[發明專利]一種模擬踏板感覺可控的線控制動系統

在審

• 申請號: 202010146383.9
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111301378A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 朱冰;靳萬里;趙健;馮浩;卜純研;楊港;張伊晗
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B60T8/40
• 分類號: B60T8/40;B60T7/04;B60T17/22
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙) 22212
• 代理人: 梁紫鉞

本發明涉及一種模擬踏板感覺可控的線控制動系統，具體結構包括制動主缸、主缸驅動裝置、制動輪缸、儲液罐、次級主缸、踏板推桿、踏板感覺模擬器和電控單元ECU，本發明制動系統包括常規制動、主動制動和失效備份三種制動功能，常規制動包括增壓、保壓和減壓三個過程；本發明實現了制動踏板和制動輪缸的解耦，且通過調節換向閥踏板感覺模擬器可以模擬各種復雜的踏板反力，以匹配不同駕駛風格的駕駛員；踏板行程傳感器能夠實現駕駛員制動意圖的辨識；線性調壓閥能夠實現制動輪缸壓力的精確控制。

技術領域

本發明涉及一種線控制動系統，特別涉及一種模擬踏板感覺可控的線控制動系統。

背景技術

汽車的誕生及發展，給人類的日常出行帶來了方便，也使世界經濟更有活力。與此同時，汽車工業的發展也給環境、交通、出行安全、能源等帶來了一些不良影響，因此，“安全、節能、環保”已經成為了當下汽車工業發展的主題，這使得汽車的主動安全技術、新能源技術和智能化技術得到迅猛的發展。其中，制動系統與汽車的行車安全密切相關，一直是人們研發的熱點。

傳統制動系統技術較為成熟，但隨著汽車電動化和智能化技術的發展，傳統制動系統受限于結構和工作原理，難以實現制動系統的人機解耦、主動快速建壓、單輪壓力精確控制等。例如，傳統的真空助力制動系統依靠發動機提供真空源，但電動汽車取消了發動機，傳統制動系統技術就遭到了挑戰。

線控制動系統是線控技術和汽車制動系統結合發展而來的，其實現了踏板力的完全解耦，即取消了制動踏板與制動輪缸的直接連接，駕駛員的制動意圖不再以機械方式而是通過電子方式傳遞給制動系統，這就需要設計踏板感覺模擬器來模擬駕駛員的腳感。

較為典型的線控制動系統主要包括電子液壓制動系統(EHB)和電子機械式制動系統(EMB)。EHB制動系統取消了真空助力器，采用高壓蓄能器作為系統壓力源，結構簡單緊湊、制動踏板與制動輪缸解耦、可單獨控制每個車輪制動力、易于能量回收。但其踏板感覺模擬器大多是被動式的，踏板感覺難以調節，液壓管路復雜，制動效能降低，系統電路失效時難以滿足制動需求。EMB制動系統多采用行星齒輪機構減速增扭，并通過滾珠絲杠機構將轉動轉化為平動，使得制動鉗體夾緊制動盤完成制動。EMB制動系統雖然具有無制動管路、制動效能高等優點，但其成本較高，工作環境溫度高，對可靠性要求過高，難以實現輕量化設計和量產。

發明內容

本發明為解決上述技術問題，提供一種模擬踏板感覺可控的線控制動系統，具體結構包括制動主缸、主缸驅動裝置、制動輪缸、儲液罐、次級主缸、踏板推桿、踏板感覺模擬器和電控單元ECU，其中，所述的制動主缸包括主缸推桿、主缸活塞和主缸回位彈簧，主缸活塞與缸體之間形成主缸液壓腔，主缸回位彈簧設在主缸液壓腔內；主缸驅動裝置與主缸推桿相連，能夠推動主缸活塞在主缸液壓腔內建壓；主缸液壓腔通過管路與制動輪缸相連，制動輪缸通過管路與儲液罐相連；次級主缸內依次裝配有第一活塞和第二活塞，第一活塞、第二活塞和缸體底部之間依次形成第一液壓腔和第二液壓腔，第一液壓腔和第二液壓腔內設有回位彈簧，制動踏板與踏板推桿相連，踏板推桿穿過次級主缸前端與第一活塞相連，次級主缸的第一液壓腔通過管路與踏板感覺模擬器相連，次級主缸的第二液壓腔分別通過設有常閉電磁閥的管路與儲液罐相連，通過設有常開電磁閥的管路與制動輪缸的進液口相連；電控單元ECU分別與常閉電磁閥和常開電磁閥相連，由電控單元ECU控制開關。

主缸液壓腔與制動輪缸之間的管路上設有增壓閥，制動輪缸與儲液罐之間的管路上設有減壓閥；所述的增壓閥為常開型電磁閥，減壓閥為常閉型電磁閥；增壓閥與減壓閥分別與電控單元ECU相連，由電控單元ECU控制開關。

本發明還包括液壓力傳感器和踏板行程傳感器，所述的液壓力傳感器與主缸液壓腔出液口和每個制動輪缸的增壓閥相連，測量主缸液壓腔出液口的液壓力以及各制動輪缸的液壓力；所述的踏板行程傳感器設在踏板推桿上，檢測踏板推桿的位移數據；液壓力傳感器和踏板行程傳感器分別與電控單元ECU相連，并將數據實時傳輸給電控單元ECU。