具有电动制动助力和线控制动功能的电液复合制动系统技术方案

本发明专利技术公开一种具有电动制动助力和线控制动功能的电液复合制动系统，具有多种工作模式。其中，电动制动助力模式：制动踏板将制动液由人力缸输入至主缸中产生制动压力，同时电子控制单元控制电机输出转矩实施助力，将制动压力输出至轮缸。再生制动模式：通过电子控制单元控制电磁阀的开闭，制动踏板将制动液由人力缸输入至踏板行程模拟器的模拟腔产生压力，提供制动踏板感觉；若依靠再生制动无法满足汽车减速需求，则电子控制单元控制电机输出转矩，使主缸输出制动压力至轮缸辅助以摩擦制动。主动制动：电子控制单元控制电机输出转矩使主缸输出制动压力至轮缸。本发明专利技术的优点为：兼具线控与非线控多种工作模式的优点，且压力波动小、调压精度高。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种具有电动制动助力和线控制动功能的电液复合制动系统，具有多种工作模式。其中，电动制动助力模式：制动踏板将制动液由人力缸输入至主缸中产生制动压力，同时电子控制单元控制电机输出转矩实施助力，将制动压力输出至轮缸。再生制动模式：通过电子控制单元控制电磁阀的开闭，制动踏板将制动液由人力缸输入至踏板行程模拟器的模拟腔产生压力，提供制动踏板感觉；若依靠再生制动无法满足汽车减速需求，则电子控制单元控制电机输出转矩，使主缸输出制动压力至轮缸辅助以摩擦制动。主动制动：电子控制单元控制电机输出转矩使主缸输出制动压力至轮缸。本专利技术的优点为：兼具线控与非线控多种工作模式的优点，且压力波动小、调压精度高。【专利说明】具有电动制动助力和线控制动功能的电液复合制动系统
本专利技术属于汽车制动系统
，具体来说，是一种兼有电动制动助力和线控制动功能的电液复合制动系统。
技术介绍
作为汽车核心安全部件的制动系统历经了数次重大变迁和改进。从最初的皮革摩擦制动到后来出现鼓式、盘式制动器，再到后来出现真空助力、电动助力、防抱死制动系统(ABS)以及与ABS相适应但成本较高的中心阀式制动主缸等。近年来又兴起了线控制动系统(Brake-by-wire)的研发，如电子液压制动(EHB)和电子机械制动(EMB)。目前汽车液压制动系统大多采用真空助力，少数汽车采用电动助力(如日产汽车公司的e-ACT制动系统)等其它形式的助力装置。采用电动制动助力的汽车在制动时无法切断制动器与人力操作的联系，因此在一定程度上影响了制动能量回收效果。然而与真空助力相比，电动助力制动系统的助力大小可控，即助力电机可以根据需要少助力或不助力以减少摩擦制动，因此用于再生制动时可以回收更多能量。线控制动系统的作用不仅仅在于提高了传统意义上的汽车制动性能如制动效能、制动效能的恒定性以及制动时的方向稳定性，更是为了适应现代汽车的底盘主动控制和新能源汽车的再生制动需要。线控制动系统克服了传统助力制动系统的两个明显不足:一是不能方便地实施主动制动(所谓“主动制动”，是指在制动踏板未被踩下的情况下仍然可以实现对全部或部分车轮的制动)；二是只要驾驶员踩下制动踏板，摩擦制动器即参与产生制动力。助力制动系统的第一个不足使得其不能很好地满足驱动防滑控制(ASR)、电子稳定控制(ESC)及自适应巡航控制(ACC)等底盘主动控制系统的主动制动需要。虽然装有ASR和基于差压制动的ESC汽车能够通过这些主动控制系统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ACC等控制系统的主动增压需要。助力制动系统的第二个不足严重妨碍了电动汽车和混合动力汽车等新能源汽车的制动能量回收。另外，采用线控制动还可以获得更好的制动踏板感觉，避免了传统助力制动系统因ABS介入压力调节所引起的制动踏板力波动。虽然采用中心阀式制动主缸亦可以解决传统助力制动系统的踏板力波动问题，但同样增加了制动系统的复杂性与成本。在线控制动系统中，人力踩踏制动踏板仅提供制动信号，制动能量通常由人力以外的其它供能装置供给。为提高线控制动系统的失效防护功能，其电子控制单元可以广泛地自诊断和持续不断地监控全部系统可信度状态。在系统发生故障而出现危险状态时，系统还可以自动地向驾驶员提供现有的、最好的部分功能。在发生故障时故障存贮器存贮的故障信息便于诊断和维修。目前，已有多种结构的EHB应用于量产汽车，如博世公司的电液制动控制(SBC)系统、丰田汽车公司的ECB系统和大陆公司的RBS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。除前面提到的EHB和EMB外，采用电机驱动制动主缸活塞的电液制动系统构成了另外一类线控制动系统。【专利技术者】邓伟文, 丁能根, 吴坚 申请人:扬州泰博汽车电子智能科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有电动制动助力和线控制动功能的电液复合制动系统，包括制动踏板、电子控制单元、液压控制单元与四个轮缸，其特征在于：还包括主缸、人力缸、踏板行程模拟器、储液罐、2/2常开电磁阀、2/2常闭电磁阀、第一单向阀、第二单向阀、电机、滚珠丝杠副、制动踏板位移传感器、主缸压力传感器；所述主缸包括主缸缸体、第一活塞、第二活塞、第一活塞推杆、第一活塞回位弹簧、第二活塞回位弹簧；其中，第一活塞与第二活塞均位于主缸缸体内；第一活塞与第二活塞间作为第一高压腔；第二活塞与主缸缸体前端面间作为第二高压腔；第一活塞与主缸缸体后端面间作为低压腔；第一活塞推杆穿过主缸缸体后端面，与第一活塞端面固连；第一活塞与第二活塞间设置有第一活塞回位弹簧；第二活塞与主缸缸体前端面间设置有第二活塞回位弹簧；第一活塞推杆与主缸缸体后端面间设置有密封圈；所述人力缸包括人力缸缸体、人力缸活塞顶杆、人力缸活塞、人力缸辅助弹簧与人力缸回位弹簧；其中，人力缸活塞位于人力缸缸体内；人力缸活塞与人力缸缸体前端面间构成液压腔；人力缸活塞顶杆穿过人力缸缸体后端面与人力缸活塞端面固连；人力缸活塞与人力缸缸体前端面间设置有人力缸回位弹簧与人力缸辅助弹簧；人力缸辅助弹簧位于人力缸回位弹簧内，且与人力缸活塞间具有轴向间隙；所述踏板行程模拟器包括模拟器缸体、模拟器活塞、模拟器回位弹簧；其中，模拟器活塞位于模拟器缸体内；模拟器活塞与模拟器缸体前端面间作为模拟腔，且模拟器活塞与模拟器缸体前端面间轴向设置有模拟器回位弹簧。所述制动踏板通过支承销与人力缸中人力缸活塞顶杆相连；储液罐分别与主缸的第一高压腔和第二高压腔相连；同时还与人力缸的液压腔相连，并通过第一单向阀与主缸的低压腔相连；人力缸的液压腔通过2/2常开电磁阀与主缸的低压腔连通，且还经2/2常闭电磁阀与踏板行程模拟器中模拟腔连接；第二单向阀与2/2常开电磁阀并联；电机的输出轴与滚珠丝杠副的丝杠通过键联接；滚珠丝杠副的螺母与主缸中第一活塞推杆固连；主缸的第一高压腔和第二高压腔分别与液压控制单元通过制动管路连通；液压控制单元通过制动管路与四个轮缸相 连接；上述2/2常开电磁阀、2/2常闭电磁阀、电机和液压控制单元均与车辆上的电子控制单元相连；同时，电子控制单元还与制动踏板位移传感器与主缸压力传感器相连；制动踏板位移传感器与主缸压力传感器分别安装在制动踏板与主缸上，用来获取制动踏板的位移信号以及主缸的第一高压腔或第二高压腔的压力信号。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓伟文，丁能根，吴坚，
申请(专利权)人：扬州泰博汽车电子智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：