CN103231704A - 基于液压控制单元和一体式制动主缸的电液复合制动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于液压控制单元和一体式制动主缸的电液复合制动系统，包括液压制动子系统(1)，该液压制动子系统(1)包括依次连接的一体式制动主缸总成(10)和液压控制单元(30)、制动轮缸(401、402、403、404)，所述的电液复合制动系统还包括复合制动控制单元RBS和电机回馈制动子系统(3)，所述的液压制动子系统(1)、复合制动控制单元RBS和电机回馈制动子系统(3)依次连接。与现有技术相比，本发明结构紧凑、实现简单，能够灵活的调整车辆制动踏板感觉，正常制动情况下具备主动液压助力功能，在失效情况下具备被动液压助力功能，不仅能够实现制动能量回馈，同时具备ABS、TCS、ESP功能，有效地保证了车辆制动安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车制动系统，尤其是涉及一种基于ESP/VCS/VSA/DSC/VSM液压控制单元和一体式制动主缸的电液复合制动系统。
背景技术
纯电动、混合动力和燃料电池电动汽车等新能源汽车动力总成均以电动机-蓄电池为核心构成了电力驱动系统，在车辆制动时，电动机以发电方式工作并为蓄电池充电，即具备制动能量回收功能。采用回馈制动可有效地回收车辆制动时原本以热能耗散的能量，提高新能源汽车的能量利用效率、燃油经济性和排放性能。由于电动机回馈制动转矩受到电机外特性和蓄电池充电特性限制，在较高附着系数路面或高速紧急制动时，无法满足车辆制动需求。与机械摩擦制动相结合构成的电液复合制动系统，可充分发挥两者的优势。电液复合制动系统不仅提高整车制动系统的响应速度和控制精度，有利于保证车辆制动安全，还降低了机械制动摩擦片的使用频率和强度，延长了机械制动系统的使用寿命。
引入回馈制动后，如何保证车辆制动效能、保持原有制动感觉是电液复合制动系统要解决的首要问题，而回馈制动力和机械制动力协调控制，回馈制动与车辆稳定性集成控制等策略研究亦与电液复合制动系统结构有关。电液复合制动系统制动能量回收能力和控制策略制定主要受电气系统和液压控制系统的影响，其中，电气系统受到电机外特性和电池充电功率限制。随着研究投入和技术发展，应用于电液复合制动的动力总成系统中电机及蓄电池选型、匹配和控制技术相对成熟，满足上述需求的液压制动系统将成为电液复合制动系统设计的重点和难点。
国外大多由汽车生产厂商和制动安全零部件供应商在其现有制动系统基础上进行改造和升级，并成功用于新能源汽车，如Toyota在车身稳定性控制系统VSC基础上开发了可与液压制动协调控制的电子控制制动系统ECB，成功应用于Prius车型，并随Prius车型换代而不断升级改进；Honda开发了具备制动踏板感觉模拟和主缸压力调节功能的一体式制动主缸，其中，制动踏板感觉模拟器由柱形橡胶和弹簧构成，压力调节功能由高压源、调节阀和4个电磁阀等组成，已应用于混合动力车Civic Hybrid；TRW基于成熟的标准电子稳定控制系统ESC，充分利用标准的真空助力器和ESC组件，推出了具备制动能量回收功能的安全制动系统ESC-R，该系统可适用于前驱、后驱及四驱等车辆不同驱动形式。
上述系统在传统制动系统结构基础上进行修改，以满足电液复合制动系统要求，应用于新能源汽车。但上述方案中，有的改进后结构较为复杂，对制造工艺要求极高；有的系统要求控制逻辑复杂，实现成本较高；有的仍然保留真空助力器，但需要额外增加真空泵。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于ESP/VSC/VSA/DSC/VSM液压控制单元和一体式制动主缸的电液复合制动系统，该系统具备主、被动液压助力，能保证较好的制动踏板感觉，而且具备车辆稳定性控制。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于液压控制单元和一体式制动主缸的电液复合制动系统，包括液压制动子系统，该液压制动子系统包括依次连接的一体式制动主缸总成和液压控制单元、制动轮缸，其特征在于，所述的电液复合制动系统还包括复合制动控制单元RBS和电机回馈制动子系统，所述的液压制动子系统、复合制动控制单元RBS和电机回馈制动子系统依次连接。
所述的一体式制动主缸总成由相互连接的一体式制动主缸和高压油源组成，
所述的一体式制动主缸包括制动踏板、踏板位移传感器、储油室、缸体以及均设于缸体内的制动主缸推杆、第一助力活塞、踏板感觉模拟弹簧组、第二助力活塞、主缸第一活塞、主缸第一回位弹簧、主缸第二活塞及主缸第二回位弹簧，所述的制动踏板和踏板位移传感器安装在制动主缸推杆上，所述缸体上设有多个通孔，缸体通过通孔分别与储油室和液压控制单元连接；
所述的高压油源包括第一单向阀、电动泵、第二单向阀、高压蓄能器、开关电磁阀和液压传感器，所述的开关电磁阀一端、液压传感器和高压蓄能器分别与缸体连接，所述开关电磁阀另一端连接储油室，所述电动泵一端通过第一单向阀与储油室连接，另一端通过第二单向阀与高压蓄能器连接。
所述的缸体的多个通孔包括第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔、第五通孔、第六通孔、第七通孔；
所述的制动主缸推杆与第一助力活塞在缸体内形成被动助力腔，该被动助力腔通过第一通孔与储油室连接；
所述的第一助力活塞与第二助力活塞在缸体内形成踏板感觉模拟腔，该踏板感觉模拟腔通过第二通孔与大气相通，所述踏板感觉模拟弹簧组位于踏板感觉模拟腔内，并固定在第一助力活塞与第二助力活塞的端面上；
所述的第二助力活塞和主缸第一活塞在缸体内形成主动助力腔，该主动助力腔通过第三通孔与高压油源连接；
所述的主缸第一活塞与主缸第二活塞在缸体内形成主缸后腔，主缸后腔通过第四通孔与储油室连通，并通过第五通孔与液压控制单元相连，所述的第一回位弹簧两端分别固定在主缸第一活塞和主缸第二活塞端面上；
所述的主缸第二活塞与缸体的侧壁形成主缸前腔，该主缸前腔通过第六通孔与储油室连通，并通过第七通孔与液压控制单元连接，所述的第二回位弹簧两端分别固定在主缸第二活塞的端面和缸体的侧壁上。
所述的踏板感觉模拟弹簧组包括相互连接的第一踏板感觉模拟弹簧和第二踏板感觉模拟弹簧。
所述的液压控制单元设有两个输入口和四个输出口，每个输入口对应两个输出口，所述的两个输入口分别与缸体上的第五通孔和第七通孔连接，所述的四个输出口分别连接四个制动轮缸，形成四条独立的控制支路，每个输入口对应的两条控制支路共用一组液压控制组件，每条控制支路均与开关组件连接，每个输入口与两个开关组件之间有一组回路切换组件。
液压控制单元包括回路切换组件、液压组件和开关组件，所述的回路切换组件包括吸入阀和限压阀；所述的液压组件包括液压泵、回油电机、单向阀和低压蓄能器；所述的开关组件包括常开型开关电磁阀和常关型电磁阀；
所述的吸入阀和限压阀分别与第五通孔连接，所述的吸入阀和限压阀分别与第七通孔连接，所述的液压泵分别与吸入阀、限压阀、回油电机、单向阀连接，所述的液压泵位于回油电机两侧，由回油电机驱动。
四个制动轮缸上均设有轮速传感器。
所述电机回馈制动子系统包括依次连接的电机、电机控制器MCU、整车控制器VMS、电池管理系统BMS和电池组，所述的整车控制器VMS与复合制动控制单元RBS连接。
所述复合制动控制单元RBS具备数据采集接口、驱动输出接口和通讯接口，所述的数据采集接口分别与踏板位移传感器、液压传感器、轮速传感器连接，所述的驱动输出接口分别与高压油源中的电动泵和开关电磁阀连接，所述的通讯接口至少包含两个，一个通讯接口与整车控制器VMS连接，另一个通讯接口与液压控制单元连接。
该系统具有初始准备状态、正常工作状态和失效状态三种工作状态，所述的正常工作状态包括常规制动控制模式、ABS控制模式、ASR控制模式和ESP模式，所述的常规制动控制模式包括纯液压制动、纯回馈制动和电液复合制动模式，所述的ABS控制模式分为两种控制方法：1)当ABS进入控制时，回馈制动立即退出；2)当ABS进入控制时，回馈制动力参与ABS控制。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、与传统真空助力系统和电机机构助力的制动系统相比，本发明一体式制动主缸总成集成了踏板感觉模拟、主被动液压助力功能，结构紧凑、安装灵活，方便实现，成本较低。
2、本发明利用踏板力和制动管路液压实现解耦，通过踏板感觉模拟弹簧组保证了制动踏板感觉的一致性，而且可根据目标车辆类型和受众人群灵活更改踏板感觉。
3、本发明具备主被动液压助力功能，提高制动响应速度，有利于精确控制轮缸压力和提高制动效能。
4、本发明具备失效状态下紧急制动功能，在失效状态下仍具备被动液压助力功能。
5、本发明采用ESP/VSC/VSA/DSC/VSM液压控制单元和传统制动系统主缸，生产工艺简单、成本较低。
6、扩展性和适用性好，本发明除具备制动能量回收功能外，还集成了ABS、ASR和ESP功能，由于实现了线控制动技术，可灵活的与车辆底盘主动转向、主动悬架等其他系统集成，本发明可广泛应用于纯电动汽车、混合动力汽车及燃料电池汽车中。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1、液压制动子系统；10、一体式制动主缸总成；101、制动踏板；102、踏板位移传感器；103、制动主缸推杆；104、缸体；105、被动助力腔；106、第一助力活塞；107、踏板感觉模拟腔；108、感觉模拟弹簧组；109、第二助力活塞；110、主动助力腔；111、主缸第一活塞；112、主缸第一回位弹簧；113、主缸后腔；114、主缸第二活塞；115、主缸第二回位弹簧；116、主缸前腔；117、119单向阀；118、电动泵；120、高压蓄能器；121、常开型开关电磁阀；122、液压传感器；123、储油室；201、第一通孔；202、第二通孔；203、第三通孔；204、第四通孔；205、第五通孔；206、第六通孔；207、第七通孔；30、液压控制单元；301、307、吸入阀；302、308限压阀；303、304、309、311、常开型开关电磁阀；305、306、310、312常关型开关电磁阀；313、316、低压蓄能器；314、317、单向阀；315、318、液压泵；319、回油电机；401、左前轮制动轮缸；402、右前轮制动轮缸；403、左后轮制动轮缸；404、右后轮制动轮缸；405、406、407、408、轮速传感器；RBS、复合制动控制单元；3、电机回馈制动子系统；31、电机；MCU、电机控制器；VMS、整车控制器；BMS、电池管理系统；32、电池组。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示，一种基于液压控制单元和一体式制动主缸的电液复合制动系统，包括液压制动子系统1，所述液压制动子系统1由一体式制动主缸总成10和液压控制单元30组成，所述的电液复合制动系统还包括复合制动控制单元RBS和电机回馈制动子系统3，所述的液压制动子系统1、复合制动控制单元RBS和电机回馈制动子系统3依次连接，所述电机回馈制动子系统3由电机31、电机控制器MCU、整车控制器VMS、电池管理系统BMS及电池组32组成。
基本工作原理：复合制动控制单元RBS采集制动踏板位移传感器102获取司机制动操作意图，计算得到司机所需制动力；通过采集轮速传感器405、406、407、408和ESP/VSC/VSA/DSC/VSM其他传感器得到车辆行驶状态；通过采集液压传感器122控制电动泵118和常开型开关电磁阀121为一体式制动主缸提供主动液压助力；通过CAN总线和电机回馈制动子系统3进行通讯获得车辆当前最大可回馈制动力；根据车辆当前状态和道路工况，确定控制模式，合理分配电回馈制动力和液压制动力。复合制动控制单元RBS通过CAN总线控制液压控制单元30对各轮缸压力及其变化进行控制。
由于电驱动车辆一般为前轮驱动，所以下面以前轮驱动的电驱动车辆为实施例，进一步说明一种采用ESP/VSC/VSA/DSC/VSM液压控制单元和一体式制动主缸总成的电液复合制动系统的工作状态和控制模式的工作过程。
1、初始准备状态
在车辆制动系统未上电时，本发明电液复合制动系统处于初始状态，此时，未踩下制动踏板101，电动泵118未工作，常开型开关电磁阀121打开，高压蓄能器120未建立高压；制动主缸推杆103、第一助力活塞106、第二助力活塞109、主缸第一活塞111和主缸第二活塞114分别在踏板感觉模拟弹簧组108、主缸第一回位弹簧112和主缸第二回位弹簧115作用下在缸体104中处于各自运动行程的最右边，即初始位置；被动助力腔105与储油室123通过第一通孔201连通；主动助力腔110通过打开的常开型开关电磁阀121与储油室123相通；制动主缸前腔116、制动主缸后腔113分别通过第六通孔206和第四通孔204与储液室123相通；制动主缸前腔116、制动主缸后腔113分别通过第七通孔207和第五通孔205与液压控制单元30相通；常开型开关电磁阀303、304、309、311打开，常关型开关电磁阀305、306、310、312关闭；吸入阀301、307关闭，限压阀302、308打开；回油电机319未工作；整个液压制动子系统各处压力均为零。
电液复合制动系统上电后，系统进入准备状态，此阶段持续时间较短，常开型开关电磁阀303、304、309、311关闭，常关型开关电磁阀305、306、310、312保持关闭；回油电机319不工作；常开型开关电磁阀121关闭，电动泵118经单向阀117后从储油室123抽取制动液并经单向阀119后泵入高压蓄能器120、主动助力腔110；制动主缸第一活塞111和主缸第二活塞114在主动助力腔110内高压油作用下左移，分别封闭第四通孔204和第六通孔206；主缸后腔113和主缸前腔116与储油室123断开，并建立起高压；复合制动控制单元RBS通过采集液压传感器122信号，通过控制电动泵118维持高压蓄能器120内压力的稳定，为之后的制动动作提供主动助力。
2、正常工作状态
电液复合制动系统正常工作时，制动主缸推杆103在制动踏板101作用下左移，依次压缩被动助力腔105内液压油和踏板感觉模拟弹簧组108。由于主动助力腔110内建立起高压，第二助力活塞109不会左移，踏板感觉模拟弹簧组108弹簧力反作用于制动主缸推杆103，提供合适的制动踏板感觉。通过选用不同初始长度和刚度的踏板感觉模拟弹簧组108，可为不同目标车型提供不同的制动踏板感觉。电液复合制动系统正常工作过程中，电动泵118和高压蓄能器120持续为四个制动轮缸401、402、403、404的压力调节提供高压制动液。在正常工作状态下，系统包括常规制动控制模式、ABS控制模式、ASR控制模式和ESP模式，复合制动控制单元RBS根据车辆状态和道路工况确定电液复合制动系统的控制模式，下面分别对这四种控制模式进行阐述：
1)常规制动控制模式
常规制动控制模式是指车辆制动系统各部件正常工作，且车辆未发生抱死、转向不足和转向过多等趋势时的制动控制模式，包括纯液压制动、纯回馈制动和电液复合制动三种方式。
当驾驶员踩下制动踏板101时，从踏板位移传感器102的输出信号中解释出驾驶员的制动意图和制动需求，整车控制器VMS通过CAN总线从电机控制器MCU和电池管理系统BMS获取驱动电机和动力电池等车辆动力总成信息，计算驱动电机当前所能提供的最大回馈力矩值T0，并将最大回馈力矩值T0通过CAN总线发送到复合制动控制单元RBS。
复合制动控制单元RBS根据轮速传感器405、406、407、408和油压压力传感器106，按照制动法规分配前、后轴制动力分别为M1、M2，结合电机回馈制动子系统3确定的最大回馈力矩值T0，对前轴的电机回馈制动力和液压制动力进行分配，得到当前的电机回馈制动力T1和液压制动力T2，将当前电机回馈制动力T1通过CAN总线发送给整车控制器VMS，整车控制器将电机回馈制动力T1指令通过CAN总线发送给电机控制器MCU以控制驱动电机发出回馈制动力矩；复合制动控制单元RBS将前轴液压制动力T2和后轴液压制动力M2指令通过CAN总线发送给液压控制单元30。液压控制单元30根据前轴液压制动力T2和后轴液压制动力M2指令变化，通过对制动轮缸401、402、403、404支路的常开型开关电磁阀303、304、309、311和常关型开关电磁阀305、306、310、312进行控制，通过脉宽调制实现制动轮缸401、402、403、404的增压、保压和减压，以达到目标液压制动力。
当车速降低到某一值时，驱动电机转速随之下降到某一较低值，驱动电机所能提供的回馈力矩迅速变小降为零(这是由驱动电机本身特性决定的)。复合制动控制单元RBS分配电机回馈制动力T1和液压制动力T2时，将逐渐减小电机回馈制动力T1并增大液压制动力T2，以满足总制动需求。
当电机回馈制动子系统3不满足制动条件时，如电池组32荷电状态SOC高于限值或车速低于限值时，复合制动控制单元RBS进入纯液压制动模式；当电机回馈制动力能够满足制动力需求时，如车辆下坡或滑行时，复合制动控制单元RBS进入纯回馈制动模式；当电机回馈制动力不能够满足制动力需求时，引入液压制动力，复合制动控制单元RBS处于电液复合制动模式。
当制动过程结束时，制动踏板101在踏板感觉模拟弹簧组108作用下回到初始位置；常开型开关电磁阀303、304、309、311和常关型开关电磁阀305、306、310、312均关闭；回油电机319带动回油泵315、318工作，将制动过程中排在低压蓄能器313、316中制动液通过制动管路回到制动主缸后腔113和制动主缸前腔116。
2)ABS控制模式
当复合制动控制单元RBS监测到制动过程中有车轮抱死趋势，本发明电液复合制动系统进入ABS控制模式，此控制模式包括两种控制方法：
a、当ABS进入控制时，回馈制动立即退出
当复合制动控制单元RBS监测到需要进行ABS控制时，通过CAN总线与整车控制器VMS进行通讯，整车控制器VMS控制电机控制器MCU按照一定策略将回馈制动力矩减为零，退出制动能量回馈制动。当ABS控制退出时，复合制动控制单元RBS通过CAN总线发送整车控制器VMS恢复制动能量回馈制动，整车控制器VMS发送当前应该施加到车轮的电机回馈制动力矩命令值T1发送给电机控制器MCU，采用上述在制动能量回路控制模式的控制方法进行回馈制动。当ABS进入控制时，回馈制动立即退出后，ABS制动控制完全由液压制动力来实现，具体实现方式与ABS控制模式类似。
b、当ABS进入控制时，回馈制动力参与ABS控制
当复合制动控制单元RBS监测到需要进行ABS控制时，复合制动控制单元RBS通过CAN总线与整车控制器VMS进行通讯，立即进入ABS控制，整车控制器VMS通知电机控制器MCU立即进入ABS控制，电液复合制动控制单元RBS根据相应控制策略对调整回馈制动力和液压制动力，实现ABS与回馈制动的一体化控制。当ABS控制退出时，复合制动控制单元RBS通知整车控制器VMS恢复回馈制动，采用上述在制动能量回馈控制模式的控制方法进行回馈制动。当ABS进入控制时，电机回馈制动力和液压制动力同时作用于车轮，在完成ABS制动过程中，实现了能量的回收。
ABS控制模式中需要对某一车轮轮缸压力进行减压、保压和增压控制。假设左前轮401出现抱死滑移趋势，此时，关闭常开型开关电磁阀303，按照一定控制脉宽打开常关型开关电磁阀305，使左前轮401制动轮缸压力内制动液回去低压蓄能器316，制动轮缸401压力降低。压力降低速率可通过控制常关型开关电磁阀305的调制脉宽实现。同样，通过对关闭常开型开关电磁阀303和常关型开关电磁阀305控制，可以实现ABS控制模式中左前轮制动轮缸压力401的保压和增压。
3)ASR控制模式
ASR称为驱动防滑控制，又称为TCS。当车辆在低附着路面上行驶时，驾驶员猛踩加速踏板时，驱动轮会发生滑转，此时进入ASR控制模式。ASR控制模式可以通过对滑转轮实施制动从而减小其滑转程度。当某个驱动轮发生滑转时，以左前轮制动轮缸401为例，关闭常关型开关电磁阀305，按照一定调制脉宽打开常开型开关电磁阀303，使左前轮制动轮缸压力401压力升高，降低滑转程度。当主缸后腔113内压力不满足制动压力响应要求时，关闭限压阀302，打开吸入阀301，同时启动回油电机319带动回油泵318对将主缸后腔113内制动液加压后送入常开型开关电磁阀303。压力升高速率可通过控制常开型开关电磁阀303的调制脉宽实现。同样，通过对关闭常开型开关电磁阀303和常关型开关电磁阀305控制，可以实现ASR控制模式中左前轮制动轮缸401压力的保压和降压。
4)ESP控制模式
当复合制动控制单元RBS检测到车辆出现甩尾和侧滑趋势时，进入ESP控制模式。本实施例以放置车辆甩尾为例说明ESP功能实现，驾驶源向左猛打方向盘并紧急制动时，容易出现向右甩尾，当复合制动控制单元RBS检测车辆出现向右甩尾时，通过控制电磁阀和回油电机319增大右前轮制动轮缸402和右后轮制动轮缸404制动力，并减小左前轮制动轮缸401、左后轮制动轮缸403制动力，两侧制动力差值变成抑制向右甩尾的反方向力矩，防止车辆向右甩尾。对车轮增压、保压和减压控制方法与ASR功能实现方法相同。
3、失效状态
若电气系统失效(如突然掉电)或高压源不能建立高压(如高压蓄能器120故障)时，本发明电液复合制动系统进入失效模式。吸入阀301、307关闭，限压阀302、308打开；常开型开关电磁阀303、304、309、311，常关型开关电磁阀305、306、310、312均关闭；电动泵118停止工作，常开型开关电磁阀121打开，高压蓄能器120不能提供高压，主动助力腔110通过打开的常开型开关电磁阀121与储油室123相通，不能够再提供主动助力；第一助力活塞106、第二助力活塞109、主缸第一活塞111和主缸第二活塞114分别在踏板感觉模拟弹簧组108、主缸第一回位弹簧112和主缸第二回位弹簧115作用下回到初始位置，制动主缸前腔116、制动主缸后腔113分别通过第六通孔206和第四通孔204与储液室123相通。
当驾驶员有制动需求时，通过深踩制动踏板101，制动主缸推杆103推动被动助力腔105内制动液并压缩第一助力活塞106，依次作用于踏板感觉模拟弹簧组108、第二助力活塞109，并作用于主缸第一活塞111，在制动主缸前腔116和制动主缸后腔113同时建立起高压，制动主缸前腔116和制动主缸后腔113内制动液流向四个制动轮缸，保证四个制动轮缸的制动压力，实现了失效状态下的紧急制动。当第二助力活塞109左移后，制动踏板力在被动助力腔105液压助力作用下实现了放大，即在失效状态下能够实现制动踏板的被动助力。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限定本发明，凡在本发明的精神和原则之内的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于液压控制单元和一体式制动主缸的电液复合制动系统，包括液压制动子系统(1)，该液压制动子系统(1)包括依次连接的一体式制动主缸总成(10)和液压控制单元(30)、制动轮缸(401、402、403、404)，其特征在于，所述的电液复合制动系统还包括复合制动控制单元RBS和电机回馈制动子系统(3)，所述的液压制动子系统(1)、复合制动控制单元RBS和电机回馈制动子系统(3)依次连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于液压控制单元和一体式制动主缸的电液复合制动系统，其特征在于，所述的一体式制动主缸总成(10)由相互连接的一体式制动主缸和高压油源组成，
所述的一体式制动主缸包括制动踏板(101)、踏板位移传感器(102)、储油室(123)、缸体(104)以及均设于缸体(104)内的制动主缸推杆(103)、第一助力活塞(106)、踏板感觉模拟弹簧组(108)、第二助力活塞(109)、主缸第一活塞(111)、主缸第一回位弹簧(112)、主缸第二活塞(114)及主缸第二回位弹簧(115)，所述的制动踏板(101)和踏板位移传感器(102)安装在制动主缸推杆(103)上，所述缸体(104)上设有多个通孔，缸体(104)通过通孔分别与储油室(123)和液压控制单元(30)连接；
所述的高压油源包括第一单向阀(117)、电动泵(118)、第二单向阀(119)、高压蓄能器(120)、开关电磁阀(121)和液压传感器(122)，所述的开关电磁阀(121)一端、液压传感器(122)和高压蓄能器(120)分别与缸体(104)连接，所述开关电磁阀(121)另一端连接储油室(123)，所述电动泵(118)一端通过第一单向阀(117)与储油室(123)连接，另一端通过第二单向阀(119)与高压蓄能器(120)连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于液压控制单元和一体式制动主缸的电液复合制动系统，其特征在于，所述的缸体(104)的多个通孔包括第一通孔(201)、第二通孔(202)、第三通孔(203)、第四通孔(204)、第五通孔(205)、第六通孔(206)、第七通孔(207)；
所述的制动主缸推杆(103)与第一助力活塞(106)在缸体(104)内形成被动助力腔(105)，该被动助力腔(105)通过第一通孔(201)与储油室(123)连接；
所述的第一助力活塞(106)与第二助力活塞(109)在缸体104内形成踏板感觉模拟腔(107)，该踏板感觉模拟腔(107)通过第二通孔(202)与大气相通，所述踏板感觉模拟弹簧组(108)位于踏板感觉模拟腔(107)内，并固定在第一助力活塞(106)与第二助力活塞(109)的端面上；
所述的第二助力活塞(109)和主缸第一活塞(111)在缸体(104)内形成主动助力腔(110)，该主动助力腔(110)通过第三通孔203与高压油源连接；
所述的主缸第一活塞(111)与主缸第二活塞(114)在缸体(104)内形成主缸后腔(113)，主缸后腔(113)通过第四通孔(204)与储油室(123)连通，并通过第五通孔(205)与液压控制单元(30)相连，所述的第一回位弹簧(112)两端分别固定在主缸第一活塞(111)和主缸第二活塞(114)端面上；
所述的主缸第二活塞(114)与缸体(104)的侧壁形成主缸前腔(116)，该主缸前腔(116)通过第六通孔(206)与储油室(123)连通，并通过第七通孔(207)与液压控制单元(30)连接，所述的第二回位弹簧(115)两端分别固定在主缸第二活塞(114)的端面和缸体(104)的侧壁上。
4.根据权利要求3所述的一种基于液压控制单元和一体式制动主缸的电液复合制动系统，其特征在于，所述的踏板感觉模拟弹簧组(108)包括相互连接的第一踏板感觉模拟弹簧和第二踏板感觉模拟弹簧。
5.根据权利要求3所述的一种基于液压控制单元和一体式制动主缸的电液复合制动系统，其特征在于，所述的液压控制单元(30)设有两个输入口和四个输出口，每个输入口对应两个输出口，所述的两个输入口分别与缸体(104)上的第五通孔(205)和第七通孔(207)连接，所述的四个输出口分别连接四个制动轮缸(401、402、403、404)，形成四条独立的控制支路，每个输入口对应的两条控制支路共用一组液压控制组件，每条控制支路均与开关组件连接，每个输入口与两个开关组件之间有一组回路切换组件。
6.根据权利要求5所述的一种基于液压控制单元和一体式制动主缸的电液复合制动系统，其特征在于，液压控制单元(30)包括回路切换组件、液压组件和开关组件，所述的回路切换组件包括吸入阀(301、307)和限压阀(302、308)；所述的液压组件包括液压泵(315、318)、回油电机(319)、单向阀(314、317)和低压蓄能器(313、316)；所述的开关组件包括常开型开关电磁阀(303、304、309、311)和常关型电磁阀(305、306、310、312)；
所述的吸入阀(301)和限压阀(302)分别与第五通孔(205)连接，所述的吸入阀(307)和限压阀(308)分别与第七通孔(207)连接，所述的液压泵(315、318)分别与吸入阀(301、307)、限压阀(302、308)、回油电机(319)、单向阀(314、317)连接，所述的液压泵(315、318)位于回油电机(319)两侧，由回油电机(319)驱动。
7.根据权利要求1所述的一种基于液压控制单元和一体式制动主缸的电液复合制动系统，其特征在于，四个制动轮缸(401、402、403、404)上均设有轮速传感器(405、406、407、408)。
8.根据权利要求1所述的一种基于液压控制单元和一体式制动主缸的电液复合制动系统，其特征在于，所述电机回馈制动子系统(3)包括依次连接的电机(31)、电机控制器MCU、整车控制器VMS、电池管理系统BMS和电池组(32)，所述的整车控制器VMS与复合制动控制单元RBS连接。
9.根据权利要求1所述的一种基于液压控制单元和一体式制动主缸的电液复合制动系统，其特征在于，所述复合制动控制单元RBS具备数据采集接口、驱动输出接口和通讯接口，所述的数据采集接口分别与踏板位移传感器(102)、液压传感器(122)、轮速传感器(405、406、407、408)连接，所述的驱动输出接口分别与高压油源中的电动泵(118)和开关电磁阀(121)连接，所述的通讯接口至少包含两个，一个通讯接口与整车控制器VMS连接，另一个通讯接口与液压控制单元连接(30)。
10.根据权利要求1所述的一种基于液压控制单元和一体式制动主缸的电液复合制动系统，该系统具有初始准备状态、正常工作状态和失效状态三种工作状态，所述的正常工作状态包括常规制动控制模式、ABS控制模式、ASR控制模式和ESP模式，所述的常规制动控制模式包括纯液压制动、纯回馈制动和电液复合制动模式，所述的ABS控制模式分为两种控制方法：1)当ABS进入控制时，回馈制动立即退出；2)当ABS进入控制时，回馈制动力参与ABS控制。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103786703A (zh) * | 2014-01-28 | 2014-05-14 | 同济大学 | 一体式制动主缸的电液复合制动系统分层控制架构及方法 |
| CN104859625A (zh) * | 2015-05-18 | 2015-08-26 | 浙江万向精工有限公司 | 车辆集成电控液压制动系统 |
| CN106740777A (zh) * | 2015-11-20 | 2017-05-31 | 上海汇众汽车制造有限公司 | 双缸式制动副缸机构 |
| CN107128293A (zh) * | 2017-04-06 | 2017-09-05 | 广州电力机车有限公司 | 一种自卸车电液联合制动方法 |
| CN107697050A (zh) * | 2017-11-13 | 2018-02-16 | 吉林大学 | 一种液体高压源发生器所在线控液压制动系统 |
| TWI724648B (zh) * | 2019-11-26 | 2021-04-11 | 易碼電控股份有限公司 | 防鎖死煞車裝置與組裝方法 |
| CN113104011A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-07-13 | 吉林大学 | 一种踏板感觉可变的踏板感觉模拟器 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3020720C2 (zh) * | 1980-05-31 | 1987-05-27 | Alfred Teves Gmbh, 6000 Frankfurt, De | |
| CN200960918Y (zh) * | 2006-08-31 | 2007-10-17 | 上海燃料电池汽车动力系统有限公司 | 汽车电液并行液压制动装置 |
| CN102026854A (zh) * | 2008-06-11 | 2011-04-20 | 罗伯特.博世有限公司 | 具有至少三个制动回路的汽车用制动装置 |
| CN102582601A (zh) * | 2012-03-02 | 2012-07-18 | 同济大学 | 采用一体式制动主缸总成的电液复合制动系统 |
| CN102975702A (zh) * | 2012-12-12 | 2013-03-20 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种串联式再生制动控制方法 |
-
2013
- 2013-05-09 CN CN2013101694528A patent/CN103231704A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3020720C2 (zh) * | 1980-05-31 | 1987-05-27 | Alfred Teves Gmbh, 6000 Frankfurt, De | |
| CN200960918Y (zh) * | 2006-08-31 | 2007-10-17 | 上海燃料电池汽车动力系统有限公司 | 汽车电液并行液压制动装置 |
| CN102026854A (zh) * | 2008-06-11 | 2011-04-20 | 罗伯特.博世有限公司 | 具有至少三个制动回路的汽车用制动装置 |
| CN102582601A (zh) * | 2012-03-02 | 2012-07-18 | 同济大学 | 采用一体式制动主缸总成的电液复合制动系统 |
| CN102975702A (zh) * | 2012-12-12 | 2013-03-20 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种串联式再生制动控制方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 余卓平等: "电液复合制动匹配研究", 《汽车工程》, vol. 27, no. 4, 31 December 2005 (2005-12-31) * |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103786703A (zh) * | 2014-01-28 | 2014-05-14 | 同济大学 | 一体式制动主缸的电液复合制动系统分层控制架构及方法 |
| CN103786703B (zh) * | 2014-01-28 | 2017-04-12 | 同济大学 | 一体式制动主缸的电液复合制动系统分层控制架构及方法 |
| CN104859625A (zh) * | 2015-05-18 | 2015-08-26 | 浙江万向精工有限公司 | 车辆集成电控液压制动系统 |
| CN106740777A (zh) * | 2015-11-20 | 2017-05-31 | 上海汇众汽车制造有限公司 | 双缸式制动副缸机构 |
| CN106740777B (zh) * | 2015-11-20 | 2023-05-23 | 上海汇众汽车制造有限公司 | 双缸式制动副缸机构 |
| CN107128293A (zh) * | 2017-04-06 | 2017-09-05 | 广州电力机车有限公司 | 一种自卸车电液联合制动方法 |
| CN107128293B (zh) * | 2017-04-06 | 2020-02-07 | 广州电力机车有限公司 | 一种自卸车电液联合制动方法 |
| CN107697050A (zh) * | 2017-11-13 | 2018-02-16 | 吉林大学 | 一种液体高压源发生器所在线控液压制动系统 |
| TWI724648B (zh) * | 2019-11-26 | 2021-04-11 | 易碼電控股份有限公司 | 防鎖死煞車裝置與組裝方法 |
| CN113104011A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-07-13 | 吉林大学 | 一种踏板感觉可变的踏板感觉模拟器 |
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