一种用于制动系统的供能及压力调节装置、制动系统及自主制动方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于制动系统的供能及压力调节装置、制动系统及自主制动方法。其中，所述装置包括第一阀组单元、第二阀组单元和电动机，所述的第一阀组单元和所述的第二阀组单元通过管路并联连接，且均包括泵、入口阀、出口阀、电控阀、开关阀和安全阀；所述的泵由所述的电动机驱动，所述的泵安装于所述的入口阀和所述的出口阀之间并与所述的电控阀、开关阀和安全阀通过管路并联连接。本发明专利技术具有结构紧凑，制动距离短，在自主驾驶模式下车辆制动压力可精确控制、制动灵敏度高、动态响应迅速，制动稳定性和可靠性高、使用寿命长以及整车制动舒适性好等优点，使无人驾驶情况下行车更安全、可靠。

An Energy Supply and Pressure Regulating Device, Braking System and Autonomous Braking Method for Braking System

The invention discloses an energy supply and pressure regulating device, a braking system and an autonomous braking method for a braking system. The device comprises a first valve group unit, a second valve group unit and a motor, the first valve group unit and the second valve group unit are connected in parallel through a pipeline, and all of them include a pump, an inlet valve, an outlet valve, an electronic control valve, a switch valve and a safety valve; the pump is driven by the motor, and the pump is installed in the inlet valve and the outlet valve. The electric control valve, the switch valve and the safety valve are connected in parallel with each other through the pipeline. The invention has the advantages of compact structure, short braking distance, precise control of braking pressure, high braking sensitivity, rapid dynamic response, high braking stability and reliability, long service life and good braking comfort of the whole vehicle under the self-driving mode, so as to make driving safer and reliable under the condition of unmanned driving.

【技术实现步骤摘要】
一种用于制动系统的供能及压力调节装置、制动系统及自主制动方法
本专利技术属于汽车制动系统
，具体涉及一种用于制动系统的供能及压力调节装置、制动系统及自主制动方法。
技术介绍
随着智能汽车的兴起，自动驾驶模式越来越多的被提及，高级驾驶辅助系统(ADAS)和自主驾驶汽车都要求制动系统能够实施自主制动，即在驾驶员未操控制动控制装置的情况下对全部或部分车轮实施的制动。目前能够实施自主制动的装置主要包括电子液压制动(EHB)、电子机械制动(EMB)、电子稳定控制(ESC)的液压控制单元以及各类电液伺服制动系统等。EHB一般采用高压储液罐作为供能装置，其压力由电动液压泵产生，必要时可以实施主动制动。制动时将高压储液罐的制动液导入主缸推动其活塞或直接输送给轮缸，依靠控制装置调节轮缸的制动压力。采用踏板行程模拟器为驾驶员提供制动踏板感觉，且具有人力备份制动的功能。当EHB系统失效时，使用备用的人力液压制动系统。此类制动系统因需要高压储液罐以及额外的备份液压系统，系统结构不是很紧凑。高压储液罐使制动系统能很快建立制动压力，可以缩短制动距离，但在发生碰撞等情况下可能导致高压泄漏威胁乘员安全，存在安全隐患。另外，用于高压储液罐的泵及其驱动电机即使在未制动时也需频繁工作，使用寿命受到影响。EMB系统则依靠控制装置控制电机带动减速增扭等转换机构，直接将制动块压靠在制动盘上产生制动力。因不需要制动液和液压管路，EMB系统具有制动器初始压力建立时间短、动态响应快等优点，甚至超过了依靠液压泵输出液压力的EHB。德国大陆特维斯公司、西门子公司和美国德尔福公司等全球各主要汽车零部件公司都相继研制出各自的EMB原型样机。此类制动系统需要复杂的机械转换结构才能产生制动力，虽然响应速度快，但失效防护能力难以获得汽车制造商的信赖。采用EMB后无法继续使用传统的制动器，需要重新开发新式的制动器以及使用高性能的电源，制造成本较高。由于这些原因，EMB迄今未在量产汽车上得到应用。虽然装有驱动防滑控制(ASR)和基于差压制动的ESC汽车能够通过它们的液压控制单元实施主动制动，但其压力建立时间相对较长，而且因其电磁阀不适宜长时间连续工作故难以满足ADAS和自主驾驶汽车的自主制动需要。可实施自主制动的电液伺服制动系统种类很多，如中国专利号201620996714.7，名称为“一种电液复合伺服制动系统”的技术专利，其电机扭矩经过带传动装置放大后再由滚珠丝杆传动装置转换为直线推力，施加于主缸活塞实现自主制动或助力制动，但是电液伺服制动系统一般结构较复杂、成本较高，且助力制动控制算法亦复杂，在人工制动操作时因电液伺服制动系统存在较大摩擦而易导致制动踏板感觉变差；又如中国专利号203753122U，名称为“实现智能驾驶的自动液压制动系统”的技术专利，在制动主缸及ESP-HCU系统油管之间增加接受制动控制计算机控制的电磁阀组，该电磁阀组与液压泵及油泵电机连接，在原车辆液压制动系统上进行改装后，可实现车辆切换到无人驾驶的自主驾驶状态，但是由于制动管路长，不利于快速建立制动压力，制动灵敏度低，在自主制动模式下缺少缓慢减压工况，电磁阀组无法实现压力跟随控制，因此制动系统的控制精度不高、制动稳定性差、系统可靠性低，且影响车辆在制动时的乘坐舒适性。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的问题，本专利技术的一个目的是提出一种用于制动系统的供能及压力调节装置；本专利技术的另一个目的是提出一种采用供能及压力调节装置的制动系统；本专利技术的又一目的是提出一种采用供能及压力调节装置的制动系统的自主制动方法，以解决自主驾驶模式下车辆制动灵敏度低、制动压力无法精确控制、制动稳定性和整车制动舒适性差、制动系统可靠性低、使用寿命短以及紧急制动时的制动压力响应慢等问题。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种用于制动系统的供能及压力调节装置，包括第一阀组单元、第二阀组单元和电动机，所述的第一阀组单元和第二阀组单元通过管路并联连接，且均包括泵、入口阀、出口阀、电控阀、开关阀和安全阀；所述的泵由所述电动机驱动，在每个阀组单元中，所述的泵安装于相应的入口阀和出口阀之间并与相应的电控阀、开关阀和安全阀分别通过管路并联连接。优选地，所述的泵为柱塞泵，所述的入口阀、出口阀、电控阀和开关阀分别为入口单向阀、出口单向阀、电控单向阀和高速开关阀。优选地，在所述的第一阀组单元或第二阀组单元的管路上还安装有一压力传感器。优选地，所述的第一阀组单元的柱塞泵、入口单向阀、出口单向阀、电控单向阀、高速开关阀和安全阀分别为前柱塞泵、前入口单向阀、前出口单向阀、前电控单向阀、前高速开关阀和前安全阀；所述的第二阀组单元的柱塞泵、入口单向阀、出口单向阀、电控单向阀、高速开关阀和安全阀分别为后柱塞泵、后入口单向阀、后出口单向阀、后电控单向阀、后高速开关阀和后安全阀。优选地，所述的电控单向阀为常开的开关阀，具有通电单向截止和断电快速减压功能，且支持通电长时间工作。根据本专利技术的另一方面，提供一种装有供能及压力调节装置的制动系统，包括主缸、储液罐、液压控制单元和轮缸，所述的储液罐、所述的主缸、所述的供能及压力调节装置及所述的液压控制单元通过管路依次连接，所述的液压控制单元与所述的轮缸通过管路分别连接。优选地，所述的主缸包括前腔和后腔，所述的前腔经管路与所述的第一阀组单元的入口端连接；所述的后腔经管路与所述的第二阀组单元的入口端连接。优选地，所述的储液罐分别与所述的前腔和所述的后腔相连。更加优选地，所述的制动系统包括人力制动模式和自主制动模式，所述自主制动模式包括增压、保压、减压和强制解除四种工作状态。根据本专利技术的又一方面，提供一种装有供能及压力调节装置的制动系统的自主制动方法，当所述的供能及压力调节装置接收到制动请求时，制动系统进入增压状态，前电控单向阀和后电控单向阀通电截止，电动机通电工作，驱动前柱塞泵将与储液罐连通的主缸前腔内制动液吸入液压控制单元的第一制动回路中，驱动后柱塞泵将与储液罐连通的主缸后腔内制动液吸入液压控制单元的第二制动回路中，建立起制动压力；压力传感器检测供能及压力调节装置的输出压力，利用压力反馈对第一制动回路和第二制动回路进行增压、保压或减压控制，以实现目标制动压力的跟随；若输出压力升高到前安全阀或后安全阀的开启压力，则相应的安全阀打开，将输出压力限定在设定值。当所述的供能及压力调节装置接收到制动保压请求时，电动机停止工作，前电控单向阀和后电控单向阀通电单向截止，供能及压力调节装置与主缸处于不连通的截止状态，轮缸中的制动压力保持不变，制动系统进入自主制动模式的保压状态。当所述的供能及压力调节装置接收到制动减压请求时，制动系统进入自主制动模式的减压状态，电动机停止工作，前电控单向阀和后电控单向阀通电截止，前高速开关阀和后高速开关阀工作，在断电关闭状态和通电开启状态之间快速切换，供能及压力调节装置与主缸间歇连通，连通时轮缸中的制动液依次经液压控制单元、供能及压力调节装置和主缸回到储液罐，各轮缸制动压力阶梯下降，其平均下降速率按设定的目标制动压力值确定，由高速开关阀的占空比和压力反馈控制实现。当所述的供能及压力调节装置在收到驾驶员踩下制动踏板的信号之后，制动系统即强制退出自主制动模式，前电控单向阀和后电控单向阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制动系统的供能及压力调节装置，其特征在于：包括第一阀组单元、第二阀组单元和电动机，所述的第一阀组单元和第二阀组单元通过管路并联连接，且均包括泵、入口阀、出口阀、电控阀、开关阀和安全阀；所述的泵由所述电动机驱动，在每个阀组单元中，所述的泵安装于相应的入口阀和出口阀之间并与相应的电控阀、开关阀和安全阀分别通过管路并联连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于制动系统的供能及压力调节装置，其特征在于：包括第一阀组单元、第二阀组单元和电动机，所述的第一阀组单元和第二阀组单元通过管路并联连接，且均包括泵、入口阀、出口阀、电控阀、开关阀和安全阀；所述的泵由所述电动机驱动，在每个阀组单元中，所述的泵安装于相应的入口阀和出口阀之间并与相应的电控阀、开关阀和安全阀分别通过管路并联连接。2.根据权利要求1所述的供能及压力调节装置，其特征在于：所述的泵为柱塞泵，所述的入口阀、出口阀、电控阀和开关阀分别为入口单向阀、出口单向阀、电控单向阀和高速开关阀。3.根据权利要求2所述的供能及压力调节装置，其特征在于：在所述的第一阀组单元或第二阀组单元的管路上还安装有一压力传感器。4.根据权利要求3所述的供能及压力调节装置，其特征在于：所述的第一阀组单元的柱塞泵、入口单向阀、出口单向阀、电控单向阀、高速开关阀和安全阀分别为前柱塞泵、前入口单向阀、前出口单向阀、前电控单向阀、前高速开关阀和前安全阀；所述的第二阀组单元的柱塞泵、入口单向阀、出口单向阀、电控单向阀、高速开关阀和安全阀分别为后柱塞泵、后入口单向阀、后出口单向阀、后电控单向阀、后高速开关阀和后安全阀。5.根据权利要求3所述的供能及压力调节装置，其特征在于：所述的电控单向阀为常开的开关阀，具有通电单向截止和断电快速减压功能，且支持通电长时间工作。6.一种装有权利要求4所述的供能及压力调节装置的制动系统，包括主缸、储液罐、液压控制单元和轮缸，其特征在于：所述的储液罐、所述的主缸、所述的供能及压力调节装置及所述的液压控制单元通过管路依次连接，所述的液压控制单元与所述的轮缸通过管路分别连接。7.根据权利要求6所述的制动系统，其特征在于：所述的主缸包括前腔和后腔，所述的前腔经管路与所述的第一阀组单元的入口端连接；所述的后腔经管路与所述的第二阀组单元的入口端连接。8.根据权利要求7所述的制动系统，其特征在于：所述的储...

【专利技术属性】
技术研发人员：张祖锋，丁能根，丁延超，殷嘉伦，
申请(专利权)人：苏州观瑞汽车技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32