CN208978835U - 一种满足轮缸增压需求的制动液压力精确调节系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及种满足轮缸增压需求的制动液压力精确调节系统，该系统包括电子控制单元以及分别与之连接的制动液压源、制动液压力单元、辅助增压源、辅助增压单元和液压力检测单元，液压力检测单元连接前轮轮缸和后轮轮缸，制动液压力单元设置四路，并分别将前轮轮缸以及后轮轮缸与制动液压源连接，辅助增压单元设置两路或四路，当设置两路时，辅助增压单元将前轮轮缸或后轮轮缸与辅助增压源连接，当设置四路时，辅助增压单元将前轮轮缸和后轮轮缸与辅助增压源连接。与现有技术相比，本实用新型有两套增压机构，稳定性、安全性提高。

Description

一种满足轮缸增压需求的制动液压力精确调节系统

技术领域

本实用新型涉及一种汽车制动控制系统，尤其是涉及一种满足轮缸增压需求的制动液压力精确调节系统。

背景技术

制动系统是有关汽车安全性能的至关重要的系统，其性能的高低将直接影响整车的行驶安全性能。传统的制动系统，通常由制动踏板，真空助力器，制动主缸，ESC/ABS，制动轮缸及其相应的管路所组成。整个系统较为为复杂，并且在体积，质量和集成度上处于劣势。并且，随着发动机效率的不断提升，其所能给真空助力器提供的真空度就越来越有限。为了弥补高效发动机所带来的这一问题，很多车辆采取附加真空泵的方案来增加真空度。然而，这该方案只是一个临时的解决方案。增加的真空泵不但占用了有限的车辆前舱空间，同时也增加了制动系统的质量和失效风险。这对于车辆和轻量化及安全性是背道而驰的。因此，响应快，功能强大的电子液压制动系统正越来越受到关注。

另一方面，20世纪80年代，随着汽车电子技术的发展和成熟，制动防抱死系统ABS(Anti-lock Brake System)得以实用新型并开始推广使用。80年代中期，BOSCH公司又推出了驱动防滑系统ASR(Anti-Skidding Restraint)。90年代中期，BOSCH公司和梅赛德斯-奔驰公司联合推出了汽车安全上的又一次革命性技术-电子稳定程序ESP。无论是ABS、ASR还是ESP，其主动安全的控制功能均是通过集成在液压制动系统中予以实现的。随着电控系统的增多以及汽车底盘朝集成化趋势发展，传统液压制动系统受限于其自身硬件结构，已无法满足制动系统发展的需求，并制约了其制动性能的进一步提高。

结合线控技术和汽车制动系统而形成的线控制动系统，较好地满足了现代汽车对制动系统发展的新需求，将逐渐取代现有的液压制动系统，成为未来汽车制动系统发展的趋势。线控制动系统可细分为两种类型，即电子液压制动系统(Electro-Hydraulic BrakeSystem，简称EHB)及电子机械制动系统(Electro-Mechanical Brake System，简称EMB)。其中EMB系统用电子机械系统完全取代了现有制动系统上的液压系统(制动主缸、真空助力器、液压管路等)，被认为是未来制动系统的主要形式，但仍需要解决安全性、可靠性、容错性、抗干扰性等诸多关键问题。而EHB系统属于传统制动系统与EMB系统的过度产物，它将传统液压制动系统中的部分机械部件用电子元件取代，仍保留了原有的相当成熟的液压制动系统，保证了制动系统的可靠性，同时EHB系统仍可采用车载12V电源，无需对当前汽车电路进行大规模改动。EHB系统具有可靠性高、响应快、液压压力可精确调控等优点，并可借助控制算法实现主动安全控制功能，如ABS、ESP、TCS等。正因为如此，世界各大汽车零部件生产商仍然在大力研发新型的电子液压制动系统并推向市场。

当前电子液压制动系统解决方案众多，按照供能装置的类型大致将可其划分为三种：分别以真空泵-真空助力器为供能元件、以电机-泵-高压蓄能器为供能元件和以电机-减速机构为供能元件。目前，真空泵-真空助力器为供能元件和以电机-泵-高压蓄能器为供能元件的电子液压制动系统已有较多应用，电机-减速机构为供能元件的机制动的应用以及控制方法尚不成熟。

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满足轮缸增压需求的制动液压力精确调节系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种满足轮缸增压需求的制动液压力精确调节系统，用于车辆两个前轮轮缸和两个后轮轮缸的制动液压力调节，该系统包括电子控制单元以及分别与之连接的制动液压源、制动液压力单元、辅助增压源、辅助增压单元和液压力检测单元，所述的液压力检测单元连接前轮轮缸和后轮轮缸，所述的制动液压力单元设置四路，四路制动液压力单元分别将前轮轮缸以及后轮轮缸与制动液压源连接，所述的辅助增压单元设置两路或四路，当设置两路时，两路辅助增压单元将两个前轮轮缸或两个后轮轮缸与辅助增压源连接，当设置四路时，四路辅助增压单元分别将前轮轮缸和后轮轮缸与辅助增压源连接。

所述的制动液压源包括第一电机、减速机构、第一储液罐和制动主缸，所述的第一电机通过减速机构连接制动主缸输入端，制动主缸输出端通过制动液压力单元连接前轮轮缸和后轮轮缸，所述的制动主缸连接第一储液罐。

所述的制动液压力单元包括制动液压力支路，所述的制动液压力支路中设有用于接通或断开该支路的第一电磁阀。

所述的第一电磁阀为常开电磁阀。

所述的辅助增压源包括第二电机、第二储液罐和增压泵，所述的第二电机连接增压泵输入端，增压泵输出端通过辅助增压单元连接前轮轮缸或后轮轮缸或同时连接前轮轮缸和后轮轮缸，所述的增压泵连接第二储液罐。

所述的辅助增压单元包括辅助增压支路，所述的辅助增压支路中设有用于接通或断开该支路的第二电磁阀。

所述的第二电磁阀为常开电磁阀。

所述的液压力检测单元包括分别与两个前轮轮缸和两个后轮轮缸对应连接的液压力传感器，所述的液压力传感器均连接至电子控制单元。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

(1)本实用新型设置制动液压源和制动液压力单元形成增减压机构，可进行车辆制动时的增压和减压，设置辅助增压源和辅助增压单元形成辅助增压机构，实现车辆制动时的辅助增压，从而实现对轮缸压力的精确控制，尤其对于制动过程中的增压，增减压机构和辅助增压机构共同承担增压工作，当其中一套具有增压功能的机构失效时，另一套能正常工作，保证增压的可靠性，进一步提高了系统的稳定性和安全性；

(2)本实用新型系统结构简洁，能实现对轮缸压力的精确控制，能满足车辆ABS、ESP等功能需求，适应当前车辆轻量化、集成化的趋势。

附图说明

图1为本实用新型实施例1满足轮缸增压需求的制动液压力精确调节系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2满足轮缸增压需求的制动液压力精确调节系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例3满足轮缸增压需求的制动液压力精确调节系统的结构示意图。

图中，1为制动踏板，2为第一电机，3为减速机构，4为制动主缸，5为第一储液罐，6为增压泵，7、8、9、10、11、12、20、21为常开电磁阀，13为位移传感器，14为电子控制单元，15为液压力传感器，16为左前轮轮缸，17为右前轮轮缸，18为左后轮轮缸，19为右后轮轮缸。

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。注意，以下的实施方式的说明只是实质上的例示，本实用新型并不意在对其适用物或其用途进行限定，且本实用新型并不限定于以下的实施方式。

实施例1

如图1所示，一种满足轮缸增压需求的制动液压力精确调节系统，用于车辆两个前轮轮缸和两个后轮轮缸的制动液压力调节，该系统包括电子控制单元14以及分别与之连接的制动液压源、制动液压力单元、辅助增压源、辅助增压单元和液压力检测单元，液压力检测单元连接前轮轮缸和后轮轮缸，制动液压力单元设置四路，四路制动液压力单元分别将前轮轮缸以及后轮轮缸与制动液压源连接，辅助增压单元设置两路或四路，当设置两路时，两路辅助增压单元将两个前轮轮缸或两个后轮轮缸与辅助增压源连接，当设置四路时，四路辅助增压单元分别将前轮轮缸和后轮轮缸与辅助增压源连接，本实施例中，辅助增压单元设置两路并分别连接两个前轮轮缸，即左前轮轮缸16和右前轮轮缸17；

车辆制动时，驾驶员控制制动踏板1，从而通过位移传感器13将制动踏板1的位移传输至电子控制单元14，电子获取单元获取制动意图，当前轮轮缸或后轮轮缸需要减压时，控制对应的制动液压单元动作进行减压，当前轮轮缸或后轮轮缸需要增压时，控制对应的制动液压单元动作进行增压，同时控制对应的辅助增压单元动作进行辅助增压。

液压力检测单元包括分别与两个前轮轮缸和两个后轮轮缸对应连接的液压力传感器15，液压力传感器15均连接至电子控制单元14。车辆制动时通过液压力传感器15检测的前轮轮缸和后轮轮缸液压力大小做为反馈值，从而实现各轮缸液压力的调节。

制动液压源包括第一电机2、减速机构3、第一储液罐5和制动主缸4，第一电机2通过减速机构3连接制动主缸4输入端，制动主缸4输出端通过制动液压力单元连接前轮轮缸和后轮轮缸，制动主缸4连接第一储液罐5。制动液压力单元包括制动液压力支路，制动液压力支路中设有用于接通或断开该支路的第一电磁阀，第一电磁阀为常开电磁阀。

辅助增压源包括第二电机、第二储液罐和增压泵6，第二电机连接增压泵6输入端，增压泵6输出端通过辅助增压单元连接前轮轮缸或后轮轮缸或同时连接前轮轮缸和后轮轮缸，增压泵6连接第二储液罐。辅助增压单元包括辅助增压支路，辅助增压支路中设有用于接通或断开该支路的第二电磁阀，第二电磁阀为常开电磁阀，本实施例中第一储液罐5和第二储液罐共用一个。

本实施例满足轮缸增压需求的制动液压力精确调节系统的具体工作原理为：

(1)常规制动工况

当电子控制单元14得到常规制动指令后，常开电磁阀7、12处于断电状态，后轮轮缸与制动主缸4连通。常开电磁阀10和11通电，前轮轮缸与制动主缸4断开。常开阀电磁8和9断电打开，前轮轮缸与增压泵6连通。根据制动强度指令，第一电机2驱动减速机构3直线推动制动主缸4对后轮轮缸进行增压操作，并以后轮轮缸处液压力传感器15信号作为反馈量，实现对后轮轮缸压力的精准控制。同时，第二电机驱动增压泵6工作，对前轮轮缸进行增压操作，得到目标轮缸压力与上述方法相同。其中特定的增压速率，可由PWM等方法控制高速电磁阀实现。达到目标压力后，常开电磁阀7、8、9、10、11和12通电关闭，各前轮轮缸和后轮轮缸保持压力。

(2)单独轮缸增减压工况

为了实现ABS、ESC等功能，需要对单个轮缸进行控制。当轮缸出现不同的增压目标值时，增压泵6及制动主缸4的工作压力取决于其对应负责的最高的轮缸压力目标值，只要当轮缸压力达到目标值时，通电闭合相应的常开电磁阀，使其保压；当四个轮缸同时出现增压减压需求时，制动主缸4所连的后轮轮缸增压前，先判断其他3个轮缸是否需要减压，在其他所有轮缸减压完成后再进行操作，增压泵6所连支路轮缸的增压、减压需求不受其他轮缸影响，并可与其他轮缸同时进行，以图1所示连接方式为例，对此情况进行详细说明：

a.前轮

以左前轮缸为例，当它需要增压时，常开电磁阀10关闭，左前轮轮缸16与制动主缸4断开，常开电磁阀8通电打开，与增压泵6连接，同时第二电机驱动增压泵6进行增压操作，达到目标压力值后，常开电磁阀8通电关闭，左前轮轮缸16处于保压状态；减压时，第一电机2牵引制动主缸4回退，使制动主缸4压力下降，常开电磁阀10断电接通左前轮轮缸16与制动主缸4，左前轮轮缸16泄压，达到目标值后，常开电磁阀10关闭，使其保持压力。

b.后轮

以左后轮为例，当其有增压需求时，首先判断其余3个轮缸是否正在减压或有减压需求，若是，等待减压操作完成；完成后，第一电机2经减速机构3增扭后驱动制动主缸4，常开电磁阀12打开，使左前轮压力增加，达到目标压力值后，常开电磁阀12通电关闭，左后轮轮缸18保压。减压时，第一电机2牵引制动主缸4回退，常开电磁阀12打开，左后轮轮缸18泄压，达到目标值后，常开电磁阀12关闭，保持压力。

(3)失效工况

失效时，分为部分失效及全部失效。当第一电机2及减速机构3，或增压泵6其中一个出现故障时，另一套装置可以保持工作，辅助驾驶员进行常规制动增压操作，工作过程可参考上述工况。当系统内驱全部功能模块或关键电磁阀出现故障时，全部常开电磁阀断电，保持接通状态，制动踏板1与制动主缸4机械连接，只由驾驶踩制动踏板1推动制动主缸4建压，完成制动。

实施例2

如图2所示，本实施例中，满足轮缸增压需求的制动液压力精确调节系统辅助增压单元设置两路并分别连接两个后轮轮缸，即左后轮轮缸18和右后轮轮缸19，其他均与实施例1相同。

该实施例中满足轮缸增压需求的制动液压力精确调节系统的具体工作原理为：

(1)常规制动工况

当电子控制单元14得到常规制动指令后，常开电磁阀10和11处于断电状态，前轮轮缸与制动主缸4连通。常开电磁阀7和12通电，后轮轮缸与制动主缸4断开。常开阀电磁8和9断电打开，后轮轮缸与增压泵6连通。根据制动强度指令，第一电机2驱动减速机构3直线推动制动主缸4对前轮轮缸进行增压操作，并以前轮轮缸处液压力传感器15信号作为反馈量，实现对前轮轮缸压力的精准控制。同时，第二电机驱动增压泵6工作，对后轮轮缸进行增压操作，得到目标轮缸压力与上述方法相同。其中特定的增压速率，可由PWM等方法控制高速电磁阀实现。达到目标压力后，常开电磁阀7、8、9、10、11和12通电关闭，各前轮轮缸和后轮轮缸保持压力。

(2)单独轮缸增减压工况

为了实现ABS、ESC等功能，需要对单个轮缸进行控制。当轮缸出现不同的增压目标值时，增压泵6及制动主缸4的工作压力取决于其对应负责的最高的轮缸压力目标值，只要当轮缸压力达到目标值时，通电闭合相应的常开电磁阀，使其保压；当四个轮缸同时出现增压减压需求时，制动主缸4所连的后轮轮缸增压前，先判断其他3个轮缸是否需要减压，在其他所有轮缸减压完成后再进行操作，增压泵6所连支路轮缸的增压、减压需求不受其他轮缸影响，并可与其他轮缸同时进行，以图2所示连接方式为例，对此情况进行详细说明：

a.前轮

以左前轮缸为例，当它需要增压时，首先判断其余3个轮缸是否正在减压或有减压需求，若是，等待减压操作完成；完成后，第一电机2经减速机构3增扭后驱动制动主缸4，常开电磁阀10打开，使左前轮压力增加，达到目标压力值后，常开电磁阀10通电关闭，左前轮轮缸16保压。减压时，第一电机2牵引制动主缸4回退，常开电磁阀10打开，左前轮轮缸16泄压，达到目标值后，常开电磁阀10关闭，保持压力。

b.后轮

以左后轮为例，当其有增压需求时，常开电磁阀12关闭、左后轮轮缸18与制动主缸4断开，常开电磁阀8通电打开，与增压泵6连接，同时第二电机驱动增压泵6进行增压操作，达到目标压力值后，常开电磁阀8通电关闭，左后轮轮缸18处于保压状态；减压时，第一电机2牵引制动主缸4回退，使制动主缸4压力下降，常开电磁阀12断电接通左后轮轮缸18与制动主缸4，左后轮轮缸18泄压，达到目标值后，常开电磁阀12关闭，使其保持压力。

(3)失效工况

失效时，分为部分失效及全部失效。当第一电机2及减速机构3，或增压泵6其中一个出现故障时，另一套装置可以保持工作，辅助驾驶员进行常规制动增压操作，工作过程可参考上述工况。当系统内驱全部功能模块或关键电磁阀出现故障时，全部常开电磁阀断电，保持接通状态，制动踏板1与制动主缸4机械连接，只由驾驶踩制动踏板1推动制动主缸4建压，完成制动。

实施例3

如图3所示，本实施例中，满足轮缸增压需求的制动液压力精确调节系统辅助增压单元设置四路，四路辅助增压单元分别将前轮轮缸和后轮轮缸与辅助增压源连接，其余均和实施例1相同。

该实施例中满足轮缸增压需求的制动液压力精确调节系统的具体工作原理为与实施例1和实施例2均类似，由于前轮轮缸和后轮轮缸均设置两套增压的机构，一套为制动液压源和制动液压力单元组成的增减压机构，另一套为辅助增压源和辅助增压单元组成的辅助增压机构，在控制过程中，当前轮轮缸通过增减压机构进行增压时，后轮轮缸则通过辅助增压机构进行增压，当前轮轮缸通过辅助增压机构进行增压时，后轮轮缸则通过进行增减压机构增压，从而两套具有增压功能的机构能够分担增压功能，提高系统的可靠性。

上述实施方式仅为例举，不表示对本实用新型范围的限定。这些实施方式还能以其它各种方式来实施，且能在不脱离本实用新型技术思想的范围内作各种省略、置换、变更。

Claims (8)

1.一种满足轮缸增压需求的制动液压力精确调节系统，用于车辆两个前轮轮缸和两个后轮轮缸的制动液压力调节，其特征在于，该系统包括电子控制单元以及分别与之连接的制动液压源、制动液压力单元、辅助增压源、辅助增压单元和液压力检测单元，所述的液压力检测单元连接前轮轮缸和后轮轮缸，所述的制动液压力单元设置四路，四路制动液压力单元分别将前轮轮缸以及后轮轮缸与制动液压源连接，所述的辅助增压单元设置两路或四路，当设置两路时，两路辅助增压单元将两个前轮轮缸或两个后轮轮缸与辅助增压源连接，当设置四路时，四路辅助增压单元分别将前轮轮缸和后轮轮缸与辅助增压源连接。

2.根据权利要求1所述的一种满足轮缸增压需求的制动液压力精确调节系统，其特征在于，所述的制动液压源包括第一电机、减速机构、第一储液罐和制动主缸，所述的第一电机通过减速机构连接制动主缸输入端，制动主缸输出端通过制动液压力单元连接前轮轮缸和后轮轮缸，所述的制动主缸连接第一储液罐。

3.根据权利要求1所述的一种满足轮缸增压需求的制动液压力精确调节系统，其特征在于，所述的制动液压力单元包括制动液压力支路，所述的制动液压力支路中设有用于接通或断开该支路的第一电磁阀。

4.根据权利要求3所述的一种满足轮缸增压需求的制动液压力精确调节系统，其特征在于，所述的第一电磁阀为常开电磁阀。

5.根据权利要求1所述的一种满足轮缸增压需求的制动液压力精确调节系统，其特征在于，所述的辅助增压源包括第二电机、第二储液罐和增压泵，所述的第二电机连接增压泵输入端，增压泵输出端通过辅助增压单元连接前轮轮缸或后轮轮缸或同时连接前轮轮缸和后轮轮缸，所述的增压泵连接第二储液罐。

6.根据权利要求1所述的一种满足轮缸增压需求的制动液压力精确调节系统，其特征在于，所述的辅助增压单元包括辅助增压支路，所述的辅助增压支路中设有用于接通或断开该支路的第二电磁阀。

7.根据权利要求6所述的一种满足轮缸增压需求的制动液压力精确调节系统，其特征在于，所述的第二电磁阀为常开电磁阀。

8.根据权利要求1所述的一种满足轮缸增压需求的制动液压力精确调节系统，其特征在于，所述的液压力检测单元包括分别与两个前轮轮缸和两个后轮轮缸对应连接的液压力传感器，所述的液压力传感器均连接至电子控制单元。