CN112896124A - 一种助力系统及制动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种助力系统及制动方法，属于车辆制动系统领域。该系统包括：制动触发装置、制动系统，制动系统包括压力源，设于制动触发装置与压力源之间的助力装置，助力装置用于驱动压力源向轮缸输送油液，制动触发装置与助力装置电连接，连接于制动触发装置和制动系统之间的失效补偿单元，失效补偿单元用于助力装置失效时向制动系统提供液压制动力。本申请在助力装置失效时通过失效补偿单元向制动系统提供液压制动力，能够解决通过机械备份使制动触发装置直接驱动制动系统的压力源进行制动时机械驱动需要驾驶员直接用脚驱动压力源，所需体力过大和制动时舒适度低的问题。

Description

一种助力系统及制动方法
技术领域
本发明属于车辆制动系统领域，具体是一种助力系统及制动方法。
背景技术
现有汽车是通过与制动触发装置之间电连接的助力装置驱动制动系统的压力源向轮缸输送油液进行制动，现有技术中当助力装置或制动触发装置的行程传感器失效等紧急情况下需要制动时，仅能通过机械备份使制动触发装置直接驱动制动系统的压力源进行制动，此时机械驱动需要驾驶员直接用脚驱动压力源，存在所需体力过大和制动时舒适度低的问题。
发明内容
发明目的：提供一种助力系统及制动方法，以解决现有技术存在的上述问题。
技术方案：一种助力系统，包括：制动触发装置。
制动系统，包括压力源。
助力装置，设于制动触发装置与压力源之间，所述助力装置用于驱动压力源向轮缸输送油液，制动触发装置与助力装置电连接。
失效补偿单元，连接于制动触发装置和制动系统之间，所述失效补偿单元用于助力装置失效时向制动系统提供液压制动力。
在进一步的实施例中，一种助力系统还包括阻力模拟器，与失效补偿单元连接，所述阻力模拟器用于向制动触发装置反馈踏板感。
当使用制动踏板装置进行制动时，所述制动触发装置通过失效补偿单元向踏板感模拟器输送油液，所述阻力模拟器对制动触发装置内的油液施加预定压力。
在进一步的实施例中，所述失效补偿单元是电磁换向阀，所述失效补偿单元的一端与压力源和阻力模拟器连接，另一端与制动触发装置连接。
所述失效补偿单元至少包括应急工位，在应急工位中压力源与制动触发装置连通，用于助力装置失效时，所述制动触发装置向压力源液压制动力。
当助力装置与ESC模块失效时，制动系统通过失效补偿单元与副缸连通，阻力模拟器通过失效补偿单元与油壶连通，使用制动触发装置进行制动时，制动触发装置向制动系统输送油液，通过失效补偿单元能够在车辆受损，助力装置失效时，通过失效补偿单元换向使制动触发装置的副缸直接对制动系统输送油液能够满足助力装置失效时的紧急制动的需要，提高安全性能及制动舒适度。
在进一步的实施例中，所述制动触发装置包括踏板。
副缸，一端与踏板固定连接，另一端与失效补偿单元连通。
行程传感器，与踏板固定连接，所述行程传感器与助力装置电连接。
在进一步的实施例中，助力系统还包括失效辅助单元，在助力装置与制动触发装置之间解耦连接的滑动连接机构。
基于助力系统的制动方法包括：S1. 在系统正常的上电状态下，当踩下踏板时，所述行程传感器向助力装置发送电信号，所述助力装置根据制动踏板行程与制动需求，并结合协调再生制动的实际需要推动主缸的连接杆，将主缸的第一油腔和第二油腔内的油液输入到车身稳定控制模块内，由车身稳定控制模块将油液输送到轮缸内实现制动。
在进一步的实施例中，基于助力系统的制动方法还包括：所述踏板行程传感器还与动能回收电子控制模块电连接，S2. 动能回收电子控制模块通过行程传感器输出的制动需求，结合此时驱动电机的回馈力矩，按需驱动助力装置推动主缸提供辅助液压制动力，当驱动电机的回馈力矩在预定范围内时，助力装置暂停工作，且关闭车身稳定控制模块中非驱动轴车轮的进液阀，充分利用驱动电机的拖滞力矩，进行动能回收。
在进一步的实施例中，基于助力系统的制动方法还包括：S3. 当助力装置失效时，所述失效补偿单元切换至应急工位，使压力源与制动触发装置连通，当踩下制动踏板时，副缸内的制动液进入主缸的第三腔，由于第三腔制动液量增大，推动主缸的一腔活塞与二腔活塞，将制动液从车身稳定控制模块输送到四个轮缸内进行建压实现制动。
在进一步的实施例中，基于助力系统的制动方法还包括：S4. 当助力装置失效，且副缸与主缸之间的油路受损，制动触发装置位移至预定距离时，所述制动触发装置通过失效辅助单元与助力装置抵接配合，并推动助力装置主缸的连接杆，主缸的连接杆推动主缸的一腔活塞与二腔活塞，将制动液从车身稳定控制模块输送到四个轮缸内进行建压实现制动。
有益效果：本发明公开了一种助力系统及制动方法，在助力装置失效时通过失效补偿单元向制动系统提供液压制动力，能够解决通过机械备份使制动触发装置直接驱动制动系统的压力源进行制动时机械驱动需要驾驶员直接用脚驱动压力源，存在所需体力过大和制动时舒适度低的问题。
附图说明
图1是本发明的原理示意图。
图2是本发明的滑动装置示意图。
图1至图2所示附图标记为：踏板1、副缸2、阻力模拟器3、行程传感器4、助力装置5、压力源6、油壶7、制动系统8、预定间距9、滑动装置51、失效补偿单元201。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
现有汽车是通过与制动触发装置之间电连接的助力装置驱动制动系统的压力源向轮缸输送油液进行制动，现有技术中当助力装置或制动触发装置的行程传感器失效等紧急情况下需要制动时，仅能通过机械备份使制动触发装置直接驱动制动系统的压力源进行制动，此时机械驱动需要驾驶员直接用脚驱动压力源，存在所需体力过大和制动时舒适度低的问题，为了解决上述问题，申请人研发了一种助力系统及制动方法。
该助力系统包括制动触发装置。
制动系统8，包括压力源6，压力源6是制动系统8的主缸，用于为制动系统8提供制动压力。
助力装置5，设于制动触发装置与压力源6之间，助力装置5用于驱动压力源6向轮缸输送油液，制动触发装置与助力装置5电连接。
失效补偿单元201，连接于制动触发装置和制动系统8之间，失效补偿单元201用于助力装置5失效时向制动系统8提供液压制动力。
助力装置5可以是滚珠丝杠机构或齿轮齿条机构或齿轮传动机构或凸轮机构等能够对主缸的连接杆施加推力的动力装置。
主缸的缸体内分隔有第一油腔、第二油腔和第三油腔，第一油腔和第二油腔由第一活塞分隔，第二油腔和第三油腔由第二活塞分隔，第一油腔内收容有一端与缸体抵接配合，另一端与第一活塞抵接配合的第一弹簧，第一油腔内收容有一端与第一活塞抵接配合，另一端与第二活塞抵接配合的第二弹簧，主缸的连接杆一端与第二活塞固定连接，另一端穿过第三油腔和缸体与助力装置5固定连接，第一弹簧和第二弹簧的弹力相配合，当主缸的连接杆推动第二活塞时，第二油腔内压力上升并推动第一活塞，使第一油腔和第二油腔都向制动系统8内输送预定量的油液。
工作原理：在助力装置5失效时通过失效补偿单元201向制动系统8提供液压制动力，能够解决通过机械备份使制动触发装置直接驱动制动系统8的压力源6进行制动时机械驱动需要驾驶员直接用脚驱动压力源6，所需体力过大和制动时舒适度低的问题。
在进一步的实施例中，汽车尤其是油电混合与纯电动汽车为了最大化利用电驱系统提供的拖滞力矩，协调液压制动力矩，按需提供均一稳定的减速度会设置制动能量回收系统，现有制动能量回收系统包括ibooster和ESC模块，由于ibooster采用非解耦设计，存在ibooster必须要配合ESPhev解耦制动轮缸才能使用，不利于车辆的生产设计。
一种助力系统还包括阻力模拟器3，与失效补偿单元201连接，阻力模拟器3用于向制动触发装置反馈踏板感。
当使用制动踏板1装置进行制动时，制动触发装置通过失效补偿单元201向阻力模拟器3输送油液，阻力模拟器3对制动触发装置内的油液施加预定压力，实现踏板感的反馈功能。
通过阻力模拟器3与制动系统8分离的方式实现踏板1的反馈和制动功能的分离，为踏板1提供压力反馈，又实现车轮的制动的同时又能够使压力反馈与车轮制动之间互不影响，
提供了一种从制动压力控制的源头提供具有制动解耦功能的技术方案，能够在车辆的生产设计时自由更换不同标准或型号的踏板1反馈装置与制动系统8，解决了现有ibooster非解耦设计存在ibooster必须要配合ESPhev解耦制动轮缸才能使用，不利于车辆的生产设计的问题。
在进一步的实施例中，失效补偿单元201是电磁换向阀，失效补偿单元201的一端与压力源6和阻力模拟器3连接，另一端与制动触发装置连接。
失效补偿单元201至少包括应急工位，在应急工位中压力源6与制动触发装置连通，用于助力装置5失效时，制动触发装置向压力源6液压制动力。
当助力装置5与ESC模块失效时，制动系统8通过失效补偿单元201与副缸2连通，阻力模拟器3通过失效补偿单元201与油壶7连通，使用制动触发装置进行制动时，制动触发装置向制动系统8输送油液，通过失效补偿单元201能够在车辆受损，助力装置5失效时，通过失效补偿单元201换向使制动触发装置的副缸2直接对制动系统8输送油液能够满足助力装置5失效时的紧急制动的需要，提高安全性能及制动舒适度。
在进一步的实施例中，所述制动触发装置包括踏板1。
副缸2，一端与踏板1固定连接，另一端与失效补偿单元201连通。
行程传感器4，与踏板1固定连接，所述行程传感器4与助力装置5电连接。
当使用制动踏板1装置进行制动时，行程传感器4向助力装置5发送电信号，助力装置5推动主缸的连接杆，将主缸的第一油腔和第二油腔内的油液输入到制动系统8的ESC模块内，当ESC模块工作正常时，ESC模块将油液分配至轮缸内实现制动。
在进一步的实施例中，在现有技术中当车辆受损使得行程传感器4或助力装置5失效时，制动系统8无法向制动器输送补偿制动油液，且副缸2与制动系统8之间的油路也出现泄漏损坏时，将会无法实现紧急制动，再次出现了安全性低的问题。
为了解决上述问题，助力系统还包括失效辅助单元，在助力装置5与制动触发装置之间解耦连接的滑动连接机构。
具有制动解耦功能的电液助力器还包括与主缸的连接杆固定连接的滑动装置51，滑动装置51的另一端与制动触发装置之间设置有预定间距9，当制动触发装置的副缸2位移至预定距离时，制动触发装置的副缸2推动滑动装置51向压力源6方向位移，使滑动装置51推动压力源6的连接杆，将压力源6的第一油腔和第二油腔内的油液输入到制动器内。
在此实施例中，滑动装置51可以是单独与主缸的连接杆固定连接的装置，也可以如图2所示将助力装置5与滑动装置51固定连接的装置，其中滑动装置51远离主缸的一端也可以是与副缸2之间设置预定间距9，在副缸2的活塞远离制动踏板1装置1的一端还设置有推杆，滑动装置51与推杆之间设置有预定间距9。
当在车辆正常时，推杆或制动踏板1装置与滑动装置51之间存在大于预定间距9的距离，当踏板1行程传感器4或助力装置5失效时，制动系统8无法向轮缸输送补偿制动油液，且副缸2与制动系统8之间的油路也出现泄漏损坏时，驾驶员在正常使用制动踏板1时无法使车辆制动时，可以继续踩踏制动踏板1使推杆或副缸2的连接杆与滑动装置51抵接配合，直接推动主缸的连接杆为轮缸输送油液进行制动。
其中，滑动装置51包括与底盘或制动基座固定连接的基座，以及与基座滑动连接的滑块。
滑动装置51也可以是活塞机构。
滑动装置51的作用是固定部分与底盘或制动基座固定连接，滑动部分与助力装置5或主缸的连接杆固定连接，且滑动部分与制动踏板1装置或副缸2的推杆之间设置预定间距9以保证车辆正常时制动系统8和助力装置5的正常工作。
其中当助力装置5与滑动装置51固定连接时，滑动装置51与主缸的连接杆不连接，助力装置5推动主缸的连接杆时，助力装置5的基座会对滑动装置51施加反向推力使滑动装置51处于初始工位，当主缸复位时，主缸的连接杆会对助力装置5整体施加远离主缸的推力，此时滑动装置51依然处于初始工位，即当踏板1行程传感器4、助力装置5与ESC模块正常工作时，滑动装置51始终处于初始工位，且不影响正常的制动工作。
通过滑动装置51与制动踏板1装置之间的预定间距9能够在车辆未受损，助力装置5和ESC模块有效，或仅ESC模块无效时，采用ESC模块或助力装置5辅助制动获得良好的驾驶体验，当车辆受损严重踏板1行程传感器4或助力装置5失效时，ESC模块无法向轮缸输送补偿制动油液，且副缸2与制动系统8之间的油路也出现泄漏损坏时，能够通过制动踏板1装置直接推动主缸的连接杆将主缸的第一油腔和第二油腔内的油液输入到轮缸内，满足紧急制动的需要，进一步的提高了安全性能，而且副缸2靠近助力装置5的一端还存储有制动液，即使接触解耦使用副缸2与助力装置5直接控制主缸的压力，也能够对主缸制动时的反馈力有缓冲作用，进而提高紧急制动时的舒适度。
基于助力系统的制动方法包括：S1. 在系统正常的上电状态下，当踩下踏板1时，所述行程传感器4向助力装置5发送电信号，所述助力装置5根据制动踏板1行程与制动需求，并结合协调再生制动的实际需要推动主缸的连接杆，将主缸的第一油腔和第二油腔内的油液输入到车身稳定控制模块内，由车身稳定控制模块将油液输送到轮缸内实现制动。
在进一步的实施例中，基于助力系统的制动方法还包括：所述踏板1行程传感器4还与动能回收电子控制模块电连接，S2. 动能回收电子控制模块通过行程传感器4输出的制动需求，结合此时驱动电机的回馈力矩，按需驱动助力装置5推动主缸提供辅助液压制动力，当驱动电机的回馈力矩在预定范围内时，助力装置5暂停工作，且关闭车身稳定控制模块中非驱动轴车轮的进液阀，充分利用驱动电机的拖滞力矩，进行动能回收。
在进一步的实施例中，基于助力系统的制动方法还包括：S3. 当助力装置5失效时，所述失效补偿单元201切换至应急工位，使压力源6与制动触发装置连通，当踩下制动踏板1时，副缸2内的制动液进入主缸的第三腔，由于第三腔制动液量增大，推动主缸的一腔活塞与二腔活塞，将制动液从车身稳定控制模块输送到四个轮缸内进行建压实现制动。
在进一步的实施例中，基于助力系统的制动方法还包括：S4. 当助力装置5失效，且副缸2与主缸之间的油路受损，制动触发装置位移至预定距离时，所述制动触发装置通过失效辅助单元与助力装置5抵接配合，并推动助力装置5主缸的连接杆，主缸的连接杆推动主缸的一腔活塞与二腔活塞，将制动液从车身稳定控制模块输送到四个轮缸内进行建压实现制动。

Claims (9)

1.一种助力系统，包括：制动触发装置；
制动系统，包括压力源；
助力装置，设于制动触发装置与压力源之间，所述助力装置用于驱动压力源向轮缸输送油液，所述制动触发装置与助力装置电连接；
其特征在于，还包括：失效补偿单元，连接于制动触发装置和制动系统之间，所述失效补偿单元用于助力装置失效时向制动系统提供液压制动力。
2.根据权利要求1所述一种助力系统，其特征在于，还包括阻力模拟器，与失效补偿单元连接，所述阻力模拟器用于向制动触发装置反馈踏板感。
3.根据权利要求2所述一种助力系统，其特征在于，所述失效补偿单元是电磁换向阀，所述失效补偿单元的一端与压力源和阻力模拟器连接，另一端与制动触发装置连接；
所述失效补偿单元至少包括应急工位，在应急工位中压力源与制动触发装置连通，用于助力装置失效时，所述制动触发装置向压力源液压制动力。
4.根据权利要求1所述一种助力系统，其特征在于，所述制动触发装置包括踏板；
副缸，一端与踏板固定连接，另一端与失效补偿单元连通；
行程传感器，与踏板固定连接，所述行程传感器与助力装置电连接。
5.根据权利要求1所述一种助力系统，其特征在于，还包括失效辅助单元，在助力装置与制动触发装置之间解耦连接的滑动连接机构。
6.基于助力系统的制动方法，其特征在于，包括：S1. 在系统正常的上电状态下，当踩下踏板时，行程传感器向助力装置发送电信号，所述助力装置根据制动踏板行程与制动需求，并结合协调再生制动的实际需要推动主缸的连接杆，将主缸的第一油腔和第二油腔内的油液输入到车身稳定控制模块内，由车身稳定控制模块将油液输送到轮缸内实现制动。
7.根据权利要求6所述基于助力系统的制动方法，其特征在于，还包括：所述踏板行程传感器还与动能回收电子控制模块电连接，S2. 动能回收电子控制模块通过行程传感器输出的制动需求，结合此时驱动电机的回馈力矩，按需驱动助力装置推动主缸提供辅助液压制动力，当驱动电机的回馈力矩在预定范围内时，助力装置暂停工作，且关闭车身稳定控制模块中非驱动轴车轮的进液阀，充分利用驱动电机的拖滞力矩，进行动能回收。
8.根据权利要求6所述基于助力系统的制动方法，其特征在于，还包括：S3. 当助力装置失效时，所述失效补偿单元切换至应急工位，使压力源与制动触发装置连通，当踩下制动踏板时，副缸内的制动液进入主缸的第三腔，由于第三腔制动液量增大，推动主缸的一腔活塞与二腔活塞，将制动液从车身稳定控制模块输送到四个轮缸内进行建压实现制动。
9.根据权利要求6所述基于助力系统的制动方法，其特征在于，还包括：S4. 当助力装置失效，且副缸与主缸之间的油路受损，制动触发装置位移至预定距离时，所述制动触发装置通过失效辅助单元与助力装置抵接配合，并推动助力装置主缸的连接杆，主缸的连接杆推动主缸的一腔活塞与二腔活塞，将制动液从车身稳定控制模块输送到四个轮缸内进行建压实现制动。
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