电控液压制动系统的制作方法

1.本实用新型涉及汽车制动系统技术领域，特别是涉及一种电控液压制动系统。


背景技术：

2.传统的汽车制动系统可分为人力制动系统、动力制动系统和伺服制动系统等，但随着电动汽车产业的发展，现有汽车领域中的制动系统存在制动响应慢，制动压力控制精度较低等技术问题，无法满足电动汽车的高制动性能要求，相对于传统的液压制动系统，电控液压制动系统由于采用电信号控制，所以其制动控制较为简单，制动响应迅速，且制动精度也较为容易控制，能够很好的满足在紧急制动情况下的制动性能要求，随着电动汽车产业的发展，电控液压制动系统也具有较高的未来前景。
3.然而，电控液压制动系统会出现电控失效的情况，出现制动电控失效将会使车辆无法正常驾驶，导致严重的事故的出现。为此，目前对制动系统提出了冗余备份的需求。
4.前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种能在电控失效下保证制动、提高系统可靠性的电控液压制动系统。
6.本实用新型提供一种电控液压制动系统，包括：
7.油箱；
8.第一缸，其连接于所述油箱；
9.第二缸，其连接于所述油箱，所述第二缸包括第一腔、第二腔和第一活塞，所述第一腔和所述第二腔分别位于所述第一活塞两侧；
10.驱动件，其连接于所述第二缸以驱动所述第一活塞在所述第二缸内移动沿第一方向或与所述第一方向相反的第二方向移动；
11.进液阀；
12.第一液路，其连接于所述第一缸和所述进液阀之间；和
13.第二液路，其设于所述第二缸和所述进液阀之间，所述第一液路和所述第二液路可择一地与所述进液阀连通，所述第二液路包括连接于所述第一腔与所述进液阀之间的第一支路、连接于所述第二腔与所述进液阀之间的第二支路和连接于所述第一支路与所述第二支路之间的第三支路，所述第一支路设有反向控制阀，所述反向控制阀用于连通或断开所述第一腔与所述进液阀，所述第二支路上设有第一隔离阀，所述第一隔离阀用于连通或断开所述第二腔与所述进液阀，所述第三支路的一端连接于所述第二腔与所述第一隔离阀之间，所述第三支路上设有第一阀，所述第一阀仅允许制动液从第二缸流向所述进液阀，所述第二液路还包括第四支路，所述第四支路的一端连接于所述反向控制阀与所述第一腔之间，另一端连接于所述第一阀与所述第二支路之间，所述第四支路上还设有第二阀，所述第二阀仅允许制动液从所述第二缸流向所述进液阀。
14.在其中一实施例中，所述第一阀和所述第二阀为单向阀。
15.在其中一实施例中，所述第一液路上设有第二隔离阀，所述第二隔离阀用于连通或断开所述第一缸与所述进液阀。
16.在其中一实施例中，所述电控液压制动系统还包括轮缸，所述轮缸连接于所述进液阀，所述第一液路包括两条子油路，所述第二隔离阀为两个，每个所述子油路上设有一个所述第二隔离阀，所述进油阀包括第一进油阀、第二进油阀、第三进油阀和第四进油阀，所述轮缸包括第一轮缸、第二轮缸、第三轮缸和第四轮缸，所述第一轮缸的进液口连接于所述第一进油阀的出液口，所述第二轮缸的进液口连接于所述第二进油阀的出液口，所述第三轮缸的进液口连接于所述第三进油阀的出液口，所述第四轮缸的进液口连接于所述第四进油阀的出液口，其中一个子油路和所述反向控制阀连接于所述第一进油阀和所述第二进油阀的进液口，另一个子油路和所述第一隔离阀连接于所述第三进油阀和所述第四进油阀。
17.在其中一实施例中，所述电控液压制动系统还包括出液阀，所述出液阀连接于所述轮缸和所述油箱之间，所述出液阀包括第一出液阀、第二出液阀、第三出液阀和第四出液阀，所述第一出液阀连接于所述第一轮缸和所述油箱之间，所述第二出液阀连接于所述第二轮缸和所述油箱之间，所述第三出液阀连接于所述第三轮缸和所述油箱之间，所述第四出液阀连接于所述第四轮缸和所述油箱之间。
18.在其中一实施例中，所述第二缸还包括第一密封件和第二密封件，所述第一活塞包括活塞部和活塞杆，所述第一密封件设于所述活塞部上，以隔绝所述第一腔和所述第二腔，所述第二密封件设于所述第二缸的缸筒上远离所述第一腔的一端，所述第二密封件将所述第二腔分为第一部分和第二部分，所述第一部分位于所述第一腔和所述第二部分之间，所述活塞杆上设有通道，所述第一活塞可移动至使所述通道连通所述第一部分和所述第二部分的位置，所述进液阀连接于所述第一部分，所述油箱连接于所述第二部分。
19.在其中一实施例中，所述通道为开设于所述活塞杆上的开槽，所述开槽开设于所述活塞杆与所述活塞的相邻处。
20.在其中一实施例中，所述油箱分别连通于所述第二缸的所述第一腔和所述第二腔，所述油箱和所述第一腔之间设有第三阀，所述第三阀仅允许制动液从所述油箱进入所述第一腔。
21.在其中一实施例中，所述电控液压系统还包括输入装置，所述第一缸包括第二活塞和第三活塞，所述第一缸由所述第二活塞分隔为第三腔和第四腔，所述输入装置连接于所述第三活塞，所述第三活塞设于所述第四腔内，所述电控液压制动系统还包括设于所述输入装置处的踏板模拟元件，所述踏板模拟元件连接于所述第一缸的所述第三腔，所述第三腔输出油液时在所述踏板模拟元件上建压。
22.在其中一实施例中，所述电控液压制动系统还包括测试阀，所述测试阀连接于所述油箱和所述第一缸的所述第四腔之间，用于连通或断开所述油箱和所述第一缸的所述第四腔。
23.本实用新型的电控液压制动系统，通过油路的设计，可实现第一制动模式、第二制动模式和机械备份模式三种制动模式，既能满足电控失效时的制动需求、系统可靠性较高，又能满足多种不同制动力需求，能适应当前智能驾驶中对制动系统的要求；而且系统集成度高、重量轻、相对成本较低，产品优势较为明显。
附图说明
24.图1为本实用新型一实施例的电控液压制动系统的机械备份模式状态图。
25.图2为图1中电控液压制动系统的第二缸的一状态结构示意图。
26.图3为图1中电控液压制动系统的第二缸的另一状态结构示意图。
27.图4为图1所示电控液压制动系统的第一制动模式状态图。
28.图5为图1所示电控液压制动系统的第二制动模式状态图。
具体实施方式
29.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
30.请参图1，为本实用新型一实施例的电控液压制动系统的结构示意图。本实用新型一实施例的电控液压制动系统包括输入装置11、油箱12、第一缸13、第二缸15、驱动件、进液阀、轮缸、第一液路和第二液路25。第一缸13和第二缸15分别连接于油箱12。第一液路连接于第一缸13和进液阀之间，第二液路25设于第二缸15和进液阀之间，且第一液路和第二液路25可择一地与进液阀连通，油液通过进液阀进入轮缸可对车轮制动。第二缸15包括第一腔152、第二腔154和第一活塞157，第一腔152和第二腔154分别连接于第一活塞157两侧。轮缸连接于进液阀。第二液路25包括连接于第二缸15的第一腔152与进液阀之间的第一支路252、位于第二腔154与进液阀之间的第二支路254和连接于第一支路252与第二支路254之间的第三支路256。第一支路252设有反向控制阀29，反向控制阀29用于连通或断开第一腔152与进液阀。第二支路254上设有第一隔离阀27，第一隔离阀27用于连通或断开第二腔154与进液阀。第三支路256的一端连接于第二腔154与第一隔离阀27之间。驱动件连接于第二缸15以驱动第一活塞157在第二缸15内移动。
31.本实施例中，第三支路256上设有第一阀258，第一阀258仅允许制动液从第二缸15流向进液阀。具体地，第一阀258为单向阀，可以理解，第一阀258也可二位二通电磁阀等其他类型的阀，在需要的时候关闭或打开电磁阀即可。通过设置第一阀258和第一隔离阀27，当第一阀258和第一隔离阀27中的一个漏油无法建压时，第一阀258和第一隔离阀27中的另一个仍能建压，给其中两个轮缸提供制动液，保证有效制动，消除制动时的安全隐患。
32.本实施例中，第二液路25还包括第四支路259，第四支路259的一端连接于反向控制阀29与第一腔152之间，另一端连接于第一阀258与第二支路254之间。第四支路259上还设有第二阀260，第二阀260仅允许制动液从第二缸15流向进液阀。具体地，第二阀260为单向阀，可以理解，第一阀258也可二位二通电磁阀等其他类型的阀，在需要的时候关闭或打开电磁阀即可。通过设置第二阀260，即第二阀260和反向控制阀29并联，反向控制阀29和第二阀260的孔径可以设计得相对较小，可借用现有的电磁阀，不需要再另行开发较大孔径的电磁阀和较大的线圈，降低了制造成本，也缩短了开发周期。
33.本实施例中，第一液路上设有第二隔离阀2，第二隔离阀2用于连通或断开第一缸13与进液阀。
34.具体地，第一隔离阀27、第二隔离阀2和反向控制阀29均为开关阀，具体可为二位二通电磁阀，左位时连通打开相应的第一隔离阀27、第二隔离阀2、反向控制阀29，右位时断开关闭相应的第一隔离阀27、第二隔离阀2、反向控制阀29。
35.本实施例中，请参图2，第二缸15还包括第一密封件和第二密封件，第一活塞157包括活塞部和活塞杆，第一密封件设于活塞部上，以隔绝第一腔152和第二腔154，第二密封件设于缸筒上远离第一腔152的一端，以防止第二腔154内的制动液泄漏，第二密封件将第二腔154分为第一部分和第二部分，第一部分位于第一腔152和第二部分之间。活塞杆上设有通道，第一活塞157可移动至使通道连通第一部分和第二部分的位置(在本实施例中为第一活塞157的右位)，进液阀连接于第二腔154的第一部分，油箱12连接于第二腔152的第二部分。具体在本实施例中，通道为开设于活塞杆上的开槽，开槽具体开设于活塞杆与活塞的相邻处。可以理解，通道也可为开设于第一活塞157内部的贯通孔。
36.请参图3，当输入装置11被反复连续踩踏时，第一活塞157会往复运动，使得有制动液从油箱12补入第一腔152内，导致第二隔离阀2下边的封闭腔内制动也增加，当第一活塞157位于右位时，第一部分和第二部分连通，使得第二隔离阀2下边的封闭腔及第二腔154内制动液可流出返回到油箱12内，实现泄压。
37.本实施例中，输入装置11具体为制动踏板。
38.本实施例中，第一缸13包括第二活塞130和第三活塞131，第一缸13由第二活塞130分隔为第三腔132和第四腔134，输入装置11连接于第三活塞131，第三活塞131设于第四腔134内，在驾驶员踩踏输入装置时，会推动第三活塞131在第一缸13内移动，从而使油箱12进入第一缸13的油液从第三腔132和第四腔134输出至第一液路。
39.具体地，第一液路包括两条子油路，第二隔离阀2为两个，每个子油路上设有一个第二隔离阀2。进油阀包括第一进油阀2、第二进油阀3、第三进油阀4和第四进油阀5，轮缸包括第一轮缸2、第二轮缸3、第三轮缸4和第四轮缸5，第一轮缸2的进液口连接于第一进油阀2的出液口，第二轮缸3的进液口连接于第二进油阀3的出液口，第三轮缸4的进液口连接于第三进油阀4的出液口，第四轮缸5的进液口连接于第四进油阀5的出液口。其中一个子油路和反向控制阀29连接于第一进油阀2和第二进油阀3的进液口，另一个子油路和第一隔离阀27连接于第三进油阀4和第四进油阀5。具体地，第一轮缸2、第二轮缸3、第三轮缸4和第四轮缸5左前轮轮缸、右后轮轮缸、右前轮轮缸和左后轮轮缸。
40.具体地，电控液压制动系统还包括出液阀32，出液阀32连接于轮缸和油箱12之间，以使轮缸内的油液回油。更具体地，出液阀32包括第一出液阀322、第二出液阀3、第三出液阀324和第四出液阀325，第一出液阀322连接于第一轮缸2和油箱12之间，第二出液阀3连接于第二轮缸3和油箱12之间，第三出液阀324连接于第三轮缸4和油箱12之间，第四出液阀325连接于第四轮缸5和油箱12之间。
41.本实施例中，油箱12分别连通于第二缸15的第一腔152和第二腔154。具体地，油箱12和第一腔152之间设有第三阀33，第三阀33仅允许制动液从油箱12进入第一腔152。具体地，第三阀33可为单向阀。在正常情况下，油箱12内的制动液是不进入第二缸15的，设置第三阀33正是为了防止油箱12内的制动液随意进入第二缸15。
42.本实施例中，驱动件可为电机，电机启动转动可在传动机构的作用下带动第二缸15的第一活塞157前后移动，传动机构例如可为丝杠螺母机构。具体地，电控液压制动系统还包括电机位置传感器以检测驱动件的位置，进而检测第二缸15的第一活塞157的位置。
43.本实施例中，电控液压制动系统还包括测试阀35，测试阀35连接于油箱12和第一缸13的第四腔134之间，用于连通或断开油箱12和第一缸13的第四腔134。具体地，测试阀35
可为二位二通阀。
44.本实施例中，电控液压制动系统还包括控制模块(例如汽车ecu，图未示)和踏板行程检测元件40，踏板行程检测元件40连接于控制模块和输入装置11，用于检测输入装置11的行程，以获知驾驶员的制动力需求，并将制动力需求传输给控制模块。
45.本实施例中，电控液压制动系统还包括连接于第一缸13的第三腔132的压力检测元件，以检测第三腔132的压力，压力检测元件连接于控制模块。
46.本实施例中，电控液压制动系统还包括设于输入装置11处的踏板模拟元件43，踏板模拟元件43连接于第一缸13的第三腔132，第三腔132输出油液时在踏板模拟元件43上建压，踏板模拟元件43上的压力使踩踏在输入装置11处的驾驶员感受到阻力，从而实现制动踏板感的模拟。踏板模拟元件43和第一缸13之间还可设置模拟控制阀45，以连通或断开第一缸13和踏板模拟元件43，从而模拟或不模拟制动踏板感。
47.在本文中，各控制阀、测试阀、进液阀、出液阀、选择阀、泄压阀均可为电控阀，通过控制模块的指令使其得电或失电来控制其状态。进液阀为常闭阀，失电时打开连通，得电时关闭断开。第二隔离阀2在得电时连通进液阀与第一缸13，失电时连通进液阀与第一缸13。
48.本实施例中，电控液压制动系统包括第一制动模式、第二制动模式和机械备份模式。在电控失效的情况下，各电磁阀都处于不上电状态，此时则为机械备份模式，请参图1，反向控制阀29、第一隔离阀27均关闭，第二隔离阀2打开使第一缸13通过第一液路与进液阀连通，而第二液路25断开，当驾驶员踩下输入装置11时，第一液路与进液阀连通，制动液从第一缸13的第三腔132和第四腔134经第一液路到进液阀，再到轮缸进行制动。达到制动效果后，松开输入装置11，制动液从原路返回第一缸13。
49.在第一制动模式下，请参图4，第二隔离阀2关闭，第一缸13与进液阀断开，反向控制阀29、第一隔离阀27均打开，使第二缸15与进液阀连通，当驾驶员踩下输入装置11时，驱动件使第一活塞157沿第一方向移动(图中为向左移动)，第一腔152内的制动液通过反向控制阀29或反向控制阀29、第二阀260、第一阀258进入第一进液阀2和第二进液阀3，进而进入第一轮缸2、第二轮缸3，制动液还通过第二阀260、第一隔离阀27进入第三进液阀4和第四进液阀5，进而进入第四轮缸4、第四轮缸5，还有部分制动液通过第二阀260进入第二腔154进行补油。达到制动效果后，松开输入装置11，制动液从原路返回第二缸15。
50.在第二制动模式下，请参图5，第二隔离阀2关闭，第一缸13与进液阀断开，反向控制阀29关闭，第一隔离阀27打开，第二缸15与进液阀连通，当驾驶员踩下输入装置11时，驱动件使第一活塞沿与第一方向相反的第二方向移动(图中为向右移动)，第二腔154内的制动液通过第一隔离阀27进入第三进液阀4和第四进液阀5，进而进入第四轮缸4、第四轮缸5，制动液还通过第一阀258进入第一进液阀2和第二进液阀3，进而进入第一轮缸2、第二轮缸3。此模式下，为在经过第一制动模式向左移动第一活塞157在轮缸内建压后，通过控制第一活塞157向右移动继续在轮缸内建压，可进一步增大制动力，满足更大的制动力需求。达到制动效果后，松开输入装置11，制动液从原路返回第二缸15。
51.本实用新型的电控液压制动系统，通过油路的设计，可实现第一制动模式、第二制动模式和机械备份模式三种制动模式，既能满足电控失效时的制动需求、系统可靠性较高，又能满足多种不同制动力需求，能适应当前智能驾驶中对制动系统的要求；而且系统集成度高、重量轻、相对成本较低，产品优势较为明显。
52.在附图中，为了清晰起见，会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。应当理解的是，当元件例如层、区域或基板被称作“形成在”、“设置在”或“位于”另一元件上时，该元件可以直接设置在所述另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接形成在”或“直接设置在”另一元件上时，不存在中间元件。
53.在本文中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。
54.在本文中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”等指示的方位或重量关系为基于附图所示的方位或重量关系，仅是为了表达技术方案的清楚及描述方便，因此不能理解为对本实用新型的限制。
55.在本文中，用于描述元件的序列形容词“第一”、“第二”等仅仅是为了区别属性类似的元件，并不意味着这样描述的元件必须依照给定的顺序，或者时间、空间、等级或其它的限制。
56.在本文中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。
57.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
58.在本文中，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，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
59.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技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，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所述权利要求的保护范围为准。