一种适配ESC的电液线控制动系统的制作方法

一种适配esc的电液线控制动系统
技术领域
1.本发明涉及汽车制动技术领域，具体涉及一种适配esc的电液线控制动系统。


背景技术：

2.随着车辆制动系统逐步向电动化、线控化发展，电液线控制动系统也越来越多的受到关注，作为能实现主动制动功能的esc系统，也已经成为大多数量产车的标准配置。目前的技术是将单独研发的电液线控制动系统与成熟的esc进行硬件耦合，使得esc工作时能够从电液线控制动系统中获取制动液完成建压。
3.中国专利申请cn113104014a公开了一种车辆全解耦电液伺服制动装置，该系统中esc单独工作时，只能通过二位三通阀获取制动液，建压较慢，紧急情况下可能会发生esc建压不满足要求的现象。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种适配esc的电液线控制动系统。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种适配esc的电液线控制动系统，包括踏板、人力缸单元、踏板模拟单元、电动缸单元、油壶、制动轮缸和防抱死制动系统或汽车电子稳定控制系统；所述制动轮缸和防抱死制动系统或汽车电子稳定控制系统连接；
7.其中，人力缸单元包括推杆、人力缸腔体一、人力缸腔体二、人力缸活塞一、人力缸活塞二、人力缸补偿孔一、人力缸补偿孔二和踏板行程传感器；踏板行程传感器用于检测踏板的行程；人力缸活塞一和人力缸活塞二位于人力缸腔体内，并将人力缸腔体分为相互隔离的人力缸腔体一和人力缸腔体二；推杆分别连接于踏板与人力缸活塞一，踏板被踩下后，推杆推动人力缸活塞一沿推杆的运动方向移动；初始状态下，人力缸补偿孔一连通于人力缸腔体一内，人力缸补偿孔二连通于人力缸腔体二内；人力缸补偿孔一通过液压管路和油壶连通，从而将人力缸腔体一与油壶相连，当人力缸活塞一移动过程中越过人力缸补偿孔一，人力缸腔体一内的制动液开始建压，同时制动液推动人力缸活塞二沿推杆的运动方向移动；人力缸活塞二越过人力缸补偿孔二后，人力缸腔体二内的制动液开始建压；
8.人力缸腔体一和人力缸腔体二分别通过两位三通阀一和两位三通阀二及相应的液压管路连接防抱死制动系统或汽车电子稳定控制系统，两位三通阀一和两位三通阀二断电时，人力缸腔体一和人力缸腔体二与防抱死制动系统或汽车电子稳定控制系统液压导通；
9.踏板模拟单元包括模拟缸腔体、模拟缸活塞、常闭电磁阀和单向阀一；所述模拟缸活塞位于所述模拟缸腔体内；人力缸腔体一与模拟缸腔体通过两路液压管路相连，两路液压管路分别设有常闭电磁阀及单向阀一；单向阀一单向连通，制动液经单向阀一由模拟缸腔体进入人力缸腔体一；人力缸腔体一建压且常闭电磁阀通电打开时，人力缸腔体一内制动液通过设有常闭电磁阀的液压管路进入模拟缸腔体；人力缸腔体一泄压且常闭电磁阀断
电关闭时，模拟缸腔体内的制动液通过设有单向阀一的液压管路进入人力缸腔体一；人力缸腔体一泄压且常闭电磁阀通电打开时，模拟缸腔体内的制动液通过设有单向阀一的液压管路及设有常闭电磁阀的液压管路进入人力缸腔体一；
10.电动缸单元包括伺服电机、传动机构、电动缸活塞、电动缸腔体、电动缸补偿孔、压力传感器一和转子位置传感器；所述电动缸活塞设于所述电动缸腔体内，所述伺服电机通过传动机构传动连接于电动缸活塞；所述电动缸补偿孔和电动缸腔体内连通，所述电动缸补偿孔通过相应的液压管路和油壶连通；电动缸腔体分别通过两位三通阀一和两位三通阀二及相应的液压管路和防抱死制动系统或汽车电子稳定控制系统连接，两位三通阀一和两位三通阀二通电时，电动缸单元与防抱死制动系统或汽车电子稳定控制系统液压导通。
11.进一步地，油壶内分隔为油壶腔体一和油壶腔体二；油壶腔体一与人力缸补偿孔一通过油道直连；油壶腔体二分别与人力缸补偿孔二和电动缸补偿孔通过油道直连。
12.更进一步地，防抱死制动系统或汽车电子稳定控制系统分别通过单向阀二和单向阀三分别与油壶腔体一和油壶腔体二连接。
13.更进一步地，所述单向阀二和单向阀三分别从油壶腔体一和油壶腔体二到防抱死制动系统或汽车电子稳定控制系统方向可导通。
14.进一步地，所述人力缸单元还包括有压力传感器一，所述压力传感器一用于测量人力缸腔体一的输出压力。进一步地，所述电动缸单元还包括有压力传感器二和转子位置传感器，压力传感器二用于测量电动缸腔体的输出压力；所述转子位置传感器用于检测伺服电机转子的位置。
15.本发明还提供一种上述系统的工作方法，具体过程为：
16.系统正常工作时，踏板被踩下，推杆沿踏板的运动方向移动，并开始推动人力缸活塞一沿推杆的运动方向移动；当人力缸活塞一移动过程中越过人力缸补偿孔一，人力缸腔体一内的制动液开始建压，同时制动液推动人力缸活塞二沿推杆的运动方向移动；人力缸活塞二越过人力缸补偿孔二后，人力缸腔体二内的制动液开始建压；与此同时两位三通阀一和两位三通阀二通电，常闭电磁阀通电打开，人力缸腔体一内的制动液通过设有常闭电磁阀的液压管路进入踏板模拟缸体，推动踏板模拟活塞移动，为驾驶员提供理想的制动踏板感；人力缸单元泄压时，踏板模拟缸体内的制动液由常闭电磁阀及单向阀一进入人力缸腔体一。当系统故障时，两位三通阀一和两位三通阀二断电，常闭电磁阀断电关闭，人力缸单元内的制动液进入防抱死制动系统或汽车电子稳定控制系统进行人力备份制动；
17.系统正常工作时，两位三通阀一和两位三通阀二通电，伺服电机接收到扭矩指令输出扭矩，通过传动机构将电机的转动转为电动缸活塞沿电动缸腔体轴向位置的移动，电动缸活塞越过电动缸补偿孔后，电动缸腔体内建压，使得电动缸腔体内的制动液经由两位三通阀一和两位三通阀二及相应液压管路进入防抱死制动系统或汽车电子稳定控制系统，从而完成制动；电动缸单元既可以在驾驶员踩下踏板后进行常规制动，也可以接收汽车的ecu的制动指令实现主动制动功能。
18.进一步地，当汽车电子稳定控制系统检测到车辆状态异常需要主动制动但踏板还未踩下时，两位三通阀一和两位三通阀二处于断电状态，汽车电子稳定控制系统能够通过单向阀二、单向阀三及相应液压管路分别从油壶腔体一、油壶腔体二快速获取制动液，从而快速建压完成主动制动。
19.本发明的有益效果在于：
20.1、本发明系统能够实现常规制动、主动制动、人力备份制动、系统检测等功能，提高车辆行驶安全性。
21.2、本发明简化了油壶腔体结构，相比于现有的三腔体设计，简化为两腔体，在满足功能的同时，能够使得系统更加简单。
22.3、本发明优化了电动缸的腔体结构，相比于现有技术的两腔体设计，本发明采用单腔体电动缸的结构，使得系统更加简单，节约成本。
23.4、本发明设计单独回路及单向阀连接esc与油壶，当esc单独工作时能够直接从油壶中获取制动液，进行快速建压制动，更好的适配于esc。
附图说明
24.图1为本发明实施例1的系统结构示意图。
具体实施方式
25.以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
26.实施例1
27.本实施例提供一种适配esc的电液线控制动系统，如图1所示，包括踏板1、人力缸单元2、踏板模拟单元3、电动缸单元4、油壶5、制动轮缸12和防抱死制动系统或汽车电子稳定控制系统11(abs或esc)；所述制动轮缸12和防抱死制动系统或汽车电子稳定控制系统11连接；
28.其中，人力缸单元2包括推杆21、人力缸腔体一22、人力缸腔体二23、人力缸活塞一24、人力缸活塞二25、人力缸补偿孔一27、人力缸补偿孔二26和踏板行程传感器28；踏板行程传感器28用于检测踏板的行程；人力缸活塞一24和人力缸活塞二25位于人力缸腔体内，并将人力缸腔体分为相互隔离的人力缸腔体一22和人力缸腔体二23；推杆21分别连接于踏板1与人力缸活塞一24，踏板1被踩下后，推杆21推动人力缸活塞一24沿推杆21的运动方向移动；初始状态下，人力缸补偿孔一27连通于人力缸腔体一22内，人力缸补偿孔二26连通于人力缸腔体二23内；人力缸补偿孔一27通过液压管路和油壶5连通，从而将人力缸腔体一22与油壶5相连，当人力缸活塞一24移动过程中越过人力缸补偿孔一27，人力缸腔体一22内的制动液开始建压，同时制动液推动人力缸活塞二25沿推杆21的运动方向移动；人力缸活塞二25越过人力缸补偿孔二26后，人力缸腔体二23内的制动液开始建压；
29.人力缸腔体一22和人力缸腔体二23分别通过两位三通阀一7和两位三通阀二8及相应的液压管路连接防抱死制动系统或汽车电子稳定控制系统11，两位三通阀一7和两位三通阀二8断电时，人力缸腔体一22和人力缸腔体二23与防抱死制动系统或汽车电子稳定控制系统11液压导通；
30.踏板模拟单元3包括模拟缸腔体31、模拟缸活塞32、常闭电磁阀33和单向阀一34；所述模拟缸活塞32位于所述模拟缸腔体31内；人力缸腔体一22与模拟缸腔体31通过两路液压管路相连，两路液压管路分别设有常闭电磁阀33及单向阀一34；单向阀一34单向连通，制
动液经单向阀一34由模拟缸腔体31进入人力缸腔体一22。人力缸腔体一22建压且常闭电磁阀33通电打开时，人力缸腔体一22内制动液通过设有常闭电磁阀33的液压管路进入模拟缸腔体31；人力缸腔体一22泄压且常闭电磁阀33断电关闭时，模拟缸腔体31内的制动液通过设有单向阀一34的液压管路进入人力缸腔体一22；人力缸腔体一22泄压且常闭电磁阀33通电打开时，模拟缸腔体31内的制动液通过设有单向阀一34的液压管路及设有常闭电磁阀33的液压管路进入人力缸腔体一22。
31.电动缸单元4包括伺服电机41、传动机构42、电动缸活塞43、电动缸腔体44和电动缸补偿孔45；所述电动缸活塞43设于所述电动缸腔体44内，所述伺服电机41通过传动机构42传动连接于电动缸活塞43；所述电动缸补偿孔45和电动缸腔体44内连通，所述电动缸补偿孔通过相应的液压管路和油壶5连通；电动缸腔体44分别通过两位三通阀一7和两位三通阀二8及相应的液压管路和防抱死制动系统或汽车电子稳定控制系统11连接，两位三通阀一7和两位三通阀二8通电时，电动缸单元4与防抱死制动系统或汽车电子稳定控制系统11液压导通。
32.在本实施例中，所述人力缸单元还包括有压力传感器一14，所述压力传感器一14用于测量人力缸腔体一的输出压力。
33.在本实施例中，所述电动缸单元4还包括有压力传感器二13和转子位置传感器47，压力传感器二13用于测量电动缸腔体44的输出压力；所述转子位置传感器用于检测伺服电机41转子的位置。
34.在本实施例中，油壶5内分隔为油壶腔体一52和油壶腔体二51，油壶腔体一52和油壶腔体二51分别通过人力缸补偿孔一27和人力缸补偿孔二26分别与人力缸腔体一22和人力缸腔体二23连接；油壶腔体二51通过电动缸补偿孔45与电动缸腔体44连接。
35.在本实施例中，防抱死制动系统或汽车电子稳定控制系统11分别通过单向阀二10和单向阀三9分别与油壶腔体一52和油壶腔体二51单向连接。
36.在本实施例中，两位三通阀一7和两位三通阀二8与防抱死制动系统或汽车电子稳定控制系统11连接的液压管路上均设有滤网。
37.在本实施例中，人力缸腔体一22和人力缸腔体二23连通防抱死制动系统或汽车电子稳定控制系统11的液压管路上分别设有滤网。
38.在本实施例中，油壶腔体一52和油壶腔体二51分别与人力缸补偿孔一27和人力缸补偿孔二26连接的液压管路分别设有滤网。
39.在本实施例中，油壶腔体二51和电动缸补偿孔45连接的液压管路中设有滤网。
40.在本实施例中，所述油壶5上设有液位高度传感器6，用于检测油壶5内的液位高度。
41.实施例2
42.本实施例提供一种实施例1所述系统的工作方法，具体过程为：
43.系统正常工作时，踏板1被踩下，推杆21沿踏板1的运动方向移动，并开始推动人力缸活塞一24沿推杆21的运动方向移动；当人力缸活塞一24移动过程中越过人力缸补偿孔一27，人力缸腔体一22内的制动液开始建压，同时制动液推动人力缸活塞二25沿推杆21的运动方向移动；人力缸活塞二25越过人力缸补偿孔二26后，人力缸腔体二23内的制动液开始建压；与此同时两位三通阀一7和两位三通阀二8通电，常闭电磁阀33通电打开，人力缸腔体
一22内的制动液通过设有常闭电磁阀33的液压管路进入踏板模拟缸体31，推动踏板模拟活塞32移动，为驾驶员提供理想的制动踏板感。人力缸单元2泄压时，踏板模拟缸体31内的制动液由常闭电磁阀33及单向阀一34进入人力缸腔体一22。当系统故障时，两位三通阀一7和两位三通阀二8处于断电状态，常闭电磁阀33断电关闭，人力缸单元2内的制动液进入防抱死制动系统或汽车电子稳定控制系统11进行人力备份制动。
44.系统正常工作时，两位三通阀一7和两位三通阀二8通电，伺服电机41接收到扭矩指令输出扭矩，通过传动机构42将电机41的转动转为电动缸活塞43沿电动缸腔体44轴向位置的移动，电动缸活塞43越过电动缸补偿孔45后，电动缸腔体44内建压，使得电动缸腔体44内的制动液经由两位三通阀一7和两位三通阀二8及相应液压管路进入防抱死制动系统或汽车电子稳定控制系统11，从而完成制动。电动缸单元既可以在驾驶员踩下踏板后进行常规制动，也可以接收汽车的ecu的制动指令实现主动制动功能。
45.当汽车电子稳定控制系统11检测到车辆状态异常需要主动制动但踏板1还未踩下时，两位三通阀一7和两位三通阀二8处于断电状态，汽车电子稳定控制系统11能够通过单向阀二20、单向阀三9及相应液压管路分别从油壶腔体一52、油壶腔体二51快速获取制动液，从而快速建压完成主动制动。
46.对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。