專利名稱：采用一體式制動主缸總成的電液復(fù)合制動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車制動系統(tǒng)，尤其是涉及一種采用一體式制動主缸總成的電液復(fù)合制動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
新能源汽車在制動過程中，機(jī)械式液壓制動力施加于車輪的同時(shí)，驅(qū)動電機(jī)可以工作在發(fā)電狀態(tài)對車輪施加再生制動力，從而在完成車輛有效制動的同時(shí)回收制動能量并儲存在儲能設(shè)備中以供再次利用，提高新能源汽車的能量利用效率、燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性倉泛。再生制動力參與制動可以方便回收制動能量，同樣也會帶來一些問題，主要包括靈活、精確、快速地控制制動管路壓力、優(yōu)化駕駛員踏板感覺、優(yōu)化真空助力機(jī)構(gòu)的NVH特性等；當(dāng)汽車處于極限工況時(shí)，快速、準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)各車輪的制動力是保證車輛穩(wěn)定性的必要條件。傳統(tǒng)液壓制動系統(tǒng)已經(jīng)不能很好的滿足以上需求，因此在傳統(tǒng)制動系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開發(fā)一套不僅可以回收制動能量，更能改善整車的制動效能和車輛穩(wěn)定性的電液復(fù)合制動系統(tǒng)已成為當(dāng)務(wù)之急。經(jīng)相關(guān)文獻(xiàn)專利檢索發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的電液復(fù)合制動系統(tǒng)主要由踏板感覺模擬機(jī)構(gòu)， 踏板位移傳感器，液壓控制單元組成。有的系統(tǒng)仍然保留真空助力器，但需要額外增加真空泵。有的系統(tǒng)采用液壓助力的方式，但需要額外增加液壓源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種采用一體式制動主缸總成的電液復(fù)合制動系統(tǒng)。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)—種采用一體式制動主缸總成的汽車電液復(fù)合制動系統(tǒng)，包括依次連接的制動踏板、踏板位移傳感器、一體式制動主缸總成和ABS液壓控制單元，所述的ABS液壓控制單元連接汽車四個(gè)車輪的制動輪缸，所述的一體式制動主缸總成包括儲液室、缸體、供壓開關(guān)組件以及可在缸體內(nèi)活動的制動主缸推桿、助力第一活塞、踏板感覺模擬彈簧、助力第二活
塞、主缸第一活塞、第一回位彈簧、主缸第二活塞、第二回位彈簧；所述的制動主缸推桿和助力第一活塞在缸體內(nèi)形成液壓助力第一腔，該液壓助力第一腔通過設(shè)在缸體上的第一通孔與儲液室連通；所述的助力第一活塞和助力第二活塞在缸體內(nèi)形成踏板感覺模擬腔，該踏板感覺模擬腔通過設(shè)在缸體上的第二通孔與大氣連通，所述的踏板感覺模擬彈簧固定在助力第一活塞和助力第二活塞的端面上；所述的助力第二活塞和主缸第一活塞在缸體內(nèi)形成液壓助力第二腔，該液壓助力第二腔通過設(shè)在缸體上的第三通孔經(jīng)由供壓開關(guān)組件與儲液室連通；所述的主缸第一活塞與主缸第二活塞在缸體內(nèi)形成主缸后腔，該主缸后腔通過設(shè)
3在缸體上的第四通孔與儲液室連通，并通過設(shè)在缸體上的第五通孔與ABS液壓控制單元相連，所述的第一回位彈簧固定在主缸第一活塞與主缸第二活塞的端面上；所述的主缸第二活塞與缸體的側(cè)壁形成主缸前腔，該主缸前腔通過設(shè)在缸體上的第六通孔與儲液室連通，并通過設(shè)在缸體上的第七通孔與ABS液壓控制單元相連，所述的第二回位彈簧固定主缸第二活塞的端面和缸體的側(cè)壁上。所述的供壓開關(guān)組件包括電動泵、高壓蓄能器、第一單向閥、第二單向閥、液壓傳感器和開關(guān)電磁閥，所述的第三通孔分別與液壓傳感器、高壓蓄能器和開關(guān)電磁閥的入口連接，開關(guān)電磁閥的出口連接儲液室，所述的電動泵的入口通過第一單向閥與儲液室相連， 電動泵的出口通過第二單向閥與高壓蓄能器相連。所述的ABS液壓控制單元設(shè)有兩個(gè)輸入口，兩個(gè)輸入口分別連接主缸后腔的第五通孔和主缸前腔的第七通孔，每個(gè)輸入口對應(yīng)設(shè)置有兩個(gè)輸出口，四個(gè)輸出口分別連接四個(gè)車輪的制動輪缸，形成四條獨(dú)立的控制支路。所述的ABS液壓控制單元包括用于給制動輪缸供壓的液壓組件，每個(gè)輸入口對應(yīng)的兩條控制支路共用一組液壓組件，每條控制支路均設(shè)有用于調(diào)節(jié)制動輪缸壓力的控制開關(guān)組件。所述的液壓組件包括相互連接的低壓蓄能器和液壓泵，所述的液壓泵的兩側(cè)均設(shè)有一個(gè)單向閥，兩個(gè)液壓泵由一個(gè)電機(jī)驅(qū)動。所述的控制開關(guān)組件包括一常閉型的開關(guān)電磁閥和一常開型的開關(guān)電磁閥。電動泵和高壓蓄能器制動動作提供能量，開關(guān)電磁閥為常開型2位2通開關(guān)電磁閥，液壓傳感器用于監(jiān)測高壓蓄能器和液壓助力第二腔的壓力，踏板感覺模擬彈簧為制動踏板提供反饋力，4個(gè)制動輪缸通過各自支路的常開型的開關(guān)電磁閥和常閉型的開關(guān)電磁閥調(diào)節(jié)制動管路壓力，在汽車的電氣系統(tǒng)失效狀態(tài)下由液壓助力第一腔放大主缸推桿輸入力，通過踏板感覺模擬彈簧推動助力第二活塞、主缸第一活塞和主缸第二活塞，形成制動所需壓力。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)I)采用結(jié)構(gòu)更為緊湊的一體式制動主缸總成，較傳統(tǒng)真空助力式制動主缸總成占用空間更小，安裝更為簡便、自由，為汽車前艙的布置空間提供了更多的選擇。2)踏板感覺設(shè)計(jì)更加靈活、平順。3)液壓助力提高制動響應(yīng)速度，有利于精確控制制動輪缸的壓力，有效改善整車的制動效能。4)使用傳統(tǒng)防抱死制動系統(tǒng)(ABS)的液壓控制單元(HCU)即可實(shí)現(xiàn)車輛穩(wěn)定性控制(ESP、VSC, ESC等)，較現(xiàn)有車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)(ESP、VSC, ESC等)的液壓控制單元 (HCU)結(jié)構(gòu)更簡單，成本更低，更容易加工、制造。5)在汽車的電氣系統(tǒng)失效狀態(tài)下仍可保持較好的助力能力。6)適用車型廣泛，純電動汽車、混合動力汽車、燃料電池汽車均可。


圖I是本發(fā)明在初始狀態(tài)下的示意圖；圖2是本發(fā)明在工作狀態(tài)下的示意圖3是本發(fā)明在失效狀態(tài)下的示意圖；圖中:101、制動踏板;102、踏板位移傳感器;103、制動主缸推桿;104、缸體;105、 液壓助力第一腔；106、助力第一活塞；107、踏板感覺模擬腔；108、踏板感覺模擬彈簧組； 109、助力第二活塞；110、液壓助力第二腔；111、主缸第一活塞；112、第一回位彈簧；113、主缸后腔；114、主缸第二活塞；115、第二回位彈簧；116、主缸前腔；117、第一單向閥；118、電動泵；119、第二單向閥；120、高壓蓄能器；121、開關(guān)電磁閥；122、液壓傳感器；123、儲液室；
124、左前輪控制支路上的常開型開關(guān)電磁閥；125、右后輪控制支路上的常開型開關(guān)電磁閥；126、左后輪控制支路上的常開型開關(guān)電磁閥；127、右后輪控制支路上的常開型開關(guān)電磁閥；128、左前輪控制支路上的常閉型開關(guān)電磁閥；129、右后輪控制支路上的常閉型開關(guān)電磁閥；130、左后輪控制支路上的常閉型開關(guān)電磁閥；131、右后輪控制支路上的常閉型開關(guān)電磁閥；132、左前輪控制支路和右后輪控制支路的低壓蓄能器；133、左后輪控制支路和右后輪控制支路的低壓蓄能器；134、左前輪控制支路和右后輪控制支路的液壓泵；135、左后輪控制支路和右后輪控制支路的液壓泵；136、電動機(jī)；137、左前輪控制支路和右后輪控制支路的單向閥；138、左后輪控制支路和右后輪控制支路的單向閥；141、第一通孔；142、 第二通孔；143、第三通孔；144、第四通孔；145、第五通孔；146、第六通孔；147、第七通孔。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例如圖I所示，為本發(fā)明在初始狀態(tài)下的示意圖，一體式制動主缸總成的主缸推桿 104、助力第一活塞107、助力第二活塞110、主缸第一活塞112、主缸第二活塞115在第一回位彈簧112、第二回位彈簧115和踏板感覺模擬彈簧108的作用下處于最右側(cè)，即初始位置； 液壓助力第一腔106、液壓助力第二腔111、主缸后腔114、主缸前腔117分別通過缸體104 上的第一通孔141、第三通孔143、第四通孔144和第六通孔146與儲液室123連通，主缸后腔114和主缸前腔117分別通過第五通孔145和第七通孔147和ABS液壓控制單元的兩個(gè)輸入口連通，踏板感覺模擬腔107通過設(shè)在缸體104上的第二通孔142與大氣連通；由于開關(guān)電磁閥121、124、125、126、127為常開型，開關(guān)電磁閥128、129、130、131處于常閉型，因此整個(gè)制動系統(tǒng)中各處壓力均為O。系統(tǒng)上電后，本發(fā)明處于如圖2所示的在工作狀態(tài)，常開型開關(guān)電磁閥121、124、
125、126、127關(guān)閉，常閉型開關(guān)電磁閥128、129、130、131繼續(xù)保持關(guān)閉狀態(tài)。電動泵119從儲液室123抽取制動液在高壓蓄能器120、液壓助力第二腔110、主缸前腔116、后腔113維持高壓狀態(tài)，為以后的制動動作提供能量。當(dāng)駕駛員踩下制動踏板101時(shí)，從踏板位移傳感器102的輸出信號中解釋出駕駛員的制動意圖和制動需求，在優(yōu)先考慮使用汽車驅(qū)動電機(jī)再生制動力的前提下，計(jì)算得出該機(jī)械制動系統(tǒng)目標(biāo)摩擦制動力，并通過控制常開型開關(guān)電磁閥124、125、126、127和常閉型開關(guān)電磁閥128、129、130、131達(dá)到控制輪缸壓力的目的。此時(shí)，踏板感覺模擬彈簧108 通過液壓助力第一腔105為制動踏板101提供反向作用力，模擬傳統(tǒng)制動系統(tǒng)的踏板感覺。 由于液壓助力第二腔110的壓力足夠高，因此液壓助力第二活塞109并不會發(fā)生移動。在此狀態(tài)下，制動主缸推桿103、液壓助力第一活塞106、主缸第一活塞111、主缸第二活塞114都產(chǎn)生了向左的位移，封閉了第一通孔141、、第四通孔144和第六通孔146，使缸體104與儲液室123隔離。當(dāng)ABS欲發(fā)生作用時(shí)，各輪缸目標(biāo)壓力的指令來自于ABS的控制器，即使是駕駛員不踩下制動踏板，仍能有效、迅速地對單個(gè)車輪施加制動力。在壓力調(diào)節(jié)過程中， 所需穩(wěn)定的高油壓可由電動泵118、高壓蓄能器120和液壓傳感器122組成的高壓油路系統(tǒng)保證，持續(xù)為四個(gè)制動輪缸的壓力調(diào)節(jié)提供高壓制動液。如圖3所示，是本發(fā)明在失效狀態(tài)下的示意圖，若電氣系統(tǒng)失效(例如突然掉電)， 常開型的開關(guān)電磁閥121、124、125、126、127將處于開啟狀態(tài)，常閉型的開關(guān)電磁閥128、 129、130、131處于關(guān)閉狀態(tài)，電動泵118、高壓蓄能器120和液壓傳感器122組成的高壓油路系統(tǒng)也將不能提供高壓油液。這時(shí)制動主缸前腔116與左前制動輪缸、右后輪制動輪缸相通，制動主缸后腔113與右前輪、左后制動輪缸相通。由于常開型開關(guān)電磁閥121開啟， 液壓助力第二腔110的壓力迅速降低至O。主缸第一活塞111和主缸第二活塞114在壓力和第一回位彈簧112、第二回位彈簧115的作用下向右移動，液壓助力第二活塞109在踏板感覺模擬彈簧108的作用下向左移動，直至液壓助力第二活塞109和主缸第一活塞111接觸，此時(shí)液壓助力第二腔110與儲液室123相通，壓力為O。當(dāng)駕駛員繼續(xù)踩下制動踏板101 時(shí)，制動主缸推桿103經(jīng)由液壓助力第一腔105的液壓助力作用，推動液壓助力第一活塞 106，壓縮踏板感覺模擬彈簧108，作用在液壓助力第二活塞上109，在制動主缸前腔116和主缸后腔113同時(shí)建立起高壓，保證四個(gè)制動輪缸的制動壓力，并使輪缸壓力與制動踏板踩下的行程成比例。
權(quán)利要求
1.采用一體式制動主缸總成的汽車電液復(fù)合制動系統(tǒng)，包括依次連接的制動踏板、踏板位移傳感器、一體式制動主缸總成和ABS液壓控制單元，所述的ABS液壓控制單元連接汽車四個(gè)車輪的制動輪缸，其特征在于，所述的一體式制動主缸總成包括儲液室、缸體、供壓開關(guān)組件以及可在缸體內(nèi)活動的制動主缸推桿、助力第一活塞、踏板感覺模擬彈簧、助力第二活塞、主缸第一活塞、第一回位彈簧、主缸第二活塞、第二回位彈簧；所述的制動主缸推桿和助力第一活塞在缸體內(nèi)形成液壓助力第一腔，該液壓助力第一腔通過設(shè)在缸體上的第一通孔與儲液室連通；所述的助力第一活塞和助力第二活塞在缸體內(nèi)形成踏板感覺模擬腔，該踏板感覺模擬腔通過設(shè)在缸體上的第二通孔與大氣連通，所述的踏板感覺模擬彈簧固定在助力第一活塞和助力第二活塞的端面上；所述的助力第二活塞和主缸第一活塞在缸體內(nèi)形成液壓助力第二腔，該液壓助力第二腔通過設(shè)在缸體上的第三通孔經(jīng)由供壓開關(guān)組件與儲液室連通；所述的主缸第一活塞與主缸第二活塞在缸體內(nèi)形成主缸后腔，該主缸后腔通過設(shè)在缸體上的第四通孔與儲液室連通，并通過設(shè)在缸體上的第五通孔與ABS液壓控制單元相連， 所述的第一回位彈簧固定在主缸第一活塞與主缸第二活塞的端面上；所述的主缸第二活塞與缸體的側(cè)壁形成主缸前腔，該主缸前腔通過設(shè)在缸體上的第六通孔與儲液室連通，并通過設(shè)在缸體上的第七通孔與ABS液壓控制單元相連，所述的第二回位彈簧固定主缸第二活塞的端面和缸體的側(cè)壁上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的采用一體式制動主缸總成的汽車電液復(fù)合制動系統(tǒng),其特征在于，所述的供壓開關(guān)組件包括電動泵、高壓蓄能器、第一單向閥、第二單向閥、液壓傳感器和常開型開關(guān)電磁閥，所述的第三通孔分別與液壓傳感器、高壓蓄能器和開關(guān)電磁閥的入口連接，開關(guān)電磁閥的出口連接儲液室，所述的電動泵的入口通過第一單向閥與儲液室相連，電動泵的出口通過第二單向閥與高壓蓄能器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的采用一體式制動主缸總成的汽車電液復(fù)合制動系統(tǒng),其特征在于，所述的ABS液壓控制單元設(shè)有兩個(gè)輸入口，兩個(gè)輸入口分別連接主缸后腔的第五通孔和主缸前腔的第七通孔，每個(gè)輸入口對應(yīng)設(shè)置有兩個(gè)輸出口，四個(gè)輸出口分別連接四個(gè)車輪的制動輪缸，形成四條獨(dú)立的控制支路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采用一體式制動主缸總成的汽車電液復(fù)合制動系統(tǒng)，其特征在于，所述的ABS液壓控制單元包括用于給制動輪缸供壓的液壓組件，每個(gè)輸入口對應(yīng)的兩條控制支路共用一組液壓組件，每條控制支路均設(shè)有用于調(diào)節(jié)制動輪缸壓力的控制開關(guān)組件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的采用一體式制動主缸總成的汽車電液復(fù)合制動系統(tǒng)，其特征在于，所述的液壓組件包括相互連接的低壓蓄能器和液壓泵，所述的液壓泵的兩側(cè)均設(shè)有一個(gè)單向閥，兩個(gè)液壓泵由一個(gè)電機(jī)驅(qū)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的采用一體式制動主缸總成的汽車電液復(fù)合制動系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制開關(guān)組件包括一常閉型的開關(guān)電磁閥和一常開型的開關(guān)電磁閥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用一體式制動主缸總成的汽車電液復(fù)合制動系統(tǒng)，包括依次連接的制動踏板、踏板位移傳感器、一體式制動主缸總成和ABS液壓控制單元，所述的ABS液壓控制單元連接汽車四個(gè)車輪的制動輪缸。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在汽車的電氣系統(tǒng)失效狀態(tài)下，由一體式制動主缸總成內(nèi)的液壓助力第一腔放大主缸推桿輸入力，通過踏板感覺模擬彈簧推動助力第二活塞、主缸第一活塞和主缸第二活塞，形成制動所需壓力。
文檔編號B60T8/36GK102582601SQ20121005437
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者孫澤昌, 王猛 申請人:同濟(jì)大學(xué)