CN113665543A - 带机械备份制动助力的线控制动系统及其控制方法 - Google Patents

带机械备份制动助力的线控制动系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带机械备份制动助力的线控制动系统、控制方法、存储介质和终端，所述系统包括制动主缸增压腔、增压腔液控单向阀、增压腔蓄能器和蓄能器单向阀；制动主缸增压腔设置于制动踏板和制动主缸之间，制动主缸增压腔通过增压腔液控单向阀与增压腔蓄能器连接，制动主缸第一腔与增压腔液控单向阀的先导控制回路相通，增压腔蓄能器通过蓄能器单向阀与线控压力源连接；通过制动主缸增压腔存储增压腔蓄能器释放的压力，以及增压腔蓄能器存储线控压力源释放的压力，降低机械备份制动时大制动力请求时的驾驶员踏板力需求，迅速提供制动力助力，提高机械备份制动效果。

Description

带机械备份制动助力的线控制动系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及车辆线控制动技术领域，尤其涉及一种带机械备份制动助力的线控制动系统、控制方法、存储介质及终端。
背景技术
请参阅图1，传统技术中当线控制动系统遇到严重的电气故障时，将进入纯机械备份状态，此时，模拟器控制阀关闭并切断制动主缸第一腔与踏板模拟器缸，同时隔离阀3、隔离阀4打开、隔离阀1、隔离阀2关闭，使得制动主缸第1腔与制动轮缸1、制动轮缸3相通，制动主缸第2腔与制动轮缸2、制动轮缸4相通，此时制动压力不能由线控压力源直接提供，驾驶员踏板力与轮缸压力线性正相关，需提供较大的踏板力直接提供轮缸所需制动力，同时由于油液可压缩性小，踏板行程明显缩短，反馈给驾驶员主观感受脚感变硬、很难踩下，容易造成驾驶员恐慌；制动轮缸压力直接由制动主缸提供，此时驾驶员需提供数倍于正常制动时的制动踏板力以提供足够的制动轮缸压力，容易因制动力不足而造成危险，油液可压缩性小，踏板行程明显缩短，反馈给驾驶员主观感受脚感变硬、很难踩下，容易造成驾驶员恐慌。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带机械备份制动助力的线控制动系统、控制方法、存储介质及终端，通过改进线控制动液压回路系统，模拟驾驶员的踏板感，解决机械备份工况时，踏板行程明显缩短，反馈给驾驶员主观感受脚感变硬、很难踩下的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明第一方面提出了带机械备份制动助力的线控制动系统，包括制动踏板、制动主缸、线控压力源、第一隔离阀、第二隔离阀、第三隔离阀和第四隔离阀；还包括制动主缸增压腔、增压腔液控单向阀、增压腔蓄能器和蓄能器单向阀；
所述制动主缸增压腔设置于所述制动踏板和所述制动主缸之间，所述制动主缸增压腔通过所述增压腔液控单向阀与所述增压腔蓄能器连接，所述制动主缸第一腔与所述增压腔液控单向阀的先导控制回路相通，所述增压腔蓄能器通过所述蓄能器单向阀与所述线控压力源连接；
所述制动主缸增压腔被设置为存储所述增压腔蓄能器释放的压力；
所述增压腔液控单向阀被设置为控制压力在所述主缸增压腔和所述增压腔蓄能器之间的单向流通；
所述增压腔蓄能器被设置为存储所述线控压力源释放的压力；
所述蓄能器单向阀被设置为控制压力在所述增压腔蓄能器与所述线控压力源之间的单向流通。
在一些可能的实施方式中，所述系统还包括增压腔阻尼泄压孔，所述增压腔阻尼泄压孔包括单向阀，所述增压腔阻尼泄压孔设置于所述制动主缸增压腔和所述增压腔液控单向阀之间。
在一些可能的实施方式中，所述系统还包括模拟器控制阀和模拟器缸，所述制动主缸第一腔通过所述模拟器控制阀与所述模拟器缸连接，所述模拟器控制阀被设置为控制所述模拟器主缸和所述制动主缸第一腔之间的连通或断开。
在一些可能的实施方式中，所述系统还包括第一制动轮缸、第二制动轮缸、第三制动轮缸和第四制动轮缸；所述第一制动轮缸和所述第三制动轮缸通过所述第三隔离阀与所述制动主缸第一腔连接；所述第二制动轮缸和所述第四制动轮缸通过所述第四隔离阀与所述制动主缸第二腔连接。
本发明第二方面提出了带机械备份制动助力的线控制动系统的控制方法，应用于上述的带机械备份制动助力的线控制动系统，包括：
若所述线控制动系统正常上电，则控制第一隔离阀和第二隔离阀关闭，当线控压力源的压力值达到预设值，蓄能器单向阀克服弹簧力打开，以使得线控压力源中的压力通过所述蓄能器单向阀进入增压腔蓄能器。
在一些可能的实施方式中，所述方法还包括，
响应于机械备份状态的请求，控制第三隔离阀打开，以使得制动主缸第一腔与第一制动轮缸和第三制动轮缸连通，并控制第四隔离阀打开，以使得所述制动主缸第二腔与第二制动轮缸和第四制动轮缸连通。
在一些可能的实施方式中，所述方法还包括，
响应于机械备份状态的请求，控制模拟器控制阀关闭，以切断制动主缸第一腔和模拟器缸的连通，并控制第一隔离阀关闭，以切断线控压力源与第一制动轮缸和第三制动轮缸的连通；控制第二隔离阀关闭，以切断线控压力源与第二制动轮缸和第四制动轮缸的连通。
在一些可能的实施方式中，所述方法还包括，
响应于制动踏板输入的踏板输入信号，控制模拟器控制阀打开，以使得制动主缸第一腔与模拟器缸连通，并控制第三隔离阀关闭，以使得制动主缸第一腔与第一制动轮缸和第三制动轮缸断开；控制第四隔离阀关闭，以使得所述制动主缸第二腔与第二制动轮缸和第四制动轮缸断开。
本发明还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的带机械备份制动助力的线控制动的控制方法。
本发明还提供一种终端，包括一个或多个处理器和存储器。存储器与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述的带机械备份制动助力的线控制动的控制方法。
实施本发明，具有如下有益效果：
通过对线控制动液压回路改良设计，降低机械备份制动时的驾驶员踏板力需求，提高机械备份制动效果以及机械备份制动时制动踏板行程，模拟驾驶员的踏板感，解决机械备份工况时，踏板行程明显缩短，反馈给驾驶员主观感受脚感变硬的问题，避免驾驶员因踏板行程缩短造成的踏板“踩不下”主观感受。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是现有技术中的线控制动系统的结构示意图；
图2是本发明的带机械备份制动助力的线控制动系统的结构示意图；
图3是本发明的带机械备份制动助力的线控制动系统的控制方法的流程示意图；
图4是为本发明实施例提供的计算机终端设备的结构示意图。
其中，图中附图标记对应为：1、制动踏板；2、制动主缸；21、制动主缸第一腔；22、制动主缸第二腔；3、线控压力源；4、第一隔离阀；5、第二隔离阀；6、第三隔离阀；7、第四隔离阀；8、制动主缸增压腔；9、增压腔液控单向阀；10、增压腔蓄能器；11、蓄能器单向阀；12、增压腔阻尼泄压孔；13、模拟器控制阀；14、模拟器缸；15、第一制动轮缸；16、第二制动轮缸；17、第三制动轮缸；18、第四制动轮缸。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图2所示，本发明第一方面公开了带机械备份制动助力的线控制动系统，包括制动踏板1、制动主缸2、线控压力源3、第一隔离阀4、第二隔离阀5、第三隔离阀6和第四隔离阀7；还包括制动主缸增压腔8、增压腔液控单向阀9、增压腔蓄能器10和蓄能器单向阀11；
所述制动主缸增压腔8设置于所述制动踏板1和所述制动主缸2之间，所述制动主缸增压腔8通过所述增压腔液控单向阀9与所述增压腔蓄能器10连接，所述制动主缸第一腔21与所述增压腔液控单向阀9的先导控制回路相通，所述增压腔蓄能器10通过所述蓄能器单向阀11与所述线控压力源3连接；
所述制动主缸增压腔8被设置为存储所述增压腔蓄能器10释放的压力；
所述增压腔液控单向阀9被设置为控制压力在所述主缸增压腔和所述增压腔蓄能器10之间的单向流通；
所述增压腔蓄能器10被设置为存储所述线控压力源3释放的压力；
所述蓄能器单向阀11被设置为控制压力在所述增压腔蓄能器10与所述线控压力源3之间的单向流通。
具体地，在线控制动系统中，制动踏板1通过制动主缸增压腔8与制动主缸2相连，制动主缸增压腔8通过增压腔液控单向阀9与增压腔蓄能器10连接，增压腔蓄能器10通过蓄能器单向阀11与线控压力源3连接；制动主缸2包括制动主缸第一腔21、制动主缸第二腔22、第一腔弹簧和第二腔弹簧，制动主缸第一腔21通过第一腔弹簧与制动主缸第二腔22相连，制动主缸第二腔22的另一边与第二腔弹簧相连；与制动主缸第一腔21连接的一个支路包括模拟器控制阀13和模拟器缸14，制动主缸第一腔21通过模拟器控制阀13与模拟器缸14连接；与制动主缸第一腔21连接的另一个支路依次设置第三隔离阀6和第一制动轮缸15，第三制动轮缸17连接第三隔离阀6，第一制动轮缸15和第三制动轮缸17并联；与制动主缸第二腔22连接的一个支路依次设置第四隔离阀7和第二制动轮缸16，第四制动轮缸18连接第四隔离阀7，第二制动轮缸16和第四制动轮缸18并联；第三隔离阀6和第四隔离阀7的连接支路上依次设置第一隔离阀4、线控压力源3和第二隔离阀5。
当驾驶员需要紧急制动或者大制动力请求时，此时踏板力会变大，当制动主缸第一腔21压力超过增压腔液控单向阀9开启压力阈值，增压腔液控单向阀9会打开，将增压腔蓄能器10与制动主缸增压腔8相连，增压腔蓄能器10压力会迅速释放至制动主缸增压腔8，为驾驶员大制动力请求提供助力，极大提高机械备份制动大制动请求下的制动力值，之后由于增压腔阻尼孔的阻尼泄压效应，制动主缸增压腔8的压力会逐步降低直至为0，助力过程结束，提高机械备份制动效果以及机械备份制动时制动踏板行程，踏板行程明显缩短，模拟驾驶员的踏板感，反馈给驾驶员主观感受脚感变硬的问题，避免驾驶员因踏板行程缩短造成的踏板“踩不下”主观感受。
在一个实施例中，所述系统还包括增压腔阻尼泄压孔12，所述增压腔阻尼泄压孔12包括单向阀，所述增压腔阻尼泄压孔12设置于所述制动主缸增压腔8和所述增压腔液控单向阀9之间。
在增压腔液控单向阀9和制动主缸增压腔8中间相连管路中相连有增压腔阻尼泄压孔12，增压腔阻尼泄压孔12设计有单向阀，所述增压腔阻尼泄压孔12被设置为调节所述制动主缸增压腔8的减压速度。
在一个实施例中，所述系统还包括模拟器控制阀13和模拟器缸14，所述制动主缸第一腔21通过所述模拟器控制阀13与所述模拟器缸14连接，所述模拟器控制阀13被设置为控制所述模拟器主缸和所述制动主缸第一腔21之间的连通或断开。
模拟器控制阀13为常闭阀，当在驾驶员踩踏或松开制动踏板1时，线控制动系统控制模拟器控制阀13上电，模拟器控制阀13打开，制动主缸2与模拟器缸14之间连通，制动主缸2油液随着踏板力输入顺利进入踏板模拟器，完成对设定的踏板力特性模拟。
在一个实施例中，所述系统还包括第一制动轮缸15、第二制动轮缸16、第三制动轮缸17和第四制动轮缸18；所述第一制动轮缸15和第三制动轮缸17通过所述第三隔离阀6与所述制动主缸第一腔21连接；所述第二制动轮缸16和所述第四制动轮缸18通过所述第四隔离阀7与所述制动主缸第二腔22连接。
请参阅图3，本发明第二方面提出了带机械备份制动助力的线控制动系统的控制方法，应用于上述的带机械备份制动助力的线控制动系统，包括：
S101、若所述线控制动系统正常上电，则控制第一隔离阀4和第二隔离阀5关闭，当线控压力源3的压力值达到预设值，蓄能器单向阀11克服弹簧力打开，以使得线控压力源3中的压力通过蓄能器单向阀11进入增压腔蓄能器10。
在线控制动系统常规制动工况下，线控系统正常上电后，线控制动系统控制第一隔离阀4和第二隔离阀5关闭，线控压力源3提供高压并顶开蓄能器单向阀11进入增压腔蓄能器10进行压力蓄能，当蓄能压力达到设定值后，线控压力源3泄压，因为蓄能器单向阀11和增压腔液控单向阀9的单向截止作用，增压蓄能器内压力不变。
在一个实施例中，所述方法还包括，
响应于机械备份状态的请求，控制第三隔离阀6打开，以使得制动主缸第一腔21与第一制动轮缸15和第三制动轮缸17连通，并控制第四隔离阀7打开，以使得所述制动主缸第二腔22与第二制动轮缸16和第四制动轮缸18连通。
在一个实施例中，所述方法还包括，
响应于机械备份状态的请求，控制模拟器控制阀13关闭，以切断制动主缸第一腔21和模拟器缸14的连通，并控制第一隔离阀4关闭，以切断线控压力源3与第一制动轮缸15和第三制动轮缸17的连通；控制第二隔离阀5关闭，以切断线控压力源3与第二制动轮缸16和第四制动轮缸18的连通。
当线控制动系统遇到严重的电气故障时，将进入机械备份状态，此时，线控制动系统控制模拟器控制阀13关闭，切断制动主缸第一腔21与踏板模拟器缸14的连通，控制第一隔离阀4和第二隔离阀5关闭，同时控制第三隔离阀6打开，以使得制动主缸第一腔21与第一制动轮缸15和第三制动轮缸17相通，同时控制第四隔离阀7打开，以使得制动主缸第二腔22与第二制动轮缸16和第四制动轮缸18相通，此时由踏板力产生的制动主缸第一腔21的压力与第一制动轮腔和第三制动轮腔的压力相等，制动主缸第二腔22的压力与第二制动轮腔和第四制动轮腔的压力相等，当制动轮缸需求压力较小时，制动主缸第一腔21的压力不足以提供足够大的先导控制压力导通增压腔液控单向阀9，制动主缸增压腔8内的压力几乎为0，因此机械备份制动状态下小踏板力请求时与改进前类似，踏板感较硬，但因制动请求不高，制动效果尚可满足；当驾驶员判断需要紧急制动或者大制动力请求时，此时踏板力会变大，当制动主缸第一腔21压力超过增压腔液控单向阀9开启压力阈值，增压腔液控单向阀9会打开，将增压腔蓄能器10与制动主缸增压腔8相连，增压腔蓄能器10压力会迅速释放至制动主缸增压腔8，为驾驶员大制动力请求提供助力，极大提高机械备份制动大制动请求下的制动力值，之后由于增压腔阻尼孔的阻尼泄压效应，制动主缸增压腔8的压力会逐步降低直至为0，助力过程结束。
在一个实施例中，所述方法还包括，
响应于制动踏板1输入的踏板输入信号，控制模拟器控制阀13打开，以使得制动主缸第一腔21与模拟器缸14连通，并控制第三隔离阀6关闭，以使得制动主缸第一腔21与第一制动轮缸15和第三制动轮缸17断开；控制第四隔离阀7关闭，以使得所述制动主缸第二腔22与第二制动轮缸16和第四制动轮缸18断开。
驾驶员通过踩踏制动踏板1输入制动请求时，线控制动系统控制模拟器控制阀13打开，同时控制第三隔离阀6、第四隔离阀7关闭，使得制动主缸第一腔21与模拟器缸14相通，制动主缸2油液随着踏板力输入顺利进入踏板模拟器，完成对设定的踏板力特性模拟；同时线控制动系统将收到的踏板输入号转化为制动力目标需求，控制第一隔离阀4、第二隔离阀5打开，由线控压力源3提供液压力，线控压力源3此时分别通过第一隔离阀4和第进入第一制动轮缸15、第三制动轮缸17，通过第二隔离阀5进入第二制动轮缸16和第四制动轮缸18，使得四个制动轮缸的压力最终与线控压力源3的压力相等，实现驾驶员的制动请求。因为制动压力由线控压力源3直接提供，驾驶员仅需提供较小的踏板力克服模拟器缸14阻力即可实现所需制动力的输出。
请参阅图4，本发明实施例提供一种终端，包括一个或多个处理器和存储器。存储器与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述任意一个实施例中的带机械备份制动助力的线控制动的控制方法。
处理器用于控制该计算机终端设备的整体操作，以完成上述的带机械备份制动助力的线控制动的控制方法的全部或部分步骤。存储器用于存储各种类型的数据以支持在该计算机终端设备的操作，这些数据例如可以包括用于在该计算机终端设备上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据。该存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random AccessMemory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable ProgrammableRead-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
在一示例性实施例中，计算机终端设备可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific 1ntegrated Circuit，简称AS1C)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device,简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的带机械备份制动助力的线控制动的控制方法，并达到如上述方法一致的技术效果。
在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述任意一个实施例中的带机械备份制动助力的线控制动的控制方法的步骤。例如，该存储介质可以为上述包括程序指令的存储器，上述程序指令可由终端的处理器执行以完成上述的带机械备份制动助力的线控制动的控制方法，并达到如上述方法一致的技术效果。
以上所揭露的仅为本发明的几个较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种带机械备份制动助力的线控制动系统，包括制动踏板、制动主缸、线控压力源、第一隔离阀、第二隔离阀、第三隔离阀和第四隔离阀；其特征在于，还包括制动主缸增压腔、增压腔液控单向阀、增压腔蓄能器和蓄能器单向阀；
所述制动主缸增压腔设置于所述制动踏板和所述制动主缸之间，所述制动主缸增压腔通过所述增压腔液控单向阀与所述增压腔蓄能器连接，所述制动主缸第一腔与所述增压腔液控单向阀的先导控制回路相通，所述增压腔蓄能器通过所述蓄能器单向阀与所述线控压力源连接；
所述制动主缸增压腔被设置为存储所述增压腔蓄能器释放的压力；
所述增压腔液控单向阀被设置为控制压力在所述主缸增压腔和所述增压腔蓄能器之间的单向流通；
所述增压腔蓄能器被设置为存储所述线控压力源释放的压力；
所述蓄能器单向阀被设置为控制压力在所述增压腔蓄能器与所述线控压力源之间的单向流通。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括增压腔阻尼泄压孔，所述增压腔阻尼泄压孔包括单向阀，所述增压腔阻尼泄压孔设置于所述制动主缸增压腔和所述增压腔液控单向阀之间。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括模拟器控制阀和模拟器缸，所述制动主缸第一腔通过所述模拟器控制阀与所述模拟器缸连接，所述模拟器控制阀被设置为控制所述模拟器主缸和所述制动主缸第一腔之间的连通或断开。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第一制动轮缸、第二制动轮缸、第三制动轮缸和第四制动轮缸；所述第一制动轮缸和所述第三制动轮缸通过所述第三隔离阀与所述制动主缸第一腔连接；所述第二制动轮缸和所述第四制动轮缸通过所述第四隔离阀与所述制动主缸第二腔连接。
5.一种带机械备份制动助力的线控制动系统的控制方法，应用于所述权利要求1至4任一项所述的带机械备份制动助力的线控制动系统，其特征在于，包括：
若所述线控制动系统正常上电，则控制第一隔离阀和第二隔离阀关闭，当线控压力源的压力值达到预设值，蓄能器单向阀克服弹簧力打开，以使得线控压力源中的压力通过所述蓄能器单向阀进入增压腔蓄能器。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括，
响应于机械备份状态的请求，控制第三隔离阀打开，以使得制动主缸第一腔与第一制动轮缸和第三制动轮缸连通，并控制第四隔离阀打开，以使得所述制动主缸第二腔与第二制动轮缸和第四制动轮缸连通。
7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括，
响应于机械备份状态的请求，控制模拟器控制阀关闭，以切断制动主缸第一腔和模拟器缸的连通，并控制第一隔离阀关闭，以切断线控压力源与第一制动轮缸和第三制动轮缸的连通；控制第二隔离阀关闭，以切断线控压力源与第二制动轮缸和第四制动轮缸的连通。
8.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括，
响应于制动踏板输入的踏板输入信号，控制模拟器控制阀打开，以使得制动主缸第一腔与模拟器缸连通，并控制第三隔离阀关闭，以使得制动主缸第一腔与第一制动轮缸和第三制动轮缸断开；控制第四隔离阀关闭，以使得所述制动主缸第二腔与第二制动轮缸和第四制动轮缸断开。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有指令，所述指令被处理器执行时实现如权利要求5至8任一项所述控制方法的步骤。
10.一种终端，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有指令，所述处理器加载所述指令以执行如权利要求5至8任一项所述控制方法的步骤。
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