四轮压力独立控制的线控液压制动系统及其制动控制方法技术方案

本发明专利技术提供了四轮压力独立控制的线控液压制动系统及其制动控制方法，所述系统中的四个压力控制单元分别经由主缸常开开关电磁阀与制动踏板机构中的制动主缸管路连接，四个所述压力控制单元均由一个常开开关电磁阀、一个电控增压单元和一个常开线性电磁阀串联组成；所述常开线性电磁阀下游分别连接一个制动轮缸，且在二者连接的管路上安装有压力传感器；各电磁阀、传感器和电控增压单元分别与电子控制单元信号连接；所述制动控制方法包括通电有效状态下和断电失效状态下的制动控制方法，通过四个所述压力控制单元分别独立控制制动轮缸增压、保压或减压。本发明专利技术在车辆制动过程中能够主动建压、快速增压、精确控压并具有失效制动和再生制动功能。 1

Four wheel independent pressure controlled hydraulic braking system and its braking control method

The invention provides a four wheel pressure independent control hydraulic brake system and a brake control method. The four pressure control units in the system are connected to the brake main cylinder line in the brake pedal mechanism via the main cylinder normally open switch solenoid valve, and the four pressure control units are all operated by a constant switch solenoid valve, An electrically controlled turbocharging unit and a normally open linear solenoid valve are connected in series; the normally open linear solenoid valve is connected to a brake wheel cylinder respectively, and a pressure sensor is installed on the pipes connected by the two, and the electromagnetic valves, sensors and electric control units are connected to the electronic control unit signals respectively; the brake control is controlled. The method includes the braking control method under the effective state of electricity and the failure state of power failure, and the pressure control unit is independently controlled by four pressure control units, and the brake wheel cylinder pressurization, pressure protection or pressure reduction are separately controlled. The invention has the advantages of active pressure build-up, fast pressurization, precise pressure control, and failure braking and regenerative braking functions during vehicle braking. One

【技术实现步骤摘要】
四轮压力独立控制的线控液压制动系统及其制动控制方法
本专利技术属于智能电动汽车或智能网联汽车的线控制动系统
，具体涉及四轮压力独立控制的线控液压制动系统及其制动控制方法。
技术介绍
在大气污染问题日益严重的大环境下，汽车工业发展的重心正逐步由传统燃油车领域向混合动力汽车或纯电动汽车等新能源汽车领域转移。在此情况下，各个企业投入大量资金进入新能源汽车领域的设计研发，而随着新能源汽车研发的深入，与之相适应地，对混合动力汽车、纯电动汽车等新能源汽车的制动系统提出了新的要求。为实现新能源车辆制动系统的电气化、轻量化、集成化和智能化，新能源汽车制动系统已逐步取消传统真空助力器的形式，转而采用线控电机直驱或高压蓄能器的形式。目前，一些车辆零部件厂商已研制出自己的线控制动系统，如德国Bosch公司的HAShev系统和美国TRW公司的SCB系统等，并已经在新能源汽车上得到应用。线控制动系统以其优于传统真空助力器制动系统的特点，已成为当前制动系统的研究热点。清华大学申请的专利公开号为CN105667484A的专利技术专利中，公开了一种全解耦双电机驱动的线控制动系统，该专利技术方案采用双助力电机代替传统真空助力液压制动系统中的真空助力器，通过减速増扭机构和齿轮齿条机构拖动主缸活塞推杆，实现制动压力的建立；同时在进行制动的过程中，通过踏板感觉模拟器形成制动感觉。该系统采用双助力电机推动套筒，并由套筒推动主缸活塞推杆，而活塞推杆的后端与增力室第二活塞连接，当电机推动活塞推杆的同时，增力室第二活塞也一同向前运动，这无意将会影响制动感觉的反馈，甚至造成驾驶员的误判，影响车辆的安全性。同济大学申请的专利公开号为CN104760586A的专利技术专利中，公布了一种双电机线控制动系统，两个电机均通过滚柱丝杠机构将电机旋转运动转化为直线运动。其中一电机中的丝杠螺杆与踏板推杆连接，为驾驶员提供制动感觉；另一个电机则用来推动主缸活塞，实现制动压力的建立。但由于该系统采用两套电机-滚柱丝杠机构，且只有其中一套用来实现压力的建立，故对电机性能要求较高，而另一套用来实现制动感觉的模拟，且电机和踏板之间采用机械连接，系统控制具有一定难度。
技术实现思路
本专利技术提出四轮压力独立控制的线控液压制动系统及其制动控制方法，以克服现有技术存在的传统制动系统真空助力器体积大、价格昂贵、无法实现主动制动功能、制动压力不易精确控制、无法与当前智能辅助驾驶功能如ACC、AEB相匹配工作以及目前现有的电机驱动的线控制动系统对电机性能要求较高等缺陷，结合说明书附图，本专利技术的技术方案如下：四轮压力独立控制的线控液压制动系统，所述系统由制动踏板机构、电控单元ECU、压力控制单元以及制动轮缸组成；所述压力控制单元有四个，分别经由一个主缸常开开关电磁阀与制动踏板机构中的制动主缸管路连接，四个所述压力控制单元均由一个常开开关电磁阀、一个电控增压单元和一个常开线性电磁阀串联组成；所述常开线性电磁阀下游分别连接一个制动轮缸，且在二者连接的管路上安装有压力传感器；所述主缸常开开关电磁阀、常开开关电磁阀、电控增压单元、常开线性电磁阀和压力传感器分别与电子控制单元信号连接；四个所述压力控制单元分别独立动作实现对相应制动轮缸的制动增压、保压或减压。进一步地，所述电控增压单元由集中电机、连接推杆和单腔主缸组成；所述集中电机由电机壳体、电机定子、电机转子、滚柱丝杠螺母、滚珠体、滚柱丝杠螺杆、第一轴承和第二轴承组成，所述定子固定在电机壳体的内圆周壁上，所述转子安装在定子内，转子两端通过轴承安轴装在电机壳体两端的端盖内，所述滚柱丝杠螺母固定连接在转子的内圆周面上，所述滚柱丝杠螺杆安装在滚柱丝杠螺母的内侧，所述滚珠体安装在滚珠丝杠螺母与滚珠丝杠螺杆的导槽中形成滚珠丝杠副，所述滚珠丝杠螺杆沿轴向开有通孔，且在通孔后端内侧设有环形内沿；所述集中电机与电子控制单元信号连接；所述单腔主缸由单腔主缸壳体、单腔主缸活塞和单腔主缸活塞回位弹簧组成，所述单腔主缸壳体固定在电机壳体的前端面上，所述单腔主缸活塞置于单腔主缸壳体内与单腔主缸壳体的底部形成单腔主缸内腔，所述单腔主缸活塞回位弹簧位连接于单腔主缸壳体的底部与单腔主缸活塞的前端面之间，在单腔主缸内腔所对应的单腔主缸壳体上分别开有单腔主缸进油口和单腔主缸出油口；所述连接推杆的前端顶靠在单腔主缸活塞的后端面上，后端顶靠在滚珠丝杠螺杆内侧的环形内沿前端面上。进一步地，所述制动踏板机构由制动踏板1、制动主缸4和踏板感觉模拟器6组成；所述制动主缸4由踏板推杆3、踏板位移传感器2、制动主缸活塞39、制动主缸活塞回位弹簧12和制动主缸壳体5组成；所述制动踏板1与踏板推杆3的一端铰接，踏板推杆3的另一端与制动主缸壳体5内的制动主缸活塞39的外端面连接，制动主缸活塞39的内端面与制动主缸壳体5的底部形成制动主缸内腔15，制动主缸活塞回位弹簧12连接在制动主缸活塞39的内端面与制动主缸壳体5的底部之间，在制动主缸内腔15对应的制动主缸壳体5上开有用于外接管路的油口，所述制动踏板位移传感器2安装在踏板推杆3上，并与电子控制单元16信号连接；所述踏板感觉模拟器6与制动主缸内腔15管路连接。更进一步地，踏板感觉模拟器6由模拟器常闭电磁阀11、模拟器壳体7、模拟器活塞9和模拟器弹簧8组成，所述模拟器活塞9的前端面与模拟器壳体7之间形成模拟器内腔10，模拟器内腔10与制动主缸内腔15通过模拟器常闭电磁阀11管路连接，所述模拟器弹簧8两端分别于模拟器活塞9的后端面和模拟器壳体7的底面连接。更进一步地，所述制动主缸通过一个单向阀与储油杯管路连接，且为储油杯向制动主缸单向导通；所述压力控制单元还连接一个减压电磁阀，所述减压电磁阀一侧油口通过管路与储油杯连接，另一侧油口通过管路与主缸常开开关电磁阀和四个所述压力控制单元中的常开开关电磁阀相连的油液管路相连；所述减压电磁阀为常闭电磁阀。四轮压力独立控制的线控液压制动系统的制动控制方法，所述制动控制方法包括通电有效状态下的制动控制方法和断电失效状态下的制动控制方法，所述通电有效状态下的制动控制方法为：电子控制单元接收车辆行驶过程中的检测信号，经分析判断后分别向四个压力控制单元发送驱动控制指令，控制所述主缸常开开关电磁阀和四个压力控制单元中的常开开关电磁阀均通电断开，实现制动踏板的踏板力与制动轮缸中制动压力全解耦，与此同时，控制四个压力控制单元中的电控增压单元与对应连接的常开线性电磁阀相配合，分别独立地控制对应连接的制动轮缸进行制动增压、保压或减压。在所述通电有效状态下，当压力控制单元在进行增压或减压过程中，电子控制单元向常开线性电磁阀发出调节控制指令，控制常开线性电磁阀的开度，进而线性调节流经常开线性电磁阀的制动液压力，实现线性调节制动轮缸增压或减压的制动压力。在所述制动轮缸制动减压过程中，通过在主缸常开开关电磁阀与四个压力控制单元中的常开开关电磁阀相连的管路上安装减压电磁阀，所述减压电磁阀为常闭电磁阀，减压电磁阀的另一侧与油杯联通，以实现快速减压。所述断电失效状态下的制动控制方法为：各电磁阀均处于断电状态，制动踏板机构在驾驶员的操作下，其制动主缸的制动油液直接在制动主缸、常开开关电磁阀、电子液压增压单元、常开线性电磁阀和制动轮缸之间流动，实现制动增压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.四轮压力独立控制的线控液压制动系统，其特征在于：

【技术特征摘要】
1.四轮压力独立控制的线控液压制动系统，其特征在于：所述系统由制动踏板机构、电控单元ECU、压力控制单元以及制动轮缸组成；所述压力控制单元有四个，分别经由一个主缸常开开关电磁阀与制动踏板机构中的制动主缸管路连接，四个所述压力控制单元均由一个常开开关电磁阀、一个电控增压单元和一个常开线性电磁阀串联组成；所述常开线性电磁阀下游分别连接一个制动轮缸，且在二者连接的管路上安装有压力传感器；所述主缸常开开关电磁阀、常开开关电磁阀、电控增压单元、常开线性电磁阀和压力传感器分别与电子控制单元信号连接；四个所述压力控制单元分别独立动作实现对相应制动轮缸的制动增压、保压或减压。2.如权利要求1所述四轮压力独立控制的线控液压制动系统，其特征在于：所述电控增压单元由集中电机、连接推杆和单腔主缸组成；所述集中电机由电机壳体、电机定子、电机转子、滚柱丝杠螺母、滚珠体、滚柱丝杠螺杆、第一轴承和第二轴承组成，所述定子固定在电机壳体的内圆周壁上，所述转子安装在定子内，转子两端通过轴承安轴装在电机壳体两端的端盖内，所述滚柱丝杠螺母固定连接在转子的内圆周面上，所述滚柱丝杠螺杆安装在滚柱丝杠螺母的内侧，所述滚珠体安装在滚珠丝杠螺母与滚珠丝杠螺杆的导槽中形成滚珠丝杠副，所述滚珠丝杠螺杆沿轴向开有通孔，且在通孔后端内侧设有环形内沿；所述集中电机与电子控制单元信号连接；所述单腔主缸由单腔主缸壳体、单腔主缸活塞和单腔主缸活塞回位弹簧组成，所述单腔主缸壳体固定在电机壳体的前端面上，所述单腔主缸活塞置于单腔主缸壳体内与单腔主缸壳体的底部形成单腔主缸内腔，所述单腔主缸活塞回位弹簧位连接于单腔主缸壳体的底部与单腔主缸活塞的前端面之间，在单腔主缸内腔所对应的单腔主缸壳体上分别开有单腔主缸进油口和单腔主缸出油口；所述连接推杆的前端顶靠在单腔主缸活塞的后端面上，后端顶靠在滚珠丝杠螺杆内侧的环形内沿前端面上。3.如权利要求1所述四轮压力独立控制的线控液压制动系统，其特征在于：所述制动踏板机构由制动踏板(1)、制动主缸(4)和踏板感觉模拟器(6)组成；所述制动主缸(4)由踏板推杆(3)、踏板位移传感器(2)、制动主缸活塞(39)、制动主缸活塞回位弹簧(12)和制动主缸壳体(5)组成；所述制动踏板(1)与踏板推杆(3)的一端铰接，踏板推杆(3)的另一端与制动主缸壳体(5)内的制动主缸活塞(39)的外端面连接，制动主缸活塞(39)的内端面与制动主缸壳体(5)的底部形成制动主缸内腔(15)，制动主缸活塞回位弹簧(12)连接在制动主缸活塞(39)的内端面与制动主缸壳体(5)的底部之间，在制动主缸内腔(15)对应的制动主缸壳体(11)上开有用于外接管路的油口，所述制动踏板位移传感器(3)安装在踏板推杆(4)上，并与电子控制单元(1)信号连接；所述踏板感觉模拟器(6)与制动主缸内腔(15)管路连接。4.如权利要求3所述四轮压力独立控制的线控液压制动系统，其特征在于：踏板感觉模拟器(6)由模拟器常闭电磁阀(11)、模拟器壳体(7)、模拟器活塞(9)和模拟器弹簧(8)组成，所述模拟器活塞(9)的前端面与模拟器壳体(7)之间形成模拟器内腔(10)，模拟器内腔(10)与制动主缸内腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：李静，张振兆，谷贺冲，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22