本發(fā)明涉及一種制動(dòng)系統(tǒng)，特別涉及一種汽車集成式電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
汽車制動(dòng)系統(tǒng)是保證汽車安全的重要組成，隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的真空助力系統(tǒng)將使結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、成本更高、體積更大，因而通過(guò)其它結(jié)構(gòu)替代真空助力系統(tǒng)成為趨勢(shì)。本發(fā)明提出的汽車集成式電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)帶儲(chǔ)油杯制動(dòng)主缸輸出單元代替串聯(lián)式真空助力器，提出一種解決方法。此外，目前電子制動(dòng)系統(tǒng)已應(yīng)用于主動(dòng)安全裝置，如ABS、ESP等。從結(jié)構(gòu)上保證制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性是提高制動(dòng)性能的有效途徑。目前，集成汽車液壓系統(tǒng)主要通過(guò)蓄能器儲(chǔ)存高壓制動(dòng)液通過(guò)線性比例閥制動(dòng)，以及通過(guò)電機(jī)對(duì)制動(dòng)主缸助力兩種方式。前者結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度高，后者對(duì)電機(jī)反應(yīng)時(shí)間和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量有較高的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目是提供一種汽車集成式電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)將傳統(tǒng)的液壓?jiǎn)卧?、制?dòng)主缸、儲(chǔ)油室和蓄能器等集成一體，提高了制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性，并且當(dāng)系統(tǒng)供電失效時(shí)仍可保證正常制動(dòng)。本發(fā)明是由帶儲(chǔ)油杯制動(dòng)主缸輸出單元、液壓控制單元(HCU)、電子控制單元(ECU)和車輪制動(dòng)器構(gòu)成，所述的帶儲(chǔ)油杯制動(dòng)主缸輸出單元A是由儲(chǔ)油杯、制動(dòng)主缸、制動(dòng)踏板角位移傳感器和制動(dòng)踏板組成；所述的液壓控制單元(HCU)是由安全閥、高壓蓄能器、單向閥、液壓泵、電機(jī)、壓力傳感器、第一隔離閥、第二隔離閥、第三隔離閥、第四隔離閥、第一出油閥、第一進(jìn)油閥、第二出油閥、第二進(jìn)油閥、第三出油閥、第三進(jìn)油閥、第四出油閥和第四進(jìn)油閥組成；所述的車輪制動(dòng)器包括有左前輪制動(dòng)器、右前輪制動(dòng)器、左后輪制動(dòng)器和右后輪制動(dòng)器；儲(chǔ)油杯的一端與安全閥的進(jìn)液口、第一出油閥、第二出油閥、第三出油閥和第四出油閥相連，儲(chǔ)油杯的另一端與制動(dòng)主缸相連，制動(dòng)主缸的活塞與制動(dòng)踏板相連，制動(dòng)主缸的前后腔分別與第三隔離閥和第四隔離閥相連，第三隔離閥另一端與第一進(jìn)油閥和第二進(jìn)油閥相連，第四隔離閥另一端與第三進(jìn)油閥和第四進(jìn)油閥相連；高壓蓄能器位于由電機(jī)帶動(dòng)的液壓泵與安全閥之間，高壓蓄能器與液壓泵中間具有一從液壓泵到第一隔離閥和第二隔離閥的單向閥，安全閥的另一端除與高壓蓄能器相連，還與第一隔離閥和第二隔離閥的一端相連，第一隔離閥的另一端與第一進(jìn)油閥和第二進(jìn)油閥相連，第二隔離閥的另一端與第三進(jìn)油閥和第四進(jìn)油閥相連，第一出油閥和第一進(jìn)油閥的另一端與左前輪制動(dòng)器相連，第二出油閥和第二進(jìn)油閥的另一端與右前輪制動(dòng)器相連，第三出油閥和第三進(jìn)油閥的另一端與左后輪制動(dòng)器相連，第四出油閥和第三進(jìn)油閥的另一端與右后輪制動(dòng)器相連。所有的隔離閥、進(jìn)油閥和出油閥均為二位兩通電磁高速開關(guān)閥，其中第三隔離閥、第一進(jìn)油閥、第二進(jìn)油閥、第三進(jìn)油閥和第四進(jìn)油閥為常開閥，即不通電時(shí)，閥處于導(dǎo)通狀態(tài)；第一隔離閥、第二隔離閥、第四隔離閥、第一出油閥、第二出油閥、第三出油閥和第四出油閥為常閉閥，即在不通電時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)。所述的制動(dòng)踏板角位移傳感器與制動(dòng)踏板相連，檢測(cè)制動(dòng)踏板位置，油門踏板位置傳感器與油門踏板相連，檢測(cè)油門踏板位置，壓力傳感器與第一進(jìn)油閥和第二進(jìn)油閥相連，檢測(cè)響應(yīng)管路壓力。本發(fā)明的有益效果是：附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為ABS減壓液路圖。圖3為ABS保壓液路圖。圖4為ABS增壓圖。圖5為斷電故障液路圖。具體實(shí)施方式請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明是由帶儲(chǔ)油杯制動(dòng)主缸輸出單元A、液壓控制單元(HCU)B、電子控制單元(ECU)C和車輪制動(dòng)器D構(gòu)成，所述的帶儲(chǔ)油杯制動(dòng)主缸輸出單元A是由儲(chǔ)油杯101、制動(dòng)主缸102、制動(dòng)踏板角位移傳感器103和制動(dòng)踏板104組成；所述的液壓控制單元(HCU)B是由安全閥105、高壓蓄能器106、單向閥107、液壓泵108、電機(jī)109、壓力傳感器110、第一隔離閥111、第二隔離閥112、第三隔離閥113、第四隔離閥114、第一出油閥115、第一進(jìn)油閥116、第二出油閥117、第二進(jìn)油閥118、第三出油閥119、第三進(jìn)油閥120、第四出油閥121和第四進(jìn)油閥122組成；所述的車輪制動(dòng)器D包括有左前輪制動(dòng)器123、右前輪制動(dòng)器124、左后輪制動(dòng)器125和右后輪制動(dòng)器126；儲(chǔ)油杯101的一端與安全閥105進(jìn)液口、第一出油閥115、第二出油閥117、第三出油閥119和第四出油閥121相連，儲(chǔ)油杯101的另一端與主缸102相連，制動(dòng)主缸102的活塞與制動(dòng)踏板104相連，制動(dòng)主缸102的前后腔分別與第三隔離閥113和第四隔離閥114相連，第三隔離閥113另一端與第一進(jìn)油閥116和第二進(jìn)油閥118相連，第四隔離閥114另一端與第三進(jìn)油閥120和第四進(jìn)油閥122相連；高壓蓄能器106與液壓泵108中間具有一從液壓泵108到第一隔離閥111和第二隔離閥112的單向閥107，安全閥的另一端除與高壓蓄能器106相連，還與第一隔離閥111和第二隔離閥112的一端相連，第一隔離閥111的另一端與第一進(jìn)油閥116和第二進(jìn)油閥118相連，第二隔離閥112的另一端與第三進(jìn)油閥120和第四進(jìn)油閥122相連，第一出油閥115和第一進(jìn)油閥116的另一端與左前輪制動(dòng)器123相連，第二出油閥117和第二進(jìn)油閥118的另一端與右前輪制動(dòng)器124相連，第三出油閥119和第三進(jìn)油閥120的另一端與左后輪制動(dòng)器125相連，第四出油閥121和第四進(jìn)油閥122的另一端與右后輪制動(dòng)器126相連。所有的隔離閥、進(jìn)油閥和出油閥均為二位兩通電磁高速開關(guān)閥，其中第三隔離閥113、第一進(jìn)油閥116、第二進(jìn)油閥118、第三進(jìn)油閥120和第四進(jìn)油閥122為常開閥，即不通電時(shí)，閥處于導(dǎo)通狀態(tài)；第一隔離閥111、第二隔離閥112、第四隔離閥114、第一出油閥115、第二出油閥117、第三出油閥119和第四出油閥121為常閉閥，即在不通電時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)。所述的制動(dòng)踏板角位移傳感器103與制動(dòng)踏板104相連，檢測(cè)制動(dòng)踏板位置，油門踏板位置傳感器127與油門踏板128相連，檢測(cè)油門踏板位置，壓力傳感器110與第一進(jìn)油閥116和第二進(jìn)油閥118相連，檢測(cè)響應(yīng)管路壓力。本發(fā)明的工作原理及工作過(guò)程：1、可去除制動(dòng)間隙功能的常規(guī)制動(dòng)工況：在駕駛員控制著油門踏板驅(qū)動(dòng)車輛正常行駛過(guò)程中，當(dāng)油門踏板位置傳感器127檢測(cè)到駕駛員踩踏油門踏板128的腳完全松開油門踏板時(shí)，系統(tǒng)認(rèn)為駕駛員此時(shí)產(chǎn)生了車輛減速意圖，電子控制單元C輸出控制信號(hào)控制第三隔離閥113通電關(guān)閉，第一隔離閥111和第二隔離閥112通電開啟，高壓蓄能器106中的制動(dòng)液經(jīng)第一隔離閥111和第二隔離閥112進(jìn)入車輪制動(dòng)器D，車輪制動(dòng)器D的制動(dòng)間隙在駕駛員還沒(méi)有踩制動(dòng)踏板104時(shí)便被預(yù)先消除或被部分消除，直到與車輪制動(dòng)器D輪缸相連的制動(dòng)管路內(nèi)產(chǎn)生某一預(yù)設(shè)較小壓力p時(shí)，第一隔離閥111和第二隔離閥112斷電關(guān)閉，切斷高壓蓄能器106與車輪制動(dòng)器D的液壓通路，車輪制動(dòng)器D輪缸壓力保持不變。然后，駕駛員可能存在兩種操作即踩油門踏板128的驅(qū)動(dòng)工況和踩制動(dòng)踏板104的制動(dòng)工況。(1)、當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到駕駛員繼續(xù)踩下油門踏板128時(shí)，電子控制單元(ECU)控制第三隔離閥113斷電開啟和第四隔離閥114通電開啟，車輪制動(dòng)器D輪缸內(nèi)制動(dòng)液經(jīng)第三隔離閥113和第四隔離閥114流回制動(dòng)主缸102，此時(shí)由于駕駛員未踩制動(dòng)踏板104，制動(dòng)主缸104與儲(chǔ)油杯101相連，車輪制動(dòng)器D內(nèi)的預(yù)壓p迅速泄壓；(2)、當(dāng)系統(tǒng)通過(guò)制動(dòng)踏板位置傳感器103檢測(cè)到駕駛員踩下制動(dòng)踏板104時(shí)，由于此時(shí)第三隔離閥113和第四隔離閥114還處于關(guān)閉狀態(tài)，制動(dòng)主缸102輸出管路液壓開始上升，當(dāng)制動(dòng)主缸102輸出管路液壓大于p時(shí)，制動(dòng)主缸102內(nèi)制動(dòng)液經(jīng)第三隔離閥113進(jìn)入與車輪制動(dòng)器D相連通的液壓管路內(nèi)，車輪制動(dòng)器D的輪缸壓力開始上升；當(dāng)車輪制動(dòng)器D的輪缸壓力大于預(yù)壓p某一預(yù)設(shè)門限值時(shí)，電子控制單元(ECUC)輸出控制信號(hào)控制第三隔離閥113斷電開啟和第四隔離閥114通電開啟，制動(dòng)主缸102與車輪制動(dòng)器D連通，駕駛員通過(guò)控制制動(dòng)踏板104行程直接控制車輪制動(dòng)力矩的大小，制動(dòng)主缸102輸出壓力即是車輪制動(dòng)器D輪缸內(nèi)的壓力。2、ABS制動(dòng)工況：以左前輪為例：減壓過(guò)程：在常規(guī)制動(dòng)增壓過(guò)程中，電子控制單元(ECUC)監(jiān)測(cè)到車輪抱死現(xiàn)象此處假設(shè)左前輪出現(xiàn)抱死趨勢(shì)，可以采取減壓控制，即第一出油閥115通電開啟，第一進(jìn)油閥116通電關(guān)閉，第一隔離閥111通電開啟，左前輪制動(dòng)器123的制動(dòng)液從左前輪制動(dòng)器123的輪缸經(jīng)第一出油閥115流回儲(chǔ)油杯101，高壓蓄能器106內(nèi)制動(dòng)液流過(guò)第一隔離閥111，對(duì)制動(dòng)主缸102補(bǔ)償制動(dòng)液，保證高壓蓄能器106內(nèi)流出的起補(bǔ)償作用的制動(dòng)液容積不少于左前輪制動(dòng)器123的輪缸減壓流回儲(chǔ)油杯101的制動(dòng)液容積，液壓流如圖2中粗線條所示。保壓過(guò)程：第一出油閥115斷電關(guān)閉，第一進(jìn)油閥116通電關(guān)閉，左前輪制動(dòng)器123的輪缸內(nèi)制動(dòng)壓力大小保持不變，如圖3中第一出油閥115與第一進(jìn)油閥116之間的連線、第一進(jìn)油閥116與左前輪制動(dòng)器123之間的連線所示。增壓過(guò)程：第一出油閥115斷電關(guān)閉，第一進(jìn)油閥116斷電開啟，制動(dòng)主缸102與左前輪制動(dòng)器123的輪缸直接連通，左前輪制動(dòng)器123的輪缸壓力隨之增大，如圖4中的制動(dòng)主缸102至左前輪制動(dòng)器123之間的連線所示。3、系統(tǒng)供電失效保護(hù)工況：制動(dòng)系統(tǒng)失效種類很多，最嚴(yán)重的制動(dòng)系統(tǒng)失效是整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)供電失效。由于供電失效，所以制動(dòng)系統(tǒng)中的電機(jī)109停止工作，液壓泵108亦停止工作，制動(dòng)時(shí)不能對(duì)制動(dòng)主缸102補(bǔ)償制動(dòng)液，即圖5中橢圓虛線內(nèi)部模塊。根據(jù)各類閥常開常閉狀態(tài)，即：第三隔離閥113、第一進(jìn)油閥116、第二進(jìn)油閥118、第三進(jìn)油閥120和第四進(jìn)油閥122為常開閥，即不通電時(shí)，閥處于導(dǎo)通狀態(tài)；第一隔離閥111、第二隔離閥112、第四隔離閥114、第一出油閥115、第二出油閥117、第三出油閥119和第四出油閥121為常閉閥，即在不通電時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)。因此，斷電時(shí)，第三隔離閥113處于開啟狀態(tài)，第四隔離閥114處于關(guān)閉狀態(tài)，因此制動(dòng)主缸102產(chǎn)生的制動(dòng)壓力經(jīng)第三隔離閥104，第一進(jìn)油閥116、第二進(jìn)進(jìn)油閥118進(jìn)入左前輪制動(dòng)器123和右前輪制動(dòng)器124，前輪產(chǎn)生摩擦制動(dòng)力，使汽車降速直至停車，如圖5中制動(dòng)主缸102、第三隔離閥113分別至左前輪制動(dòng)器123和右前輪制動(dòng)器124之間的連線所示。4、系統(tǒng)擴(kuò)展功能工況：利用的液壓控制單元B，可以實(shí)現(xiàn)各種與制動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的汽車智能輔助系統(tǒng)，下面以汽車城市安全系統(tǒng)與行人安全系統(tǒng)為例加以說(shuō)明。該系統(tǒng)對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的要求是在識(shí)別出汽車即將碰撞的情況下能夠快速實(shí)現(xiàn)汽車制動(dòng)。當(dāng)識(shí)別出需要快速實(shí)現(xiàn)汽車制動(dòng)時(shí)，此時(shí)第三隔離閥113通電，使該閥處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)啟動(dòng)電機(jī)109工作，帶動(dòng)液壓泵108工作，通過(guò)第一進(jìn)油閥116、第二進(jìn)油閥閥118、第三進(jìn)油閥120、第四進(jìn)油閥122進(jìn)入車輪制動(dòng)器D，產(chǎn)生摩擦制動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)汽車制動(dòng)。