CN118907040A - 一种集成式液压制动系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种集成式液压制动系统及车辆，应用于液压制动技术领域，系统包括：控制器、制动踏板、机械推杆、行程传感器、储液罐、人力缸、人力缸隔离阀、设置在人力缸内的模拟器、人力缸压力传感器、电机、伺服缸、伺服缸压力传感器、伺服缸隔离阀、4个增压电磁阀和4个减压电磁阀；人力缸一端与储液罐连通，另一端与人力缸隔离阀连通，人力缸隔离阀与增压电磁阀连通，每一增压电磁阀与一减压电磁阀连通形成电磁阀通路，每一减压电磁阀与储液罐连通；每一电磁阀通路的增压电磁阀与减压电磁阀之间连接一轮边制动器；四个电磁阀通路形成X型或H型的两个液压回路；每个液压回路包括两个并联的电磁阀通路。可避免踩不动制动踏板的隐患。

Description

一种集成式液压制动系统及车辆

技术领域

本申请涉及液压制动技术领域，尤其涉及一种集成式液压制动系统及车辆。

背景技术

针对车辆中的液压制动系统，当驾驶员踩下制动踏板时，制动踏板的信号会传递到人力缸(即主缸)中，使人力缸内的活塞受到压力，产生液压。这些液压通过油管传输至制动器，通过产生摩擦力使车轮减速或停止转动。

模拟器是一种力值的反馈，它可以在车辆行驶过程中模拟刹车的制动力反馈，使驾驶员具有充足的制动信心。通过使用模拟器，驾驶员可以更加灵活地控制车辆的制动感。然而，当模拟缸隔离阀异常控制或驾驶员快速踩制动踏板时，导致模拟缸隔离阀关闭，产生踩不动制动踏板的隐患。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种集成式液压制动系统及车辆。

根据本申请的第一方面，提供了一种集成式液压制动系统，包括：控制器、制动踏板、机械推杆、行程传感器、储液罐、人力缸、人力缸隔离阀、设置在所述人力缸内的模拟器、人力缸压力传感器、电机、伺服缸、伺服缸压力传感器、伺服缸隔离阀、4个增压电磁阀和4个减压电磁阀；

所述人力缸一端与所述储液罐连通，另一端与所述人力缸隔离阀连通，所述人力缸隔离阀与所述增压电磁阀连通，每一增压电磁阀与一减压电磁阀连通形成电磁阀通路，每一减压电磁阀与所述储液罐连通；每一电磁阀通路的增压电磁阀与减压电磁阀之间连接一轮边制动器；四个电磁阀通路形成X型或H型的两个液压回路；每个液压回路包括两个并联的电磁阀通路；

所述伺服缸的一端与所述储液罐连通，另一端与所述伺服缸隔离阀连通，所述伺服缸隔离阀与所述增压电磁阀连通；

所述控制器，用于在正常制动模式下，控制所述人力缸隔离阀关闭，控制所述伺服缸隔离阀打开，以通过所述伺服缸建压，并通过所述伺服缸隔离阀将所述伺服缸中的液压传递至车轮；以及，

在备份制动模式下，控制所述人力缸隔离阀打开，控制所述N个伺服缸隔离阀关闭，以使所述制动踏板被踩踏时，将所述人力缸内的液压通过所述人力缸隔离阀传递至车轮；以及，

在自检模式下，控制所述人力缸隔离阀关闭，控制所述伺服缸隔离阀打开，以通过所述伺服缸建压，并通过所述伺服缸压力传感器确认内部油路是否泄漏，以及在所述制动踏板被踩踏时，通过所述人力缸压力传感器检测内部的压力数据，并根据所述压力数据确认所述液压腔是否密封。

可选地，所述人力缸内包含1个液压腔，所述人力缸隔离阀的数量为1个；所述伺服缸隔离阀的数量为2个；

1个人力缸隔离阀与所述4个增压电磁阀连通，或者，1个人力缸隔离阀与所述4个增压电磁阀中位于同一液压回路中的2个增压电磁阀连通；

每个伺服缸隔离阀与一液压回路中的2个增压电磁阀连通。

可选地，所述人力缸内包含1个液压腔，所述人力缸隔离阀的数量为1个；所述伺服缸隔离阀的数量为1个；

1个人力缸隔离阀与所述4个增压电磁阀连通，或者，1个人力缸隔离阀与所述4个增压电磁阀中位于同一液压回路中的2个增压电磁阀连通；

1个伺服缸隔离阀与所述4个增压电磁阀连通，或者，1个伺服缸隔离阀与所述4个增压电磁阀中位于同一液压回路中的2个增压电磁阀连通。

可选地，所述人力缸内包含2个液压腔，所述人力缸隔离阀的数量为2个；每一液压腔的一端与所述储液罐连通，另一端与一人力缸隔离阀连通；所述伺服缸隔离阀的数量为1个；

每个人力缸隔离阀与一液压回路中的2个增压电磁阀连通；

1个伺服缸隔离阀与所述4个增压电磁阀连通，或者，1个伺服缸隔离阀与所述4个增压电磁阀中位于同一液压回路中的2个增压电磁阀连通。

可选地，所述人力缸内包含2个液压腔，所述人力缸隔离阀的数量为2个；每一液压腔的一端与所述储液罐连通，另一端与一人力缸隔离阀连通；所述伺服缸隔离阀的数量为2个；

每个人力缸隔离阀与一液压回路中的2个增压电磁阀连通；

每个伺服缸隔离阀与一液压回路中的2个增压电磁阀连通。

根据本申请的第二方面，提供了一种车辆，包括第一方面所述的集成式液压制动系统。

本申请实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

通过将模拟器布置在人力缸内部，并取消模拟缸隔离阀，可直接反馈踏板力，防止模拟缸隔离阀异常控制或驾驶员快速踩制动踏板时，导致模拟缸隔离阀关闭，产生顶脚踩不动制动踏板的隐患。将人力缸与模拟器直接串联，可以节省布置结构和空间成本。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中集成式液压制动系统的一种结构示意图；

图2为本申请实施例中集成式液压制动系统的又一种结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面将对本申请的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但本申请还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。

本申请实施例提供了一种集成式液压制动系统，包括：控制器、制动踏板、机械推杆、行程传感器、储液罐、人力缸、人力缸隔离阀、设置在人力缸内的模拟器、人力缸压力传感器、电机、伺服缸、伺服缸压力传感器、伺服缸隔离阀、4个增压电磁阀和4个减压电磁阀；

人力缸一端与储液罐连通，另一端与人力缸隔离阀连通，人力缸隔离阀与增压电磁阀连通，每一增压电磁阀与一减压电磁阀连通形成电磁阀通路，每一减压电磁阀与储液罐连通；每一电磁阀通路的增压电磁阀与减压电磁阀之间连接一轮边制动器；四个电磁阀通路形成X型或H型的两个液压回路；每个液压回路包括两个并联的电磁阀通路；

伺服缸的一端与储液罐连通，另一端与伺服缸隔离阀连通，伺服缸隔离阀与增压电磁阀连通；

控制器，用于在正常制动模式下，控制人力缸隔离阀关闭，控制伺服缸隔离阀打开，以通过伺服缸建压，并通过伺服缸隔离阀将伺服缸中的液压传递至车轮；以及，

在备份制动模式下，控制人力缸隔离阀打开，控制N个伺服缸隔离阀关闭，以使制动踏板被踩踏时，将人力缸内的液压通过人力缸隔离阀传递至车轮；以及，

在自检模式下，控制人力缸隔离阀关闭，控制伺服缸隔离阀打开，以通过伺服缸建压，并通过伺服缸压力传感器确认内部油路是否泄漏，如果存在泄漏，点灯报故障，提醒驾驶员。在制动踏板被踩踏时，通过人力缸压力传感器检测内部的压力数据，并根据压力数据确认液压腔是否密封。如果存在压力值，证明此腔密封，否则，点灯告诉驾驶员存在故障，但由于伺服缸正常，因此不影响制动性能及安全。

本申请实施例的集成式液压制动系统，通过将模拟器布置在人力缸内部，并取消模拟缸隔离阀，可直接反馈踏板力，防止模拟缸隔离阀异常控制或驾驶员快速踩制动踏板时，导致模拟缸隔离阀关闭，产生顶脚踩不动制动踏板的隐患。在自检模式下，可以关闭人力缸隔离阀检测建压端压力，通过伺服缸压力传感器确认内部油路是否泄漏，以确定产品安全性。同时，人力缸作为备份模式，当驾驶员踩下制动踏板时，人力缸内部产生压力，人力缸压力传感器可检测压力值，也可检测人力缸部分是否泄漏。人力缸自检与伺服缸自检逻辑分开，可以准确检测整个系统是否泄漏。由于取消了单向阀节流孔结构，减少了控制逻辑，因此可以节省布置空间和成本。由于电磁阀孔小，有节流作用，影响制动液流速，增加制动时间，影响制动安全，因此，避免电磁阀油路内再布置电磁阀，从而不影响制动安全和性能。

可选地，人力缸内包含1个液压腔，人力缸隔离阀的数量为1个；伺服缸隔离阀的数量为1个。1个人力缸隔离阀与4个增压电磁阀连通，或者，1个人力缸隔离阀与4个增压电磁阀中位于同一液压回路中的2个增压电磁阀连通。即，人力缸可以通过1个人力缸隔离阀给2个或者4个车轮建压。1个伺服缸隔离阀与4个增压电磁阀连通，或者，1个伺服缸隔离阀与4个增压电磁阀中位于同一液压回路中的2个增压电磁阀连通。即，伺服缸可以通过1个伺服缸隔离阀给2个或者4个车轮建压。

可选地，人力缸内包含2个液压腔，人力缸隔离阀的数量为2个；每一液压腔的一端与储液罐连通，另一端与一人力缸隔离阀连通；伺服缸隔离阀的数量为1个。每个人力缸隔离阀与一液压回路中的2个增压电磁阀连通；即，人力缸可通过2个人力缸隔离阀给2条液压回路的4个车轮建压。1个伺服缸隔离阀与4个增压电磁阀连通，或者，1个伺服缸隔离阀与4个增压电磁阀中位于同一液压回路中的2个增压电磁阀连通。即，伺服缸可以通过1个伺服缸隔离阀给2个或者4个车轮建压。

相关技术中，人力缸和伺服缸分别对应一个主控电磁阀，分别为主缸电磁阀和伺服缸电磁阀，解耦隔离阀为借用共用阀，正常制动模式时，伺服缸电磁阀为主要流道孔，出现故障时无法助力，同时需要很大的流道孔，保证通流能力，防止节流，影响建压时间。通过解耦隔离阀作为分支路的电磁阀开路，影响二次的通流能力，上下两路的建压波动较大，一致性不可控，影响整车使用性能以及制动性能。在建压单元单路失效的情况下，只能进入备份制动模式，再进行二次判断。同时备份制动模式的单路失效情况，依靠人踩的力的大小决定制动性能，制动性能很差，影响安全隐患及制动距离。

为了解决上述技术问题，人力缸内可以包含1个液压腔，人力缸隔离阀的数量为1个；伺服缸隔离阀的数量可以为2个。1个人力缸隔离阀与4个增压电磁阀连通，或者，1个人力缸隔离阀与4个增压电磁阀中位于同一液压回路中的2个增压电磁阀连通。即，人力缸可以通过1个人力缸隔离阀给2个或者4个车轮建压。每个伺服缸隔离阀与一液压回路中的2个增压电磁阀连通。伺服缸可通过2个伺服缸隔离阀给2条液压回路的4个车轮建压。

参见图1，图1为本申请实施例中集成式液压制动系统的一种结构示意图。包括：控制器(图1中未示出)、制动踏板101、机械推杆102、行程传感器103、储液罐104、人力缸105、人力缸隔离阀111、设置在人力缸内的模拟器107、人力缸压力传感器106、电机108、伺服缸109、伺服缸压力传感器110、伺服缸隔离阀112、伺服缸隔离阀113、4个增压电磁阀(增压电磁阀114、增压电磁阀115、增压电磁阀116、增压电磁阀117)和4个减压电磁阀(减压电磁阀118、减压电磁阀119、减压电磁阀120、减压电磁阀121)。图1中标识的FL、FR、RL、RR分别表示四个轮边制动器。可以看出，1个人力缸隔离阀111与4个增压电磁阀连通。伺服缸隔离阀112与增压电磁阀114、增压电磁阀115连通，伺服缸隔离阀113与增压电磁阀116、增压电磁阀117连通。

参见图2，图2为本申请实施例中集成式液压制动系统的又一种结构示意图。包括：控制器(图2中未示出)、制动踏板101、机械推杆102、行程传感器103、储液罐104、人力缸105、人力缸隔离阀111、设置在人力缸内的模拟器107、人力缸压力传感器106、电机108、伺服缸109、伺服缸压力传感器110、伺服缸隔离阀112、伺服缸隔离阀113、4个增压电磁阀(增压电磁阀114、增压电磁阀115、增压电磁阀116、增压电磁阀117)和4个减压电磁阀(减压电磁阀118、减压电磁阀119、减压电磁阀120、减压电磁阀121)。图2中标识的FL、FR、RL、RR分别表示四个轮边制动器。可以看出，1个人力缸隔离阀111与4个增压电磁阀中位于同一液压回路中的2个增压电磁阀(增压电磁阀114、增压电磁阀115)连通。伺服缸隔离阀112与增压电磁阀114、增压电磁阀115连通，伺服缸隔离阀113与增压电磁阀116、增压电磁阀117连通。

伺服缸作为主要的建压单元，保证助力模式下的性能和制动性能，采用双路阀(即伺服缸隔离阀112和伺服缸隔离阀113)控制，在单路失效时，仍然采用电机助力模式，电机有更大的推力作用，远远大于人踩力，更安全的制动响应速度和制动距离，从而保证整车安全。同时双路阀可以避免对油路的节流效果，保证X型或H型两路不存在很大的压力波动，性能更优。

可选地，人力缸内还可以包含2个液压腔，人力缸隔离阀的数量为2个；每一液压腔的一端与储液罐连通，另一端与一人力缸隔离阀连通；伺服缸隔离阀的数量还可以为2个。每个人力缸隔离阀与一液压回路中的2个增压电磁阀连通；即，人力缸可通过2个人力缸隔离阀给2条液压回路的4个车轮建压。每个伺服缸隔离阀与一液压回路中的2个增压电磁阀连通。即，伺服缸可通过2个伺服缸隔离阀给2条液压回路的4个车轮建压。

除了伺服缸侧采用双路阀控制外，人力缸侧也可以采用双路阀控制，在制动踏板被踩踏时，将人力缸内的液压通过两个人力缸隔离阀传递至车轮，以保证整车安全。

本申请实施例的集成式液压制动系统，通过将模拟器布置在人力缸内部，并取消模拟缸隔离阀，可直接反馈踏板力，防止模拟缸隔离阀异常控制或驾驶员快速踩制动踏板时，导致模拟缸隔离阀关闭，产生顶脚踩不动制动踏板的隐患。将人力缸与模拟器直接串联，可以节省布置结构和空间成本。由于取消了单向阀节流孔结构，减少了控制逻辑，因此可以节省布置空间和成本。由于电磁阀孔小，有节流作用，影响制动液流速，增加制动时间，影响制动安全，因此，避免电磁阀油路内再布置电磁阀，从而不影响制动安全和性能。伺服缸可以通过双伺服缸隔离阀油路保证单回路失效的制动性能。

本申请实施例还提供了一种车辆，包括上述集成式液压制动系统。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种集成式液压制动系统，其特征在于，包括：控制器、制动踏板、机械推杆、行程传感器、储液罐、人力缸、人力缸隔离阀、设置在所述人力缸内的模拟器、人力缸压力传感器、电机、伺服缸、伺服缸压力传感器、伺服缸隔离阀、4个增压电磁阀和4个减压电磁阀；

所述人力缸一端与所述储液罐连通，另一端与所述人力缸隔离阀连通，所述人力缸隔离阀与所述增压电磁阀连通，每一增压电磁阀与一减压电磁阀连通形成电磁阀通路，每一减压电磁阀与所述储液罐连通；每一电磁阀通路的增压电磁阀与减压电磁阀之间连接一轮边制动器；四个电磁阀通路形成X型或H型的两个液压回路；每个液压回路包括两个并联的电磁阀通路；

所述伺服缸的一端与所述储液罐连通，另一端与所述伺服缸隔离阀连通，所述伺服缸隔离阀与所述增压电磁阀连通；

所述控制器，用于在正常制动模式下，控制所述人力缸隔离阀关闭，控制所述伺服缸隔离阀打开，以通过所述伺服缸建压，并通过所述伺服缸隔离阀将所述伺服缸中的液压传递至车轮；以及，

在备份制动模式下，控制所述人力缸隔离阀打开，控制所述N个伺服缸隔离阀关闭，以使所述制动踏板被踩踏时，将所述人力缸内的液压通过所述人力缸隔离阀传递至车轮；以及，

在自检模式下，控制所述人力缸隔离阀关闭，控制所述伺服缸隔离阀打开，以通过所述伺服缸建压，并通过所述伺服缸压力传感器确认内部油路是否泄漏，以及在所述制动踏板被踩踏时，通过所述人力缸压力传感器检测内部的压力数据，并根据所述压力数据确认所述液压腔是否密封。

2.根据权利要求1所述的集成式液压制动系统，其特征在于，所述人力缸内包含1个液压腔，所述人力缸隔离阀的数量为1个；所述伺服缸隔离阀的数量为2个；

1个人力缸隔离阀与所述4个增压电磁阀连通，或者，1个人力缸隔离阀与所述4个增压电磁阀中位于同一液压回路中的2个增压电磁阀连通；

每个伺服缸隔离阀与一液压回路中的2个增压电磁阀连通。

3.根据权利要求1所述的集成式液压制动系统，其特征在于，所述人力缸内包含1个液压腔，所述人力缸隔离阀的数量为1个；所述伺服缸隔离阀的数量为1个；

1个人力缸隔离阀与所述4个增压电磁阀连通，或者，1个人力缸隔离阀与所述4个增压电磁阀中位于同一液压回路中的2个增压电磁阀连通；

1个伺服缸隔离阀与所述4个增压电磁阀连通，或者，1个伺服缸隔离阀与所述4个增压电磁阀中位于同一液压回路中的2个增压电磁阀连通。

4.根据权利要求1所述的集成式液压制动系统，其特征在于，所述人力缸内包含2个液压腔，所述人力缸隔离阀的数量为2个；每一液压腔的一端与所述储液罐连通，另一端与一人力缸隔离阀连通；所述伺服缸隔离阀的数量为1个；

每个人力缸隔离阀与一液压回路中的2个增压电磁阀连通；

1个伺服缸隔离阀与所述4个增压电磁阀连通，或者，1个伺服缸隔离阀与所述4个增压电磁阀中位于同一液压回路中的2个增压电磁阀连通。

5.根据权利要求1所述的集成式液压制动系统，其特征在于，所述人力缸内包含2个液压腔，所述人力缸隔离阀的数量为2个；每一液压腔的一端与所述储液罐连通，另一端与一人力缸隔离阀连通；所述伺服缸隔离阀的数量为2个；

每个人力缸隔离阀与一液压回路中的2个增压电磁阀连通；

每个伺服缸隔离阀与一液压回路中的2个增压电磁阀连通。

6.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1～5任一项所述的集成式液压制动系统。