一種踏板感覺主動模擬式電子液壓制動系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于汽車制動技術領域，涉及一種電子液壓制動系統(tǒng)。具體表現(xiàn)為通過控 制兩個電磁閥開關動作對踏板感覺模擬缸內(nèi)液壓力控制，實現(xiàn)對踏板感覺的主動模擬，同 時通過驅(qū)動電機產(chǎn)生相應的液壓制動力，并保證系統(tǒng)在失效時仍有一定的制動效能。
【背景技術】
[0002] 20世紀70年代的石油危機和日益嚴重的環(huán)境污染使汽車技術正經(jīng)歷著燃料多元 化、動力電氣化等重大技術變革。具有高效節(jié)能、低排放或零排放優(yōu)勢的電動汽車重新獲得 了生機，并受到世界各國的廣泛重視，是國際節(jié)能環(huán)保汽車發(fā)展的主攻方向，世界上許多國 家都開始投入大量資金開發(fā)電動汽車。在激勵政策的鼓舞下，國內(nèi)汽車企業(yè)紛紛增加對電 動汽車及相關零部件的研發(fā)投入，我國電動汽車產(chǎn)業(yè)正在進入高速發(fā)展的新階段。由于電 動汽車結構與傳統(tǒng)汽車結構差別很大，為實現(xiàn)制動能量回收等功能，很多電動汽車采用了 線控制動技術，包括應用前景廣泛的電子液壓制動。
[0003] 電子液壓制動系統(tǒng)，是指一種制動踏板和液壓制動力相斷開的制動系統(tǒng)，其通常 由有關的能量提供系統(tǒng)提供制動所需的能量。由于發(fā)動機效率的不斷提升，其所能提供的 真空度就越來越有限。因此，很多車輛采取附加真空泵的方案來增加真空度。然而，這該方 案只是一個臨時的解決方案。由于電子液壓制動系統(tǒng)具有響應快，功能強的特點，正越來越 受到關注。
[0004] 日本豐田公司于1997年推出了具有電子制動功能的混合動力轎車Prius。該款 電動車的電液復合制動系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)機構是通過減壓閥及高壓蓄能器等電子器件來實 現(xiàn)的，而且在系統(tǒng)中加入了行程模擬器來保證駕駛員的制動感覺，同時配有ABS防抱死裝 置，在制動回路中采用了雙制動回路，有安全備份制動系統(tǒng)，但該系統(tǒng)比較復雜，且成本比 較高。這款轎車制動的慣性能量能夠通過再生制動系統(tǒng)得到回收，回收的能量約能提供汽 車5%~23%的驅(qū)動力，從而能夠提高轎車10%左右的燃油經(jīng)濟性。然而由于高壓蓄能器的 泄漏及安全性等問題，使其在2010年左右進行了多次召回。
[0005] 博世公司在1998年就申請了基于ESP硬件的混合動力汽車電液復合電子制動系 統(tǒng)的相關專利，主要的工作原理是利用ESP液壓調(diào)節(jié)單元對再生制動系統(tǒng)進行壓力協(xié)調(diào)控 制。2009年博世推出了他的RBS復合制動系統(tǒng)，2012年推出了 ESP hev和HAS hev (CRBS)。 此外，博世公司還與豐田、福特等公司合作，為其相關的混合動力產(chǎn)品配備具有電子穩(wěn)定性 功能的再生制動系統(tǒng)。大陸公司也在這方面推出了自己的產(chǎn)品MK25E5,并成功裝備到了 Golf混合動力版上。
[0006] 2002年福特汽車公司的Focus FCV制動系統(tǒng)采用了制動踏板與制動系統(tǒng)非機械 方式連接的線控制動。在1999年法蘭克福車展上，Bosch公司展出了被認為是電子機械制 動系統(tǒng)（EMB)前身的電子液壓制動系統(tǒng)（EHB)。此后，Bosch和Daimler-Chrysler公司開 始研宄用于商業(yè)的EHB系統(tǒng)。摩托羅拉公司進行了嵌入式軟件方面的研宄。目前已有一些 廠商將EHB系統(tǒng)應用于汽車的批量生產(chǎn)中，如2004奔馳CLK敞篷版、SL500等。 此外，日立，TRW以及本田等公司還進行了對于新型制動電機配合減速器的方案的研 宄，但該技術距離具體市場化還有一定的距離。各公司暫時還都沒有具體產(chǎn)品上市。
[0007] 通過對電子制動系統(tǒng)國內(nèi)外研宄現(xiàn)狀的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，如今，絕大多數(shù)的電子制動系 統(tǒng)普遍采用被動式踏板感覺模擬裝置，存在踏板感覺不易調(diào)節(jié)，模擬效果不理想的缺點，且 失效保護模式需要復雜的失效保護機構，結構較為復雜，增高了故障率，增加了成本。此外， 這些系統(tǒng)在正常工作的工況下通常要驅(qū)動多個電磁閥。這對于電源來說也是一個較大的負 擔，通常有200-300W的功率，這對于節(jié)能環(huán)保也是不利的。
[0008] 為了解決這些缺點，開發(fā)了一種電子液壓制動系統(tǒng)。簡化了系統(tǒng)結構的同時節(jié)約 了能源，減輕了電源的負荷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是提供一種電子液壓制動系統(tǒng)，以便克服上述所說電子液壓制動系 統(tǒng)的缺點。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于車輛的踏板感覺主動模擬式電子液壓制 動系統(tǒng)，包括：制動踏板，與踏板感覺模擬缸連接；儲液罐，通過電磁閥與踏板感覺模擬缸 連接，儲存或補充儲液罐中制動液；踏板感覺模擬缸，包括活塞、缸體和回位彈簧，用于向駕 駛員提供踏板感覺；電子控制單元(也可稱為ECU)，用于接收傳感器信號、計算并發(fā)出控制 指令，通過導線連接至各傳感器與電磁閥；電控直線驅(qū)動模塊，其與所述制動主缸直接接觸 并根據(jù)來自所述傳感器的信號驅(qū)動制動主缸的活塞進行直線運動；制動主缸，與制動輪缸 通過制動管路連接，起到建立液壓力的作用；電磁閥，用于打開和關閉與所述制動主缸及踏 板感覺模擬缸所連接的液壓管路，從而實現(xiàn)主動模擬踏板感覺，并保證在失效情況下具有 制動效能。
[0011] 在上述方案基礎上，所述制動主缸，與踏板感覺模擬缸和制動輪缸通過三通以及 液壓管路連接。
[0012] 所述一個電磁閥連接在所述踏板感覺模擬缸缸體和儲液罐之間，為常閉閥；所述 另一個電磁閥連接在踏板感覺模擬缸缸體和所述的三通之間，為常開閥。
[0013] 位于所述制動主缸和所述三通之間所連接管路上的電磁閥為切換式電磁閥，為常 閉閥。
[0014] 優(yōu)選地，與踏板感覺模擬缸連接的電磁閥為線性電磁閥。
[0015] 優(yōu)選地，ECU通過控制與踏板感覺模擬缸缸體連接的兩個電磁閥的開關動作實現(xiàn) 模擬缸內(nèi)壓力的控制，從而實現(xiàn)踏板感覺的主動控制。
[0016] 所述電控直線驅(qū)動模塊與所述制動主缸活塞固聯(lián)，推動活塞做直線往復運動。所 述電控直線驅(qū)動模塊可以包括旋轉(zhuǎn)電機和適于將旋轉(zhuǎn)電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動的 傳動機構；所述電控直線驅(qū)動模塊可以包括適于驅(qū)動制動主缸的活塞直線運動的直線電 機；所述電控直線驅(qū)動模塊也可以包括適于驅(qū)動制動主缸的活塞直線運動的電控液壓單 J Ll 〇
[0017] 本發(fā)明的制動系統(tǒng)的集成度和功能顯著增強，簡化了系統(tǒng)結構，可主動控制踏板 感覺，同時在系統(tǒng)失效時保證行車安全。
[0018] 從以上描述中顯而易見，與現(xiàn)有電子液壓制動系統(tǒng)相比，本發(fā)明踏板感覺主動模 擬式電子液壓制動系統(tǒng)具有如下優(yōu)點： 1.本發(fā)明的結構簡單易行，應用模塊均可借鑒成熟設計，可以應用于各類新能源車輛 的制動系統(tǒng)。
[0019] 2.能夠主動模擬踏板感覺，模擬效果好，可以根據(jù)駕駛員喜好進行調(diào)節(jié)。
[0020] 3.結構簡單，需要電磁閥數(shù)量少，成本較低且環(huán)保。
[0021] 4.通過ECU控制電磁閥的開關動作實現(xiàn)踏板感覺模擬缸液壓力控制，控制方法較 簡單。
[0022] 5.自動駕駛的車輛要求能夠在沒有駕駛員踏板力的情況下制動，此時所述電控 ECU根據(jù)接收的信號對電控直線運動模塊的電機進行調(diào)節(jié)，產(chǎn)生液壓制動力，滿足自動駕駛 的制動要求。
[0023] 6.本發(fā)明能夠通過駕駛員的踏板位移信息建壓，實現(xiàn)了踏板感覺的主動模擬，可 以正確反映駕駛員的制動意圖，滿足自動駕駛車輛的制動要求，并能實現(xiàn)最大化制動能量 回收，控制精確、響應速度快。
【附圖說明】
[0024] 圖1為本發(fā)明結構示意圖。
[0025] 1 制動踏板； 2 推桿； 3 活塞一； 4--電磁閥一； 5--電磁閥二； 6 回位彈費一； 7 踏板感覺模擬缸缸體； 8--儲液??? ; 9--電子控制單兀； 10--電磁閥二； 11-回位彈費二； 12 制動主缸； 13 電機； 14--活塞二； 15--斜齒輪減速機構； 16 踏板力傳感器；17 踏板位移傳感器； 18 液壓力傳感器；19 制動輪缸。
【具體實施方式】
[0026] 下面，請參閱說明書附圖，對本發(fā)明進一步說