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一种具有多种工作模式的分布式制动系统

阅读:1024发布:2020-07-04

专利汇可以提供一种具有多种工作模式的分布式制动系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型提供一种具有多种工作模式的分布式 制动 系统 。该分布式制动系统包括包括制动 踏板 、人 力 缸、制动 控制器 以及电源,还包括至少三个与所述制动控制器电连接的电动缸,所述电动缸分别通过制动管路与所述人力缸的排液孔相联接,所述电动缸一一对应连接至 汽车 上的相同数量的 车轮 制动器,且每个所述电动缸与对应的一个车轮制动器形成一个制动回路;本实用新型既满足自动驾驶车辆的自主制动要求,还可在不影响制动踏板感觉前提下实现制动 能量 回收最大化,同时具有电动冗余失效防护和人力备份制动的双重冗余功能。本实用新型具有结构紧凑、控制灵活、制动响应快、制动压力控制 精度 高、失效防护能力可靠、制造成本低等优点,使智能驾驶汽车在制动时运动平稳性好,可靠性高。,下面是一种具有多种工作模式的分布式制动系统专利的具体信息内容。

1.一种具有多种工作模式的分布式制动系统,包括制动踏板(1)、人缸(4)、制动控制器(7)以及电源(6),其特征在于,还包括至少三个与所述制动控制器(7)电连接的电动缸,所述电动缸分别通过制动管路与所述人力缸(4)的排液孔(416)相联接,所述电动缸一一对应连接至汽车上的相同数量的车轮制动器,且每个所述电动缸与对应的一个车轮制动器形成一个制动回路;
所述电动缸包括:
电动缸缸体(817);所述电动缸缸体(817)与壳体(818)固定连接,所述壳体(818)上设有电机(801),所述电机(801)通过推动装置带动活塞(813)滑动,所述推动装置包括由所述电机(801)驱动的推动杆;所述活塞(813)中间开设有通孔,所述推动杆活动穿过所述通孔并与所述通孔的内侧壁之间形成供油液通过的油液通道;所述推动杆在位于所述通孔的两侧分别设置有与所述油液通道连通的输入(F1)和输出阀(F2),所述推动杆穿过所述通孔的端部与所述电动缸缸体(817)之间设置有回位弹性件(815);所述电动缸缸体(817)在所述活塞(813)的两侧分别开设有进油口(808)和出油口(814);
所述制动控制器(7)通过信号线分别与踏板行程传感器(3)和压力传感器(5)连接,用来测量所述制动踏板(1)的行程和所述人力缸(4)的压力。
2.根据权利要求1所述的一种具有多种工作模式的分布式制动系统,其特征在于,所述推动装置为包括螺母(804)和推动杆的滚珠丝杆副,所述推动杆为丝杆(806);所述丝杆(806)在位于所述通孔的两侧分别设置有与所述活塞(813)相配合以开启和关闭所述油液通道的第一圆锥面(V1)与第二圆锥面(V2);所述第一圆锥面(V1)与设置在所述活塞(813)上的第三圆锥面(V3)配合形成所述输入阀(F1),所述第二圆锥面(V2)与设置在所述活塞(813)上的第四圆锥面(V4)配合形成所述输出阀(F2);所述第一圆锥面(V1)向靠近所述活塞(813)的方向渐缩,所述第二圆锥面(V2)向远离所述活塞(813)的方向渐扩;所述回位弹性件(815)处于预压状态时,所述输出阀(F2)关闭,所述输入阀(F1)打开。
3.根据权利要求2所述的一种具有多种工作模式的分布式制动系统,其特征在于,所述壳体(818)的内部为圆柱形中空结构,其内部包括内径依次增大的第一圆柱形空腔、第二圆柱形空腔以及第三圆柱形空腔,所述第一圆柱形空腔与第二圆柱形空腔之间设置有隔断面,所述隔断面上开设有供所述丝杆(806) 穿过的通孔;所述第二圆柱形空腔与所述第三圆柱形空腔之间形成轴肩,所述螺母(804)可转动地设置于所述第三圆柱空腔内,且所述螺母(804)的一端通过轴承(805)固定在所述轴肩上;所述壳体(818)靠近所述活塞(813)的一端沿径向向外延伸形成凸台,所述凸台与所述电动缸缸体(817)的开口密封配合并固定连接。
4.根据权利要求2所述的一种具有多种工作模式的分布式制动系统,其特征在于,所述丝杆(806)在所述第一圆锥面(V1)和所述第二圆锥面(V2)之间设有环形底面(V5),所述环形底面(V5)的直径小于所述通孔的内径。
5.根据权利要求2所述的一种具有多种工作模式的分布式制动系统,其特征在于,所述丝杆(806)设有导向槽,固定在所述壳体(818)中的导向销(810)一端插入所述导向槽内。
6.根据权利要求1所述的一种具有多种工作模式的分布式制动系统,其特征在于,所述人力缸(4)包括:
端盖(404),所述人力缸(4)的端盖(404)内设有齿条(403),所述齿条(403)通过固定在其上的推杆(401)与制动踏板(1)联接,所述齿条(403)与支承于端盖(404)内的齿轮(405)啮合,所述齿轮(405)绕自身轴线的转动经所述踏板行程传感器(3)输出转信号;
人力缸缸体(410),所述齿条(403)与所述人力缸缸体(410)之间设置有弹性件(406);
所述人力缸缸体(410)内设有相联接的前活塞(414)与后活塞(408),所述齿条(403)在所述弹性件(406)的预压力作用下,紧靠在所述端盖(404)上,与所述后活塞(408)有一空行程(S);所述前活塞(414)上设置有前皮碗(415),所述前活塞(414)与所述人力缸缸体(410)前端面间设置有弹簧(413),在所述弹簧(413)的预压力下,所述前皮碗(415)位于供液孔(411)与补偿孔(412)之间;所述人力缸缸体(410)上设置有所述排液孔(416)。
7.根据权利要求6所述的一种具有多种工作模式的分布式制动系统,其特征在于,所述后活塞(408)朝向所述齿条(403)的一侧开设有插孔(B),所述齿条(403)上具有与所述插孔(B)相插接配合的抵顶部(C);所述齿条(403)在所述人力缸(4)的弹性件(406)的预压力作用下,所述抵顶部的端面与所述插孔的底面之间存在所述空行程(S)。
8.根据权利要求7所述的一种具有多种工作模式的分布式制动系统,其特征在于,所述插孔(B)为圆柱孔,所述圆柱孔的底面为内凹的球面状,所述抵顶部(C)为圆柱,所述端面为凸出的球面状。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的一种具有多种工作模式的分布式制动系统,其特征在于,所述电动缸为四个,包括第一电动缸(8a)、第二电动缸(8b)、第三电动缸(8c)以及第四电动缸(8d),所述第一电动缸(8a)与第一制动器(9)通过制动管路连通形成第一制动回路,所述第二电动缸(8b)与第二制动器(10)通过制动管路连通形成第二制动回路,所述第三电动缸(8c)与第三制动器(11)通过制动管路连通形成第三制动回路,所述第四电动缸(8d)与第四制动器(12)通过制动管路连通形成第四制动回路。

说明书全文

一种具有多种工作模式的分布式制动系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及汽车制动系统技术领域,具体涉及一种具有自主制动、线控制动、助制动和人力备份制动等多种工作模式的分布式制动系统。

背景技术

[0002] 汽车制动系统与汽车行车安全密切相关。传统汽车的液压制动系统都由驾驶人通过踩下制动踏板施加制动压力于各车轮制动器的轮缸,从而实现制动并使车辆减速。高级驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶系统(ADS)等智能汽车系统要求制动系统能够对车辆实施自主制动,即在未踩下制动踏板的情况下对部分或全部车轮施加制动。目前可实施自主制动的制动系统大多采用电动助力,并保留了制动踏板等制动操纵装置。随着无人物流配送车的发展,不再需要制动操纵装置、适用于ADS的自主制动系统已经提上议事日程。
[0003] 分布式制动系统具有很多优点,被认为是下一代制动系统的发展方向。因所有车轮制动力可以独立控制和调节,分布式制动系统具有控制灵活、制动力控制精度高等优点;分布式制动系统的执行机构靠近车轮制动器,因此制动响应快且制动压力动态特性好;与传统的双回路制动系统相比,四轮独立制动的分布式制动系统相当于是一个“四回路”系统,进一步提高了系统的可靠性。
[0004] 另一方面,电动汽车同样受到各国的广泛关注。2018年全球有多个国家相继发布了禁售燃油车的时间表,例如荷兰和挪威将在2025年禁售燃油车,印度也将在2030年禁止销售燃油车,而英国和法国也会在2040年全面禁售。中国也将在2035年全面停止销售燃油汽车。比较有可能取代燃油汽车的是电动汽车和燃料电池汽车等新能源汽车。为了增加新能源汽车的续航里程,制动能量回收被普遍采用。然而,现有制动系统并不满足制动能量回收的需要,即无法解决制动踏板感觉和制动能量回收之间的矛盾。其原因在于,现有制动系统是完全不解耦的。
[0005] 因此,现有制动系统已经不再适应智能汽车和新能源汽车的制动需要,须提出新型制动系统以满足其要求。实用新型内容
[0006] 本实用新型的目的是提出一种具有自主制动、线控制动、助力制动和人力备份制动等多种工作模式的分布式制动系统,以满足智能汽车的自主制动需要,同时支持新能源汽车的制动能量回收,即在不影响制动踏板感觉前提下实现制动能量回收最大化。
[0007] 为了实现上述目的,本实用新型提供一种具有多种工作模式的分布式制动系统,包括制动踏板、人力缸、制动控制器以及电源,其特征在于,还包括至少三个与所述制动控制器电连接的电动缸,所述电动缸分别通过制动管路与所述人力缸的排液孔相联接,所述电动缸一一对应连接至汽车上的相同数量的车轮制动器,且每个所述电动缸与对应的一个车轮制动器形成一个制动回路;
[0008] 所述电动缸包括:
[0009] 电动缸缸体;所述电动缸缸体与壳体固定连接,所述壳体上设有电机,所述电机通过推动装置带动活塞滑动,所述推动装置包括由所述电机驱动的推动杆;所述活塞中间开设有通孔,所述推动杆活动穿过所述通孔并与所述通孔的内侧壁之间形成供油液通过的油液通道;所述推动杆在位于所述通孔的两侧分别设置有输入和输出阀,所述推动杆穿过所述通孔的端部与所述电动缸缸体之间设置有回位弹性件;所述电动缸缸体在所述活塞的两侧分别开设有所述进油口和出油口;
[0010] 所述制动控制器通过信号线分别与踏板行程传感器压力传感器连接,用来测量所述制动踏板的行程和所述人力缸的压力。
[0011] 进一步地,所述推动装置为包括螺母和推动杆的滚珠丝杆副,所述推动杆为丝杆;所述丝杆在位于所述通孔的两侧分别设置有与所述活塞相配合以开启和关闭所述油液通道的第一圆锥面与第二圆锥面;所述第一圆锥面与设置在所述活塞上的第三圆锥面配合形成所述输入阀,所述第二圆锥面与设置在所述活塞上的第四圆锥面配合形成所述输出阀;
所述第一圆锥面向靠近所述活塞的方向渐缩,所述第二圆锥面向远离所述活塞的方向渐扩;所述回位弹性件处于预压状态时,所述输出阀关闭,所述输入阀打开。
[0012] 进一步地,所述壳体的内部为圆柱形中空结构,其内部包括内径依次增大的第一圆柱形空腔、第二圆柱形空腔以及第三圆柱形空腔,所述第一圆柱形空腔与第二圆柱形空腔之间设置有隔断面,所述隔断面上开设有供所述丝杆穿过的通孔;所述第二圆柱形空腔与所述第三圆柱形空腔之间形成轴肩,所述螺母可转动地设置于所述第三圆柱空腔内,且所述螺母的一端通过轴承固定在所述轴肩上;所述壳体靠近所述活塞的一端沿径向向外延伸形成凸台,所述凸台与所述电动缸缸体的开口密封配合并固定连接。
[0013] 进一步地,所述丝杆在所述第一锥面和所述第二锥面之间设有环形底面,所述环形底面的直径小于所述通孔的内径。
[0014] 进一步地,所述丝杆设有导向槽,固定在所述壳体中的导向销一端插入所述导向槽内。
[0015] 进一步地,所述人力缸包括:
[0016] 端盖,所述人力缸的端盖内设有齿条,所述齿条通过固定在其上的推杆与制动踏板联接,所述齿条与支承于端盖内的齿轮啮合,所述齿轮绕自身轴线的转动经所述踏板行程传感器输出转信号;
[0017] 人力缸缸体,所述齿条与所述人力缸缸体之间设置有弹性件;所述人力缸缸体内设有相联接的前活塞与后活塞,所述齿条在所述弹性件的预压力作用下,紧靠在所述端盖上,与所述后活塞有一空行程;所述前活塞上设置有前皮碗,所述前活塞与所述人力缸缸体前端面间设置有回位弹性件,在所述回位弹性件的预压力下,所述前皮碗位于供液孔与补偿孔之间;所述人力缸缸体上设置有所述排液孔。
[0018] 进一步地,所述后活塞朝向所述齿条的一侧开设有插孔,所述齿条上具有与所述插孔相插接配合的抵顶部;所述齿条在所述人力缸的弹性件的预压力作用下,所述抵顶部的端面与所述插孔的底面之间存在所述空行程。
[0019] 进一步地,所述插孔为圆柱孔,所述圆柱孔的底面为内凹的球面状,所述抵顶部为圆柱,所述端面为凸出的球面状。
[0020] 进一步地,所述电动缸为四个,包括第一电动缸、第二电动缸、第三电动缸以及第四电动缸,所述第一电动缸与第一制动器通过制动管路连通形成第一制动回路,所述第二电动缸与第二制动器通过制动管路连通形成第二制动回路,所述第三电动缸与第三制动器通过制动管路连通形成第三制动回路,所述第四电动缸与第四制动器通过制动管路连通形成第四制动回路。
[0021] 由于采用上述技术方案,本实用新型具有以下优点:
[0022] 1.本实用新型具有多种工作模式的分布式制动系统由电机经传动装置直接驱动电动缸活塞,建压时间短、制动响应快;
[0023] 2.本实用新型具有多种工作模式的分布式制动系统可实现理想的前、后制动器动力分配
[0024] 3.本实用新型具有多种工作模式的分布式制动系统因采用四个相互独立且互为冗余的电液自主制动回路,故制动系统的可靠性高、失效防护能力强;
[0025] 4.本实用新型具有多种工作模式的分布式制动系统的人力缸小行程线控使得制动系统在不影响驾驶员制动踏板感觉前提下支持制动能量回收最大化的需求;
[0026] 5.本实用新型具有多种工作模式的分布式制动系统提供失效人力备份制动,进一步提高了制动系统的可靠性和行车安全性。附图说明
[0027] 图1为本实用新型具有多种工作模式的制动系统结构示意图;
[0028] 图2为本实用新型中人力缸及其操纵装置结构结构示意图;
[0029] 图3为本实用新型中电动缸的结构示意图;
[0030] 图4为图3中A处放大图;
[0031] 图5为本实用新型中F2打开时的A处放大图;
[0032] 图中各部件标号为:1-制动踏板;2-支承销;3-踏板行程传感器;4-人力缸; 5-压力传感器;6-电源;7-制动控制器;8a-第一电动缸;8b-第二电动缸;8c-第三电动缸;8d-第四电动缸;9-第一制动器;10-第二制动器;11-第三制动器;12- 第四制动器;401-推杆;402-紧螺母;403-齿条;404-端盖;405-齿轮;406- 弹性件;407-限位销;408-后活塞;
409-后皮碗;410-人力缸缸体;411-供液孔; 412-补偿孔;413-弹簧;414-前活塞;415-前皮碗;416-排液孔;417-储液罐; B-插孔;C-抵顶部;S-空行程;801-电机;802-联轴器;803-挡圈;804-螺母; 805-轴承;806-丝杆;807-O形圈;808-进油口;809-进油腔;810-导向销;
811- 密封圈;812-皮碗;813-活塞;814-出油口;815-回位弹性件;816-出油腔;817- 电动缸缸体;818-壳体;V1-第一圆锥面;V2-第二圆锥面;V3-第三圆锥面;V4- 第四圆锥面;V5-环形底面;F1-输入阀;F2-输出阀;D-圆柱面;
[0033] 图1中,虚线表示信号线和电源线;粗实线表示制动管路。

具体实施方式

[0034] 下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0035] 实施例
[0036] 如图1所示,本实用新型提供一种具有多种工作模式的分布式制动系统,主要包括制动踏板1、人力缸4、制动控制器7以及电源6,还包括至少三个与所述制动控制器2电连接的电动缸,所述电动缸分别通过制动管路与所述人力缸4的排液孔416相联接,所述电动缸一一对应连接至汽车上的相同数量的车轮制动器,且每个所述电动缸与对应的一个车轮制动器形成一个制动回路。所述制动控制器7通过信号线分别与踏板行程传感器3和压力传感器5连接,用来测量所述制动踏板1的行程和所述人力缸4的压力;所述制动踏板1通过所述支承销2与所述人力缸4联接;所述制动控制器7通过电源线与所述电源6 以及所述电动缸的电机801连接。
[0037] 于本实施例中,所述第一电动缸8a与第一制动器9通过制动管路连通形成第一制动回路,所述第二电动缸8b与第二制动器10通过制动管路连通形成第二制动回路,所述第三电动缸8c与第三制动器11通过制动管路连通形成第三制动回路,所述第四电动缸8d与第四制动器12通过制动管路连通形成第四制动回路;所述第一电动缸8a、第二电动缸8b、第三电动缸8c、第四电动缸8d 分别通过制动管路与所述人力缸4的排液孔416相联接,分别通过信号线与所述制动控制器2连接。
[0038] 于本实施例中,第一电动缸8a、第二电动缸8b、第三电动缸8c、第四电动缸8d采用如图3所示的相同结构,包括电机801、联轴器802、挡圈803、螺母 804、轴承805、丝杆806、O形圈807、导向销810、密封圈811、皮碗812、活塞813、回位弹性件815、电动缸缸体817和壳体818。
[0039] 如图3所示,所述电动缸包括电动缸缸体817;所述电动缸缸体817与壳体 818固定连接,所述壳体818上设有电机801,所述电机801通过推动装置带动活塞813滑动,所述推动装置包括由所述电机801驱动的推动杆;所述活塞813 中间开设有通孔,所述推动杆活动穿过所述通孔并与所述通孔的内侧壁之间形成供油液通过的油液通道;所述推动杆在位于所述通孔的两侧分别设置有输入阀F1和输出阀F2,所述推动杆穿过所述通孔的端部与所述电动缸缸体817之间设置有回位弹性件815;所述电动缸缸体817在所述活塞813的两侧分别开设有所述进油口808和出油口814。
[0040] 于本实施例中,回位弹性件815为回位弹簧。
[0041] 于本实施例中,所述推动装置为包括螺母804和推动杆的滚珠丝杆副,所述推动杆为丝杆806;所述丝杆806在位于所述通孔的两侧分别设置有与所述活塞813相配合以开启和关闭所述油液通道的第一圆锥面V1与第二圆锥面V2;如图4和图5所示,所述第一圆锥面V1与设置在所述活塞813上的第三圆锥面V3 配合形成所述输入阀F1,所述第二圆锥面V2与设置在所述活塞813上的第四圆锥面V4配合形成所述输出阀F2;所述第一圆锥面V1向靠近所述活塞813的方向渐缩,所述第二圆锥面V2向远离所述活塞813的方向渐扩;所述回位弹性件 815处于预压状态时,所述输出阀F2关闭,所述输入阀F1打开。
[0042] 于本实施例中,所述输入阀F1与所述输出阀F2之间圆柱面D的长度比活塞813的通孔的圆柱面的长度长0.5-1mm。
[0043] 于本实施例中,所述第一圆锥面V1和所述第二圆锥面V2的外径均大于所述活塞813的通孔直径,因此可将丝杆806分为两段并通过螺纹联接,安装时将所述活塞813夹在所述第一圆锥面V1和所述第二圆锥面V2之间并锁紧螺纹联接。
[0044] 于本实施例中,所述丝杆806在所述第一锥面V1和所述第二锥面V2之间设有环形底面V5,所述环形底面V5的直径小于所述通孔的内径。
[0045] 于本实施例中,所述壳体818的内部为圆柱形中空结构,其内部包括内径依次增大的第一圆柱形空腔、第二圆柱形空腔以及第三圆柱形空腔,所述第一圆柱形空腔与第二圆柱形空腔之间设置有隔断面,所述隔断面上开设有供所述丝杆806穿过的通孔;所述第二圆柱形空腔与所述第三圆柱形空腔之间形成轴肩,所述螺母804可转动地设置于所述第三圆柱空腔内,且所述螺母804的一端通过轴承805固定在所述轴肩上;所述壳体818靠近所述活塞813的一端沿径向向外延伸形成凸台,所述凸台与所述电动缸缸体817的开口密封配合并固定连接。
[0046] 于本实施例中,第一圆柱形空腔与第二圆柱形空腔之间的内壁沿径向向内延伸形成所述隔断面,挡圈803安装在所述第三圆柱形空腔上。
[0047] 于本实施例中,所述电动缸缸体817为右端开口的中空柱体。
[0048] 于本实施例中,所述电机801安装在所述壳体818的右端面,所述电机801 的输出轴通过联轴节802与所述螺母804联接;由所述滚珠丝杆副通过两个轴承805支承在所述壳体818上,并通过所述壳体818内孔的轴肩和所述挡圈803 轴向定位
[0049] 于本实施例中,所述丝杆806设有导向槽,固定在所述壳体818中的导向销810一端插入所述导向槽内,由导向销810限制丝杆806转动,故所述滚珠丝杆副的工作模式为所述螺母804转动、所述丝杆806平动。
[0050] 于本实施例中,具有单向密封作用的皮碗812安装于所述活塞813外圆周的环形槽中,且与所述活塞813支承在所述电动缸缸体817内孔中并可轴向滑动。
[0051] 于本实施例中,所述活塞813的左端面与所述电动缸缸体817的内部形成出油腔816,所述回位弹性件815的预压力作用于所述丝杆806一端,并使所述输出阀F2关闭、所述活塞813压靠在所述壳体818的端面上;所述活塞813的右端面与所述壳体818的第一圆柱形空腔、隔断面的左端面和丝杆806的外表面之间形成进油腔809。
[0052] 如图2所示,所述人力缸4包括推杆401、齿条403、锁紧螺母402、端盖 404、齿轮405、弹性件406、限位销407、后活塞408、后皮碗409、人力缸缸体410、供液孔411、补偿孔
412、弹簧413、前活塞414、前皮碗415、排液孔 416和储液罐417;所述人力缸4的端盖404内设有齿条403,所述齿条403通过固定在其上的推杆401与制动踏板1联接,所述齿条403与支承于端盖404 内的齿轮405啮合,所述齿轮405绕自身轴线的转动经所述踏板行程传感器3 输出转角信号;
[0053] 人力缸缸体410,所述齿条403与所述人力缸缸体410之间设置有弹性件 406;所述人力缸缸体410内设有相联接的前活塞414与后活塞408,所述齿条403在所述弹性件406的预压力作用下,紧靠在所述端盖404上,与所述后活塞 408有一空行程S;所述前活塞414上设置有前皮碗415,所述前活塞414与所述人力缸缸体410前端面间设置有弹簧413,在所述弹簧413的预压力下,所述前皮碗415位于供液孔411与补偿孔412之间;所述人力缸缸体410上设置有所述排液孔416。
[0054] 于本实施例中,所述后活塞408朝向所述齿条403的一侧开设有插孔B,所述齿条403上具有与所述插孔B相插接配合的抵顶部C;所述齿条403在所述人力缸4的弹性件406的预压力作用下,所述抵顶部的端面与所述插孔的底面之间存在所述空行程S。
[0055] 于本实施例中,所述后活塞408前端较细部分设置有外螺纹,拧入所述前活塞414的中心螺纹孔之后组成活塞组件并位于所述人力缸缸体410内孔中。
[0056] 于本实施例中,所述制动控制器7还通过信号线与图1中所示其它电控系统(例如防抱死制动系统或智能驾驶汽车控制系统)连接。
[0057] 于本实施例中,所述制动控制器7根据所述踏板行程传感器3测得的位移或者其它电控系统的制动请求,控制所述电机801工作以便向相应的制动器输出制动压力。驾驶员制动需求通常通过所述踏板行程传感器3来反映。
[0058] 于本实施例中,本实用新型的具有多种工作模式的分布式制动系统主要包括以下几种工作模式,即线控制动、助力制动、自主制动、失效防护制动和失效人力备份制动等。下面对制动系统的各个工作模式工作过程进行说明。
[0059] 1、线控制动模式下的制动控制方法和工作过程
[0060] 如图2所示,所述制动踏板1的行程较小时,系统工作于线控制动模式。踩下所述制动踏板1时,所述空行程S(参见图2)逐渐减小。空行程S未完全消除时,踏板力不会传到活塞组件,即所述制动踏板1与所述人力缸4以及各车轮制动器处于解耦状态。
[0061] 在小踏板行程的线控制动模式下,所述第一制动器9、所述第二制动器10、所述第三制动器11、所述第四制动器12所需的制动力通常由所述第一电动缸 8a、所述第二电动缸8b、所述第三电动缸8c、所述第四电动缸8d提供。具体工作过程为:所述制动控制器7接收到所述踏板行程传感器3的信号后计算所需的制动力及所述电机801的目标电流,并向所述电机801发送指令使它们转动并输出转矩,经所述联轴器802带动所述滚珠丝杆副使所述丝杆
806向左平移;所述丝杆806之推力克服所述回位弹性件815预压力之后使所述第一圆锥面V1与所述第三圆锥面V3贴合、所述第二圆锥面V2与所述第四圆锥面V4相间隔,此时,所述输入阀F1关闭、所述输出阀F2开启,所述丝杆806连同所述活塞813一起沿轴向移动使得所述出油腔816体积减小,进而输出压力经所述出油口814和制动管路至各制动器入口;与此同时,所述进油腔809体积增大,所需要的制动液由所述储液罐417经所述补偿孔412、所述人力缸4之前腔、所述排液孔416、制动管路和所述进油口808补充至所述进油腔809;若松开所述制动踏板1,则此过程中所述踏板行程传感器3测得的踏板行程减小,所述制动控制器7据此减小所述电机801的目标电流,所述电机801的转矩以及作用于所述丝杆806和所述活塞
813上的推力皆随之减小,由于此时所述活塞813位于所述出油腔816一侧的端面受力更大,所述活塞813连同所述丝杆806一起沿轴向右移,所述出油腔816体积增大从而制动器压力下降,所述螺母804、所述联轴器802以及所述电机801被迫反转,所述进油腔809中多余的制动液回到所述储液罐417;若所述制动踏板1完全松开,则制动解除,此时所述踏板行程传感器3测得的踏板行程为零,所述制动控制器7据此令所述电机801停止工作,所述丝杆806在所述回位弹性件815作用下连同所述活塞813反向移动回到初始位置,所述输出阀F2关闭、所述输入阀F1开启,制动器的制动解除,所述进油腔809中多余的制动液回到所述储液罐
417。
[0062] 2、助力制动模式下的制动控制方法和工作过程
[0063] 当制动踏板行程增大到使所述空行程S消除并进一步加大制动踏板行程,踏板力可直接传到所述人力缸4的活塞组件上并使所述人力缸4有压力输出,系统工作于助力制动模式。其具体工作过程为:所述空行程S消除后,S=0,制动踏板力经所述支承销2、所述推杆401和所述齿条403作用于所述活塞组件并使之前移,所述前活塞414前移带动所述皮碗415也前移,所述皮碗415覆盖住所述补偿孔412,所述排液孔416输出压力,该压力经制动管路和所述进油口 808传至所述进油腔809,并作用于所述活塞813;助力制动的开始阶段,所述输出阀F2在所述回位弹性件815预压力作用下处于关闭状态;所述制动控制器 7根据踏板行程信号和事先设定的助力特性曲线计算出所述电机801的目标电流并驱动所述电机801工作,经所述联轴器802带动所述滚珠丝杆副施加推力于所述丝杆806,克服所述回位弹性件815预压力使所述输入阀F1关闭、所述输出阀F2开启;所述输入阀F1关闭后所述电机801传至所述丝杆806的推力将经过关闭状态下的所述输入阀F1作用于所述活塞813;此时,作用于所述活塞 813上的力既包括经所述人力缸4和制动管路传至所述进油腔809的踏板力,又包括经所述联轴器802、所述螺母804传至所述丝杆806的电机力,在踏板力和电机转矩的共同作用下所述活塞813沿轴向移动,所述出油腔816体积减小,产生的压力经制动管路输出至相应制动器,从而实现助力制动;助力制动模式下若松开所述制动踏板1,踏板力和作用于所述活塞813上的液压力皆减小,且所述踏板行程传感器3测得的踏板行程减小,所述制动控制器7据此减小所述电机801的目标电流,所述电机801的转矩以及作用于所述丝杆
806和所述活塞813上的推力也皆随之减小,因此所述出油腔816和制动器压力随之下降,所述螺母804、所述联轴器802以及所述电机801被迫反转,所述进油腔809 中多余的制动液回到所述储液罐417;若助力制动模式下所述制动踏板1松开得足够多而导致图2中的空行程S>0,则系统由助力制动模式切换为线控制动模式。
[0064] 3、自主制动模式下的制动控制方法和工作过程
[0065] 所述制动控制器7接收到来自其它电控系统的制动请求时,系统工作于自主制动模式。自主制动模式下的具体工作过程为:所述制动控制器7根据接收到的来自其它电控系统的制动请求计算出所述电机801的目标转矩,然后分别向所述电机801发出转矩命令,控制各电动缸工作,从而对制动器实施自主制动;线控制动模式下的控制依据是踏板行程的大小,而自主制动模式下的控制依据是来自其它电控系统的制动请求,除此之外两种模式下的工作过程是相同的。
[0066] 4、失效防护制动模式下的制动控制方法和工作过程
[0067] 当一个制动回路出现故障时,系统工作于失效防护制动模式。
[0068] 所述制动控制器7检测到系统出现一个制动回路失效时,可以通过对未失效制动回路的电机施加比系统正常工作时更大的目标转矩以实施失效防护制动;此时,所述制动控制器7根据踏板行程传感器信号或来自其它电控系统的制动请求首先计算目标助力或目标制动力,然后将其分配给未失效制动回路的各制动器,再控制未失效制动回路的电动缸输出转矩,从而实现失效防护制动。在确定失效防护制动模式下各制动器的目标助力或目标制动力时,不应超出相应电机的最大转矩,或根据具体的实施例并参照相关法规要求确定。
[0069] 失效防护制动模式下的制动解除与自主制动等模式相同。
[0070] 5.失效人力备份制动模式下的工作过程
[0071] 若制动系统因任何故障导致其电控制动功能完全丧失,即四个制动回路都无法依靠所述电机801工作产生有效制动作用,则可以实施人力备份制动。失效人力备份制动模式下,若驾驶员踩下所述制动踏板1,踏板力经由所述支承销 2、所述推杆401和所述齿条403推动所述人力缸4的活塞组件,所述人力缸4 建立起的制动压力经制动管路传至所述进油腔809。因所述电机801未工作,电动缸输出阀F2关闭,因此电动缸的进油腔809和出油腔816处于制动液隔离状态;此时,所述活塞813因所述进油腔809中来自人力缸4的压力移动,所述出油腔816产生的压力经制动管路输出至制动器,从而施加人力备份制动。
[0072] 上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施,并不能以此限制本实用新型的保护范围,凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
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