CN211107378U - 一种新能源车用混合制动备份系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新能源车用混合制动备份系统，克服现有技术无制动备份功能或制动备份功能实现过于繁琐的问题，一种新能源车用混合制动备份系统包括储液罐、主缸和整车控制单元，储液罐与主缸连接，还包括备份控制单元和增压装置，增压装置通过第一增压管路与储液罐连接由储液罐供油，增压装置通过第二增压管路连接到一个前车轮控制管路，增压装置通过第三增压管路连接到一个后车轮控制管路，在四个车轮控制管路上共同设置有隔离阀，整车控制单元与备份控制单元连接，备份控制单元分别与增压装置、隔离阀连接。本实用新型在主制动模块完全失效时，提供制动备份功能，实现防抱死功能，增加制动系统安全性，结构简单，可靠性好，易于实现。

Description

一种新能源车用混合制动备份系统

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车零配件领域，尤其是涉及一种新能源车用混合制动备份系统。

背景技术

车辆制动系统包括行车制动和驻车制动，行车制动是让行驶的车辆停下来，驻车制动是保持车辆能停驻在一定坡度的道路上。行车制动是依靠驾驶人踩制动踏板，通过真空助力系统的帮助力将输入给制动主缸的力加大，使主缸产生一定的液压力，经过制动控制装置ESC后通过制动管路传递到四个车轮制动器，产生制动力，使车辆减速。驻车制动是通过独立的电子控制单元ECU，以驻车开关或P档为信号，给两个后轮电子驻车制动钳通电，使其产生驻车力或将驻车系统独立的ECU和电子稳定系统ESC整合，实现对后轮电子驻车制动钳的控制，实现驻车。燃油车的真空源由内燃机产生，故障率较低，但是新能源汽车无传统内燃机，需要单独增加抽真空设备，如电子真空泵、真空罐，然后连接真空助力器。现有方案无制动系统备份功能。少量车高端车型使用线控制动，完全摈弃传统真空助力装置。无驻车备份功能时当整个制动系统前端电子稳定系统或EPB控制模块故障或者线路故障意外断电时，无法提供驻车功能；无行车制动备份功能时，新能源车需要额外增加真空泵、真空罐为真空助力器提供真空源，真空泵和真空罐均为电子产品，存在失效的风险，若其中任一零件失效时，无行车制动备份功能。

例如，一种在中国专利文献上公开的“车用EPB失效后驻车保障装置”，其公告号CN108891402A，包括蓄能装置，第二制动管路，第一制动管路和制动装置，第一电磁阀在驾驶员踩下制动踏板时，短暂打开后关闭，高压制动液进入腔体内。整车电力失效时，第二电磁阀打开。在正常供电时，可以通过整车VCU通过供电/断电控制第二电磁阀关闭。高压制动液通过卡钳进油口进入卡钳，推动缸体押金摩擦片，实现驻车。若整车处于安全状态后，需拆掉油管解除驻车。该发明虽然能解决电子驻车失效时的驻车保障，但其蓄能是依靠制动过程踩踏板产生的液压蓄能，这严重影响行车制动踏板感，使制动距离加长。且其驻车保障功能为单次不可逆，驻车备份启动后，需要手动拆除油管泄压，解除驻车。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术的无制动备份功能或制动备份功能实现过于繁琐的问题，提供一种新能源车用混合制动备份系统，在主制动模块完全失效时，提供制动备份功能，结构简单，可靠性好，易于实现。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种新能源车用混合制动备份系统，包括储液罐、主缸和实时监控主制动系统状态的整车控制单元，储液罐与主缸连接，主缸通过控制管路连接到四个车轮的车轮制动器上，其特征在于，还包括备份控制单元和增压装置，所述增压装置上设有第一增压管路、第二增压管路和第三增压管路，增压装置通过第一增压管路与储液罐连接由储液罐供油，增压装置通过第二增压管路连接到一个前车轮控制管路，增压装置通过第三增压管路连接到一个后车轮控制管路，在四个车轮控制管路上共同设置有隔离阀， 整车控制单元与备份控制单元连接 ，备份控制单元分别与增压装置、隔离阀连接，在隔离阀工作时，将两个前车轮的控制管路连通，两个后车轮控制管路连通。车辆运动时，主制动模块故障后备份制动单元启动，整车控制器监测到踏板信号后传递给备份控制单元，备份控制单元控制备份制动系统的增压装置给系统加压，同时隔离阀通电接通左前轮和右前轮、左后轮和右后轮管路，此时第一泄压阀和第二泄压阀不工作，为常闭状态，四个车轮制动器产生制动力，使车减速。在此制动过程中，为防止前后车轮抱死，车辆失控，备份控制单元时时监测四个轮速传感器信号，当有车轮抱死时，判断是前轴还是后轴，随即给所对应的第一泄压阀或第二泄压阀通电，进行泄压，然后再关闭，实现防抱死功能，直至车辆停止。当制动结束，隔离阀恢复初始连通状态，通过主制动模块回路进行泄压，实现行车时朱制动系统故障的制动备份功能。

作为优选，所述备份控制单元分别与整车控制器和后驻车制动钳连接，所述整车控制单元还与电子驻车系统相连接。整车控制单元监测到电子驻车系统故障时可以控制备份控制单元启动，独立对后驻车制动钳进行控制，实现驻车系统故障是的制动备份功能。

作为优选，所述第一控制管路上设有第一单向阀，所述第二控制管路上设有前轴单向阀，所述第三控制管路上设有后轴单向阀。保证从储油罐中供油不会产生回流。

作为优选，所述控制管路包括连接左前轮的第一前轴管路、连接右前轮的第二前轴管路、连接左后轮的第一后轴管路和连接右后轮的第二后轴管路，所述隔离阀设置在第一前轴管路、第二前轴管路、第一后轴管路和第二后轴管路上，第一前轴管路和第二后轴管路通过第一控制管路与主缸相连接，第二前轴管路和第一后轴管路通过第二控制管路与主缸相连接。这样的布置可以减少隔离阀的使用数量，只需使用一个隔离阀。

作为优选，所述左前轮、右前轮、左后轮和右后轮上均设有轮速传感器。车辆失控时，备份控制单元时时监测四个轮速传感器信号。实时监测是否有车轮抱死时，判断是前轴还是后轴。

作为优选，还包括第一泄压阀和第二泄压阀，所述第一泄压阀设置在第一前轴管路上，所述泄压阀设置在第一后轴管路上。当通过监测轮速传感器发现有车轮抱死时，判断是前轴还是后轴，随即给所对应的第一泄压阀或第二泄压阀通电，进行泄压，实现防抱死功能，直至车辆停止。

作为优选，所述隔离阀为两位四通阀。隔离阀包括四个输入端和四个输出端，隔离阀初始状态为联通状态，将第一前轴管路和第二后轴管路与第一控制管路连通。将第二前轴管路和第一后轴管路与第二控制管路连通；故障发生时，隔离阀关闭，四个输入端截止，使第一前轴管路和第二前轴管路连通，第一后轴管路和第二后轴管路也连通。

作为优选，还包括赛道模式按钮，赛道模式按钮与备份控制单元连接，用于临时激活备份控制单元。驾驶员可在驾驶室进行操控使两个前轮单独锁定。踩下制动踏板，按下赛道模式按钮，临时激活备份制动系统，隔离阀通电，增压装置5给管路建压，前轴因为第一泄压阀关闭，管路压力上升，后轴因为第二泄压阀通电连通，无法保压，完成设定。此时踩油门踏板，可以实现烧胎模式，再次按下赛道模式按钮，可以解除前轴的制动力，增加驾驶乐趣。

因此，本实用新型具有如下有益效果：

1.可以在主制动模块完全失效时，提供备份制动模块，包括驻车制动和行车制动功能；

2.备份制动模块仅有隔离阀、泄压阀和单向阀控制，结构简单，可靠性好，维修方便；

3.主制动模块功能仍以技术相对成熟的真空助力和ESC为主要，提高制动系统安全性；

4.具有后驱车的赛道模式，保证安全的同时可以增加驾驶乐趣；

5.备份制动模块可以和其他需要调压的功能集成，因为使用的是制动备份功能，不会给主制6.动模块增加额外负担和更多的软件集成，减少主制动模块发生故障的概率；

7.备份制动模块不参与频繁的高压制动工况，对增压电机的要求不高，易于实现。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是本实用新型的控制框架图。

图中：1、制动踏板 2、真空助力器 3、主缸 301、第一控制管路 302、第二控制管路 4、储液罐 5、增压装置 501、第一增压管路 502、第二增压管路 503、第三增压管路 6、隔离阀 7、第一泄压阀 8、第二泄压阀 9、第一单向阀 10、前轴单向阀 11、后轴单向阀 12、整车控制器 13、左前轮 14、右前轮 15、左后轮 16、右后轮 17、备份控制单元 18、第一前轴管路 19、第二前轴管路 20、第一后轴管路 21、第二后轴管路 22、后驻车制动钳 23、轮速传感器 24、赛道模式按钮 25、电子稳定控制系统ESC26、电子驻车系统。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

实施例：

本实施例提供了一种新能源车用混合制动备份系统，如图1、2所示，包括储液罐4、主缸3和实时监控主制动系统状态的整车控制单元12，储液罐4与主缸连接3，主缸3分别通过第一控制管路301和第二控制管路302连接到四个车轮的车辆制动器上，其中第一控制管路301连接到两个前车轮控制管路上，第二控制管路302连接到两个后车轮控制管路上；还包括备份制动单元17，备份控制单元与整车控制装置12建立独立连接，备份控制单元17也独立和后驻车制动钳进行连接，整车控制器12还与电子驻车系统26建立连接，可以检测电子驻车系统故障信号，监测到电子驻车系统26故障后控制备份控制单元17独立对后驻车制动钳22进行控制；备份控制单元17还与增压装置5相连接，增压装置5上分别设有第一增压管路501、第二增压管路502和第三增压管路503，第一增压管路501上设有第一单向阀9，且第一增压管路501与储液罐4相连接用以补充制动液，第二增压管路502和第三增压管路503分别连接一个前车轮控制管路和一个后车轮控制管路，前车轮控制管路包括连接左前轮13的第一前轴管路18和连接右前轮14的第二前轴管路19，后车轮控制管路包括连接左后轮15的第一后轴管路20和连接右后轮16的第二后轴管路21；隔离阀6位于整车控制器12和四个车轮之间，并与左前轮和右前轮、左后轮和右后轮管路连接，隔离阀6设置在第一前轴管路18、第二前轴管路19、第一后轴管路20和第二后轴管路21上，隔离阀6为两位四通阀，隔离阀6包括四个输入端和四个输出端，隔离阀无故障初始状态为联通状态，将第一前轴管路18和第二后轴管路21与第一控制管路301连通，将第二前轴管路19和第一后轴管路20与第二控制管路302连通；故障发生时，隔离阀6关闭，四个输入端截止，使第一前轴管路18和第二前轴管路19连通，第一后轴管路20和第二后轴管路21也连通；第二增压管路502上设有前轴单向阀10，第三增压管路503上设有后轴单向阀11，第一泄压阀7设置在第一前轴管路18上，泄压阀8设置在第一后轴管路20；左前轮13、左后轮14、右前轮15、右后轮16上均设有轮速传感器23；备份控制单元17时时监测四个轮速传感器23信号；主制动模块中的电子稳定控制系统ESC25与前轴管路和后轴管路之间的管路布置X型，备份制动模块中隔离阀6与前轴管路和后轴管路之间的管路布置为H型；备份控制单元17独立接收P档信号或者电子驻车开关信号，当挂入P档或拉起电子驻车开关时，备份控制单元17控制后轮电子驻车制动钳夹紧；驾驶室内还设置有赛道模式按钮24用于临时激活备份控制单元17。

本实用新型工作过程如下：

车辆运动时，主制动模块故障时，整车控制器12接收电子稳定控制系统ESC25信号启动备份控制单元17，使其参与制动。备份控制单元17控制整个备份制动系统，以制动灯开关为制动开始指令。当驾驶员踩下制动踏板1，制动灯开关动作，整车制动器12监测到踏板1信号后传递给备份控制单元17，备份控制单元17控制增压装置5给系统加压，同时隔离阀6通电接通左前轮和右前轮、左后轮和右后轮管路，此时第一泄压阀7、第二泄压阀8不工作，为常闭状态，四个车轮制动器产生制动力，使车减速。在此制动过程中，为防止前后车轮抱死，车辆失控，备份控制单元17时时监测四个轮速传感器23信号，当有车轮抱死时，判断是前轴还是后轴，随即给前后轴所对应的第一泄压阀7和第二泄压阀8通电，进行泄压，其中第一泄压阀7对应前轴，第二泄压阀8对应后轴，然后再关闭对应的泄压阀，实现防抱死功能，直至车辆停止。当制动结束，隔离阀6恢复初始的连通状态，通过主制动模块回路进行泄压。

当驻车系统故障时，驻车系统的故障可以是由备份控制单元17监测到的，也可以是整车控制器12监测到的，只要有一个监测出驻车系统故障，备份控制单元17随即启动对驻车系统控制，备份控制单元17可以独立接收P档信号或者电子驻车开关信号，当挂入P档或拉起电子驻车开关时，备份控制单元17控制后驻车制动钳22夹紧，产生驻车力。

本实用新型还包括后驱车的赛道模式，新能源车用混合制动备份系统还包括位于驾驶室内的赛道模式按钮24用于临时激活备份控制单元，驾驶员可在驾驶室进行操控使两个前轮单独锁定。踩下制动踏板1，按下赛道模式按钮24，临时激活备份制动系统，隔离阀6通电，使四个车轮制动器连通管路由原来的X型转变为H型，增压装置5给管路建压，前轴因为第一泄压阀7关闭，管路压力上升，后轴因为第二泄压阀8通电连通，无法保压，完成设定。此时踩油门踏板，可以实现烧胎模式；再次按下赛道模式按钮24，可以解除前轴的制动力，增加驾驶乐趣。

本实用新型可以在主制动模块完全失效时，提供制动备份功能，备份制动系统仅有三个电磁阀和三个单向阀控制，结构简单，可靠性好，维修方便，制动系统功能仍以技术相对成熟的真空助力和电子稳定控制系统ESC为主要技术，提高制动系统安全性，备份制动装置可以和其他需要调压的功能集成，如自动驾驶、自适应巡航、自动泊车、转向不足、电子差速锁，因为使用的是制动备份功能，不会给主制动模块控制模块增加额外负担和更多的软件集成，减少主制动模块发生故障的概率，且备份制动系统不参与频繁的高压制动工况，对增压电机的要求不高，易于实现。

Claims (8)

1.一种新能源车用混合制动备份系统，包括储液罐(4)、主缸(3)和实时监控主制动系统状态的整车控制单元(12)，储液罐(4)与主缸连接(3)，主缸(3)通过控制管路连接到四个车轮的车轮制动器上，其特征在于，还包括备份控制单元(17)和增压装置(5)，所述增压装置(5)上设有第一增压管路(501)、第二增压管路(502)和第三增压管路(503)，增压装置(5)通过第一增压管路(501)与储液罐(4)连接由储液罐(4)供油，增压装置(5)通过第二增压管路(502)连接到一个前车轮控制管路，增压装置(5)通过第三增压管路(503)连接到一个后车轮控制管路，在四个车轮控制管路上共同设置有隔离阀(6)，整车控制单元(12)与备份控制单元(17)连接，备份控制单元(17)分别与增压装置(5)、隔离阀连接(6)，在隔离阀(6)工作时，将两个前车轮的控制管路连通，两个后车轮控制管路连通。

2.根据权利要求1所述的一种新能源车用混合制动备份系统，其特征是，所述备份控制单元(17)还与后驻车制动钳(22)连接，所述整车控制单元(12)还与电子驻车系统相连接(26)。

3.根据权利要求1所述的一种新能源车用混合制动备份系统，其特征是，所述第一增压管路(501)上设有第一单向阀(9)，所述第二增压管路(502)上设有前轴单向阀(10)，所述第三增压管路(503)上设有后轴单向阀(11)。

4.根据权利要求1所述的一种新能源车用混合制动备份系统，其特征是，所述控制管路包括连接左前轮(13)的第一前轴管路(18)、连接右前轮(14)的第二前轴管路(19)、连接左后轮(15)的第一后轴管路(20)和连接右后轮(16)的第二后轴管路(21)，所述隔离阀(6)设置在第一前轴管路(18)、第二前轴管路(19)、第一后轴管路(20)和第二后轴管路(21)上，第一前轴管路(18)和第二后轴管路(21)通过第一控制管路(301)与主缸(3)相连接，第二前轴管路(19)和第一后轴管路(20)通过第二控制管路(302)与主缸(3)相连接。

5.根据权利要求4所述的一种新能源车用混合制动备份系统，其特征是，所述左前轮(13)、右前轮(14)、左后轮(15)和右后轮(16)上均设有轮速传感器(23)。

6.根据权利要求4所述的一种新能源车用混合制动备份系统，其特征是，还包括第一泄压阀(7)和第二泄压阀(8)，所述第一泄压阀(7)设置在第一前轴管路(18)上，所述泄压阀(8)设置在第一后轴管路(20)上。

7.根据权利要求1或4所述的一种新能源车用混合制动备份系统，其特征是，所述隔离阀(6)为两位四通阀。

8.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种新能源车用混合制动备份系统，其特征是，还包括赛道模式按钮(24)，赛道模式按钮(24)与备份控制单元(17)连接，用于临时激活备份控制单元(17)。

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