油压助力制动系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种油压助力制动系统，制动主缸(02)从其活塞至活塞杆的方向依次设有Ⅱ腔、Ⅰ腔和Ⅲ腔；Ⅲ腔为活塞杆所在的油腔；Ⅰ腔、Ⅱ腔分别与ABS/ESC单元(C)的MC口连接；电控助力单元(B)设有三个电磁阀，分别为常闭调压阀、常开电磁阀及常闭电磁阀；一个压力传感器和一个单向阀；常闭调压阀与油壶连接。采用上述技术方案，降低了生产成本且体积更小，有利于在车辆上安装与布置；可以实现快速增压、减压、调压控制，调节响应快，对电机‑液压泵系统的响应要求、电机与ECU功率要求远低于需要电机快速正反转的方案；本发明专利技术取消真空助力器，系统结构更紧凑，整套制动系统的成本较低。

Hydraulic power assisted braking system and control method thereof

The invention discloses a hydraulic brake system, brake master cylinder (02) from the piston to the direction of the piston rod is provided with cavity cavity and I, II III III is the cavity cavity; the piston rod of the oil cavity; I and II respectively with ABS/ESC cavity cavity unit (C) MC port connection; electronic control power unit (B) is provided with three normally closed solenoid valve, respectively, pressure regulating valve, solenoid valve normally open and normally closed solenoid valve; a pressure sensor and a one-way valve; the normally closed pressure regulating valve and oil connection. By adopting the technical scheme, reduce production cost and smaller volume, is advantageous in the vehicle installation and layout; can achieve rapid pressurization, decompression, pressure regulating control, fast response, response to motor hydraulic pump system, motor and ECU power requirement is far lower than the required motor positive inversion of the scheme; the invention of cancel the vacuum booster and the system structure more compact, the braking system of low cost.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车制动系统的
更具体地，本专利技术涉及油压助力制动系统。另外，本专利技术还涉及上述制动系统的控制方法。
技术介绍
传统的汽车制动系统的助力是利用发动机工作产生的真空、或是电子真空泵工作产生的真空，在真空助力器里实现制动建压助力。如图17所示，序号4是所述的真空助力器。驾驶员制动时踩动制动踏板6，驱动制动主缸3经过电控调压单元ABS/ESC2，对制动器1进行建压产生制动液压力；这个过程中需要真空助力器来对踏板力进行比例放大，让驾驶员在合适的踏板感觉力下实现符合整车制动需求的制动力。随着汽车新能源技术和制动技术的发展，对无真空助力的制动系统产生了越来越大的需求。主要体现在两个方面：一是新能源汽车的发展，例如电动汽车的发展，使得整车上没有给真空助力器进行抽真空动力源—发动机，必须外接一个电子真空泵，其缺点是耗用电能、噪音明显；二是主动安全制动技术的发展，例如车辆在搭配雷达波或是视觉传感器后能识别出预期的危险，对车辆进行主动建压制动或是紧急制动避撞。因此油压助力制动系统技术得到了一些发展，下面通过检索相关专利文献来对现有技术进行分析：如图18所示，专利申请号为US2013175851A1的专利文献公布了一种油压助力器的技术方案，利用油泵7a进行增压，将油压加压至助力腔3b，推动助力活塞3c来驱动主缸活塞2a。当有制动需求时，驾驶员踩动制动踏板1，同时电机7b在ECU5的控制下起动驱动油泵7a，输出的液压油与储油器7c共同给油压助力模块3进行增压，产生的液压力作用在助力活塞3c进行制动过程助力。制动主缸前后活塞2a在油压助力推动下，把腔内制动液输出至管路15，经过电控调压单元30,给制动器4进行增压制动。
技术实现思路
本专利技术提供一种油压助力制动系统，其目的是降低生产成本且使结构更加紧凑。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：本专利技术的油压助力制动系统，包括机械动作单元、电控助力单元、S/ES单元及车轮制动器，所述的机械动作单元包括制动踏板、制动主缸和油壶；所述的电控助力单元设有电机驱动的液压泵；所述的制动主缸从其活塞至活塞杆的方向依次设有Ⅱ腔、Ⅰ腔和Ⅲ腔；所述的Ⅲ腔为活塞杆所在的油腔；所述的Ⅰ腔、Ⅱ腔分别与所述的ABS/ESC单元的MC口(MC1、MC2)连接；所述电控助力单元设有三个电磁阀，分别为常闭调压阀、常开电磁阀及常闭电磁阀；所述的常闭调压阀设置在所述的油壶与泵的出口连接油路上；所述的Ⅰ腔与常开电磁阀连接，所述的Ⅲ腔与常闭电磁阀连接；所述的Ⅲ腔与液压泵的出油管路间还通过一个回油单向阀连接，所述回油单向阀的导通方向是从所述的Ⅲ腔至液压泵；所述的油壶与所述的Ⅲ腔之间设置一个连通管路，在该管路上设置一个单向阀，所述的单向阀的导通方向是从所述的油壶至所述的Ⅲ腔；所述液压泵的驱动电机及各个电磁阀的电控线路受到电控单元的控制。所述的机械动作单元设有制动踏板传感器，所述制动踏板传感器通过电信号线路与电控单元进行数据对接。所述的制动踏板传感器采用位移传感器，或者采用角度传感器，或者采用压力传感器。所述的油壶具有三个油室，分别连接Ⅰ腔、Ⅱ腔和液压泵吸油口管路。在液压泵的出油管路与常闭调压阀之间设置一个压力传感器。在所述液压泵的输出端位置，设置高压蓄能器，并在液压泵的输出端与高压蓄能器连接油路上设置常闭电磁阀。为了实现与上述技术方案相同的专利技术目的，本专利技术还提供了以上所述的油压助力制动系统的控制方法，其技术方案是：所述的制动主缸的踏板活塞杆在主缸内的两腔分别为无杆腔和有杆腔；在驾驶员踩动制动踏板时，利用活塞杆在两腔的作用面积的差异来产生一定的制动踏板反作用力，给予驾驶员踏板反馈感觉。通过制动主缸的制动踏板传感器，将驾驶员踩动制动踏板强度的信号反馈给电控单元，电控单元控制常闭调压阀按P＝f(S)为增函数的要求来确定满足制动需求的调压目标值，其中，P为制动压力，S为踏板行程。所述的液压泵在电机的驱动下连续旋转，从油壶中不断地吸入制动液，电控单元控制常闭调压阀的节流大小，精确调压出制动压力来符合驾驶员的制动意图。所述的压力传感器监测液压泵的出油管路中的压力，准确获得实时的液压回路中的压力。所述的压力传感器在监测到MC回路中某个制动器管路存在泄漏失效时，由电控单元控制常开电磁阀关闭，确保在MC回路建压故障不会影响到系统助力建压；所述的常闭电磁阀在需求长时间制动的路况条件下，在驾驶员踩踏板超出某个预设时间长度时，所述的电控单元对所述的长时间制动的路况进行确认，控制常闭电磁进行断电，从而使所述的Ⅲ腔内的压力得以保持，获得稳定的制动强度。本专利技术采用上述技术方案，其油压助力制动系统取消了传统助力器和制动主缸，将助力器、制动主缸和油壶集成到一个液压控制单元中，降低了生产成本且体积更小，有利于在车辆上安装与布置；通过电子控制单元(ECU)控制电机、阀等动作，可以实现常态下制动，配合ABS/ESC单元可以完成ABS动作、TCS动作、ESC动作等各种制动系统所具备的功能；在电动车上使用时可以实现再生制动功能的压力调节；在与雷达、摄像头等传感器信号交互后可以实现AEB、ACC功能；整套系统没有需求在几毫秒内切换正反转的电机系统，只通过质量很轻的电磁阀芯的动作便可以实现快速增压、减压、调压控制，调节响应快，对电机-泵系统的响应要求、电机与ECU功率要求远低于需要电机快速正反转的方案；本专利技术取消真空助力器，系统结构更紧凑，整套制动系统的成本较低。附图说明附图所示内容及图中标记简要说明如下：图1为本专利技术的油压助力系统的示意图；图2至图7为本专利技术的油压助力制动系中的各液压元件图，其中：图2为常开电磁阀的示意图；图3为常闭电磁阀的示意图；图4为常闭电磁调压阀的示意图；图5为单向阀的示意图；图6为电机—液压泵系统的示意图；图7为液压蓄能器的示意图；图8为本专利技术的油壶三腔分隔结构图；图9是本专利技术油压助力系统正常工作时增压(包括增压后调压)回路图；图10是本专利技术油压助力系统正常工作时减压回路图；图11是本专利技术油压助力系统正常加压过程中突然断电的液压回路图；图12是本专利技术油压助力系统断电失效后的制动增压回路图；图13是本专利技术油压助力系统断电失效后的制动减压回路图；图14是本专利技术油压助力系统MC1制动器管路发生泄漏回路图；图15是本专利技术油压助力系统制动液压P与踏板行程S的关系曲线示意图；图16是本专利技术增加了高压蓄能器后的制动过程增压回路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油压助力制动系统，包括机械动作单元(A)、电控助力单元(B)、ABS/ESC单元(C)及车轮制动器(D)，所述的机械动作单元(A)包括制动踏板(01)、制动主缸(02)和油壶(4)；所述的电控助力单元(B)设有电机(06)驱动的液压泵(05)；其特征在于：所述的制动主缸(02)从其活塞至活塞杆的方向依次设有Ⅱ腔、Ⅰ腔和Ⅲ腔；所述的Ⅲ腔为活塞杆所在的油腔；所述的Ⅰ腔、Ⅱ腔分别与所述的ABS/ESC单元(C)的MC口(MC1、MC2)连接；所述电控助力单元(B)设有三个电磁阀，分别为常闭调压阀(07)、常开电磁阀(08)及常闭电磁阀(10)；所述的常闭调压阀(07)设置在所述的油壶(04)与泵(05)的出口连接油路上；所述的Ⅰ腔与常开电磁阀(08)连接，所述的Ⅲ腔与常闭电磁阀(10)连接；所述的Ⅲ腔与液压泵(05)的出油管路间还通过一个回油单向阀(101)连接，所述回油单向阀(101)的导通方向是从所述的Ⅲ腔至液压泵(05)；所述的油壶(04)与所述的Ⅲ腔之间设置一个连通管路，在该管路上设置一个单向阀(03)，所述的单向阀(03)的导通方向是从所述的油壶(04)至所述的Ⅲ腔；所述液压泵(05)的驱动电机(06)及各个电磁阀的电控线路受到电控单元的控制。...

【技术特征摘要】
1.一种油压助力制动系统，包括机械动作单元(A)、电控助力单元(B)、ABS/ESC单
元(C)及车轮制动器(D)，所述的机械动作单元(A)包括制动踏板(01)、制动主缸(02)
和油壶(4)；所述的电控助力单元(B)设有电机(06)驱动的液压泵(05)；
其特征在于：
所述的制动主缸(02)从其活塞至活塞杆的方向依次设有Ⅱ腔、Ⅰ腔和Ⅲ腔；所述的Ⅲ
腔为活塞杆所在的油腔；
所述的Ⅰ腔、Ⅱ腔分别与所述的ABS/ESC单元(C)的MC口(MC1、MC2)连接；
所述电控助力单元(B)设有三个电磁阀，分别为常闭调压阀(07)、常开电磁阀(08)
及常闭电磁阀(10)；所述的常闭调压阀(07)设置在所述的油壶(04)与泵(05)的出口连
接油路上；
所述的Ⅰ腔与常开电磁阀(08)连接，所述的Ⅲ腔与常闭电磁阀(10)连接；
所述的Ⅲ腔与液压泵(05)的出油管路间还通过一个回油单向阀(101)连接，所述回油
单向阀(101)的导通方向是从所述的Ⅲ腔至液压泵(05)；
所述的油壶(04)与所述的Ⅲ腔之间设置一个连通管路，在该管路上设置一个单向阀(03)，
所述的单向阀(03)的导通方向是从所述的油壶(04)至所述的Ⅲ腔；
所述液压泵(05)的驱动电机(06)及各个电磁阀的电控线路受到电控单元的控制。
2.按照权利要求1所述的油压助力制动系统，其特征在于：所述的机械动作单元(A)
设有制动踏板传感器(022)，所述制动踏板传感器(022)通过电信号线路与电控单元进行数
据对接。
3.按照权利要求2所述的油压助力制动系统，其特征在于：所述的制动踏板传感器(022)
采用位移传感器，或者采用角度传感器，或者采用压力传感器。
4.按照权利要求1所述的油压助力制动系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁永彬，徐文泉，张平平，黄先明，
申请(专利权)人：芜湖伯特利汽车安全系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34