CN202716864U - 一种集成式汽车制动系统液压单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成式汽车制动系统液压单元。该液压单元包括：液压阀块及安装在液压阀块上的制动主缸、电机、两个液压泵、两个开关阀、第二开关阀、四个增压阀、四个减压阀、储油室和压力传感器；液压阀块上集成有制动主缸缸体，制动主缸活塞置于该制动主缸缸体中，该制动主缸活塞通过推杆与制动踏板连接；电机安装在液压阀块上与液压泵相连；与液压阀块相连的储油室，通过液压阀块上的油道与制动主缸缸体两个进油口相连外，还与减压阀出口、液压泵进油口相连。本实用新型结构简单紧凑，成本低廉，节能环保，适用面广，功能强大，制动液压建立迅速，有利于减小制动距离，增加行车安全。本实用新型可用于传统汽车，也可用于新能源汽车。

Description

一种集成式汽车制动系统液压单元

技术领域

本实用新型涉及汽车制动系统，尤其是涉及一种集成式汽车制动系统液压单元。

背景技术

汽车制动系统是保证行车安全的极其重要的组成部分，该系统结构复杂，零部件多，生产成本高、设计周期长。特别是近年来随着新能源汽车的普及推广，采用传统的真空助力式制动系统势必还需要额外增加真空泵及真空罐，这使得结构本已很复杂的制动系统变得更加复杂，不仅成本增加，体积增大，可靠性也下降。

集成式汽车制动系统将传统的串联真空助力式主缸增压结构改为泵控容积补偿式主缸结构，该系统的液压单元取消原有制动系统的真空助力器和部分液压管路，将传统的液压单元、制动主缸、储油室集成一体，从而提高系统的可靠性；系统部分零部件失效后仍然具有很强的制动性能。该系统不仅能适用于传统汽车，而且也适用于具有能量回收功能的新能源汽车，功能上可实现ABS、TCS、ESP等功能以及其它各种主动安全系统的功能。

经相关专利文献检索发现，集成式汽车制动系统主要是通过以下方式，一种是利用蓄能器储存高压制动液通过线性比例阀进行制动力分配的EHB方式。另一种是通过电机对制动主缸助力的电机助力方式。前者结构复杂，加工精度高，成本高；后者对电机的反应时间及传动机构的转动惯量的极小化提出更高的要求。它们的共同特点是工艺复杂，成本高，难以实现产业化。

发明内容

为了克服背景技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种集成式汽车制动系统液压单元，可用于传统汽车，也可用于新能源汽车。该集成式汽车制动系统液压单元结构简单紧凑，成本低廉，节能环保，功能强大，制动液压建立迅速，有利于减小制动距离，增加行车安全。

本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型的液压单元包括：液压阀块及安装在液压阀块上的制动主缸、电机、第一液压泵、第二液压泵、第一开关阀、第二开关阀、第一增压阀、第一减压阀、第二增压阀、第二减压阀、第三增压阀、第三减压阀、第四增压阀、第四减压阀、储油室、和压力传感器；储油室第一出液口分别与第一液压泵106进液口、第二液压泵108进液口、第一减压阀出液口、第二减压阀出液口、第三减压阀出液口、第四减压阀出液口相连，储油室第二出液口与制动主缸的第一进液口相连，储油室第三出液口与制动主缸的第二进液口相连；制动主缸第一出液口与第一开关阀进液口相连，制动主缸第二出液口与第二开关阀进液口相连；第一开关阀出液口分别与第一增压阀进液口、第二增压阀进液口、第一液压泵出液口、压力传感器相连；第二开关阀出液口分别与第三增压阀进液口、第四增压阀进液口、第二液压泵出液口相连；电机分别与第一液压泵、第二液压泵相连；第一增压阀出液口、第一减压阀进液口和通往左前轮制动器的油管相连；第二增压阀出液口、第二减压阀进液口和通往右前轮制动器的油管相连；第三增压阀出液口、第三减压阀进液口和通往左后轮制动器的油管相连；第四增压阀出液口、第四减压阀进液口和通往右后轮制动器的油管相连；制动主缸的推杆与制动踏板连接，推杆上装有踏板位置传感器。

所述的制动主缸包括：制动主缸缸体、第一制动主缸活塞、第一回位弹簧、第二制动主缸活塞、第二回位弹簧；制动主缸缸体直接集成在液压阀块上，第一制动主缸活塞、第一回位弹簧、第二制动主缸活塞、第二回位弹簧依次置于该制动主缸缸体中，第一制动主缸活塞通过推杆与制动踏板连接。

本实用新型具有的有益效果是：

（1）能够最大限度地简化汽车制动系统结构；（2）减少制动系统零部件数量，降低成本；（3）不仅可应用于传统汽车上，也可以应用于电动汽车上，而且制动感觉良好；（4）当所述集成式汽车制动系统液压单元部分零部件失效时，液压单元仍能可靠工作；（5）可以实现包括ABS、TCS、ESP在内的主动安全控制系统功能；（6）整个液压单元结构简单，易于批量生产。

附图说明

图1是集成式汽车制动系统液压单元的制动系统原理示意图。

图2是集成式汽车制动系统液压单元的结构示意图。

图3是本实用新型的制动主缸结构图。

图中：100、液压阀块，101、储油室，102、制动主缸，103、压力传感器，104、第一开关阀，105、第二开关阀，106、第一液压泵，107、电机，108、第二液压泵，109、第一减压阀，110、第一增压阀，111、第二减压阀，112、第二增压阀，113、第三减压阀，114、第三增压阀，115、第四减压阀，116、第四增压阀，117、左前轮制动器，118、右前轮制动器，119、左后轮制动器，120、右后轮制动器，121、踏板位置传感器，122、制动踏板，123、推杆；200、制动主缸缸体，201、第一制动主缸活塞，202、第一回位弹簧，203、第二制动主缸活塞，204、第二回位弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是集成式汽车制动系统液压单元的制动系统原理示意图，图2 是集成式汽车制动系统液压单元的结构示意图。所述集成式汽车制动系统液压单元包括液压阀块100及安装在液压阀块100上的制动主缸102、电机107、第一液压泵106、第二液液压泵108、第一开关阀104、第二开关阀105、第一增压阀110、第一减压阀109、第二增压阀112、第二减压阀111、第三增压阀114、第三减压阀113、第四增压阀116、第四减压阀115、储油室101、踏板位置传感器121、压力传感器103。所述的储油室101第1出液口分别与第一液压泵106进液口、第二液压泵108进液口、第一减压阀109出液口、第二减压阀111出液口、第三减压阀113出液口、第四减压阀115出液口相连，所述的储油室101第2出液口与制动主缸102的第1进液口相连，所述的储油室101第3出液口与制动主缸102的第2进液口相连；所述的制动主缸102第1出液口与第一开关阀104进液口相连，所述的制动主缸102第2出液口与第二开关阀105进液口相连；所述的第一开关阀104出液口分别与第一增压阀110进液口、第二增压阀112进液口、第一液压泵106出液口、压力传感器103相连；所述的第二开关阀105出液口分别与第三增压阀114进液口、第四增压阀116进液口、第二液压泵108出液口相连；所述的电机107分别与第一液压泵106、第二液压泵108相连；所述的第一增压阀110出液口、第一减压阀109进液口和通往左前轮制动器117的油管相连；所述的第二增压阀112出液口、第二减压阀111进液口和通往右前轮制动器118的油管相连；所述的第三增压阀114出液口、第三减压阀113进液口和通往左后轮制动器119的油管相连；所述的第四增压阀116出液口、第四减压阀115进液口和通往右后轮制动器120的油管相连。

图3 是本实用新型的制动主缸结构图。所述的制动主缸102包括制动主缸缸体200、第一制动主缸活塞201、第一回位弹簧202、第二制动主缸活塞203、第二回位弹簧204。制动主缸缸体200直接集成在液压阀块100上，第一制动主缸活塞201、第一回位弹簧202、第二制动主缸活塞203、第二回位弹簧204依次置于该制动主缸缸体200中，第一制动主缸活塞201通过推杆123与制动踏板122连接。

所述的储油室101有3个出液口，这些出液口直接和液压阀块100上的油道相连。

所述的第一液压泵106、第二液压泵108均有多个（不少于2个）单向柱塞泵。

所述的踏板位置传感器121既可以设在液压单元上，又可以设在制动踏板122操纵机构上。

所述的压力传感器103既可以设在第一开关阀104出液口相连的液压单元油道上，又可以设在第二开关阀105出液口相连的液压单元油道上。

本实用新型集成式汽车制动系统液压单元的制动系统工作过程分为正常工况、失效保护工况和其他扩展功能工况。

（1）制动系统正常情况

增压过程：

在汽车运行过程中，踩下制动踏板122，推杆123作用于制动主缸活塞201、203，同时带动踏板位置传感器121变化，制动主缸102产生制动压力，通过第一开关阀104、第二开关阀105，第一增压阀110、第二增压阀112、第三增压阀114、第四增压阀116进入各车轮制动器，产生摩擦制动力，此时压力传感器103也变化，当压力传感器103的增加少于踏板位置传感器121相应的增加时，电机107工作，带动第一液压泵106、第二液压泵108工作，储油室制动液经第一液压泵106、第二液压泵108加压后进入各自车轮制动器，增加摩擦制动力。当压力传感器103的增加与踏板位置传感器121增加满足一定要求时，电机停止工作。电机107根据压力传感器103与踏板位置传感器121信号情况不断地工作、停止，对制动主缸补充制动液，确保制动系统可靠工作。

减压过程：

在汽车运行过程中，松开制动踏板122，制动主缸活塞201、203回位，同时带动踏板位置传感器121变化，制动主缸102产生的制动压力也减小，此时压力传感器103也变化，当压力传感器103的减小少于踏板位置传感器121相应的减小时，打开减压阀进行减压，当压力传感器103的值与踏板位置传感器121的值满足一定要求时，关闭减压阀停止减压。

车轮发生抱死：

在车轮发生抱死的情况下（以左前轮抱死为例），第一增压阀110关闭、第一减压阀109打开，左前轮迅速减压，同时电机107工作，带动第一液压泵106、第二液压泵108工作，对制动主缸102补充制动液，制动主缸102压力升高，提醒驾驶员汽车处于车轮抱死状态。当需要保压时相应增压阀关闭即可。

（2）制动系统失效保护工况

制动系统失效种类很多，最严重的制动系统失效是整个制动系统供电失效。下面以此为例加以说明。由于供电失效，所以制动系统中的电机107停止工作，第一液压泵106、第二液压泵108亦停止工作，制动时不能对制动主缸102补充制动液，此时只有第一开关阀104处于工作状态，第二开关阀105处于关闭状态，因此制动主缸102产生的制动压力经第一开关阀104，第一增压阀110、第二增压阀112进入前车轮制动器，前轮产生摩擦制动力，使汽车降速直至停车。

（3）制动系统扩展功能工况

利用集成式汽车制动系统液压单元，可以实现各种与制动系统相关的汽车智能辅助系统，下面以汽车城市安全系统与行人安全系统为例加以说明。该系统对制动系统的要求是在识别出汽车即将碰撞的情况下能够快速实现汽车制动。当识别出需要快速实现汽车制动时，此时第一开关阀104上电，该阀处于关闭状态，同时启动电机107工作，带动第一液压泵106、第二液压泵108工作，通过第一增压阀110、第二增压阀112、第三增压阀114、第四增压阀116进入各车轮制动器，产生摩擦制动力，实现汽车制动。

上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限制，任何在本实用新型基础上简单变换后的结构，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种集成式汽车制动系统液压单元，其特征在于，该液压单元包括：液压阀块（100）及安装在液压阀块（100）上的制动主缸（102）、电机（107）、第一液压泵（106）、第二液压泵（108）、第一开关阀（104）、第二开关阀（105）、第一增压阀（110）、第一减压阀（109）、第二增压阀（112）、第二减压阀（111）、第三增压阀（114）、第三减压阀（113）、第四增压阀（116）、第四减压阀（115）、储油室（101）、和压力传感器（103）；储油室（101）第一出液口分别与第一液压泵（106）进液口、第二液压泵（108）进液口、第一减压阀（109）出液口、第二减压阀（111）出液口、第三减压阀（113）出液口、第四减压阀（115）出液口相连，储油室（101）第二出液口与制动主缸的第一进液口相连，储油室（101）第三出液口与制动主缸（102）的第二进液口相连；制动主缸（102）第一出液口与第一开关阀（104）进液口相连，制动主缸（102）第二出液口与第二开关阀（105）进液口相连；第一开关阀（104）出液口分别与第一增压阀（110）进液口、第二增压阀（112）进液口、第一液压泵（106）出液口、压力传感器（103）相连；第二开关阀（105）出液口分别与第三增压阀（114）进液口、第四增压阀（116）进液口、第二液压泵（108）出液口相连；电机（107）分别与第一液压泵（106）、第二液压泵（108）相连；第一增压阀（110）出液口、第一减压阀（109）进液口和通往左前轮制动器（117）的油管相连；第二增压阀（112）出液口、第二减压阀（111）进液口和通往右前轮制动器（118）的油管相连；第三增压阀（114）出液口、第三减压阀（119）进液口和通往左后轮制动器（119）的油管相连；第四增压阀（116）出液口、第四减压阀（115）进液口和通往右后轮制动器（120）的油管相连；制动主缸（102）的推杆（123）与制动踏板（122）连接，推杆（123）上装有踏板位置传感器（121）。

2.根据权利要求1所述的一种集成式汽车制动系统液压单元，其特征在于，所述的制动主缸（102）包括：制动主缸缸体（200）、第一制动主缸活塞（201）、第一回位弹簧（202）、第二制动主缸活塞（203）、第二回位弹簧（204）；制动主缸缸体（200）直接集成在液压阀块（100）上，第一制动主缸活塞（201）、第一回位弹簧（202）、第二制动主缸活塞（203）、第二回位弹簧（204）依次置于该制动主缸缸体（200）中，第一制动主缸活塞（201）通过推杆（123）与制动踏板（122）连接。

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