CN206243157U - 一种基于x型布置的解耦式电动助力制动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于X型布置的解耦式电动助力制动系统，包括有制动踏板、电动助力转化机构、制动主缸、储液罐、电动储液缸、液压系统和制动轮缸，其中制动踏板的推杆与电动助力转化机构的输入端连接，电动助力转化机构的输出端与制动主缸的活塞推杆连接，储液罐连接在制动主缸上，液压系统中有连接口分别连接制动主缸、电动储液缸与制动轮缸。有益效果：采用电机助力制动，不依赖于真空，且能保持与真空助力器相似的踏板感；在再生制动时，通过调节电机助力特性，能保持踏板感不变；通过控制储液缸电机使制动主缸制动液移出量与储液缸制动液进液量相等，控制更精确；实现了再生制动与摩擦制动的协调制动，能尽可能的回收制动能量。

Description

一种基于X型布置的解耦式电动助力制动系统

技术领域

本实用新型涉及一种电动助力制动系统，特别涉及一种基于X型布置的解耦式电动助力制动系统。

背景技术

当前，多数汽车的液压制动系统采用真空助力，应用到新能源汽车中则需要单独配置真空泵以抽取真空，此方案新增真空泵，增加了成本，不利于空间布置。另有一部分汽车采用电机助力制动，助力大小可控，不需要真空泵，节省布置空间。

汽车再生制动能够实现汽车制动能量的回收，增大汽车总能量的利用率。再生制动是指新能源汽车在减速或者制动时，利用电机反拖产生制动力矩，作用于驱动轴，将汽车部分机械能转化成电能并存储到储能元件中。这一过程中再生制动力替代了部分驱动轴摩擦制动力，故可相应减少驱动轴摩擦制动力的大小，确保总制动力大小及前后轴制动力分配满足制动法规要求。

再生制动力的存在替代了部分驱动轴摩擦制动力，因此需要将产生这部分摩擦制动力的制动液单独存储起来，实现制动踏板与制动轮缸的解耦。对于采用真空助力器的汽车，由于真空助力器助力特性固定，需要设计具有满足踏板感要求的PV特性的踏板感模拟器以保持踏板解耦时的踏板感不变，较为复杂。而电动助力制动系统通过调节电机助力大小即可满足不同的踏板感要求，解耦时只需增加一个容积可变的储液缸，将再生制动时多余的制动液导入储液缸中即可实现踏板与轮缸的解耦。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题而提供的一种基于X型布置的解耦式电动助力制动系统。

本实用新型提供的基于X型布置的解耦式电动助力制动系统包括有制动踏板、电动助力转化机构、制动主缸、储液罐、电动储液缸、液压系统和制动轮缸，其中制动踏板的推杆与电动助力转化机构的输入端连接，电动助力转化机构的输出端与制动主缸的活塞推杆连接，储液罐连接在制动主缸上，液压系统中有连接口分别连接制动主缸、电动储液缸与制动轮缸。

电动助力转化机构包括有助力电机、一级齿轮、二级齿轮、推杆、滚珠丝杠、丝杠螺母和储液缸，其中一级齿轮安装在助力电机的输出轴上，且与二级齿轮外啮合，二级齿轮通过键固定在丝杠螺母上，丝杠螺母在二级齿轮带动下旋转，从而带动滚珠丝杠做直线运动，滚珠丝杠内部中空，右侧有底，底上有孔，与推杆右侧底面上的孔一一对应，利用螺栓将推杆固定在丝杠螺母内部右侧的底面上，从而当滚珠丝杠运动时可以带动推杆做直线运动，推杆右侧底部有螺纹孔，可利用螺栓和螺纹孔将其固定在滚珠丝杠右侧底部上，其左侧与储液缸内的活塞相连，可带动储液缸内的活塞做直线运动。

液压系统包括有第一液压系统和第二液压系统，第一液压系统和第二液压系统为对称结构，第一液压系统和第二液压系统内均包括有隔离阀、吸入阀、柱塞泵、切断阀、换向阀、回液阀、第一增压阀、第二增压阀、第一减压阀和第二减压阀，其中隔离阀为常开型开闭阀，一端接制动主缸，一端接换向阀的A口以及切断阀，隔离阀两端设有第一单向阀，第一单向阀的出口端接在制动主缸上，柱塞泵出口端与隔离阀之间通过管路连接，连接管路上设有阻尼器和第二单向阀，第二单向阀出口端在阻尼器一侧，柱塞泵入口端还通过管路与第一减压阀和第二减压阀相连接，连接管路上设有蓄能器和第三单向阀，第三单向阀出口端在柱塞泵入口一侧，蓄能器连接在第三单向阀入口端与第一减压阀、第二减压阀之间，柱塞泵入口端还与吸入阀相连接，吸入阀的另一端与制动主缸相连接，第一液压系统和第二液压系统内的柱塞泵均由共同的柱塞泵电机进行驱动，换向阀为两位三通阀，其中A口与隔离阀相连，B口与第一增压阀相连，C口与回液阀及电动储液缸相连，A、C口连通为左位，A、B口连通为右位，是常态，回液阀的另一端还与第一增压阀相连接，电动储液缸设在第一液压系统和第二液压系统内连接两个回液阀和两个换向阀的管路上，第一增压阀的两端设有第四单向阀，第四单向阀出口端在换向阀一侧，切断阀为常开型开闭阀，一端接在隔离阀出口，一端接在第二增压阀入口，第二增压阀的两端设有第五单向阀，第五单向阀出口端在切断阀一侧。

第一增压阀和第二增压阀为高速开关阀，且为常开型阀，第一减压阀和第二减压阀为高速开关阀，且为常闭型阀。

制动轮缸包括有左前轮轮缸、右后轮轮缸、左后轮轮缸和右前轮轮缸，其中左前轮轮缸分别与第一液压系统中的第一增压阀和第一减压阀相连接，右后轮轮缸分别与第一液压系统中的第二增压阀和第二减压阀相连接，左后轮轮缸分别与第二液压系统中的第二增压阀和第二减压阀相连接，右前轮轮缸分别与第二液压系统中的第一增压阀和第一减压阀相连接。

液压系统为ESP液压系统，ESP液压系统上端通过两个接口与制动主缸相连接，ESP液压系统的下端设有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，其中第一接口与左后轮轮缸通过第一管路相连接，第一管路上设有切断阀，第二接口与右前轮轮缸通过第二管路相连接，第二管路上设有切断阀，第三接口与左前轮轮缸通过第三管路相连接，第三管路上设有切断阀，第四接口与右后轮轮缸通过第四管路相连接，第四管路上设有切断阀，第二管路与第三管路通过第五管路相连接，第五管路上设有第一解耦阀和第二解耦阀，第一解耦阀和第二解耦阀之间连接有电动储液缸。

ESP液压系统为现有设备的组装，因此，具体型号和规格没有进一步进行赘述。

本实用新型的工作原理：

实施方案一：

在需要助力制动时，当驾驶员踩下制动踏板，电动助力转化机构内的电机提供助力，与制动踏板推杆一起推动制动主缸内的活塞，将其中的制动液压入液压系统回路。制动主缸的第一腔室连接第一液压系统，第二腔室连接第二液压系统，再生制动作用于驱动轴，并以前轴为驱动轴，制动管路布置形式为X型，即作用于第一液压系统的左前轮轮缸以及第二液压系统的右前轮轮缸。

需要踏板解耦时，由电动助力转化机构内的电机提供制动助力，电动储液缸中活塞在储液缸电机的控制下右移，同时第一液压系统和第二液压系统中的两个隔离阀连通，两个换向阀均位于左位，两个回液阀断开，应进入右前轮轮缸、左前轮轮缸的制动液进入电动储液缸中，实现解耦，若后轴制动轮轮缸不需要进入制动液，则第一液压系统和第二液压系统中的切断阀断开。

电动助力转化机构内有助力电机和一套传动机构，传动机构将电机输出轴的旋转运动转化为直线运动，并将电机助力传递到制动主缸的推杆上。

踏板感通过调节电动助力转化机构内的电机的助力大小来获得，在电动助力转化机构内的电机失效时，制动踏板的推杆克服空行程后与制动主缸的活塞推杆直接连接，可进行人力制动。

电动储液缸内包含有助力电机和一套传动机构，传动机构将电机输出轴的旋转运动转化为直线运动，从而带动电动储液缸的活塞移动，以改变电动储液缸的容积。在电动储液缸的电机失效时，无法解耦，此时第一液压系统和第二液压系统内的两个换向阀位于右位，两个回液阀断开。

进行常规制动及ABS制动工况时，第一液压系统和第二液压系统中的两个隔离阀连通，两个吸入阀断开，两个换向阀位于右位，即两个换向阀的A、B口连通，两个切断阀连通，柱塞泵电机不工作，电动储液缸的电机不工作，不进行踏板解耦，制动液从制动主缸经过两个隔离阀、两个换向阀、两个切断阀以及两个第一增压阀和两个第二增压阀进入制动轮缸，两个第一增压阀和两个第二增压阀全连通时轮缸增压，减压阀全连通时轮缸减压，ABS制动通过控制增压阀和减压阀的高速开闭来实现增压、保压、减压，这两种过程无再生制动参与，若判断为常规制动及ABS制动工况时再生制动工况正在进行，则应当退出再生制动工况。

进行ESP制动工况时，第一液压系统和第二液压系统内的两个隔离阀断开，两个吸入阀连通，两个换向阀位于右位，即两个换向阀的A、B口连通，两个切断阀连通，柱塞泵电机工作，电动储液缸的电机不工作，不进行踏板解耦，制动液从制动主缸经过两个吸入阀、两个柱塞泵、两个第二单向阀、两个阻尼器、两个换向阀、两个切断阀以及两个第一增压阀和两个第二增压阀进入制动轮缸，系统可依靠增压阀及减压阀、两个柱塞泵、两个蓄能器和柱塞泵电机实现ESP制动，这一过程无再生制动参与，若判断为ESP制动工况时再生制动工况正在进行，则应当退出再生制动工况。

进行再生制动强度增强且未达到最大值的工况时，此工况下再生制动参与制动，第一液压系统和第二液压系统中的两个隔离阀连通，两个吸入阀断开，两个换向阀位于左位，即两个换向阀的A、C口连通，两个回液阀断开，两个切断阀断开，柱塞泵电机不工作，电动储液缸的电机工作，带动储液缸活塞向右移动，使得电动储液缸的容积增大，故当电动助力转化机构内的电机推动制动主缸内活塞向左移动将制动液压出时，制动液经过第一液压系统和第二液压系统内的两个隔离阀、两个换向阀进入电动储液缸，电动储液缸的容积增大量与制动主缸内制动液的移出量相等，其值大小依据制动ECU中的制动控制策略控制，由于制动主缸移出的制动液均进入电动储液缸，驱动轴车轮的轮缸液压不增加，驱动轴车轮不产生制动力，实现了再生制动时的踏板解耦，此时由于第一液压系统和第二液压系统内的两个切断阀断开，后轮轮缸里没有制动液，故后轴不产生制动力。

进行再生制动强度保持工况时，第一液压系统和第二液压系统内的两个隔离阀连通，两个吸入阀断开，两个换向阀位于右位，即两个换向阀的A、B口连通，两个回液阀断开，两个切断阀连通，柱塞泵电机不工作，电动储液缸的电机不工作，电动储液缸的制动液继续保存在其中，随着制动强度增加，制动主缸的活塞继续左移将制动液压出，新压出的制动液经过第一液压系统和第二液压系统内的两个隔离阀、两个换向阀、两个切断阀、两个第一增压阀和两个第二增压阀进入制动轮缸，车轮增加制动力，但再生制动强度保持不变。

进行再生制动强度减小且总制动强度不变工况时，第一液压系统和第二液压系统内的两个隔离阀连通，两个吸入阀断开，两个换向阀位于右位，即两个换向阀的A、B口连通，两个回液阀连通，两个切断阀连通，柱塞泵电机不工作，电动储液缸的电机工作，在电动储液缸中电机的作用下电动储液缸的活塞左移，将电动储液缸中的制动液经过两个第一增压阀泵入前轮制动轮缸，经过两个回液阀、两个换向阀、两个切断阀、两个第二增压阀泵入后轮制动轮缸，电动储液缸中制动液减少量由制动控制策略所确定的再生制动强度决定，这一过程没有新的制动液从制动主缸中移出，电动储液缸移出的制动液进入制动轮缸中，再生制动强度的减小量由车轮制动强度的增加量来补充，以保持总制动强度不变。

进行再生制动强度减小且总制动强度增加工况时，即驾驶员需求制动强度增大，但系统限制的再生制动力变小时，第一液压系统和第二液压系统内的两个隔离阀连通，两个吸入阀断开，两个换向阀位于右位，即两个换向阀的A、B口连通，两个回液阀连通，两个切断阀连通，两个第一增压阀和两个第二增压阀连通，柱塞泵电机不工作，电动储液缸的电机工作，将电动储液缸中的制动液经过两个回液阀、两个第一增压阀进入前轮制动轮缸，经过两个回液阀、两个换向阀、两个切断阀、两个第二增压阀进入后轮制动轮缸，在电动储液缸中电机的作用下电动储液缸的活塞左移，电动储液缸中制动液减少量由制动控制策略所确定的再生制动强度决定，同时，制动踏板继续被踩下，制动主缸的活塞左移，将制动液压入制动回路，增大了总制动力。

进行再生制动强度减小且总制动强度减少工况时，即驾驶员需求制动强度减小且导致再生制动强度也需要减小时，应先减少轮缸液压，即降低轮缸液压制动强度，制动主缸的活塞右移，第一液压系统和第二液压系统内的两个隔离阀连通，两个吸入阀断开，两个换向阀位于右位，即两个换向阀的A、B口连通，两个回液阀断开，两个切断阀连通，柱塞泵电机不工作，电动储液缸的电机不工作，两个第一增压阀和两个第二增压阀连通、两个第一减压阀和两个第二减压阀断开，将制动轮缸中的制动液经过两个第四单向阀和两个第五单向阀、两个切断阀、两个换向阀、两个第一单向阀送回制动主缸。

进行再生制动强度减小且总制动强度减少工况时，即驾驶员需求制动强度减小且导致再生制动强度也需要减小时，当轮缸液压降为零之后，制动主缸的活塞继续右移,再将电动储液缸的制动液压回到制动主缸中，降低再生制动强度，此时，制动主缸的活塞继续右移，第一液压系统和第二液压系统内的两个隔离阀连通，两个吸入阀断开，两个换向阀位于左位，即两个换向阀的A、C口连通，两个回液阀断开，两个切断阀断开，两个第一减压阀和两个第二减压阀断开，两个第一增压阀和两个第二增压阀连通，柱塞泵电机不工作，电动储液缸的电机工作，将其中的制动液经过两个换向阀、两个第一单向阀压回制动主缸。

实施方案二：

进行非再生制动的工况时，第一管路、第二管路、第三管路和第四管路上的切断阀均连通，第五管路上的第一解耦阀和第二解耦阀断开，电动储液缸不工作，相当于制动系统原路径未改变，可按照控制逻辑进行常规制动、ABS制动、ESP制动；

在再生制动强度增加的工况时，第一管路、第二管路、第三管路和第四管路上的切断阀均断开，第五管路上的第一解耦阀和第二解耦阀连通，电动储液缸工作，故当电动助力转化机构内的电机推动制动主缸内活塞向左移动将制动液压出时，制动液经过ESP液压系统、第五管路上的第一解耦阀和第二解耦阀进入电动储液缸，电动储液缸的容积增大量与制动主缸内制动液的移出量相等，其值大小依据制动ECU中的制动控制策略控制，由于制动主缸移出的制动液均进入电动储液缸，车轮的轮缸液压不增加，车轮不产生制动力，实现了再生制动时的踏板解耦。

在再生制动强度保持的工况时，第一管路、第二管路、第三管路和第四管路上的切断阀均连通，第五管路上的第一解耦阀和第二解耦阀断开，电动储液缸不工作，相当于制动系统原路径未改变，电动储液缸的制动液继续保存在其中，随着制动强度增加，制动主缸的活塞继续左移将制动液压出，新压出的制动液经过ESP液压系统、第一管路、第二管路、第三管路和第四管路进入车轮制动轮缸，车轮增加制动力，但再生制动强度保持不变。

在再生制动强度减小且总制动强度不变的工况时，第一管路、第二管路、第三管路和第四管路上的切断阀均连通，第五管路上的第一解耦阀和第二解耦阀连通，电动储液缸工作，将电动储液缸中的制动液经过第二管路和第三管路上的切断阀进入右前轮轮缸及左前轮轮缸，经过ESP液压系统下端的第二接口及第三接口、第一接口及第四接口、第一管路上的切断阀及第四管路上的切断阀进入左后轮轮缸及右后轮轮缸，电动储液缸中制动液减少量由制动控制策略所确定的再生制动强度决定，这一过程没有新的制动液从制动主缸中移出，电动储液缸移出的制动液进入制动轮缸中，再生制动强度的减小量由车轮制动强度的增加量来补充，以保持总制动强度不变。

在再生制动强度减小且总制动强度增加的工况时，第一管路、第二管路、第三管路和第四管路上的切断阀连通，第五管路上的第一解耦阀和第二解耦阀连通，电动储液缸工作,在电动储液缸中电机的作用下电动储液缸的活塞左移，将制动液经过第五管路上的第一解耦阀和第二解耦阀压进制动回路，再生制动强度减小，电动储液缸中制动液减少量由制动控制策略所确定的再生制动强度决定，同时，制动踏板继续被踩下，制动主缸的活塞左移，将制动液压入制动回路，增大了总制动力。

在再生制动强度减小且总制动强度减少时，即驾驶员需求制动强度减小且导致再生制动强度也需要减小时，应先减少轮缸液压，即降低轮缸液压制动强度，制动主缸的活塞右移，第一管路、第二管路、第三管路和第四管路上的切断阀连通，第五管路上的第一解耦阀和第二解耦阀断开，电动储液缸不工作,将制动轮缸中的制动液经过ESP液压系统回到制动主缸。

在再生制动强度减小且总制动强度减少时，即驾驶员需求制动强度减小且导致再生制动强度也需要减小时，当轮缸液压降为零之后，制动主缸的活塞继续右移,第一管路、第二管路、第三管路和第四管路上的切断阀断开，第五管路上的第一解耦阀和第二解耦阀连通，电动储液缸工作,将其中的制动液经过第五管路上的第一解耦阀和第二解耦阀、ESP液压系统压回制动主缸。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的制动系统采用电机助力制动，不依赖于真空，且能保持与真空助力器相似的踏板感；在再生制动时，通过调节电机助力特性，能保持踏板感不变；通过控制储液缸电机使制动主缸制动液移出量与储液缸制动液进液量相等，控制更精确；实现了再生制动与摩擦制动的协调制动，能尽可能的回收制动能量。

附图说明

图1为本实用新型实施例一结构示意图。

图2为本实用新型所述电动助力转化机构结构示意图。

图3为本实用新型实施例二结构示意图。

1、制动踏板 2、电动助力转化机构 3、制动主缸 4、储液罐

5、电动储液缸 6、液压系统 7、制动轮缸 10、助力电机

11、一级齿轮 12、二级齿轮 13、推杆 14、滚珠丝杠 15、丝杠螺母

16、储液缸 20、第一液压系统 21、第二液压系统 22、隔离阀

23、吸入阀 24、柱塞泵 25、切断阀 26、换向阀 27、回液阀

28、第一增压阀 29、第二增压阀 30、第一减压阀 31、第二减压阀

32、第一单向阀 33、阻尼器 34、第二单向阀 35、蓄能器

36、第三单向阀 37、柱塞泵电机 38、第四单向阀 39、第五单向阀

40、左后轮轮缸 41、右前轮轮缸 42、左前轮轮缸 43、右后轮轮缸

50、第一接口 51、第二接口 52、第三接口 54、第四接口

55、第一管路 56、第二管路 57、第三管路 58、第四管路

59、第五管路 60、第一解耦阀 61、第二解耦阀。

具体实施方式

实施例一：

请参阅图1和图2所示：

本实用新型提供的基于X型布置的解耦式电动助力制动系统包括有制动踏板1、电动助力转化机构2、制动主缸3、储液罐4、电动储液缸5、液压系统6和制动轮缸7，其中制动踏板1的推杆与电动助力转化机构2的输入端连接，电动助力转化机构2的输出端与制动主缸3的活塞推杆连接，储液罐4连接在制动主缸3上，液压系统6中有连接口分别连接制动主缸3、电动储液缸5与制动轮缸7。

电动助力转化机构2包括有助力电机10、一级齿轮11、二级齿轮12、推杆13、滚珠丝杠14、丝杠螺母15和储液缸16，其中一级齿轮11安装在助力电机10的输出轴上，且与二级齿轮12外啮合，二级齿轮12通过键固定在丝杠螺母15上，丝杠螺母15在二级齿轮12带动下旋转，从而带动滚珠丝杠14做直线运动，滚珠丝杠14内部中空，右侧有底，底上有孔，与推杆13右侧底面上的孔一一对应，利用螺栓将推杆13固定在滚珠丝杠14右侧的底面上，从而当滚珠丝杠14运动时可以带动推杆13做直线运动，推杆13右侧底部有螺纹孔，可利用螺栓和螺纹孔将其固定在滚珠丝杠14右侧底部上，其左侧与储液缸16内的活塞相连，可带动储液缸16内的活塞做直线运动。

液压系统6包括有第一液压系统20和第二液压系统21，第一液压系统20和第二液压系统21为对称结构，第一液压系统20和第二液压系统21内均包括有隔离阀22、吸入阀23、柱塞泵24、切断阀25、换向阀26、回液阀27、第一增压阀28、第二增压阀29、第一减压阀30和第二减压阀31，其中隔离阀22为常开型开闭阀，一端接制动主缸3，一端接换向阀26的A口以及切断阀25，隔离阀22两端设有第一单向阀32，第一单向阀32的出口端接在制动主缸3上，柱塞泵24出口端与隔离阀22之间通过管路连接，连接管路上设有阻尼器33和第二单向阀34，第二单向阀34出口端在阻尼器33一侧，柱塞泵24入口端还通过管路与第一减压阀30和第二减压阀31相连接，连接管路上设有蓄能器35和第三单向阀36，第三单向阀出口36在柱塞泵24入口一侧，蓄能器35连接在第三单向阀36入口端与第一减压阀30、第二减压阀31之间，柱塞泵24入口端还与吸入阀23相连接，吸入阀23的另一端与制动主缸3相连接，第一液压系统20和第二液压系统21内的柱塞泵24均由共同的柱塞泵电机37进行驱动，换向阀26为两位三通阀，其中A口与隔离阀22相连，B口与第一增压阀28相连，C口与回液阀27及电动储液缸5相连，A、C口连通为左位，A、B口连通为右位，是常态，回液阀27的另一端还与第一增压阀28相连接，电动储液缸5设在第一液压系统20和第二液压系统21内连接两个回液阀27和两个换向阀26的管路上，第一增压阀28的两端设有第四单向阀38，第四单向阀38出口端在换向阀26一侧，切断阀25为常开型开闭阀，一端接在隔离阀22出口，一端接在第二增压阀29入口，第二增压阀29的两端设有第五单向阀39，第五单向阀39出口端在切断阀25一侧。

第一增压阀28和第二增压阀29为高速开关阀，且为常开型阀，第一减压阀30和第二减压阀31为高速开关阀，且为常闭型阀。

制动轮缸7包括有左后轮轮缸40、右前轮轮缸41、左前轮轮缸42和右后轮轮缸43，其中左后轮轮缸40分别与第二液压系统21中的第二增压阀29和第二减压阀31相连接，右前轮轮缸41分别与第二液压系统21中的第一增压阀28和第一减压阀30相连接，左前轮轮缸42分别与第一液压系统20中的第一增压阀28和第一减压阀30相连接，右后轮轮缸43分别与第一液压系统20中的第二增压阀29和第二减压阀31相连接。

本实施例的工作原理：

在需要助力制动时，当驾驶员踩下制动踏板1，电动助力转化机构2内的电机提供助力，与制动踏板1推杆一起推动制动主缸3内的活塞，将其中的制动液压入液压系统6回路。制动主缸3的第一腔室连接第一液压系统20，第二腔室连接第二液压系统21，再生制动作用于驱动轴，并以前轴为驱动轴，制动管路布置形式为X型，即作用于第一液压系统20的左前轮轮缸42以及第二液压系统21的右前轮轮缸41。

需要踏板解耦时，由电动助力转化机构2内的电机提供制动助力，电动储液缸5中活塞在储液缸电机的控制下右移，同时第一液压系统20和第二液压系统21中的两个隔离阀22连通，两个换向阀26均位于左位，两个回液阀27断开，应进入右前轮轮缸41、左前轮轮缸42的制动液进入电动储液缸5中，实现解耦，若后轴制动轮轮缸不需要进入制动液，则第一液压系统20和第二液压系统21中的切断阀25断开。

电动助力转化机构2内有助力电机10和一套传动机构，传动机构将电机输出轴的旋转运动转化为直线运动，并将电机助力传递到制动主缸3的推杆上。

踏板感通过调节电动助力转化机构2内的电机的助力大小来获得，在电动助力转化机构2内的电机失效时，制动踏板1的推杆克服空行程后与制动主缸3的活塞推杆直接连接，可进行人力制动。

电动储液缸5内包含有助力电机10和一套传动机构，传动机构将电机输出轴的旋转运动转化为直线运动，从而带动电动储液缸5的活塞移动，以改变电动储液缸5的容积。在电动储液缸5的电机失效时，无法解耦，此时第一液压系统20和第二液压系统21内的两个换向阀26位于右位，两个回液阀27断开。

进行常规制动及ABS制动工况时，第一液压系统20和第二液压系统21中的两个隔离阀22连通，两个吸入阀23断开，两个换向阀26位于右位，即两个换向阀26的A、B口连通，两个切断阀25连通，柱塞泵电机37不工作，电动储液缸5的电机不工作，不进行踏板解耦，制动液从制动主缸3经过两个隔离阀22、两个换向阀26、两个切断阀25以及两个第一增压阀28和两个第二增压阀29进入制动轮缸7，两个第一增压阀28和两个第二增压阀29全连通时轮缸增压，减压阀全连通时轮缸减压，ABS制动通过控制增压阀和减压阀的高速开闭来实现增压、保压、减压，这两种过程无再生制动参与，若判断为常规制动及ABS制动工况时再生制动工况正在进行，则应当退出再生制动工况。

进行ESP制动工况时，第一液压系统20和第二液压系统21内的两个隔离阀22断开，两个吸入阀23连通，两个换向阀26位于右位，即两个换向阀26的A、B口连通，两个切断阀25连通，柱塞泵电机37工作，电动储液缸5的电机不工作，不进行踏板解耦，制动液从制动主缸3经过两个吸入阀23、两个柱塞泵24、两个第二单向阀34、两个阻尼器33、两个换向阀26、两个切断阀25以及两个第一增压阀28和两个第二增压阀29进入制动轮缸7，系统可依靠增压阀及减压阀、两个柱塞泵24、两个蓄能器35和柱塞泵电机37实现ESP制动，这一过程无再生制动参与，若判断为ESP制动工况时再生制动工况正在进行，则应当退出再生制动工况。

进行再生制动强度增强且未达到最大值的工况时，再生制动参与制动，第一液压系统20和第二液压系统21中的两个隔离阀22连通，两个吸入阀23断开，两个换向阀26位于左位，即两个换向阀26的A、C口连通，两个回液阀27断开，两个切断阀25断开，柱塞泵电机37不工作，电动储液缸5的电机工作，带动储液缸活塞向右移动，使得电动储液缸5的容积增大，故当电动助力转化机构2内的电机推动制动主缸3内活塞向左移动将制动液压出时，制动液经过第一液压系统20和第二液压系统21内的两个隔离阀22、两个换向阀26进入电动储液缸5，电动储液缸5的容积增大量与制动主缸3内制动液的移出量相等，其值大小依据制动ECU中的制动控制策略控制，由于制动主缸3移出的制动液均进入电动储液缸5，驱动轴车轮的轮缸液压不增加，驱动轴车轮不产生制动力，实现了再生制动时的踏板解耦，此时由于第一液压系统20和第二液压系统21内的两个切断阀25断开，后轮轮缸里没有制动液，故后轴不产生制动力。

进行再生制动强度保持工况时，第一液压系统20和第二液压系统21内的两个隔离阀22连通，两个吸入阀23断开，两个换向阀26位于右位，即两个换向阀26的A、B口连通，两个回液阀27断开，两个切断阀25连通，柱塞泵电机37不工作，电动储液缸5的电机不工作，电动储液缸5的制动液继续保存在其中，随着制动强度增加，制动主缸3的活塞继续左移将制动液压出，新压出的制动液经过第一液压系统20和第二液压系统21内的两个隔离阀22、两个换向阀26、两个切断阀25、两个第一增压阀28和两个第二增压阀29进入制动轮缸7，车轮增加制动力，但再生制动强度保持不变。

进行再生制动强度减小且总制动强度不变工况时，第一液压系统20和第二液压系统21内的两个隔离阀22连通，两个吸入阀23断开，两个换向阀26位于右位，即两个换向阀26的A、B口连通，两个回液阀27连通，两个切断阀25连通，柱塞泵电机37不工作，电动储液缸5的电机工作，在电动储液缸5中电机的作用下电动储液缸5的活塞左移，将电动储液缸5中的制动液经过两个第一增压阀28泵入前轮制动轮缸，经过两个回液阀27、两个换向阀26、两个切断阀25、两个第二增压阀29泵入后轮制动轮缸，电动储液缸5中制动液减少量由制动控制策略所确定的再生制动强度决定，这一过程没有新的制动液从制动主缸3中移出，电动储液缸5移出的制动液进入制动轮缸7中，再生制动强度的减小量由车轮制动强度的增加量来补充，以保持总制动强度不变。

进行再生制动强度减小且总制动强度增加工况时，即驾驶员需求制动强度增大，但系统限制的再生制动力变小时，第一液压系统20和第二液压系统21内的两个隔离阀22连通，两个吸入阀23断开，两个换向阀26位于右位，即两个换向阀26的A、B口连通，两个回液阀27连通，两个切断阀25连通，两个第一增压阀28和两个第二增压阀29连通，柱塞泵电机37不工作，电动储液缸5的电机工作，将电动储液缸5中的制动液经过两个回液阀27、两个第一增压阀28进入前轮制动轮缸，经过两个回液阀27、两个换向阀26、两个切断阀25、两个第二增压阀29进入后轮制动轮缸，在电动储液缸5中电机的作用下电动储液缸5的活塞左移，电动储液缸5中制动液减少量由制动控制策略所确定的再生制动强度决定，同时，制动踏板1继续被踩下，制动主缸3的活塞左移，将制动液压入制动回路，增大了总制动力。

进行再生制动强度减小且总制动强度减少工况时，即驾驶员需求制动强度减小且导致再生制动强度也需要减小时，应先减少轮缸液压，即降低轮缸液压制动强度，制动主缸3的活塞右移，第一液压系统20和第二液压系统21内的两个隔离阀22连通，两个吸入阀23断开，两个换向阀26位于右位，即两个换向阀26的A、B口连通，两个回液阀27断开，两个切断阀25连通，柱塞泵电机37不工作，电动储液缸5的电机不工作，两个第一增压阀28和两个第二增压阀29连通、两个第一减压阀30和两个第二减压阀31断开，制动轮缸7中的制动液经过两个第四单向阀38和两个第五单向阀39、两个切断阀25、两个换向阀26、两个第一单向阀32送回制动主缸3。

进行再生制动强度减小且总制动强度减少工况时，即驾驶员需求制动强度减小且导致再生制动强度也需要减小时，当轮缸液压降为零之后，制动主缸3的活塞继续右移,再将电动储液缸5的制动液压回到制动主缸3中，降低再生制动强度，此时，制动主缸3的活塞继续右移，第一液压系统20和第二液压系统21内的两个隔离阀22连通，两个吸入阀23断开，两个换向阀26位于左位，即两个换向阀26的A、C口连通，两个回液阀27断开，两个切断阀25断开，两个第一减压阀30和两个第二减压阀31断开，两个第一增压阀28和两个第二增压阀29连通，柱塞泵电机37不工作，电动储液缸5的电机工作，将其中的制动液经过两个换向阀26、两个第一单向阀22压回制动主缸3。

实施例二：

请参阅图2和图3所示：

本实施例中的制动踏板1、电动助力转化机构2、制动主缸3和储液罐4均与实施例一中的结构及连接关系相同，因此具体结构和连接关系没有进一步进行赘述，本实施例的具体方案如下：

液压系统6为ESP液压系统，ESP液压系统上端通过两个接口与制动主缸3相连接，ESP液压系统的下端设有第一接口50、第二接口51、第三接口52和第四接口54，其中第一接口50与左后轮轮缸40通过第一管路55相连接，第一管路55上设有切断阀25，第二接口51与右前轮轮缸41通过第二管路56相连接，第二管路56上设有切断阀25，第三接口52与左前轮轮缸42通过第三管路57相连接，第三管路57上设有切断阀25，第四接口54与右后轮轮缸43通过第四管路58相连接，第四管路58上设有切断阀25，第二管路56与第三管路57通过第五管路59相连接，第五管路59上设有第一解耦阀60和第二解耦阀61，第一解耦阀60和第二解耦阀61之间连接有电动储液缸5。

ESP液压系统为现有设备的组装，因此，具体型号和规格没有进一步进行赘述。

本实施例的工作原理如下：

进行非再生制动的工况时，第一管路55、第二管路56、第三管路57和第四管路58上的切断阀25均连通，第五管路59上的第一解耦阀60和第二解耦阀61断开，电动储液缸5不工作，相当于制动系统原路径未改变，可按照控制逻辑进行常规制动、ABS制动、ESP制动；

在再生制动强度增加的工况时，第一管路55、第二管路56、第三管路57和第四管路58上的切断阀25均断开，第五管路59上的第一解耦阀60和第二解耦阀61连通，电动储液缸5工作，故当电动助力转化机构2内的电机推动制动主缸3内活塞向左移动将制动液压出时，制动液经过ESP液压系统、第五管路59上的第一解耦阀60和第二解耦阀61进入电动储液缸5，电动储液缸5的容积增大量与制动主缸3内制动液的移出量相等，其值大小依据制动ECU中的制动控制策略控制，由于制动主缸3移出的制动液均进入电动储液缸5，车轮的轮缸液压不增加，车轮不产生制动力，实现了再生制动时的踏板解耦。

在再生制动强度保持的工况时，第一管路55、第二管路56、第三管路57和第四管路58上的切断阀25均连通，第五管路59上的第一解耦阀60和第二解耦阀61断开，电动储液缸5不工作，相当于制动系统原路径未改变，电动储液缸5的制动液继续保存在其中，随着制动强度增加，制动主缸3的活塞继续左移将制动液压出，新压出的制动液经过ESP液压系统、第一管路55、第二管路56、第三管路57和第四管路58进入车轮制动轮缸7，车轮增加制动力，但再生制动强度保持不变。

在再生制动强度减小且总制动强度不变的工况时，第一管路55、第二管路56、第三管路57和第四管路58上的切断阀25均连通，第五管路59上的第一解耦阀60和第二解耦阀61连通，电动储液缸5工作，将电动储液缸5中的制动液经过第二管路56和第三管路57上的切断阀25进入右前轮轮缸41及左前轮轮缸42，经过ESP液压系统下端的第二接口51及第三接口52、第一接口50及第四接口54、第一管路55上的切断阀25及第四管路58上的切断阀25进入左后轮轮缸40及右后轮轮缸43，电动储液缸5中制动液减少量由制动控制策略所确定的再生制动强度决定，这一过程没有新的制动液从制动主缸3中移出，电动储液缸5移出的制动液进入制动轮缸7中，再生制动强度的减小量由车轮制动强度的增加量来补充，以保持总制动强度不变。

在再生制动强度减小且总制动强度增加的工况时，第一管路55、第二管路56、第三管路57和第四管路58上的切断阀25连通，第五管路59上的第一解耦阀60和第二解耦阀61连通，电动储液缸5工作,在电动储液缸5中电机的作用下电动储液缸5的活塞左移，将制动液经过第五管路59上的第一解耦阀60和第二解耦阀61压进制动回路，再生制动强度减小，电动储液缸5中制动液减少量由制动控制策略所确定的再生制动强度决定，同时，制动踏板1继续被踩下，制动主缸3的活塞左移，将制动液压入制动回路，增大了总制动力。

在再生制动强度减小且总制动强度减少时，即驾驶员需求制动强度减小且导致再生制动强度也需要减小时，应先减少轮缸液压，即降低轮缸液压制动强度，制动主缸3的活塞右移，第一管路55、第二管路56、第三管路57和第四管路58上的切断阀25连通，第五管路59上的第一解耦阀60和第二解耦阀61断开，电动储液缸5不工作,将制动轮缸7中的制动液经过ESP液压系统回到制动主缸。

在再生制动强度减小且总制动强度减少时，即驾驶员需求制动强度减小且导致再生制动强度也需要减小时，当轮缸液压降为零之后，制动主缸3的活塞继续右移,第一管路55、第二管路56、第三管路57和第四管路58上的切断阀25断开，第五管路59上的第一解耦阀60和第二解耦阀61连通，电动储液缸5工作,将其中的制动液经过第五管路59上的第一解耦阀60和第二解耦阀61、ESP液压系统压回制动主缸3。

Claims (6)

1.一种基于X型布置的解耦式电动助力制动系统，其特征在于：包括有制动踏板、电动助力转化机构、制动主缸、储液罐、电动储液缸、液压系统和制动轮缸，其中制动踏板的推杆与电动助力转化机构的输入端连接，电动助力转化机构的输出端与制动主缸的活塞推杆连接，储液罐连接在制动主缸上，液压系统中有连接口分别连接制动主缸、电动储液缸与制动轮缸。

2.根据权利要求1所述的一种基于X型布置的解耦式电动助力制动系统，其特征在于：所述的电动助力转化机构包括有助力电机、一级齿轮、二级齿轮、推杆、滚珠丝杠、丝杠螺母和储液缸，其中一级齿轮安装在助力电机的输出轴上，且与二级齿轮外相啮合，二级齿轮通过键固定在丝杠螺母上，丝杠螺母在二级齿轮带动下旋转，从而带动滚珠丝杠做直线运动，滚珠丝杠内部中空，右侧有底，底上有孔，与推杆右侧底面上的孔一一对应，利用螺栓将推杆固定在丝杠螺母内部右侧的底面上，从而当滚珠丝杠运动时可以带动推杆做直线运动，推杆右侧底部有螺纹孔，可利用螺栓和螺纹孔将其固定在滚珠丝杠右侧底部上，其左侧与储液缸内的活塞相连，可带动储液缸内的活塞做直线运动。

3.根据权利要求1所述的一种基于X型布置的解耦式电动助力制动系统，其特征在于：所述的液压系统包括有第一液压系统和第二液压系统，第一液压系统和第二液压系统为对称结构，第一液压系统和第二液压系统内均包括有隔离阀、吸入阀、柱塞泵、切断阀、换向阀、回液阀、第一增压阀、第二增压阀、第一减压阀和第二减压阀，其中隔离阀为常开型开闭阀，一端接制动主缸，一端接换向阀的A口以及切断阀，隔离阀两端设有第一单向阀，第一单向阀的出口端接在制动主缸上，柱塞泵出口端与隔离阀之间通过管路连接，连接管路上设有阻尼器和第二单向阀，第二单向阀出口端在阻尼器一侧，柱塞泵入口端还通过管路与第一减压阀和第二减压阀相连接，连接管路上设有蓄能器和第三单向阀，第三单向阀出口在柱塞泵入口一侧，蓄能器连接在第三单向阀入口端与第一减压阀、第二减压阀之间，柱塞泵入口端还与吸入阀相连接，吸入阀的另一端与制动主缸相连接，第一液压系统和第二液压系统内的柱塞泵均由共同的柱塞泵电机进行驱动，换向阀为两位三通阀，其中A口与隔离阀相连，B口与第一增压阀相连，C口与回液阀及电动储液缸相连，A、C口连通为左位，A、B口连通为右位，是常态，回液阀的另一端还与第一增压阀相连接，电动储液缸设在第一液压系统和第二液压系统内连接两个回液阀和两个换向阀的管路上，第一增压阀的两端设有第四单向阀，第四单向阀出口端在换向阀一侧，切断阀为常开型开闭阀，一端接在隔离阀出口，一端接在第二增压阀入口，第二增压阀的两端设有第五单向阀，第五单向阀出口端在切断阀一侧。

4.根据权利要求3所述的一种基于X型布置的解耦式电动助力制动系统，其特征在于：所述的第一增压阀和第二增压阀为高速开关阀，且为常开型阀，第一减压阀和第二减压阀为高速开关阀，且为常闭型阀。

5.根据权利要求1或3所述的一种基于X型布置的解耦式电动助力制动系统，其特征在于：所述的制动轮缸包括有左后轮轮缸、右前轮轮缸、左前轮轮缸和右后轮轮缸，其中左后轮轮缸分别与第一液压系统中的第二增压阀和第二减压阀相连接，右前轮轮缸分别与第一液压系统中的第一增压阀和第一减压阀相连接，左前轮轮缸分别与第二液压系统中的第一增压阀和第一减压阀相连接，右后轮轮缸分别与第二液压系统中的第二增压阀和第二减压阀相连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于X型布置的解耦式电动助力制动系统，其特征在于：所述的液压系统为ESP液压系统，ESP液压系统上端通过两个接口与制动主缸相连接，ESP液压系统的下端设有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，其中第一接口与左后轮轮缸通过第一管路相连接，第一管路上设有切断阀，第二接口与右前轮轮缸通过第二管路相连接，第二管路上设有切断阀，第三接口与左前轮轮缸通过第三管路相连接，第三管路上设有切断阀，第四接口与右后轮轮缸通过第四管路相连接，第四管路上设有切断阀，第二管路与第三管路通过第五管路相连接，第五管路上设有第一解耦阀和第二解耦阀，第一解耦阀和第二解耦阀之间连接有电动储液缸。