一种加速轮缸泄压的制动液压力控制系统的制作方法

本实用新型涉及汽车制动技术领域，尤其是涉及一种加速轮缸泄压的制动液压力控制系统。

背景技术：

由于能源匮乏与环境破坏等问题，电动汽车成为汽车工业未来发展的主要方向。为了提高能源利用率、节约资源、保护环境，各国的汽车工业都在大力研发电动汽车。随着智能化要求的提高，以及交通事故、交通拥堵等问题需要解决，福特、通用等多家汽车企业进行自动驾驶车辆的研究，自动驾驶技术发展迅速。制动系统作为汽车安全性能中一个至关重要的系统越来越受到重视。

作为一种较为新型的电控制动系统，EHB(electro hydraulic brake system，电子液压制动系统)发展时间较短，但发展前景广阔，各大汽车零部件厂商和研究机构都在积极开发这一系统。1994年Analog公司利用Saber仿真模拟的方法开发出一套电控液压制动系统的控制系统；2001年，在法兰克福车展上，Bosch公司展出研发的电子液压制动系统，配备在Benz公司第5代双门跑车SL500上，此后，Bosch和Daimler Chrysler公司开始研究用于商业的EHB系统，并在2002年将其装配在Mercedes E级车上；2002年，福特汽车公司的Focus FCV制动系统采用德国大陆公司开发的EHB系统；2003年，Continental Teves也开始了其EHB计划，试装在大众公司的一些概念车上。现有的EHB系统可以分为两类——以液压泵、高压蓄能器为动力源的P-EHB和以电机、减速传动机构为动力源的I-EHB。P-EHB由于高压蓄能器有泄漏的风险，因此现阶段研究的重点在于I-EHB。

汽车防抱死制动系统(Anti-lock braking system，ABS)是国家十五规划中重点发展的汽车电子产品，它的主要作用是在汽车紧急制动时，防止车轮抱死，提高汽车紧急制动的稳定性和方向可控性，缩短制动距离，延长轮胎使用寿命。ABS技术不断发展成熟，控制精度、控制功能不断完善。现在发达国家已广泛采用ABS技术，ABS装置已成为汽车的必要装备。北美和西欧的各类客车和轻型货车ABS的装备率已达90％以上，轿车ABS的装备率在60％左右。运送危险品的货车ABS装备率为100％。

现有的汽车制动系统元器件较多、成本较高，且轮缸减压速度较慢，因结构复杂，在实现制动防抱死功能时的控制较差。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种加速轮缸泄压的制动液压力控制系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种加速轮缸泄压的制动液压力控制系统，包括制动控制模块及与制动控制模块连接的制动管路，所述的制动控制模块包括制动主缸，所述的制动管路包括前轮支路与后轮支路，所述的前轮支路包括左前轮轮缸支路、右前轮轮缸支路，所述的后轮支路包括左后轮轮缸支路、右后轮轮缸支路，所述的右前轮轮缸支路与左后轮轮缸支路组成A路，所述的左前轮轮缸支路与右后轮轮缸支路组成B路，A路与B路呈X型设置；

当后轮支路采用制动主缸减压时，左前轮轮缸支路、右前轮轮缸支路之间设有减压回路，当前轮支路采用制动主缸减压时，左后轮轮缸支路、右后轮轮缸支路之间设有减压回路。

优选地，减压回路的一端与制动主缸连接，另一端与右前轮轮缸支路、左前轮轮缸支路或右后轮轮缸支路、左后轮轮缸支路分别连接，所述的减压回路包括低压蓄能器和电磁阀。

优选地，所述的减压回路包括低压蓄能器、第三常闭电磁阀和第一液压力传感器，所述的第三常闭电磁阀的一端与制动主缸连接，另一端与第一液压力传感器连接，低压蓄能器、第一液压力传感器分别与右前轮轮缸支路、左前轮轮缸支路连接或分别与右后轮轮缸支路、左后轮轮缸支路连接。

优选地，所述的左前轮轮缸支路包括左前轮轮缸、第四轮缸液压力传感器、第四常开电磁阀、第二主缸液压力传感器，所述的左前轮轮缸与第四轮缸液压力传感器、第四常开电磁阀、第二主缸液压力传感器依次连接后接入制动主缸中，当后轮支路采用制动主缸减压时，所述的左前轮轮缸通过第二常闭电磁阀与减压回路连接。

优选地，所述的右前轮轮缸支路包括右前轮轮缸、第二轮缸液压力传感器、第二常开电磁阀，所述的右前轮轮缸与第二轮缸液压力传感器、第二常开电磁阀依次连接后接入制动主缸中，当后轮支路采用制动主缸减压时，所述的右前轮轮缸通过第一常闭电磁阀与减压回路连接。

优选地，所述的左后轮轮缸支路包括左后轮轮缸、第一轮缸液压力传感器、第一常开电磁阀、第一主缸液压力传感器，所述的左后轮轮缸与第一轮缸液压力传感器、第一常开电磁阀、第一主缸液压力传感器依次连接后接入制动主缸中，当前轮支路采用制动主缸减压时，所述的左后轮轮缸通过第四常闭电磁阀与减压回路连接。

优选地，所述的右后轮轮缸支路包括右后轮轮缸、第三轮缸液压力传感器、第三常开电磁阀，所述的右后轮轮缸、第三轮缸液压力传感器、第三常开电磁阀依次连接后接入制动主缸中，当前轮支路采用制动主缸减压时，所述的右后轮轮缸通过第五常闭电磁阀与减压回路连接。

优选地，所述的制动控制模块还包括电子控制单元、电机、减速传动机构、制动踏板，所述的电子控制单元与电机连接，所述的电机与减速传动机构连接，所述的制动主缸分别与减速传动机构、制动管路连接，所述的减速传动机构包括蜗杆、与蜗杆连接的蜗轮、与蜗轮同轴设置的齿轮及与齿轮连接的齿条，所述的蜗杆与电机连接，所述的齿条与制动主缸连接，所述的制动踏板与制动主缸之间通过踏板位移传感器、踏板模拟及解耦单元依次连接。

优选地，所述的踏板模拟及解耦单元为设于制动踏板外部、用于提供反作用力的弹性元件。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

一、本实用新型系统在前轮支路或后轮支路设有减压回路，该减压回路设有低压蓄能器、常闭电磁阀和液压力传感器，可降低前轮或后轮的电磁阀的工作压力，辅助前轮轮缸或后轮轮缸快速减压，并使得低压回路的液压力稳定，进而实现制动防抱死功能，结构精简，安全可靠，成本低，能够取得良好的控制效果；

二、本实用新型系统的制动管路采用X型布置，即右前轮支路与左后轮支路为一路，左前轮支路与右后轮支路为另一路，该结构下轮缸增压依靠制动主缸通过原回路实现增压，前轮轮缸或后轮轮缸减压依靠制动主缸通过原回路和有低压蓄能器的减压回路共同实现减压，加快减压速度且更加灵活。

附图说明

图1为前轮轮缸利用减压回路减压时加速轮缸泄压的制动液压力控制系统的结构示意图；

图2为后轮轮缸利用减压回路减压时加速轮缸泄压的制动液压力控制系统的结构示意图；

图中标号所示：

1、电子控制单元，2、蓄电池，3、DC/AC转换器，4、电机，5、减速传动机构，6、储液罐，7、制动踏板，8、踏板位移传感器，9、踏板模拟及解耦单元，10、制动主缸，11、第一主缸液压力传感器，12、第二主缸液压力传感器，13、第一常开电磁阀，14、第二常开电磁阀，15、第三常开电磁阀，16、第四常开电磁阀，17、第一常闭电磁阀，18、第二常闭电磁阀，19、第一轮缸液压力传感器，20、第二轮缸液压力传感器，21、第三轮缸液压力传感器，22、第四轮缸液压力传感器，23、左后轮轮缸，24、右前轮轮缸，25、右后轮轮缸，26、左前轮轮缸，27、低压蓄能器，28、第三常闭电磁阀，29、第一液压力传感器，30、第四常闭电磁阀，31、第五常闭电磁阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

本实用新型涉及一种加速轮缸泄压的制动液压力控制系统，如图1所示，包括电子控制单元1(Electronic Control Unit，ECU)、蓄电池2、DC/AC转换器3、电机4、减速传动机构5、储液罐6、制动踏板7、踏板模拟及解耦单元9、制动主缸10、电磁阀、低压蓄能器27、第一液压力传感器29和前轮轮缸和后轮轮缸。

电子控制单元1控制各个电磁阀及液压力传感器。电子控制单元1与DC/AC转换器3连接，DC/AC转换器3与电机4连接，电机4与减速传动机构5连接。减速传动机构5包括与电机4连接的蜗杆及与蜗杆连接的蜗轮、与蜗轮同轴设置的齿轮及与齿轮连接的齿条。齿条与制动主缸10连接，制动主缸10包括缸体、活塞、推杆、前腔、后腔。制动主缸10的推杆与踏板模拟及解耦单元9连接，踏板模拟及解耦单元9与制动踏板7连接，制动踏板7与踏板位移传感器8、电子控制单元1分别连接。

制动主缸10的前、后腔与制动管路连接。制动管路包括左后轮轮缸支路、右前轮轮缸支路、右后轮轮缸支路、左前轮轮缸支路、减压回路、多个轮缸控制电磁阀和轮缸液压力传感器。制动管路呈X型布置，即右前轮轮缸支路与左后轮轮缸支路为一路，左前轮轮缸支路与右后轮轮缸支路为另一路。

减压回路的一端与制动主缸10连接，另一端与右前轮轮缸支路、左前轮轮缸支路或右后轮轮缸支路、左后轮轮缸支路分别连接，减压回路包括低压蓄能器27、第三常闭电磁阀28和第一液压力传感器29，第三常闭电磁阀28的一端与制动主缸10连接，另一端与第一液压力传感器29连接，低压蓄能器27、第一液压力传感器29分别与右前轮轮缸支路、左前轮轮缸支路连接或分别与右后轮轮缸支路、左后轮轮缸支路连接。

左后轮轮缸(RL)23与第一轮缸液压力传感器19、第一常开电磁阀13、第一主缸液压力传感器11依次连接后接入制动主缸10中。右前轮轮缸(FR)24与第二轮缸液压力传感器20、第二常开电磁阀14、第一主缸液压力传感器11依次连接后接入制动主缸10中。右后轮轮缸(RR)25与第三轮缸液压力传感器21、第三常开电磁阀15、第二主缸液压力传感器12依次连接后接入制动主缸10中。左前轮轮缸(FL)26与第四轮缸液压力传感器22、第四常开电磁阀16、第二主缸液压力传感器12依次连接后接入制动主缸10中。

如图1所示，当前轮轮缸利用减压回路减压、后轮轮缸使用制动主缸10进行减压时，右前轮轮缸24与第一常闭电磁阀17、低压蓄能器27、第一液压力传感器29、第三常闭电磁阀28依次连接后接入制动主缸10中。左前轮轮缸26与第四轮缸液压力传感器22、第二常闭电磁阀18、第一液压力传感器29、第三常闭电磁阀28连接后接入制动主缸10中。

如图2所示，当后轮轮缸利用减压回路减压、前轮轮缸使用制动主缸10进行减压时，左后轮轮缸23与第四常闭电磁阀30、低压蓄能器27、第一液压力传感器29、第三常闭电磁阀28依次连接后接入制动主缸10中。右后轮轮缸25与第五常闭电磁阀31、第一液压力传感器29、第三常闭电磁阀28连接后接入制动主缸10中。

储液罐6与制动主缸10的进油孔连接。

本实用新型系统有三个工作模式，分别为：常规制动模式、ABS/ESC工作模式和复合减压模式。电子控制单元1根据车载信息判断使用哪种工作模式，并且控制相应电磁阀来切换不同的模式。

(1)常规制动模式

该模式下，图1与图2的制动原理相同，即：电子控制单元1获得车载信息，发出控制指令至电机4，电机4带动减速传动机构5运动，减速传动机构5推动制动主缸10的推杆，使制动主缸10建压。第一常开电磁阀13、第二常开电磁阀14、第三常开电磁阀15、第四常开电磁阀16断电打开；第一常闭电磁阀17、第二常闭电磁阀18、第三常闭电磁阀28断电关闭，此时制动主缸10输出的液压力传递至各轮缸，使得轮缸液压力上升。若需要调节液压力的速率，可控制PWM波占空比控制各个电磁阀的开度。根据对应轮缸液压力传感器的数据，当前轴或后轴达到需求制动力时，对应常开电磁阀上电关闭，使得轮缸保压。

(2)ABS/ESC工作模式

在制动过程中，电子控制单元1根据车轮滑移率计算各轮缸是否需要减压。

当前轮轮缸利用减压回路减压时：

(2-1)若前轮需要减压，则第一常开电磁阀13、第二常开电磁阀14、第三常开电磁阀15、第四常开电磁阀16上电关闭，使得左后轮轮缸23、右后轮轮缸25右前轮轮缸24、左前轮轮缸26保压，电子控制单元1驱动电机4倒转使制动主缸10的液压力下降，随后判断制动主缸10液压力满足对应轮缸液压力需求时，第一常闭电磁阀17、第二常闭电磁阀18上电打开，右前轮轮缸24、左前轮轮缸26液压力快速下降，当液压力下降到需求值后，立刻使第一常闭电磁阀17、第二常闭电磁阀18断电关闭，使第二常开电磁阀14、第四常开电磁阀16上电关闭，使得右前轮轮缸24、左前轮轮缸26保压，直至轮缸液压力再次不足时，使第二常开电磁阀14、第四常开电磁阀16断电打开，进而使制动主缸10对其增压。

(2-2)若后轮需要减压，则使第二常开电磁阀14、第四常开电磁阀16上电关闭，电子控制单元1驱动电机4倒转使得制动主缸10的压力下降，由此降低左后轮轮缸23、右后轮轮缸25的液压力。当液压力下降至需求值时，第一常开电磁阀13、第三常开电磁阀15上电关闭，同时电子控制单元1控制电机4正转，制动主缸10再次建立一定压力。

(2-3)

电子控制单元1判断ABS/ESC工作模式是否结束，若没有结束则重复上述两个步骤，各后轮与各前轮轮缸的液压力的控制基本独立，仅当左后轮轮缸23、右后轮轮缸25需要减压，而右前轮轮缸24、左前轮轮缸26需要增压时，优先使第二常开电磁阀14、第四常开电磁阀16上电关闭，使得右前轮轮缸24、左前轮轮缸26保压，再使得制动主缸10液压力降低使左后轮轮缸23、右后轮轮缸25液压力下降；当左后轮轮缸23、右后轮轮缸25液压力下降至需求值时，第一常开电磁阀13、第三常开电磁阀15上电关闭，同时电子控制单元1控制电机4正转，制动主缸10再次建立一定压力；当液压力上升至右前轮轮缸24、左前轮轮缸26的压力需求值时，第二常开电磁阀14、第四常开电磁阀16断电打开，使制动主缸10对其增压。

当后轮轮缸利用减压回路减压时，如图2所示，本系统的ABS/ESC工作模式与前轮轮缸利用减压回路情况的结构相同，且原理相同。

(3)前轮复合减压模式

当前轮轮缸利用减压回路减压时：

当第一液压力传感器29回馈数据显示低压蓄能器储存过多制动液导致前轮减压速率过低时，前轮采用复合减压模式。此时第二常开电磁阀14、第四常开电磁阀16断电打开，第一常闭电磁阀17、第二常闭电磁阀18上电打开，电子控制单元1驱动电机4倒转使得制动主缸10减压，由此辅助右前轮轮缸24、左前轮轮缸26减压，当液压力下降到需求值时，第二常开电磁阀14、第四常开电磁阀16上电关闭，第一常闭电磁阀17、第二常闭电磁阀18断电关闭，电子控制单元1依旧控制电机4倒转使得制动主缸10进一步减压，当制动主缸10压力小于减压回路压力时，第三常闭电磁阀28上电打开，帮助低压蓄能器27排空制动液，恢复减压速率。

本实用新型的基本控制规则表如表1所示。

当后轮轮缸利用减压回路减压时，如图2所示，本系统的后轮复合减压模式与前轮轮缸利用减压回路情况的前轮复合减压模式的原理相同，此处不再赘述。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。