电控液压助力制动系统的制作方法

1.本实用新型属于液压系统技术领域，具体涉及一种电控液压助力制动系统。


背景技术：

2.如图3、4所示，原有的汽车制动系统是由动力转向泵1a、液压助力器2a和动力转向器3a组成，该液压助力器2a是采用机械滑阀来进行控制，具体的控制原理如下：
3.原有的制动系统在不制动状态下的工作原理为：制动踏板初始位置时，动力转向泵1a的输出油通过液压助力器2a直接供给动力转向器3a，液压助力器2a的助力腔22a与制动主缸4a的油罐41a相通，无压力，液压助力器2a的输出推杆23a和制动总泵活塞处于初始位置，制动总泵无压力油输出，车辆可以正常行驶。
4.原有的制动系统实施制动的工作原理为：在制动踏板上加力，液压助力器2a滑阀换向，动力转向泵1a的输出油通过节流阀供给动力转向器；节流阀使动力转向泵12a的油压升高，同时助力腔22a的卸荷通道关闭，助力腔22a的活塞在压力油的作用下向外运动，通过输出推杆23a推动制动总泵的活塞运动，实施制动助力；助力活塞同时提供反馈力给踏板。由于液压助力器2a的滑阀的特殊结构，节流阀的开度受踏板行程控制，踏板行程加大，节流阀的开度变小，因此动力转向泵的输出油压随着踏板力的加大而加大，制动总泵的输出油压受踏板力控制，整个系统构成液压伺服制动系统。
5.原有的制动系统在应急制动下的工作原理为：制动踏板行程进一步加大时，（踏板杆行程约10mm），蓄能器储存的压力油释放出来进入助力腔实现应急制动助力，由于内部单向阀的作用，蓄能器内的压力油可以保压；在发动机熄火、动力转向泵失效或系统管路破裂时蓄能器内的压力油仍能提供3~5次制动助力，从而提高行车安全性。
6.综上所述，虽然原有的汽车制动系统也能通过机械滑阀来实现汽车制动控制，但是由于机械滑阀通常响应速度比较慢，在实现汽车制动操作过程中，容易使汽车制动系统出现制动滞后的现象，会给汽车的行驶安全带来很大隐患。


技术实现要素：

7.针对上述背景技术中存在的问题，本实用新型提出了一种结构设计、确保汽车行驶过程中，当驾驶员踩下制动踏板时，动力转向泵中的液压油可通过机械滑阀与液压制动电磁阀两条路径到达液压制动助力器的助力腔，能有效避免单一机械滑阀制动滞后现象，提高汽车行驶安全性。
8.本实用新型是通过以下技术方案实现的：
9.上述的电控液压助力制动系统，包括液压助力器壳体以及安装于所述液压助力器壳体内部的液压转向助力器、液压制动助力器、动力转向器和机械滑阀；所述液压转向助力器包括液压助力泵和油槽；所述液压助力泵的进油口通过液压油管连接至所述油槽，出油口通过液压油管连接所述液压制动助力器；所述液压制动助力器包括液压助力腔和机械滑阀；所述液压助力腔内部设有液压助力推杆和液压助力活塞；所述液压助力推杆一端连接
所述液压助力活塞，另一端伸出所述液压助力腔外侧与液压制动主缸的前桥制动器的活塞匹配连接；所述机械滑阀的出油口与所述液压助力腔相通；所述制动系统还包括控制器；所述液压制动助力器还包括安装于所述液压助力器壳体内部的液压制动电磁阀和电子制动踏板；所述液压制动电磁阀的其中一个出油口通过液压管路连接所述液压助力腔的进油口，所述液压制动电磁阀的回油口通过液压管路连接至所述油槽，所述液压制动电磁阀的进油口通过液压管路连接所述液压助力泵的出油口，所述液压制动电磁阀的另一个出油口通过液压管路连接所述动力转向器；所述电子制动踏板由刹车踏板和传感器组成；所述传感器与所述刹车踏板同步位移；所述刹车踏板的踏板臂通过传动机构与所述液压助力推杆相连；所述液压制动电磁阀和所述传感器均与所述控制器电连接。
10.所述电控液压助力制动系统，其中：所述液压制动助力器还包括应急储能罐；所述应急储能罐的出油口与所述油槽之间的液压管路上还连接有第二顺序阀；所述第二顺序阀的进油口通过液压管路连接所述应急储能罐的出油口，所述第二顺序阀的出油口通过液压管路连接至所述油槽。
11.所述电控液压助力制动系统，其中：所述应急储能罐的出油口与所述液压助力泵的出油口之间还连接有单向阀；所述单向阀的进油口通过液压管路与所述液压助力泵的出油口连接，所述单向阀的出油口通过液压管路与所述应急储能罐的出油口连接。
12.所述电控液压助力制动系统，其中：所述液压制动电磁阀为一位六通电磁阀且具有两个进油口、一个回油口和三个出油口；所述液压制动电磁阀的第一个和第二个出油口分别通过液压油管连接所述液压助力腔的进油口；所述液压制动电磁阀的第一个出油口与所述液压助力腔的进油口之间的液压管路上还连接有第二单向阀；所述第二单向阀的出油口通过液压油管连接所述液压助力腔的进油口，所述第二单向阀的进油口与所述液压制动电磁阀的第一个出油口连接。
13.所述电控液压助力制动系统，其中：所述动力转向器包括动力转向液压油缸和动力转向电磁阀；所述动力转向液压油缸为双向液压油缸；所述动力转向电磁阀为二位四通电磁阀且具有一个进油口、一个回油口和两个出油口；所述动力转向电磁阀的进油口通过液压油管与所述液压制动电磁阀的第三个出油口连接，所述动力转向电磁阀的回油口通过液压管路连接至所述油槽，所述动力转向电磁阀的两个出油口分别通过液压油管与所述动力转向液压油缸两端的进油口匹配连接。
14.所述电控液压助力制动系统，其中：所述液压转向助力器还包括第一顺序阀；所述第一顺序阀的进油口通过液压管路连接至所述液压助力泵的出油口，所述第一顺序阀的出油口通过液压管路连接至所述油槽。
15.所述电控液压助力制动系统，其中：所述控制器由逻辑运算电路模块与执行电路模块组成；所述逻辑运算电路模块的信号输出端与所述执行电路模块的信号输入端电连接，所述逻辑运算电路模块的信号输入端与所述传感器电连接；所述执行电路模块的信号输出端与所述液压制动电磁阀的控制端电连接。
16.所述电控液压助力制动系统，其中：所述传感器采用角位移传感器或线性位移传感器；所述传感器安装在所述刹车踏板的支架上或者安装在所述传动机构上。
17.有益效果：
18.本实用新型电控液压助力制动系统结构设计简单、合理，在原有的机械滑阀控制
的基础上增加了一个由电子制动踏板控制的液压制动电磁阀，与控制器、传感器等构成电控液压助力制动系统，提高了制动响应速度，能够有效避免制动滞后现象，提高汽车行驶安全性。
19.本实用新型的液压制动电磁阀的出油口通过液压油管不经过机械滑阀连接液压助力腔的进油口上；当驾驶员踩下电子制动踏板时，通过传动机构驱动机械回路工作的同时，独立于机械回路之外，由电子制动踏板、控制器、液压制动电磁阀构成的电子控制回路也参与到制动助力，由于采用电传控制，与机械控制回路比较，无滞后、快速响应将高压液压油直接输送到液压助力腔内，电子保证驾驶员能够快速无滞后实施车辆自动控制；电子控制液压回路与机械控制液压回路都独立参与制动助力，但电子控制液压回路比机械控制液压回路响应速度快0.1
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0.5秒。
附图说明
20.图1为本实用新型电控液压助力制动系统不制动状态下的结构示意图；
21.图2为本实用新型电控液压助力制动系统应急制动状态下的结构示意图；
22.图3为原有制动系统的液压原理图；
23.图4为原有制动系统实施制动的工作原理图。
具体实施方式
24.如图1至2所示，本实用新型电控液压助力制动系统，包括液压转向助力器1、液压制动助力器2、动力转向器3、电子制动踏板4和控制器5。
25.该液压转向助力器1通过高压管路与液压制动助力器2相连接；其中，该液压转向助力器1包括动力转向泵11、第一顺序阀12和油槽13；该动力转向泵11的进油口通过液压油管连接至油槽13，出油口通过液压油管连接液压制动助力器2；该第一顺序阀12的进油口通过液压管路连接至该动力转向泵11的出油口，该第一顺序阀12的出油口通过液压管路连接至油槽13。
26.该液压制动助力器2包括液压助力器壳体以及安装于液压助力器壳体内部的应急储能罐21、第二顺序阀22、第一单向阀23、液压制动电磁阀24、液压助力腔25和机械滑阀。
27.该第二顺序阀22的进油口通过液压管路连接应急储能罐21的出油口，该第二顺序阀22的出油口通过液压管路连接至该动力转向泵1的油槽13；该单向阀23的进油口通过液压管路与该液压转向助力器1的动力转向泵11的出油口连接，该单向阀23的出油口通过液压管路与应急储能罐21的出油口连接。
28.该液压制动电磁阀24为一位六通电磁阀且具有两个进油口、一个回油口和三个出油口，该液压制动电磁阀24的电控端设有传感器，该传感器与控制器4电连接；该液压制动电磁阀24的其中一个进油口通过液压油管连接应急储能罐21的出油口，该液压制动电磁阀24的第一个和第二个出油口分别通过液压油管连接液压助力腔25的进油口，该液压制动电磁阀24的第一个出油口与液压助力腔25的进油口之间的液压管路上还连接有第二单向阀241；该第二单向阀241的进油口通过液压油管连接该液压制动电磁阀24的第一个出油口，该第二单向阀241的出油口通过液压管路与液压助力腔25的进油口连接；该液压制动电磁阀24的回油口连接至该液压转向助力器1的油槽13，该液压制动电磁阀24的另一个进油口
通过液压管路连接该液压转向助力器1的动力转向泵11的出油口，该液压制动电磁阀24的第三个出油口通过液压管路连接动力转向器3。当液压制动电磁阀24接到控制器5的开启指令后出油口打开，液压油流向液压助力腔25，回油口被关闭；反之当液压制动电磁阀24接到控制器5的关闭指令后，回油口被打开液压油流向动力转向器3进油口，液压制动电磁阀24的出油口被关闭没有液压油通过。本实用新型电控液压助力制动系统设置不少于一个液压制动电磁阀24，在汽车上可以作为机械阀类控制的液压助力制动系统的辅助系统来使用，也可以作为汽车唯一的制动系统单独使用。
29.该液压助力腔25内部设有液压助力推杆251和液压助力活塞252；该液压助力推杆251一端位于液压助力腔25内部且连接液压助力活塞252，该液压助力推杆251另一端伸出液压助力腔25外侧与液压制动主缸6的前桥制动器的活塞匹配连接。
30.该机械滑阀安装在液压助力器壳体内，机械滑阀的出油口与液压助力腔25相通。
31.该动力转向器3包括动力转向液压油缸31和动力转向电磁阀32；其中，该动力转向液压油缸31为双向液压油缸；该动力转向电磁阀32为二位四通电磁阀，该动力转向电磁阀32的进油口通过液压油管与该液压制动助力器2的液压制动电磁阀24的第三个出油口连接，该动力转向电磁阀32的回油口连接至该液压转向助力器1的油槽13，该动力转向电磁阀32的两个出油口分别通过液压油管与动力转向液压油缸31两端的进油口匹配连接。
32.该电子制动踏板4安装于液压制动电磁阀24一侧，其由刹车踏板41和传感器42组成；该传感器42采用角位移传感器或线性位移传感器；该刹车踏板41的踏板臂通过传动机构与液压制动助力器2的液压助力推杆251相连；由于该液压助力推杆251与液压制动助力器2的液压助力活塞252相连，踩下刹车踏板41时液压助力推杆251推动液压助力活塞252，同时推动机械滑阀，机械滑阀被打开，动力转向泵11的液压油进入液压助力腔25，实施助力制动。刹车踏板41具有空行程，一般不大于10度，在空行程内驾驶员可以轻松踩下刹车踏板41，并且制动滑阀阀芯与液压制动电磁阀24都处于闭合状态。该传感器42利用磁电效应原理（如霍尔元件），可以测量刹车踏板41踩踏转角或传动机构位移量，并转化为电信号（电信号包括电压、电流、电阻或跳变开关信号或开关信号等）后传送给控制器5；该传感器42可以安装在刹车踏板41的支架上，也可以根据需要安装在传动机构的其他位置上，确保与刹车踏板41或整个传动机构的运行状态同步，并且实时检测刹车踏板41与传动机构的运行状态将测得的数据传输给控制器5。
33.该控制器5由逻辑运算电路模块与执行电路模块（开关电源电路）组成；其中，该逻辑运算电路模块的信号输出端与执行电路模块的信号输入端电连接，该逻辑运算电路模块的信号输入端与该电子制动踏板4的传感器42电连接；该执行电路模块的信号输出端与液压制动电磁阀24的控制端电连接。其中，逻辑运算电路模块接收到传感器42发送的电信号，进行逻辑运算做出判断，并给执行电路模块（开关电源电路）指令，由执行电路模块控制液压制动电磁阀24阀门的开关，使汽车在行驶过程中,驾驶人员根据行驶需要踩下刹车踏板41时，与刹车踏板41相连的传感器42输出一个与转角值或位移变化相关电压、电流及电阻信号给控制器5，控制器5根据预先设定的电压、电流、电阻值来控制液压制动电磁阀24的开启时间及开启或闭合；其中，该控制器5的工作方式可采用连续通电、脉冲宽幅调制、频率调制或脉宽——频率混合调制。
34.本实用新型的工作原理：
35.传感器42装在电子制动踏板4的支架上，刹车踏板41的踏板臂通过传动机构与液压助力腔25内的的机械滑阀相连接；当汽车驾驶员在刹车踏板41上加力，当刹车踏板41离开原位且位移超过预设的空行程时，电控液压回路与机械控制的液压回路同时启动工作；其中传感器42将检测到的刹车踏板41的位移量转化为电信号发送给控制器5，控制器5根据预先设定的电压、电流、电阻值对输入信号运算处理后，驱动液压制动电磁阀24开启，动力转向泵11的输出油直接供给液压助力腔25内，实施制动助力。
36.在机械回路中，在制动踏板上加力，踏板通过传动机构液压助力器滑阀换向，动力转向泵11的输出油通过节流阀供给动力转向器3；节流阀使动力转向泵11的油压升高，同时液压助力腔25的卸荷通道关闭，液压助力活塞252在压力油的作用下向外运动，通过液压助力推杆251推动制动总泵的活塞运动，实施制动助力；液压助力活塞252同时提供反馈力给踏板；由于液压助力器的滑阀的特殊结构，节流阀的开度受踏板行程控制，踏板行程加大，节流阀的开度变小，因此动力转向泵11的输出油压随着踏板力的加大而加大，制动总泵的输出油压受踏板力控制，整个系统构成液压伺服制动系统。
37.本实用新型结构设计简单、合理，制动响应速度快，能够有效避免制动滞后现象，提高汽车行驶安全性。