一种踏板感觉主动模拟式电子液压制动系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于汽车制动技术领域，涉及一种电子液压制动系统。具体表现为通过控 制两个电磁阀开关动作对踏板感觉模拟缸内液压力控制，实现对踏板感觉的主动模拟，同 时通过驱动电机产生相应的液压制动力，并保证系统在失效时仍有一定的制动效能。
【背景技术】
[0002] 20世纪70年代的石油危机和日益严重的环境污染使汽车技术正经历着燃料多元 化、动力电气化等重大技术变革。具有高效节能、低排放或零排放优势的电动汽车重新获得 了生机，并受到世界各国的广泛重视，是国际节能环保汽车发展的主攻方向，世界上许多国 家都开始投入大量资金开发电动汽车。在激励政策的鼓舞下，国内汽车企业纷纷增加对电 动汽车及相关零部件的研发投入，我国电动汽车产业正在进入高速发展的新阶段。由于电 动汽车结构与传统汽车结构差别很大，为实现制动能量回收等功能，很多电动汽车采用了 线控制动技术，包括应用前景广泛的电子液压制动。
[0003] 电子液压制动系统，是指一种制动踏板和液压制动力相断开的制动系统，其通常 由有关的能量提供系统提供制动所需的能量。由于发动机效率的不断提升，其所能提供的 真空度就越来越有限。因此，很多车辆采取附加真空泵的方案来增加真空度。然而，这该方 案只是一个临时的解决方案。由于电子液压制动系统具有响应快，功能强的特点，正越来越 受到关注。
[0004] 日本丰田公司于1997年推出了具有电子制动功能的混合动力轿车Prius。该款 电动车的电液复合制动系统的压力调节机构是通过减压阀及高压蓄能器等电子器件来实 现的，而且在系统中加入了行程模拟器来保证驾驶员的制动感觉，同时配有ABS防抱死装 置，在制动回路中采用了双制动回路，有安全备份制动系统，但该系统比较复杂，且成本比 较高。这款轿车制动的惯性能量能够通过再生制动系统得到回收，回收的能量约能提供汽 车5%~23%的驱动力，从而能够提高轿车10%左右的燃油经济性。然而由于高压蓄能器的 泄漏及安全性等问题，使其在2010年左右进行了多次召回。
[0005] 博世公司在1998年就申请了基于ESP硬件的混合动力汽车电液复合电子制动系 统的相关专利，主要的工作原理是利用ESP液压调节单元对再生制动系统进行压力协调控 制。2009年博世推出了他的RBS复合制动系统，2012年推出了 ESP hev和HAS hev (CRBS)。 此外，博世公司还与丰田、福特等公司合作，为其相关的混合动力产品配备具有电子稳定性 功能的再生制动系统。大陆公司也在这方面推出了自己的产品MK25E5,并成功装备到了 Golf混合动力版上。
[0006] 2002年福特汽车公司的Focus FCV制动系统采用了制动踏板与制动系统非机械 方式连接的线控制动。在1999年法兰克福车展上，Bosch公司展出了被认为是电子机械制 动系统（EMB)前身的电子液压制动系统（EHB)。此后，Bosch和Daimler-Chrysler公司开 始研宄用于商业的EHB系统。摩托罗拉公司进行了嵌入式软件方面的研宄。目前已有一些 厂商将EHB系统应用于汽车的批量生产中，如2004奔驰CLK敞篷版、SL500等。 此外，日立，TRW以及本田等公司还进行了对于新型制动电机配合减速器的方案的研 宄，但该技术距离具体市场化还有一定的距离。各公司暂时还都没有具体产品上市。
[0007] 通过对电子制动系统国内外研宄现状的调查发现，如今，绝大多数的电子制动系 统普遍采用被动式踏板感觉模拟装置，存在踏板感觉不易调节，模拟效果不理想的缺点，且 失效保护模式需要复杂的失效保护机构，结构较为复杂，增高了故障率，增加了成本。此外， 这些系统在正常工作的工况下通常要驱动多个电磁阀。这对于电源来说也是一个较大的负 担，通常有200-300W的功率，这对于节能环保也是不利的。
[0008] 为了解决这些缺点，开发了一种电子液压制动系统。简化了系统结构的同时节约 了能源，减轻了电源的负荷。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是提供一种电子液压制动系统，以便克服上述所说电子液压制动系 统的缺点。
[0010] 根据本发明的一个方面，提供了一种用于车辆的踏板感觉主动模拟式电子液压制 动系统，包括：制动踏板，与踏板感觉模拟缸连接；储液罐，通过电磁阀与踏板感觉模拟缸 连接，储存或补充储液罐中制动液；踏板感觉模拟缸，包括活塞、缸体和回位弹簧，用于向驾 驶员提供踏板感觉；电子控制单元(也可称为ECU)，用于接收传感器信号、计算并发出控制 指令，通过导线连接至各传感器与电磁阀；电控直线驱动模块，其与所述制动主缸直接接触 并根据来自所述传感器的信号驱动制动主缸的活塞进行直线运动；制动主缸，与制动轮缸 通过制动管路连接，起到建立液压力的作用；电磁阀，用于打开和关闭与所述制动主缸及踏 板感觉模拟缸所连接的液压管路，从而实现主动模拟踏板感觉，并保证在失效情况下具有 制动效能。
[0011] 在上述方案基础上，所述制动主缸，与踏板感觉模拟缸和制动轮缸通过三通以及 液压管路连接。
[0012] 所述一个电磁阀连接在所述踏板感觉模拟缸缸体和储液罐之间，为常闭阀；所述 另一个电磁阀连接在踏板感觉模拟缸缸体和所述的三通之间，为常开阀。
[0013] 位于所述制动主缸和所述三通之间所连接管路上的电磁阀为切换式电磁阀，为常 闭阀。
[0014] 优选地，与踏板感觉模拟缸连接的电磁阀为线性电磁阀。
[0015] 优选地，ECU通过控制与踏板感觉模拟缸缸体连接的两个电磁阀的开关动作实现 模拟缸内压力的控制，从而实现踏板感觉的主动控制。
[0016] 所述电控直线驱动模块与所述制动主缸活塞固联，推动活塞做直线往复运动。所 述电控直线驱动模块可以包括旋转电机和适于将旋转电机的旋转运动转换为直线运动的 传动机构；所述电控直线驱动模块可以包括适于驱动制动主缸的活塞直线运动的直线电 机；所述电控直线驱动模块也可以包括适于驱动制动主缸的活塞直线运动的电控液压单 J Ll 〇
[0017] 本发明的制动系统的集成度和功能显著增强，简化了系统结构，可主动控制踏板 感觉，同时在系统失效时保证行车安全。
[0018] 从以上描述中显而易见，与现有电子液压制动系统相比，本发明踏板感觉主动模 拟式电子液压制动系统具有如下优点： 1.本发明的结构简单易行，应用模块均可借鉴成熟设计，可以应用于各类新能源车辆 的制动系统。
[0019] 2.能够主动模拟踏板感觉，模拟效果好，可以根据驾驶员喜好进行调节。
[0020] 3.结构简单，需要电磁阀数量少，成本较低且环保。
[0021] 4.通过ECU控制电磁阀的开关动作实现踏板感觉模拟缸液压力控制，控制方法较 简单。
[0022] 5.自动驾驶的车辆要求能够在没有驾驶员踏板力的情况下制动，此时所述电控 ECU根据接收的信号对电控直线运动模块的电机进行调节，产生液压制动力，满足自动驾驶 的制动要求。
[0023] 6.本发明能够通过驾驶员的踏板位移信息建压，实现了踏板感觉的主动模拟，可 以正确反映驾驶员的制动意图，满足自动驾驶车辆的制动要求，并能实现最大化制动能量 回收，控制精确、响应速度快。
【附图说明】
[0024] 图1为本发明结构示意图。
[0025] 1 制动踏板； 2 推杆； 3 活塞一； 4--电磁阀一； 5--电磁阀二； 6 回位弹費一； 7 踏板感觉模拟缸缸体； 8--储液??? ; 9--电子控制单兀； 10--电磁阀二； 11-回位弹費二； 12 制动主缸； 13 电机； 14--活塞二； 15--斜齿轮减速机构； 16 踏板力传感器；17 踏板位移传感器； 18 液压力传感器；19 制动轮缸。
【具体实施方式】
[0026] 下面，请参阅说明书附图，对本发明进一步说