CN203255178U - 可灵活设定制动踏板感觉的集成式制动主缸总成 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种可灵活设定制动踏板感觉的集成式制动主缸总成，包括集成式制动主缸和高压油源，所述集成式制动主缸包括储油室(201)、踏板感觉模拟进油电磁阀(202)、踏板感觉模拟出油电磁阀(203)、踏板感觉液压传感器(204)以及缸体组件(205)。与现有技术相比，本实用新型结构紧凑、实现简单，能够灵活的调整车辆制动踏板感觉，实现了线控制动，同时具备主、被动液压助力功能，制动响应迅速，控制精确，有效地保证了车辆制动安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于汽车制动系统中的集成式制动主缸总成，尤其是涉及一种可灵活设定制动踏板感觉的集成式制动主缸总成。
背景技术
汽车制动系统直接影响汽车的行驶安全性能。随着高速公路的发展、车速的提高及车流密度的日益增大，为保证行车安全，汽车制动系统的控制变得更加重要，结合线控技术和汽车制动系统形成的线控制动(Brake-by-Wire)系统具有以下优点：1)制动响应时间短，提高制动性能的同时，可优化ABS和ESP功能；2)结构简单，系统装配、测试快捷，采用模块化结构，减少机械制动部件，更利于车厢布置，提升了被动安全性。线控液压制动系统是一种线控制动系统，它以电子元件替代了部分机械元件，制动踏板不再与制动缸直接连接，驾驶员操作由传感器采集作为控制意图，完全由液压执行器来完成制动操作，弥补了传统制动系统设计和原理所导致的不足，使制动控制得到最大的自由度，从而充分利用路面附着，提高制动效率。
纯电动、混合动力和燃料电池电动汽车等新能源汽车将电机回馈制动与机械摩擦制动相结合构成了电液复合制动系统，不仅提高整车制动系统的响应速度和控制精度，有利于保证车辆制动安全，还降低了机械制动摩擦片的使用频率和强度，延长机械制动系统的使用寿命。在再生制动系统中，由于存在电机制动力，会影响液压制动力的变化，影响原来踏板力和踏板行程的关系，也会影响驾驶员制动意图的识别，制动系统不能提供给驾驶员良好的制动踏板感觉，影响制动的安全性。为了实现制动踏板的良好感觉，需要在再生制动系统中加装制动踏板行程模拟器，模拟传统制动系统中制动踏板行程与制动踏板力的非线性关系，即制动踏板感觉。制动踏板感觉是电液复合制动系统核心内容之一，它直接关系到车辆制动安全和驾驶舒适度，因此根据不同目标车型和受众人群，设计出可以实现不同的踏板力和踏板行程特性，灵活地调整制动踏板感觉的集成式制动主缸总成至关重要。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可灵活设定制动踏板感觉的集成式制动主缸总成。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种可灵活设定制动踏板感觉的集成式制动主缸总成，其特征在于，包括集成式制动主缸和高压油源，所述集成式制动主缸包括储油室、踏板感觉模拟进油电磁阀、踏板感觉模拟出油电磁阀、踏板感觉液压传感器以及缸体组件；
所述踏板感觉模拟进油电磁阀一端与踏板感觉模拟出油电磁阀一端连接，所述踏板感觉液压传感器和缸体组件分别接在踏板感觉模拟进油电磁阀和踏板感觉模拟出油电磁阀之间，所述踏板感觉模拟进油电磁阀的另一端与高压油源连接，所述踏板感觉模拟出油电磁阀的另一端与储油室连接。
所述踏板感觉模拟进油电磁阀和踏板感觉模拟出油电磁阀均为常关型电磁阀。
所述缸体组件包括制动踏板、踏板位移传感器、缸体以及可在缸体内活动的制动主缸推杆、助力活塞、主缸第一活塞、主缸第一回位弹簧、主缸第二活塞、主缸第二回位弹簧；
所述的缸体上设有第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔、第五通孔、第六通孔和第七通孔；
所述制动踏板和踏板位移传感器安装在制动主缸推杆上；
所述制动主缸推杆与助力活塞在缸体内形成踏板感觉模拟及被动助力复合腔，该踏板感觉模拟及被动助力复合腔通过缸体上的第一通孔与储油室连接，并通过第二通孔分别与踏板感觉模拟进油电磁阀、踏板感觉模拟出油电磁阀及踏板感觉液压传感器连接；
所述助力活塞和主缸第一活塞在缸体内形成主动助力腔，该主动助力腔通过缸体上的第三通孔分别与高压油源和储油室连接；
所述的主缸第一活塞与主缸第二活塞在缸体内形成主缸后腔，该主缸后腔通过缸体上的第四通孔与储油室连接，并通过第五通孔与液压控制单元连接，所述的第一回位弹簧两端分别固定在主缸第一活塞和主缸第二活塞的端面上；
所述的主缸第二活塞与缸体的侧壁形成主缸前腔，该主缸前腔通过缸体上的第六通孔与储油室连通，并通过第七通孔与液压控制单元连接，所述的第二回位弹簧两端分别固定在主缸第二活塞的端面和缸体的侧壁上。
所述的高压油源包括第一单向阀、电动泵、第二单向阀、高压蓄能器、液压传感器和常开型开关电磁阀，所述的第三通孔分别与液压传感器、高压蓄能器和开关电磁阀的入口连接，开关电磁阀的出口连接储油室，所述电动泵的入口通过第一单向阀与储油室连接，电动泵的出口通过第二单向阀与高压蓄能器连接。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、本实用新型集成了踏板感觉模拟和主被动液压助力功能，与传统真空助力系统和电机机构助力的复合制动系统相比，本实用新型结构紧凑、安装灵活、控制精确。
2、无论车辆电液复合制动系统处于何种工作状态，本实用新型都能够提供良好的制动踏板感觉，保持一致性，而且可根据目标车辆类型和受众人群，通过控制踏板感觉模拟进油电磁阀和踏板感觉模拟出油电磁阀调制脉宽，实现不同的踏板力和踏板行程特性，灵活的调整制动踏板感觉。
3、制动过程中，高压油源能够持续的提供主动液压助力，提高了制动响应速度，有利于精确控制轮缸压力和提高制动效能。
4、在失效状态下具备被动液压助力，能够实现紧急制动。
5、沿用传统制动系统的主缸、储油室等零部件，生产工艺简单、成本较低。
6、扩展性和适用性好，可广泛应用于ABS、ESP等系统，不仅能够用于车辆传统制动系统，还可用于电纯动汽车、混合动力汽车及燃料电池汽车的电液复合制动系统。
附图说明
图1为本实用新型的初始状态示意图。
图2为本实用新型的正常工作状态示意图。
图3为本实用新型的失效状态示意图。
图中：101、第一单向阀；102、电动泵；103、第二单向阀；104、高压蓄能器；105、液压传感器；106、常开型开关电磁阀；201、储油室；202、踏板感觉模拟进油电磁阀；203、踏板感觉模拟出油电磁阀；204、踏板感觉液压传感器；205、缸体组件；206、制动踏板；207、踏板位移传感器；208、缸体；209、制动主缸推杆；210、踏板感觉模拟及被动助力复合腔；211、助力活塞；212、主动助力腔；213、主缸第一活塞；214、主缸后腔；215、主缸第一回位弹簧；216、主缸第二活塞；217、主缸前腔；218、主缸第二回位弹簧；301、第一通孔；302、第二通孔；303、第三通孔；304、第四通孔；305、第五通孔；306、第六通孔；307、第七通孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例
如图1所示，一种可灵活设定制动踏板感觉的集成式制动主缸总成，由集成式制动主缸和高压油源组成，所述集成式制动主缸包括储油室201、踏板感觉模拟进油电磁阀202、踏板感觉模拟出油电磁阀203、踏板感觉液压传感器204以及缸体组件205，所述踏板感觉模拟进油电磁阀202与踏板感觉模拟出油电磁阀203连接，其中间连接点分别与踏板感觉液压传感器204和缸体组件205连接，所述踏板感觉模拟进油电磁阀202的另一端与高压油源连接，所述踏板感觉模拟出油电磁阀203的另一端与储油室201连接。
所述踏板感觉模拟进油电磁阀202和踏板感觉模拟出油电磁阀203均为常关型电磁阀。
所述缸体组件205包括制动踏板206、踏板位移传感器207、缸体208以及可在缸体208内活动的制动主缸推杆209、助力活塞211、主缸第一活塞213、主缸第一回位弹簧215、主缸第二活塞216、主缸第二回位弹簧218。
所述的高压油源包括第一单向阀101、电动泵102、第二单向阀103、高压蓄能器104、液压传感器105和常开型开关电磁阀106。
基本工作原理：制动踏板感觉模拟过程包括踩下制动踏板206和抬起制动踏板206两个部分，在踩下制动踏板206时，踏板感觉模拟进油电磁阀202关闭，通过采集踏板感觉液压传感器204和踏板位移传感器207信号控制踏板感觉模拟出油电磁阀203调制脉宽；在抬起制动踏板206时，踏板感觉模拟出油电磁阀203关闭，通过采集踏板感觉液压传感器204和踏板位移传感器207信号控制踏板感觉模拟进油电磁阀202调制脉宽，保证制动过程中良好的踏板力和踏板行程特性。本实用新型根据不同目标车型和受众人群，通过控制踏板感觉模拟进油电磁阀202和踏板感觉模拟出油电磁阀203调制脉宽，可以实现不同的踏板力和踏板行程特性，灵活的调整制动踏板感觉。
本实用新型一种可灵活设定制动踏板感觉的集成式制动主缸总成包括初始状态、正常工作状态和失效状态三种工作状态，下面结合附图和实施例进行详细阐述：
1)初始状态
如图1所示，在车辆制动系统未上电时，集成式制动主缸总成处于初始状态，此时，未踩下制动踏板206，电动泵102未工作，常开型开关电磁阀106打开，高压蓄能器104未建立高压，助力活塞211、主缸第一活塞213和主缸第二活塞216分别在主缸第一回位弹簧215和主缸第二回位弹簧218作用下在缸体中位于各自运动行程的最右边，即初始位置；踏板感觉模拟进油电磁阀202和踏板感觉模拟出油电磁阀203均关闭，踏板感觉模拟及被动助力复合腔210充满制动液，制动主缸推杆209处于踏板感觉模拟及被动助力复合腔210最右端，与缸体208侧壁接触；主动助力腔212通过打开的常开型开关电磁阀106与储油室201相通，主缸前腔217、主缸后腔214分别通过第六通孔306和第四通孔304与储油室201相通，主缸前腔217、主缸后腔214分别通过第七通孔307和第五通孔305与液压控制单元相通；整个集成式制动主缸总成各处压力均为零。
制动系统上电后，集成式制动主缸总成进入准备状态，此阶段持续时间较短，常开型开关电磁阀106关闭，电动泵102经第一单向阀101后从储油室201抽取制动液并经第二单向阀103后泵入高压蓄能器104和主动助力腔212，主缸第一活塞213和主缸第二活塞216在主动助力腔212作用下左移，分别封闭第四通孔304和第六通孔306，主缸后腔214和主缸前腔217与储油室201断开，并建立起高压；制动控制单元可通过采集液压传感器105信号，通过控制电动泵102维持高压蓄能器104压力的稳定，为之后的制动动作提供主动助力；踏板感觉模拟进油电磁阀202和踏板感觉模拟出油电磁阀203保持关闭。
2)正常工作状态
如图2所示，制动系统正常工作时，踩下制动踏板206，制动主缸推杆209在制动踏板206作用下左移，踏板感觉模拟进油电磁阀202关闭，通过采集踏板感觉液压传感器204和踏板位移传感器207信号控制踏板感觉模拟出油电磁阀203调制脉宽，以控制感觉模拟及被动助力复合腔210制动液流出量和压力，由于主动助力腔212内建立起高压，助力活塞211不会左移，感觉模拟及被动助力复合腔210制动液反作用于制动主缸推杆209，提供合适的制动踏板感觉；制动液从储油室201经第一通孔301流入制动主缸推杆209右侧和缸体208右侧壁之间的空隙里。制动系统正常工作过程中，电动泵102和高压蓄能器104持续地为四个制动轮缸的压力调节提供高压制动液。制动控制单元根据车辆状态和道路工况确定制动系统控制模式，并对车轮进行主被动增压功能，完成ABS/ASR/ESP功能。
3)失效状态
如图3所示，若电气系统失效(如突然掉电)或高压源不能建立高压(如高压蓄能器104故障)时，集成式制动主缸总成进入失效模式，电动泵102停止工作，常开型开关电磁阀106打开，高压蓄能器104不能提供高压，主动助力腔212通过打开的常开型开关电磁阀106与储油室201相通，不再提供主动助力；踏板感觉模拟进油电磁阀202和踏板感觉模拟出油电磁阀203均关闭，踏板感觉模拟及被动助力复合腔210充满制动液；助力活塞211、主缸第一活塞213和主缸第二活塞216分别在主缸第一回位弹簧215和主缸第二回位弹簧218作用下回到初始位置，主缸前腔217、主缸后腔214分别通过第六通孔306和第四通孔304与储油室201相通。
当驾驶员有制动需求时，通过深踩制动踏板206，制动主缸推杆209推动踏板感觉模拟及被动助力复合腔210内的制动液，作用于助力活塞211，并作用于主缸第一活塞213，在主缸前腔217和主缸后腔214同时建立起高压，主缸前腔217和主缸后腔214内制动液流向四个制动轮缸，实现了失效状态下的紧急制动。当助力活塞211左移后，制动踏板力在踏板感觉模拟及被动助力复合腔210液压助力作用下实现了放大，即在失效状态下能够实现制动踏板的被动助力。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限定本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种可灵活设定制动踏板感觉的集成式制动主缸总成，其特征在于，包括集成式制动主缸和高压油源，所述集成式制动主缸包括储油室(201)、踏板感觉模拟进油电磁阀(202)、踏板感觉模拟出油电磁阀(203)、踏板感觉液压传感器(204)以及缸体组件(205)；
所述踏板感觉模拟进油电磁阀(202)一端与踏板感觉模拟出油电磁阀(203)一端连接，所述踏板感觉液压传感器(204)和缸体组件(205)分别接在踏板感觉模拟进油电磁阀(202)和踏板感觉模拟出油电磁阀(203)之间，所述踏板感觉模拟进油电磁阀(202)的另一端与高压油源连接，所述踏板感觉模拟出油电磁阀(203)的另一端与储油室(201)连接。
2.根据权利要求1所述的一种可灵活设定制动踏板感觉的集成式制动主缸总成，其特征在于，所述踏板感觉模拟进油电磁阀(202)和踏板感觉模拟出油电磁阀(203)均为常关型电磁阀。
3.根据权利要求1所述的一种可灵活设定制动踏板感觉的集成式制动主缸总成，其特征在于，所述缸体组件(205)包括制动踏板(206)、踏板位移传感器(207)、缸体(208)以及可在缸体(208)内活动的制动主缸推杆(209)、助力活塞(211)、主缸第一活塞(213)、主缸第一回位弹簧(215)、主缸第二活塞(216)、主缸第二回位弹簧(218)；
所述的缸体上设有第一通孔(301)、第二通孔(302)、第三通孔(303)、第四通孔(304)、第五通孔(305)、第六通孔(306)和第七通孔(307)；
所述制动踏板(206)和踏板位移传感器(207)安装在制动主缸推杆(209)上；
所述制动主缸推杆(209)与助力活塞(211)在缸体(208)内形成踏板感觉模拟及被动助力复合腔(210)，该踏板感觉模拟及被动助力复合腔(210)通过缸体(208)上的第一通孔(301)与储油室(201)连接，并通过第二通孔(302)分别与踏板感觉模拟进油电磁阀(202)、踏板感觉模拟出油电磁阀(203)及踏板感觉液压传感器(204)连接；
所述助力活塞(211)和主缸第一活塞(213)在缸体(208)内形成主动助力腔(212)，该主动助力腔(212)通过缸体(208)上的第三通孔(303)分别与高压油源和储油室(201)连接；
所述的主缸第一活塞(213)与主缸第二活塞(216)在缸体(208)内形成主缸后腔(214)，该主缸后腔(214)通过缸体(208)上的第四通孔(304)与储油室连接，并通过第五通孔(305)与液压控制单元连接，所述的第一回位弹簧(215)两端分别固定在主缸第一活塞(213)和主缸第二活塞(216)的端面上；
所述的主缸第二活塞(216)与缸体(208)的侧壁形成主缸前腔(217)，该主缸前腔(217)通过缸体(208)上的第六通孔(306)与储油室(201)连通，并通过第七通孔(307)与液压控制单元连接，所述的第二回位弹簧(218)两端分别固定在主缸第二活塞(216)的端面和缸体(208)的侧壁上。
4.根据权利要求3所述的一种可灵活设定制动踏板感觉的集成式制动主缸总成，其特征在于，所述的高压油源包括第一单向阀(101)、电动泵(102)、第二单向阀(103)、高压蓄能器(104)、液压传感器(105)和常开型开关电磁阀(106)，所述的第三通孔(303)分别与液压传感器(105)、高压蓄能器(104)和开关电磁阀(106)的入口连接，开关电磁阀(106)的出口连接储油室(201)，所述电动泵(102)的入口通过第一单向阀(101)与储油室(201)连接，电动泵(102)的出口通过第二单向阀(103)与高压蓄能器(104)连接。
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Granted publication date: 20131030 |
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| CX01 | Expiry of patent term |