电子刹车系统的制作方法

电子刹车系统
1.技术领域
2.本发明涉及车辆制动机构，特别涉及一种电子刹车系统。


背景技术：

3.汽车等车辆在行驶过程中，经常需要进行制动刹车，制动刹车通常由刹车系统中的主缸通过真空助力器或电动助力器后将液压油（即制动液）输送到各刹车分泵，起到制动刹车的目的。稳定、及时响应的液压油路对制动刹车至关重要，能确保安全性。冗余设计也是制动刹车系统安全保障的一个重要方面。此外，轻量化、节能减排、能量回收也是目前制动刹车需要考虑的问题，较好的节能环保设计，能够节省对燃油或者电能等能源的消耗，更绿色、环保。


技术实现要素：

4.鉴于背景技术中存在的技术问题，本发明所解决的技术问题旨在提供一种电子刹车系统。使刹车更稳定、更快速、更安全。
5.为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：电子刹车系统，包括有踏板总成、控制器、压力单元和执行机构，其特征在于：踏板总成与控制器联接，压力单元包括有储液罐、蓄能器、液压主路和液压支路，蓄能器配有蓄能压力传感器，储液罐与蓄能器之间通过液压主路相连接，液压主路上串联有泵和保压电磁阀，泵配有马达，泵与保压电磁阀之间的液压主路上通过各液压支路与各执行机构逐一对应连接，各液压支路上分别设有对应的刹车电磁阀，控制器还分别与马达、蓄能压力传感器、保压电磁阀、刹车电磁阀相联接。
6.液压主路上还串联有主路单向阀，主路单向阀位于液压支路与泵之间或者主路单向阀位于泵与储液罐之间；各刹车电磁阀与对应的执行机构之间的液压支路上分别连有回液管路，各回液管路上串联有对应的泄压电磁阀，泄压电磁阀与控制器相联接，各回液管路与储液罐相连接；控制器还联接有车轮转速传感器、车身速度传感器、车辆纵向加速度传感器中的至少一个。
7.控制器还联接有方向盘位置传感器、方向盘扭力传感器、车辆横向加速度传感器中的至少一个；刹车电磁阀采用单向电磁阀。
8.各液压支路上分别串联有自检单向阀，各自检单向阀串联在对应的刹车电磁阀的之前，各刹车电磁阀与对应的泄压电磁阀之间的回液管路或者各刹车电磁阀与执行机构之间的液压支路上分别设有管路压力传感器，管路压力传感器与控制器相联接；泄压电磁阀采用单向电磁阀。
9.控制器与整车ecu联接，整车ecu与行驶驱动动力源联接，行驶驱动动力源包括有电动机和/或燃油发动机。
10.执行机构包括制动轮缸和/或制动卡钳。
11.制动卡钳采用电子卡钳，电子卡钳与控制器联接。
12.控制器还与雷达、摄像头、红外线传感器、距离传感器中的至少一个相联接。
13.保压电磁阀采用单向电磁阀；踏板总成包括有踏板压力传感器、位置传感器、速度传感器、触点开关、阻尼器中的至少一个；阻尼器包括有弹簧、高分子弹性材料、液体、气体、永磁、电磁中的至少一种。
14.液压支路与储液罐之间的液压主路上还连有备用泵，备用泵与泵串联设置或并联设置，备用泵配有备用马达，备用马达与控制器联接。
15.本发明的效益效果为，能够配合操控执行机构进行制动，并且能够确保蓄能器处于蓄能、储能状态，能够及时响应配合进行制动，让制动稳定、及时，更实用，更安全。且，刹车系统取消了助力器和主缸，降低成本，减轻重量，更轻便。
16.其中通过优化后，设计了泄压电磁阀进行泄压回油到储液罐，避免回油时通过泵而降低回油速度，并且通过泄压电磁阀、刹车电磁阀与各传感器配合操控执行机构进行制动，确保车辆安全；根据综合信号，通过对刹车电磁阀和泄压电磁阀的交替通断控制，能实现任一刹车管路压力的单独精确控制，从而实现稳定快速安全的刹车目的。
17.能通过传感器和控制器对刹车油（即制动液）的压力流量进行精确控制。
18.另外通过优化能够自动检测各执行机构对应部分管路是否泄漏，及时发现刹车系统存在的安全隐患。
19.其中再优化，将整车ecu与行驶驱动动力源配合工作，更环保，起到节能减排能量回收的目的。
20.因此，本发明与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著的进步。
附图说明
21.下面结合附图描述本发明的实施方式及实施例的有关细节及工作原理。
22.图1为本发明中实施例一的控制框图。
23.图2为图1对应的油路图。
24.图3为本发明中实施例二的控制框图。
25.图4为本发明中实施例三的控制框图。
26.图5为图4对应的油路图。
27.图6为本发明中实施例三对应的油路图。
28.图中：1、执行机构；2、压力单元；3、储液罐；4、蓄能器；5、液压主路；6、液压支路；7、蓄能压力传感器；8、泵；9、保压电磁阀；10、马达；11、刹车电磁阀；12、主路单向阀；13、回液管路；14、泄压电磁阀；15、自检单向阀；16、管路压力传感器；17、液位传感器。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明实施方式的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.结合附图1-6，本实施方式中电子刹车系统，包括有踏板总成、控制器、压力单元2
和执行机构1。
31.其中，踏板总成与控制器联接，踏板总成将信号传递给控制器，控制器是本刹车系统的信号处理和指令发送中心，其通常包括各种控制元器件和线路，可以根据需求进行设计编程以及制作，为成熟技术。
32.其中，压力单元2包括有储液罐3、蓄能器4、液压主路5和液压支路6。液压主路5和液压支路6分别具有相应的管路，储液罐3供制动液盛装，蓄能器4配有蓄能压力传感器7，由蓄能压力传感器7监测蓄能器4的液体压力大小。
33.储液罐3与蓄能器4之间通过液压主路5相连接，液压主路5上串联有泵8和保压电磁阀9。泵8配有马达10（即油泵8马达10），由马达10驱动泵8运行，以便配合将储液罐3中的制动液泵8到蓄能器4中。保压电磁阀9由控制器发送指令控制。保压电磁阀9通过开启接通和断开（即截断）让液压主路5与蓄能器4进行连通和阻断，连通时则制动液可以从蓄能器4进出，阻断后则制动液无法从储能器进出。更优选方式为，保压电磁阀9选用单向电磁阀，使得保压电磁阀9在未开启状态（即断开）为单向通过，制动液能够通过保压电磁阀9进入到蓄能器4中，不能反向通过；保压电磁阀9开启状态（即接通）为双向通过，制动时开启，选用单向电磁阀相对更实用。
34.泵8与保压电磁阀9之间的液压主路5上通过各液压支路6与各执行机构1逐一对应连接，各液压支路6上分别设有对应的刹车电磁阀11，即每个执行机构1通过液压支路6配合连接到液压主路5上，每个执行机构1具有刹车电磁阀11在液压支路6上进行操控，由刹车电磁阀11在液压支路6上开启接通和断开，让相应液压支路6上的制动液能够进入到执行机构1中，配合执行机构1进行刹车制动。
35.控制器还分别与马达10、蓄能压力传感器7、保压电磁阀9、刹车电磁阀11相联接。控制器连接踏板总成及其他各传感器接收信号，给各电磁阀发送通断指令，给马达10发送启停指令，还可以具有故障诊断功能，提示功能，故障代码储存功能等。
36.其工作原理为：当蓄能压力传感器7监测到蓄能器4里制动液的压力低于设定压力时，反馈信号给控制器，控制器则控制马达10运行，使保压电磁阀9开启通路（如果保压电磁阀9采用单向电磁阀则无需额外开启，控制相对方便），马达10驱动泵8将储液罐3内的制动液泵8出并通过保压电磁阀9后补充到蓄能器4中，让蓄能器4中的制动液经过补充后处于设定压力，蓄能器4完成补充压力后，蓄能器4将达到设定压力时，控制器接收到蓄能压力传感器7的信号后，控制器发送指令使保压电磁阀9断开管路（如果保压电磁阀9采用单向电磁阀无需操控保压电磁阀9），发送指令让马达10停止运转，从而能够确保蓄能器4的制动液压力处于设定压力，让蓄能器4处于蓄能、储能状态，能够及时响应配合进行制动，让制动稳定、及时，更实用，更安全。
37.其中，操作踏板总成（如踩压其踏板）进行制动时，踏板总成的信号将传递给控制器，控制器将发出指令给马达10、刹车电磁阀11、保压电磁阀9，并通过刹车电磁阀11与保压电磁阀9的通断配合达到控制液压主路5、液压支路6的通断以及压力，并配合操控执行机构1配合刹车制动，实现车辆的降速与停车；解除操作踏板总成，控制器接收踏板总成信号，控制器发送指令给马达10使马达10停止运行，发送指令给保压电磁阀9使其截断（即断开），发送指令给刹车电磁阀11使其接通，使相应的执行机构1中的制动液通过液压支路6、液压主路5可以流回至储液罐3中。
38.在以上实施方式的基础上还可以进行以下优化或进一步说明。
39.比如，结合附图5，液压主路5上还串联有主路单向阀12，主路单向阀12位于液压支路6与泵8之间或者主路单向阀12位于泵8与储液罐3之间，使制动液不会通过主路单向阀12回流至储液罐3中，不会在液压主路5中形成回流，避免回流通过泵8影响制动液回流至储液罐3的速度，影响制动。其中，各刹车电磁阀11与对应的执行机构1之间的液压支路6上分别连有回液管路13，各回液管路13与储液罐3相连接，执行机构1完成刹车制动后的制动液将通过回液管路13回流至储液罐3中。其中，各回液管路13上串联有对应的泄压电磁阀14，泄压电磁阀14与控制器相联接，由控制器发出通断指令给泄压电磁阀14，使泄压电磁阀14接通或断开，配合进行泄压与否，从而配合操控执行机构1制动刹车以及制动完成后的制动液回流至储液罐3中，其中泄压电磁阀14泄压出口将与储液罐3相连通。解除操作踏板总成（如松开其踏板）时，控制器接收踏板总成信号，控制器发送指令使刹车电磁阀11截断，并发送指令是泄压电磁阀14接通，执行机构1内的制动液（即压力油）快速流回至储液罐3，并发送指令断开保压电磁阀9，此过程中，蓄能器4可以进行蓄能达到设定压力后，马达10停止运转。进一步优化，其中，结合附图4，控制器还联接有车轮转速传感器、车身速度传感器、车辆纵向加速度传感器中的至少一个；车轮转速传感器、车身速度传感器、车辆纵向加速度传感器将相应的信号传递反馈给控制器，使信号更综合，控制器则发送指令对每个液压支路6上的刹车电磁阀11和泄压电磁阀14的相应的交替通断控制，实现每个液压支路6的制动液压力可以得到单独精确控制，从而实现稳定快速安全的刹车目的。通常每个车轮都配置车轮转速传感器，每个车轮配置相应的用于制动的执行机构1。其中，刹车电磁阀11可以采用单向电磁阀，未启动只能朝液压主路5方向通过，开启后则可以双向通过；泄压电磁阀14也可以采用单向电磁阀，未启动只能朝液压支路6方向通过，开启后双向通过；采用单向电磁阀，泄漏风险较低，且控制相对方便。
40.还额外优化，液压支路与储液罐之间的液压主路上还连有备用泵，备用泵与泵8串联设置或并联设置，备用泵配有备用马达，备用马达用于驱动备用泵运行，备用马达与控制器联接，控制器发送给备用马达启停指令。设计了冗余功能，当泵8或马达10出现故障时，控制器发送指令给备用马达，备用马达启停操控备用泵运行，以确保制动安全。
41.再比如优化，结合附图4，控制器还联接有方向盘位置传感器、方向盘扭力传感器、车辆横向加速度传感器中的至少一个。让信号更综合，将更多类型的信号反馈给控制器，配合进行制动；让控制器则发送指令对每个液压支路6上的刹车电磁阀11和泄压电磁阀14的相应的交替通断控制，更能实现快速精确的刹车。
42.再进一步优化，结合附图6，各液压支路6上分别串联有自检单向阀15，各自检单向阀15串联在对应的刹车电磁阀11的之前，各液压支路6上通过自检单向阀15，让制动液朝刹车电磁阀11方向单向通过，不能反向通过；还将设置管路压力传感器16，管路压力传感器16将设置在刹车电磁阀11、泄压电磁阀14、执行机构1三个之间的回液管路13或液压支路6上，称之为部分管路上，从而由管路压力传感器16来监测该部分管路中的压力（即制动液的压力），管路压力传感器16与控制器相联接，管路压力传感器16接收部分管路中的压力后反馈给控制器。当控制器检测到车辆处于闲置状态时，控制器根据系统设定对每一执行机构1对应的所述部分管路进行泄漏测试；测试时，控制器发送指令给保压电磁阀9和/或马达10配合运行，接通其中任一刹车电磁阀11接通，该部分管路中的制动液压力到达设定值时，断开
刹车电磁阀11，经过设定的测试时间后，管路压力传感器16将压力信号反馈给控制器，该部分管路的压力降（即压力损失）不合格时，系统将向驾驶员发送警示信号，同时根据泄漏量判断是否关闭该部分管路，使对应的液压支路6上刹车电磁阀11锁止，使对应的执行机构1不参与制动；依照同样的程序对其余执行机构1对应的部分管路进行泄漏检测，以方便提前发现安全隐患，确保行车安全。
43.还可以优化，结合附图3，控制器还与整车ecu（即汽车的行车电脑）联接，整车ecu与行驶驱动动力源联接，整车ecu将控制行驶驱动动力源运行。其中，行驶驱动动力源包括有电动机和/或燃油发动机。操作踏板总成时，踏板总成将信号传送至控制器，控制器根据踏板信号（如设定相关强弱参数）向整车ecu发出相应的降速指令，当行驶驱动动力源（如电动机或燃油发动机）的降速效果达到驾驶员的要求时，液压制动（各电磁阀）不参与工作，起到节能减排能量回收的目的；当行驶驱动动力源（如电动机或燃油发动机）的降速效果不能满足驾驶员的刹车要求时，控制器向马达10（即油泵8马达10）和各电磁阀发出指令，将制动液供给执行机构1，由执行机构1配合强制刹车，实现液压制动，实现汽车降速与停车的目的。更环保，起到节能减排能量回收的目的。
44.其中，执行机构包括制动轮缸和/或制动卡钳，供给制动液后，能够配合进行液压制动。另外，其中制动卡钳可以选用电子卡钳，选用电子卡钳时，电子卡钳还将与控制器联接，从而能够由控制器直接发送指令给电子卡钳，当液压刹车的效果不能满足驾驶员的要求或液压刹车出现故障时，控制器将向电子卡钳发出刹车指令。除了驻车，还能起到冗余刹车的作用。
45.额外优化，结合附图4，控制器还与雷达、摄像头、红外线传感器、距离传感器中的至少一个相联接。通过车身上的雷达、摄像头、红外线传感器、距离传感器等能够获得更多类型的信号反馈给控制器，能够起到主动刹车的目的，当雷达、摄像头、红外线传感器、距离传感器中的至少一个监测到相应信号后，反馈给控制器，配合进行主动刹车，无需操作踏板总成也能进行配合制动刹车。
46.此外，踏板总成包括有踏板压力传感器、位置传感器、速度传感器、触点开关、阻尼器中的至少一个；阻尼器包括有弹簧、高分子弹性材料、液体、气体、永磁、电磁中的至少一种。储液罐3设置有液位传感器17，以便获得储液罐3内制动液的量。
47.本实施方式以及图示上的刹车电磁阀、泄压电磁阀均也可以采用其他类型的电磁阀并不影响本发明的实施。
48.以上所述为本发明的优选实施方式，应当指出，本发明的保护范围并不局限于此。对本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明揭露的技术范围的同等发明构思的前提下，还可做出若干改进和润饰或等同替换，也视为本发明的保护范围。