的集成电控制动系统实现了驾驶员踏板力与电机助力的完全解耦，此过程驾驶踏板力作用于踏板感觉模拟器，电机助力作用于第一制动轮缸、第二制动轮缸、第三制动轮缸和第四制动轮缸，再生制动不会影响驾驶员的踏板脚感。

四、失效备份模式：

按照相关要求，制动系统失效或者某些制动部件发生故障时，制动系统仍要保证能够产生一定的制动强度以保证安全性和可靠性。

本发明提供的新能源汽车集成电控制动系统在电机或某个传动件发生故障时，所有电磁阀处于断电状态，其中第四电磁阀和第八电磁阀处于断电常开状态，第三电磁阀处于断电关闭状态，第九电磁阀和第十三电磁阀处于断电常闭状态。驾驶员可以通过踩制动踏板推动踏板推杆作用于制动主缸，使制动主缸中第一工作腔中的液压油经过第四电磁阀然后分别通过第五电磁阀和第六电磁阀流入第一制动轮缸和第二制动轮缸；同时制动主缸中第二工作腔中的液压油经过第八电磁阀然后分别通过第十电磁阀和第十一电磁阀流入第三制动轮缸和第四制动轮缸。即在失效模式下驾驶员仍能通过踩制动踏板实现一定程度的制动，实现失效备份功能。驾驶员松开制动踏板时，第一制动轮缸、第二制动轮缸、第三制动轮缸和第四制动轮缸中的液压油原路返回制动主缸。

本发明的有益效果：

本发明提供的新能源汽车集成电控制动系统将传统真空助力器、电动真空泵、制动主缸以及踏板感觉模拟器的功能集成为一体式执行器；与传统电子液压制动系统相比，结构紧凑集成度高，体积小重量轻；由于是完全解耦的系统，能够实现最大程度的制动能量回收，并且不影响驾驶员脚感；常规制动模式下采用踏板感觉模拟器模拟踏板感觉，保证驾驶员具有与传统真空助力制动系统相近的踏板感觉；采用电机驱动和滚珠丝杠传动，把电机的转动输出转化为平动输出，传动比大，传动效率高且结构紧凑；本发明能够实现压力精确控制，响应迅速，能够在短时间内建立足够的制动压力。具备主动制动、失效备份和制动能量回收等功能，还能有效集成电子稳定程序(ESP)、自适应巡航控制(ACC)等主动控制技术，实现车辆智能化控制。

附图说明

图1为本发明所述制动系统整体结构示意图。

图2为本发明所述电控单元连接关系框图。

上图中的标注如下：

1、储液壶 2、制动主缸 3、主动缸 4、踏板感觉模拟器 5、电控单元

6、第一输液管路 7、第二输液管路 8、第三输液管路 9、第四输液管路

10、第五输液管路 11、电机 12、第一制动轮缸 13、第二制动轮缸

14、第三制动轮缸 15、第四制动轮缸 16、第一支路 17、第二支路

18、第三支路 19、第一电磁阀 20、第二电磁阀 21、第一活塞

22、第二活塞 23、第一工作腔 24、第一回位弹簧 25、第二工作腔

26、第二回位弹簧 27、踏板推杆 28、制动踏板 29、踏板行程传感器

30、第三电磁阀 31、第一旁通管 32、第一单向阀 33、第四电磁阀

34、第五电磁阀 35、第二旁通管 36、第二单向阀 37、第六电磁阀

38、第三旁通管 39、第三单向阀 40、第七电磁阀 41、第一液压传感器

42、第八电磁阀 43、第九电磁阀 44、第四单向阀 45、第十电磁阀

46、第四旁通管 47、第五单向阀 48、第十一电磁阀 49、第五旁通管

50、第六单向阀 51、第十二电磁阀 52、第三活塞 53、第三回位弹簧

54、转角传感器 55、滚珠丝杠副 56、第四活塞 57、第三工作腔

58、第二液压传感器 59、第十三电磁阀。

具体实施方式

请参阅图1至图2所示：

本发明提供的新能源汽车集成电控制动系统包括有储液壶1、制动主缸2、主动缸3、踏板感觉模拟器4、制动轮缸和电控单元5，其中储液壶1上连接有第一输液管路6、第二输液管路7和第三输液管路8，储液壶1通过第一输液管路6分别与主动缸3和制动轮缸相连通，储液壶1通过第二输液管路7和第三输液管路8与制动主缸2相连通，制动主缸2通过第四输液管路9分别与踏板感觉模拟器4和制动轮缸相连通，制动主缸2通过第五输液管路10分别与主动缸3和制动轮缸相连通，主动缸3上装配有电机11，电机11与电控单元5相连接并由电控单元5控制工作。

制动轮缸设置有四个，分别为第一制动轮缸12、第二制动轮缸13、第三制动轮缸14和第四制动轮缸15，第一制动轮缸12、第二制动轮缸13、第三制动轮缸14和第四制动轮缸15并列设置，储液壶1上连接的第一输液管路6分为三个支路，分别为第一支路16、第二支路17和第三支路18，其中第一支路16分别与第一制动轮缸12和第二制动轮缸13相连通，第一支路16上装配有第一电磁阀19，第一电磁阀19为出液阀，第一电磁阀19装配在第一制动轮缸12和第二制动轮缸13之间，第二支路17与主动缸3相连通，第三支路18分别与第三制动轮缸14和第四制动轮缸15相连通，第三支路18上装配有第二电磁阀20，第二电磁阀20为出液阀，第二电磁阀20装配在第三制动轮缸14和第四制动轮缸15之间，第一电磁阀19和第二电磁阀20均与电控单元5相连接并由电控单元5控制工作。

制动主缸2的内腔中设置有第一活塞21和第二活塞22，其中第一活塞21和第二活塞22之间为第一工作腔23，第一工作腔23内设置有第一回位弹簧24，第一工作腔23通过第二输液管路7与储液壶1相连通，第二活塞22和制动主缸2前端的内壁之间形成为第二工作腔25，第二工作腔25内设置有第二回位弹簧26，第二工作腔25通过第三输液管路8与储液壶1相连通，第一活塞21上还连接有踏板推杆27，踏板推杆27的外端设置有制动踏板28，踏板推杆27上装配有踏板行程传感器29，踏板行程传感器29与电控单元5相连接，踏板行程传感器29能够把采集的数据实时传输给电控单元5。

制动主缸2中的第一工作腔23通过第四输液管路9分别与踏板感觉模拟器4、第一制动轮缸12和第二制动轮缸13相连通，第四输液管路9与踏板感觉模拟器4的连接管路上装配有第三电磁阀30，第三电磁阀30为常闭式开关阀，断电状态下处于常闭状态，第三电磁阀30的两侧连接有第一旁通管31，第一旁通管31上装配有第一单向阀32，第三电磁阀30与电控单元5相连接并由电控单元5控制工作，第四输液管路9与第一制动轮缸12和第二制动轮缸13的连接管路上装配有第四电磁阀33，第四电磁阀33为常开式开关阀，断电状态下第四电磁阀33处于常开状态，第四电磁阀33与第一制动轮缸12之间的连接管路上装配有第五电磁阀34，第五电磁阀34为进液阀，第五电磁阀34为常开式线性阀，第五电磁阀34两侧的管路上还连接有第二旁通管35，第二旁通管35上装配有第二单向阀36，第四电磁阀33与第二制动轮缸13之间的连接管路上设置有第六电磁阀37，第六电磁阀37为进液阀，第六电磁阀37为常开式线性阀，第六电磁阀37两侧的管路上连接有第三旁通管38，第三旁通管38上设置有第三单向阀39，第五电磁阀34与第一制动轮缸12之间的连接管路还通过管路与第一输液管路6上的第一支管16相连接，连接管路上装配有第七电磁阀40，第七电磁阀40为出液阀，第七电磁阀40为常闭式线性阀，第四电磁阀33、第五电磁阀34、第六电磁阀37和第七电磁阀40均与电控单元5相连接并由电控单元5控制工作。

制动主缸2中的第二工作腔25通过第五输液管路10分别与主动缸3、第三制动轮缸14和第四制动轮缸15相连通，第五输液管路10靠近制动主缸2的位置处装配有第一液压传感器41和第八电磁阀42，第八电磁阀42为常开式开关阀，断电状态下，第八电磁阀42处于常开状态，第一液压传感器41与电控单元5连接，第一液压传感器41能够把采集的数据实时传输给电控单元5，第八电磁阀42与主动缸3之间的管路上装配有第九电磁阀43，第九电磁阀43为吸入阀，第九电磁阀43为常闭式开关阀，断电状态下，第九电磁阀43处于常闭状态，第九电磁阀43与主动缸3之间的连接管路通过管路与第一输液管路6上的第二支路17相连通，连通管路上装配有第四单向阀44，第八电磁阀42与第三制动轮缸14之间的第五输液管路10上装配有第十电磁阀45，第十电磁阀45为进液阀，第十电磁阀45为常开式线性阀，第十电磁阀45两侧的管路上设置有第四旁通管46，第四旁通管46上装配有第五单向阀47，第八电磁阀42与第四制动轮缸15之间的第五输液管路10上装配有第十一电磁阀48，第十一电磁阀48为进液阀，第十一电磁阀48为常开式线性阀，第十一电磁阀48两侧的管路上设置有第五旁通管49，第五旁通管49上装配有第六单向阀50，第十一电磁阀48与第四制动轮缸15之间的第五输液管路10通过管路与第一输液管路6上的第三支路18相连通，连通管路上设置有第十二电磁阀51，第十二电磁阀51为出液阀，第十二电磁阀51为常闭式线性阀，第八电磁阀42、第九电磁阀43、第十电磁阀45、第十一电磁阀48和第十二电磁阀51均与电控单元5相连接并由电控单元5控制工作。

踏板感觉模拟器4的内腔中装配有第三活塞52，第三活塞52与踏板感觉模拟器4内腔底壁之间的工作腔中装配有第三回位弹簧53。

主动缸3上连接的电机11为永磁同步电机，电机11的转子处装配有转角传感器54，转角传感器54与电控单元5相连接，转角传感器54能够将转子位置实时传输给电控单元5，主动缸3的内腔中装配有滚珠丝杠副55，电机11输出轴与滚珠丝杠副55中的丝杠固连，滚珠丝杠副55上的螺母与主动缸3内腔中的第四活塞56加工为一体结构，第四活塞56与主动缸3内壁之间形成第三工作腔57，第三工作腔57连接有第二液压传感器58，第二液压传感器58与电控单元5相连接，第二液压传感器58用于测量第三工作腔57中的液压，第二液压传感器58能够将第三工作腔57中的液压数据实时传输给电控单元5，第三工作腔57通过管路与第四输液管路9相连通，连通管路上装配有第十三电磁阀59，第十三电磁阀59为吸入阀，第十三电磁阀59为常闭式开关阀，断电状态下，第十三电磁阀59处于常闭状态，第十三电磁阀59与电控单元5相连接并由电控单元5控制工作。

电控单元5为ECU。

上述的第一电磁阀19、第二电磁阀20、第三电磁阀30、第四电磁阀33、第五电磁阀34、第六电磁阀37、第七电磁阀40、第八电磁阀42、第九电磁阀43、第十电磁阀45、第十一电磁阀48、第十二电磁阀51、第十三电磁阀59、电机11、踏板行程传感器29、第一单向阀32、第二单向阀36、第三单向阀39、第四单向阀44、第五单向阀47、第六单向阀50、第一液压传感器41、转角传感器54、第二液压传感器58和电控单元5均为现有设备的组装，因此，具体型号和规格没有进行赘述。

本发明的工作原理如下：

本发明提供的新能源汽车集成电控制动系统，包括有常规制动、主动制动、再生制动、失效备份四种工作模式。具体如下所述：

一、常规制动模式：

当系统处于常规制动模式时，第四电磁阀33和第八电磁阀42通电关闭，第三电磁阀30通电打开。驾驶员踩下制动踏板28，通过踏板推杆27推动制动主缸2中的第一活塞21，使制动主缸2中第一工作腔23中的液压油通过第三电磁阀30作用于踏板感觉模拟器4中的第三活塞52。制动主缸2中的第一回位弹簧24和第二回位弹簧26以及踏板感觉模拟器4中的第三回位弹簧53共同模拟踏板感觉。

与此同时，踏板行程传感器29检测到踏板推杆27的位移并实时传输给电控单元5，电控单元5中运行控制算法并控制电机11工作，电机11转子通过滚珠丝杠副55驱动主动缸3中的第四活塞56向下运动。第九电磁阀43和第十三电磁阀59通电打开，主动缸3中第三工作腔57中的液压油经过第九电磁阀43后分别通过第十电磁阀45和第十一电磁阀48进入第三制动轮缸14和第四制动轮缸15；同时主动缸3中第三工作腔57中的液压油经过第十三电磁阀59后分别通过第五电磁阀34和第六电磁阀37进入第一制动轮缸12和第二制动轮缸13。至此完成制动系统基础增压。此过程驾驶踏板力最终作用于踏板感觉模拟器4，电机11助力最终作用于第一制动轮缸12、第二制动轮缸13、第三制动轮缸14和第四制动轮缸15，实现了驾驶员踏板力与电机助力的完全解耦。

驾驶员松开制动踏板28，制动主缸2中第一活塞21通过第一回位弹簧24回位，踏板感觉模拟器4中的第三活塞52通过第三回位弹簧53回位。主动缸3中的第四活塞56通过电机11反转回位。

二、主动制动模式：

在驾驶员未踩下制动踏板28时，如果车载环境感知传感器(如测速传感器、测距传感器、摄像头、雷达等)测量得知车辆与前方障碍物距离过短，电控单元5接收到信息并判断必须采取制动措施防止发生碰撞或其他危险工况时，集成电控制动系统进入主动制动模式。

主动制动模式下，电控单元5对其他车载传感器传递的信号进行分析，判断车辆所需的主动制动力，通过控制电路控制电机11运转。电机11转子通过主动缸3中的滚珠丝杠副55驱动第四活塞56向下运动。第九电磁阀43和第十三电磁阀45通电打开，主动缸3中的第三工作腔57中的液压油经过第九电磁阀43后分别通过第十电磁阀45和第十一电磁阀48进入第三制动轮缸14和第四制动轮缸15；同时主动缸3中第三工作腔57中的液压油经过第十三电磁阀59后分别通过第五电磁阀34和第六电磁阀37进入第一制动轮缸12和第二制动轮缸13，从而实现线控化的主动制动。

在主动制动模式下，一旦电控单元5接收到踏板行程传感器29的信号，系统立即切换为常规制动模式。

三、再生制动模式：

再生制动模式下，车辆制动力将部分或完全由反拖新能源汽车的驱动电机提供，因此只需集成电控制动系统提供一定的制动力。车辆的整车控制单元计算再生制动需求并将期望的制动轮缸压力发送给电控单元5。电控单元5通过控制电路控制电机11运转。电机11转子通过滚珠丝杠副55驱动主动缸3中的第四活塞56向下运动。第九电磁阀43和第十三电磁阀59通电打开，主动缸3中第三工作腔57中的液压油经过第九电磁阀43后分别通过第十电磁阀45和第十一电磁阀48进入第三制动轮缸14和第四制动轮缸15；同时第三工作腔57中的液压油经过第十三电磁阀59后分别通过第五电磁阀34和第六电磁阀37进入第一制动轮缸12和第二制动轮缸13。由于本发明提供的集成电控制动系统实现了驾驶员踏板力与电机11助力的完全解耦，此过程驾驶踏板力作用于踏板感觉模拟器4，电机11助力作用于第一制动轮缸12、第二制动轮缸13、第三制动轮缸14和第四制动轮缸15，再生制动不会影响驾驶员的踏板脚感。

四、失效备份模式：

按照相关要求，制动系统失效或者某些制动部件发生故障时，制动系统仍要保证能够产生一定的制动强度以保证安全性和可靠性。

本发明提供的新能源汽车集成电控制动系统在电机11或某个传动件发生故障时，所有电磁阀处于断电状态，其中第四电磁阀33和第八电磁阀42处于断电常开状态，第三电磁阀30处于断电关闭状态，第九电磁阀43和第十三电磁阀59处于断电常闭状态。驾驶员可以通过踩制动踏板28推动踏板推杆27作用于制动主缸2，使制动主缸2中第一工作腔23中的液压油经过第四电磁阀33然后分别通过第五电磁阀34和第六电磁阀37流入第一制动轮缸12和第二制动轮缸13；同时制动主缸2中第二工作腔25中的液压油经过第八电磁阀42然后分别通过第十电磁阀45和第十一电磁阀48流入第三制动轮缸14和第四制动轮缸15。即在失效模式下驾驶员仍能通过踩制动踏板28实现一定程度的制动，实现失效备份功能。驾驶员松开制动踏板28时，第一制动轮缸12、第二制动轮缸13、第三制动轮缸14和第四制动轮缸15中的液压油原路返回制动主缸2。

Claims (8)

1.一种新能源汽车集成电控制动系统，其特征在于：包括有储液壶、制动主缸、主动缸、踏板感觉模拟器、制动轮缸和电控单元，其中储液壶上连接有第一输液管路、第二输液管路和第三输液管路，储液壶通过第一输液管路分别与主动缸和制动轮缸相连通，储液壶通过第二输液管路和第三输液管路与制动主缸相连通，制动主缸通过第四输液管路分别与踏板感觉模拟器和制动轮缸相连通，制动主缸通过第五输液管路分别与主动缸和制动轮缸相连通，主动缸上装配有电机，电机与电控单元相连接并由电控单元控制工作。

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车集成电控制动系统，其特征在于：所述的制动轮缸设置有四个，分别为第一制动轮缸、第二制动轮缸、第三制动轮缸和第四制动轮缸，第一制动轮缸、第二制动轮缸、第三制动轮缸和第四制动轮缸并列设置，储液壶上连接的第一输液管路分为三个支路，分别为第一支路、第二支路和第三支路，其中第一支路分别与第一制动轮缸和第二制动轮缸相连通，第一支路上装配有第一电磁阀，第一电磁阀为出液阀，第一电磁阀装配在第一制动轮缸和第二制动轮缸之间，第二支路与主动缸相连通，第三支路分别与第三制动轮缸和第四制动轮缸相连通，第三支路上装配有第二电磁阀，第二电磁阀为出液阀，第二电磁阀装配在第三制动轮缸和第四制动轮缸之间，第一电磁阀和第二电磁阀均与电控单元相连接并由电控单元控制工作。

3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车集成电控制动系统，其特征在于：所述的制动主缸的内腔中设置有第一活塞和第二活塞，其中第一活塞和第二活塞之间为第一工作腔，第一工作腔内设置有第一回位弹簧，第一工作腔通过第二输液管路与储液壶相连通，第二活塞和制动主缸前端的内壁之间形成为第二工作腔，第二工作腔内设置有第二回位弹簧，第二工作腔通过第三输液管路与储液壶相连通，第一活塞上还连接有踏板推杆，踏板推杆的外端设置有制动踏板，踏板推杆上装配有踏板行程传感器，踏板行程传感器与电控单元相连接，踏板行程传感器能够把采集的数据实时传输给电控单元。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种新能源汽车集成电控制动系统，其特征在于：所述的制动主缸中的第一工作腔通过第四输液管路分别与踏板感觉模拟器、第一制动轮缸和第二制动轮缸相连通，第四输液管路与踏板感觉模拟器的连接管路上装配有第三电磁阀，第三电磁阀为常闭式开关阀，断电状态下处于常闭状态，第三电磁阀的两侧连接有第一旁通管，第一旁通管上装配有第一单向阀，第三电磁阀与电控单元相连接并由电控单元控制工作，第四输液管路与第一制动轮缸和第二制动轮缸的连接管路上装配有第四电磁阀，第四电磁阀为常开式开关阀，断电状态下第四电磁阀处于常开状态，第四电磁阀与第一制动轮缸之间的连接管路上装配有第五电磁阀，第五电磁阀为进液阀，第五电磁阀为常开式线性阀，第五电磁阀两侧的管路上还连接有第二旁通管，第二旁通管上装配有第二单向阀，第四电磁阀与第二制动轮缸之间的连接管路上设置有第六电磁阀，第六电磁阀为进液阀，第六电磁阀为常开式线性阀，第六电磁阀两侧的管路上连接有第三旁通管，第三旁通管上设置有第三单向阀，第五电磁阀与第一制动轮缸之间的连接管路还通过管路与第一输液管路上的第一支管相连接，连接管路上装配有第七电磁阀，第七电磁阀为出液阀，第七电磁阀为常闭式线性阀，第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀和第七电磁阀均与电控单元相连接并由电控单元控制工作。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种新能源汽车集成电控制动系统，其特征在于：所述的制动主缸中的第二工作腔通过第五输液管路分别与主动缸、第三制动轮缸和第四制动轮缸相连通，第五输液管路靠近制动主缸的位置处装配有第一液压传感器和第八电磁阀，第八电磁阀为常开式开关阀，断电状态下，第八电磁阀处于常开状态，第一液压传感器与电控单元连接，第一液压传感器能够把采集的数据实时传输给电控单元，第八电磁阀与主动缸之间的管路上装配有第九电磁阀，第九电磁阀为吸入阀，第九电磁阀为常闭式开关阀，断电状态下，第九电磁阀处于常闭状态，第九电磁阀与主动缸之间的连接管路通过管路与第一输液管路上的第二支路相连通，连通管路上装配有第四单向阀，第八电磁阀与第三制动轮缸之间的第五输液管路上装配有第十电磁阀，第十电磁阀为进液阀，第十电磁阀为常开式线性阀，第十电磁阀两侧的管路上设置有第四旁通管，第四旁通管上装配有第五单向阀，第八电磁阀与第四制动轮缸之间的第五输液管路上装配有第十一电磁阀，第十一电磁阀为进液阀，第十一电磁阀为常开式线性阀，第十一电磁阀两侧的管路上设置有第五旁通管，第五旁通管上装配有第六单向阀，第十一电磁阀与第四制动轮缸之间的第五输液管路通过管路与第一输液管路上的第三支路相连通，连通管路上设置有第十二电磁阀，第十二电磁阀为出液阀，第十二电磁阀为常闭式线性阀，第八电磁阀、第九电磁阀、第十电磁阀、第十一电磁阀和第十二电磁阀均与电控单元相连接并由电控单元控制工作。

6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车集成电控制动系统，其特征在于：所述的踏板感觉模拟器的内腔中装配有第三活塞，第三活塞与踏板感觉模拟器内腔底壁之间的工作腔中装配有第三回位弹簧。

7.根据权利要求1所述的一种新能源汽车集成电控制动系统，其特征在于：所述的主动缸上连接的电机为永磁同步电机，电机的转子处装配有转角传感器，转角传感器与电控单元相连接，转角传感器能够将转子位置实时传输给电控单元，主动缸的内腔中装配有滚珠丝杠副，电机输出轴与滚珠丝杠副中的丝杠固连，滚珠丝杠副上的螺母与主动缸内腔中的第四活塞加工为一体结构，第四活塞与主动缸内壁之间形成第三工作腔，第三工作腔连接有第二液压传感器，第二液压传感器与电控单元相连接，第二液压传感器用于测量第三工作腔中的液压，第二液压传感器能够将第三工作腔中的液压数据实时传输给电控单元，第三工作腔通过管路与第四输液管路相连通，连通管路上装配有第十三电磁阀，第十三电磁阀为吸入阀，第十三电磁阀为常闭式开关阀，断电状态下，第十三电磁阀处于常闭状态，第十三电磁阀与电控单元相连接并由电控单元控制工作。

8.根据权利要求1所述的一种新能源汽车集成电控制动系统，其特征在于：所述的电控单元为ECU。

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