[發明專利]一種電子液壓制動系統的輪缸液壓力控制系統及方法

無效

• 申請號: 201410008401.1
• 申請日: 2014-01-08
• 公開（公告）號: CN103909916A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 熊璐;徐松云;廣學令;余卓平
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B60T13/66
• 分類號: B60T13/66
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術領域

本發明屬于汽車技術領域，涉及制動系統控制技術，尤其是基于機械電子液壓制動系統的輪缸液壓力控制系統及其控制方法。?

背景技術

制動系統是有關汽車安全性能的至關重要的系統，其性能的高低將直接影響整車的行駛安全性能。傳統的制動系統，通常由制動踏板，真空助力器，制動主缸，ESC/ABS，制動輪缸及其相應的管路所組成。整個系統較為為復雜，并且在體積，質量和集成度上處于劣勢。并且，隨著發動機效率的不斷提升，其所能給真空助力器提供的真空度就越來越有限。為了彌補高效發動機所帶來的這一問題，很多車輛采取附加真空泵的方案來增加真空度。然而，這該方案只是一個臨時的解決方案。增加的真空泵不但占用了有限的車輛前艙空間，同時也增加了制動系統的質量和失效風險。這對于車輛和輕量化及安全性是背道而馳的。因此，響應快，功能強大的電子液壓制動系統正越來越受到關注。?

機械電子式電子液壓制動系統通常有制動電機，制動主缸，輪缸壓力控制閥，踏板模擬器，失效備份系統及其相關管路所組成。該系統不同于現在正在逐步量產化的EHB，摒棄了高壓蓄能器以及其相關控制閥系，直接通過制動電機驅動主缸完成系統建壓。較之于EHB，機械電子式電子液壓制動系統避免了采用存在泄漏風險的高壓蓄能器及其相關的控制閥系，從成本和可靠性上更進了一步。此外，作為線控制動（brake?by?wire）的一種，機械電子式電子液壓制動系統結構簡單，可以實現每個輪缸的制動壓力精確控制，除了能實現傳統制動系統的制動防抱死控制，驅動防滑控制，電子制動力分配控制，電子穩定性控制等功能外，還能僅僅通過軟件的編寫完成，緊急制動輔助，制動俯仰控制，制動盤水膜清除，坡道起步輔助等一系列功能。更為重要的是，由于系統的是解耦系統，該系統能夠與再生制動力完美結合，在踏板模擬器的幫助下，實現不改變原有制動感覺為前提的制動能量回收最大化。因此機械電子式電子液壓制動系統的采用和推廣能全方面提升車輛的安全性，經濟性和輕量化，無論是在傳統車輛還是在新能源車輛上都具有廣泛的應用前景。?

國外的一些汽車相關企業已開始了大力投入機械電子式電子液壓制動系統的開發。其中BOSCH公司的iBooster采用蝸輪蝸桿減速機構配合制動電機的形式。日本日立公司的e-Actuator系統則是通過外包型電機及滾珠絲杠實現了機械電子式電子液壓制動系統。此外，德國大陸公司，LSP公司，美國TRW公司也都將機械電子式電子液壓制動系統作為制動系統未來發展的主要方向，并計劃在10年內實現量產。?

由于采用了機械電子式電子液壓制動系統，如果依舊采用原有的ESC或ABS系統，從結構功能和成本上都是冗余的、浪費的。因為，不同于傳統制動系統，機械電子式電子液壓制動系統能同完全與制動踏板解耦，從而實現在不影響踏板感覺的前提下任意控?制主缸壓力。因此，ESC中的轉換閥和高壓閥，ABS和ESC中共有的液壓泵和泄壓閥在機械電子式電子液壓制動系統的輪缸壓力控制中將成為冗余，不再需要。?

為了解決這一冗余問題，有必要開發一種基于機械電子式電子液壓制動系統的輪缸液壓力控制系統及其控制方法。有別與傳統的ABS/ESC，該系統僅通過4個獨立的電磁閥實現對輪缸壓力的任意控制，在保證原有ABS/ESC功能的前提下，節省了成本。?

發明內容

本發明的目的是提供一種基于機械電子式電子液壓制動系統的輪缸液壓力控制系統及其控制方法，以便克服上述所說的傳統輪缸壓力控制系統的缺點。?

一種電子液壓制動系統的輪缸液壓力控制系統，包括：?

四個獨立控制的電磁閥，用于配合電控直線驅動模塊進行獨立精確的各個輪缸的液壓力控制，從而實現ABS/ESC功能；?

制動主缸，用于接收制動電機及其減速器所產生的推力，從而建立相關的液壓制動力；?

電控直線驅動模塊，其與所述制動主缸直接接觸并適于根據來自所述傳感器的信號驅動助力主缸的活塞進行直線運動；?

四個獨立監控四個輪缸液壓力的液壓力傳感器，用于配合電控直線驅動模塊及電磁閥精準控制各個輪缸的液壓力，通過與目標輪缸液壓的對比對增減壓順序與主缸目標液壓力值進行仲裁與設定；?

制動系統控制器，其通過相關傳感器獲取車輛信息和制動系統狀態，獲得四個獨立控制的電磁閥及電控直線驅動模塊的控制信號，并通過控制信號線，發送給四個獨立控制的電磁閥及電控直線驅動模塊。?

進一步，所述電磁閥為通過PWM控制的高速開關電磁閥或通過位置反饋控制的線性電磁閥。?

所述電控直線驅動模塊中的傳動機構包括蝸輪-蝸桿機構、絲杠-螺母機構或齒輪-齒條機構。?