一种新型全解耦电子液压制动系统及车辆的制作方法

本发明涉及车用制动，尤其涉及一种新型全解耦电子液压制动系统及车辆。

背景技术：

1、随着我国经济快速发展，人民出行方式已发生很大改变，汽车已成人们日常出行的必备工具。虽然目前燃油车仍然占据市场的主流，但汽车电动化和智能化的发展方向已经成为汽车行业的共识。近几年，整车及零部件自主研发和生产已被视为带动社会经济发展的支柱产业，特别是线控制动系统(即电子控制制动系统)领域的自主研发，主要原因是汽车动力系统的变化以及智能驾驶汽车的兴起，这些都对汽车制动系统提出更高的技术要求。

2、电动汽车动力系统使制动助力系统丧失了助力源，进而导致传统汽车真空助力式伺服制动系统被淘汰，此时如果使用真空泵提供真空源，不仅不符合节能的要求，而且增加了汽车零件数目，影响可靠性。同时车辆电动化也为制动源提出的新的要求，传统车辆靠液压制动系统推动活塞产生摩擦力进行制动，而在电动汽车上，可以使用电机反拖进行再生制动，或者采用两者的混合制动，这也为制动系统提出新的技术要求。

3、目前，电动汽车逐渐开始采用电子助力制动(ebooster)和车身稳定控制系统(esc)的组合方案，但该方案并未解耦，存在再生制动效能低的问题，同时也需要可以临时存储制动液的增强版esc配合。基于此，本申请人在先前申请了一项专利公布号为cn105882637 a的中国发明专利，公开了全解耦电子液压制动系统和相应的车辆，全解耦电子液压控制系统包括：电子控制单元、电机、制动踏板位移传感器、制动踏板、次级主缸、踏板模拟器、解耦缸、主缸、轮缸、储液器，解耦缸与储液器之间的管路上设置有解耦缸常闭电磁阀。主缸可经由解耦缸实现与次级主缸的解耦而由电机驱动或耦合至次级主缸而由次级主缸驱动。该全解耦电子液压控制系统不采用高压蓄能器、泵、液压管路和电磁阀，也能实现液压力的主动控制和调节，不存在高压蓄能器安全隐患、电磁阀失效等问题，还可通过解耦缸和常闭电磁阀的共同作用实现制动系统的失效保护。

4、但是在该技术方案，主缸是经由解耦缸实现与次级主缸的解耦而由电机驱动，或者经由解耦缸藕合至次级主缸而由次级主缸驱动，也就是说，主缸的解耦或藕合是依赖于单独设置的解耦缸来实现的，解耦缸自身的体积，占用了空间，增加了自重，仍难以满足车辆轻量化发展需求。并且，在ecu失效状态下，主缸与次级主缸处于藕合状态，主缸的驱动要经由次级主缸来实现，路径的延长导致主缸增压时间延长，影响快速制动。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种新型全解耦电子液压制动系统及车辆，为车辆提供制动助力、车身稳定性控制等功能，能够在进一步减小体积减轻自重的基础上，实现更快的增压。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种新型全解耦电子液压制动系统，包括：制动踏板，连接所述制动踏板的推杆，连接所述推杆的制动主缸，连接所述制动主缸的制动液储液罐，连接所述制动主缸的踏板感模拟器，连接所述制动踏板上位移传感器的电子控制单元，连接所述电子控制单元的电机，次级主缸，以及通过若干制动管路、电磁阀与所述次级主缸连接的轮缸，所述电机输出端经直线运动机构与次级主缸传动连接，且所述次级主缸与所述制动液储液罐连接；

4、基于制动踏板的位移作用，所述电子控制单元控制电机将次级主缸中的制动液推动至轮缸以实现四轮制动助力，或单轮增压实现车身稳定控制；并在电子控制单元失效时，经制动踏板位移作用直接将制动主缸中的制动液推动至各个轮缸，以机械制动实现失效保护。

5、进一步的，所述电子液压制动系统至少具备第一工作模式、第二工作模式和第三工作模式；

6、其中，第一工作模式下，所述电子控制单元依据所述制动踏板的踏板位移信息计算期望制动力，并根据所述期望制动力来控制电机和若干电磁阀，将次级主缸中的制动液经由若干制动管路流向四轮轮缸，以实现制动助力；

7、第二工作模式下，所述电子控制单元根据车辆位姿信息，控制电机和若干电磁阀，将次级主缸中的制动液经由制动管路流向单轮轮缸，通过单车轮增压以改变车辆姿态实现车身稳定控制；

8、第三工作模式下，此时所述电子控制单元失效，电磁阀处于下电状态，在制动踏板的位移作用下制动主缸中的制动液经由若干制动管路流向四轮轮缸以实现机械制动。

9、进一步的，所述直线运动机构采用与所述电机输出轴刚性连接的滚珠丝杠机构，所述滚珠丝杠机构将电机的旋转运动转变为丝杠的平移运动，由所述丝杠推动次级主缸活塞以推动制动液进入轮缸。

10、进一步的，所述制动主缸为单腔主缸，制动主缸仅设有一个出油口，制动主缸出油口连接踏板感模拟器和轮缸。

11、进一步的，所述踏板感模拟器经常闭电磁阀连接制动主缸出油口；

12、电子制动正常时，所述常闭电磁阀开启，制动液从制动主缸流入踏板感模拟器，以实现制动主缸与轮缸间的解耦；

13、电子制动失效时，所述常闭电磁阀关闭。

14、进一步的，所述次级主缸通过单向阀与制动液储液罐连接，且次级主缸出油口经常开电磁阀连接轮缸。

15、进一步的，所述次级主缸包括两个出油口，两个次级主缸出油口均通过制动管路连接轮缸，其中一个次级主缸出油口连接制动液储液罐，且次级主缸上经制动管路并联有电磁阀五；

16、基于电机正反转和电磁阀五的启闭控制，次级主缸实现双向增压。

17、一种车辆，所述车辆具有所述的一种新型全解耦电子液压制动系统。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中，通过将电机经直线运动机构直接与次级主缸连接，并将制动主缸独立设置，由控制连接于制动主缸与踏板感模拟器之间电磁阀的启闭来实现制动主缸与轮缸之间的解耦，在正常制动时，制动主缸与轮缸解耦，由电子控制单元控制电机驱动直线运动机构来将次级主缸内的制动液推动至轮缸实现电子制动和车身稳定控制，在电子控制单元失效时，制动主缸与轮缸藕合，经踏板位移作用直接将制动主缸内制动液推动至轮缸实现机械制动。

19、本申请不仅在不采用高压蓄能器、泵等组件的基础上，实现液压力的主动控制与调节，不存在高压蓄能器安全隐患、电磁阀失效影响制动等的问题；而且，省略了解耦缸，使得整个电子液压制动系统体积更小，重量更轻、生产成本更低；以及，在电子制动失效时，不仅能提供机械制动，而且不用经过次级主缸，直接由制动主缸驱动轮缸制动，减少驱动路径，能够实现更快速地增压，保证车辆的行驶安全。

技术特征：

1.一种新型全解耦电子液压制动系统，包括：制动踏板(1)，连接所述制动踏板(1)的推杆(2)，连接所述推杆(2)的制动主缸(3)，连接所述制动主缸(3)的制动液储液罐(4)，连接所述制动主缸(3)的踏板感模拟器(9)，连接所述制动踏板(1)上位移传感器的电子控制单元(6)，连接所述电子控制单元(6)的电机(5)，次级主缸(13)，以及通过若干制动管路、电磁阀与所述次级主缸(13)连接的轮缸，其特征在于，所述电机(5)输出端经直线运动机构与次级主缸(13)传动连接，且所述次级主缸(13)与所述制动液储液罐(4)连接；

2.根据权利要求1所述的一种新型全解耦电子液压制动系统，其特征在于，所述电子液压制动系统至少具备第一工作模式、第二工作模式和第三工作模式；

3.根据权利要求2所述的一种新型全解耦电子液压制动系统，其特征在于，所述直线运动机构采用与所述电机(5)输出轴刚性连接的滚珠丝杠(11)机构，所述滚珠丝杠(11)机构将电机(5)的旋转运动转变为丝杠的平移运动，由所述丝杠推动次级主缸(13)活塞(12)以推动制动液进入轮缸。

4.根据权利要求3所述的一种新型全解耦电子液压制动系统，其特征在于，所述制动主缸(3)为单腔主缸，制动主缸(3)仅设有一个出油口，制动主缸(3)出油口连接踏板感模拟器(9)和轮缸。

5.根据权利要求4所述的一种新型全解耦电子液压制动系统，其特征在于，所述踏板感模拟器(9)经常闭电磁阀连接制动主缸(3)出油口；

6.根据权利要求5所述的一种新型全解耦电子液压制动系统，其特征在于，所述次级主缸(13)通过单向阀二(31)与制动液储液罐(4)连接，且次级主缸(13)出油口经常开电磁阀连接轮缸。

7.根据权利要求6所述的一种新型全解耦电子液压制动系统，其特征在于，所述次级主缸(13)包括两个出油口，两个次级主缸(13)出油口均通过制动管路连接轮缸，其中一个次级主缸(13)出油口连接制动液储液罐(4)，且次级主缸(13)上经制动管路并联有常闭电磁阀；

8.一种车辆，其特征在于，所述车辆具有如权利要求1-7中任一项所述的一种新型全解耦电子液压制动系统。

技术总结
本发明公开了一种新型全解耦电子液压制动系统及车辆，涉及车用制动技术领域，包括制动踏板、推杆、制动主缸、制动液储液罐、踏板感模拟器、电子控制单元、电机、次级主缸以及轮缸，电机输出端经直线运动机构与次级主缸传动连接，且次级主缸与制动液储液罐连接；基于制动踏板的位移作用，电子控制单元控制电机将次级主缸中的制动液推动至轮缸以实现四轮制动助力，或单轮增压实现车身稳定控制；并在电子控制单元失效时，经制动踏板位移作用直接将制动主缸中的制动液推动至各个轮缸，以机械制动实现失效保护。本发明具有系统体积更小，重量更轻、生产成本更低；以及在电子制动失效时，实现更快速地增压，保证车辆的行驶安全的效果。

技术研发人员：王奥特,钱鑫,商赋伟
受保护的技术使用者：上海千顾汽车科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13