一种具有双液压缸四轮失效备份的液压制动系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种具有双液压缸四轮失效备份的液压制动系统及方法，包括液压控制单元HCU、制动踏板、人力缸、储液罐、行程模拟器、主缸、滚珠丝杠、一号电机、电子控制单元ECU以及多个连接件、电磁阀、传感器和制动器。本发明专利技术涉及的是一种具有双液压缸四轮失效备份的线控液压制动系统，本发明专利技术的设计所要体现的是制动更加可靠、更加安全，控制更加迅速、更加精确的理念。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车制动系统
，具体地说，涉及。
技术介绍
行车安全、节约能源以及环境保护是目前汽车工业需要解决的三大重要课题。随着社会的发展和人民生活水平的提高，人们拥有的汽车数量不断增加，并且人们也日趋热衷于高行驶速度的汽车，所以汽车安全问题日显重要。而在汽车安全中，制动问题是最关键的。汽车制动系统是汽车底盘四大部分之一，它对保证汽车行驶安全具有重要的意义，设计的制动系统需要实现安全、稳定、可靠的功能。如今，在汽车领域内，已经广泛的应用汽车电子控制技术，同时汽车制动系统中也开始逐渐使用这种先进的技术，从而可以实现线控制动。电子控制具有响应速度快、制动力控制精确、可控性好、效率高等特点。然而单纯的使用电子控制制动系统，具有很大的不足之处，也就是在电子控制失效的情况下汽车的制动系统就会失去效能，给行车安全带来极大的隐患。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供，液压系统和电子控制同时应用在汽车制动控制系统中。这样，当电子控制制动出现故障的情况下，也仍然可以通过液压制动来实现汽车的制动性能，从而增强了汽车的安全性。本专利技术设计的汽车制动系统同时也融合了 ABS、TCS、ESP等汽车控制系统，使汽车的安全性得到了显著的提高。其技术方案如下:一种具有双液压缸四轮失效备份的液压制动系统，包括液压控制单元HCU、制动踏板1、人力缸4、储液罐5、行程模拟器6、主缸10、滚珠丝杠11、一号电机12、电子控制单兀E⑶45以及多个连接件、电磁阀、传感器和制动器。其中，液压控制单元HCU包括有第一常开阀14、第二常开阀15、第三常开阀16、第四常开阀17、第一常闭阀18、第二常闭阀23、第三常闭阀25、第四常闭阀30、第一减压阀19、第二减压阀22、第三减压阀26、第四减压阀29、第一蓄能器20、第二蓄能器28、第一液压泵21、第二液压泵27、二号电机24。人力缸4分为人力缸前腔A与人力缸后腔B，包括有一号活塞35、第一复位弹簧36、二号活塞37、第二复位弹簧38、一号活塞杆39。主缸10分为主缸前腔C与主缸后腔D，包括有二号活塞杆40、三号活塞41、第三复位弹簧42、四号活塞43、第四复位弹簧44。连接件包括有踏板连杆3。电磁阀包括有常闭阀7。传感器包括有位移传感器2、第一压力传感器8、第二压力传感器9、第三压力传感器13。制动器包括有左前轮制动器31，右前轮制动器32，左后轮制动器33，右后轮制动器34。优选地，本专利技术涉及的是一种具有双液压缸四轮失效备份的线控液压制动系统。储液罐5用于储存制动液。制动踏板I上有与人力缸4中一号活塞杆39相对的踏板连杆3，通过踏板连杆3进行压缩活塞操作。制动缸分为两个，分别是人力缸4和主缸10。储液罐5的两路出液口分别与人力缸前腔A和人力缸后腔B进液口连接，其中一路出液口分别与主缸前腔C和主缸后腔D进液口连接。人力缸4由二号活塞37与一号活塞35分为人力缸前腔A与人力缸后腔B，并且在人力缸前腔A中有第二复位弹簧38，人力缸后腔B中有第一复位弹簧36。人力缸前腔A的出液口与第三常开阀16、第四常开阀17相连，人力缸后腔B出液口与常闭阀7、第一常开阀14、第二常开阀15连接。常闭阀7与行程模拟器6连接。行程模拟器6可以为驾驶员产生与传统制动系统相似的踏板感觉，使驾驶员可以根据个人的习惯进行制动操作。主缸10通过四号活塞43与三号活塞41分为主缸前腔C与主缸后腔D，并且在主缸前腔C中有第四复位弹簧44，主缸后腔D中有第三复位弹簧42。主缸前腔C的出液口与第一常闭阀18、第二常闭阀23以及第一液压泵21相连，主缸后腔D的出液口与第三常闭阀25、第四常闭阀30以及第二液压泵27连接。一号电机12通过电子控制单元E⑶45进行控制，将作用力矩传递给滚珠丝杠11，滚珠丝杠将旋转运动转化为轴向直线运动，推动二号活塞杆40，从而传递作用力。液压控制单元HCU是进行制动操作的重要部件。在制动系统正常工作时，第一常开阀14、第二常开阀15、第三常开阀16、第四常开阀17就会由常开状态转换为关闭状态，第一常闭阀18、第二常闭阀23、第三常闭阀25、第四常闭阀30就会由关闭状态转换为打开状态。在制动系统减压时，第一减压阀19、第二减压阀22、第三减压阀26、第四减压阀29就由关闭状态转换为打开状态。第一液压泵21、第二液压泵27通过二号电机24驱动，用于抽吸制动液，将制动液从制动轮缸中分别流向主缸前腔C与主缸后腔D中。第一蓄能器20、第二蓄能器28是在减压过程中，将一部分的制动液流入其内部，减小液压泵的两侧压力，实现缓冲的作用。本专利技术的制动系统中包含的位移传感器2安装在制动踏板I处，用于测量制动踏板I产生的行程。第一压力传感器8与人力缸后腔B的出液口相连，第二压力传感器9与主缸前腔C的出液口连接，第三压力传感器13与主缸后腔D的出液口连接。一种具有双液压缸四轮失效备份的液压制动方法，包括以下步骤:I增压过程汽车在正常行驶过程中，当驾驶员操纵制动踏板I时，电子控制单元ECU45通过接收到的信号，使第一常开阀14、第二常开阀15、第三常开阀16、第四常开阀17关闭。由于一号活塞35推动第一复位弹簧36，第一压力传感器8接收到压力变化，通过电子控制单元E⑶45控制，使常闭阀7开启，从而行程模拟器6进行工作。这时，电子控制单元E⑶45也将第一常闭阀18、第二常闭阀23、第三常闭阀25、第四常闭阀30转换为打开状态。一号电机12开始工作，作用力矩传递给滚珠丝杠11，推动二号活塞杆40运动，带动三号活塞41与四号活塞43工作，将第三复位弹簧42、第四复位弹簧44进行压缩。同时制动液经由上述打开的电磁阀分别流入左、右轮制动器的制动轮缸中，产生制动力。2保压过程当控制模块判断出制动轮缸中需要保持制动压力时，控制第一常闭阀18、第二常闭阀23、第三常闭阀25、第四常闭阀30，将它们由打开状态转换为关闭状态，从而可以使制动液在相对封闭的环境中保持所需的一定的压力。3减压过程当控制单元决策出需要减小制动液压力时，第一常闭阀18、第二常闭阀23、第三常闭阀25、第四常闭阀30保持关闭状态，第一减压阀19、第二减压阀22、第三减压阀26、第四减压阀29开启。电子控制单元ECU45控制二号电机24，从而带动第一液压泵21、第二液压泵27工作，制动轮缸中的制动液就可以经由减压阀、液压泵回到主缸以及储液罐中，减小轮缸中的制动液压力。同时，制动轮缸中制动液的一部分也会流入第一蓄能器20、第二蓄能器28中。这样设置的目的是当第一液压泵21、第二液压泵27两侧的压力差较大时，可以通过一部分制动液的分流，来减轻液压泵的压力，提高液压泵的可靠性和使用寿命。4制动系统失效保护过程当电子系统失效的情况下，一号电机12以及二号电机24就会停止工作，第一液压泵21、第二液压泵27同样也会停止工作。这时，由于第一常开阀14、第二常开阀15、第三常开阀16、第四常开阀17处于常开的状态，在供电失效时仍然保持打开状态，同时其他电磁阀都处于关闭状态。当驾驶员踩动制动踏板时，人力缸4中的制动液可以通过人力缸前腔A流进制动轮缸，以及通过人力缸后腔B流入制动轮缸内，从而可以使汽车的前、后车轮都能产生制动力，具有足够的制动力，达到四轮失效备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有双液压缸四轮失效备份的液压制动系统，其特征在于：包括液压控制单元HCU、制动踏板1、人力缸4、储液罐5、行程模拟器6、主缸10、滚珠丝杠11、一号电机12、电子控制单元ECU45以及多个连接件、电磁阀、传感器和制动器；其中，液压控制单元HCU包括有第一常开阀14、第二常开阀15、第三常开阀16、第四常开阀17、第一常闭阀18、第二常闭阀23、第三常闭阀25、第四常闭阀30、第一减压阀19、第二减压阀22、第三减压阀26、第四减压阀29、第一蓄能器20、第二蓄能器28、第一液压泵21、第二液压泵27、二号电机24；人力缸4分为人力缸前腔A与人力缸后腔B，包括有一号活塞35、第一复位弹簧36、二号活塞37、第二复位弹簧38、一号活塞杆39；主缸10分为主缸前腔C与主缸后腔D，包括有二号活塞杆40、三号活塞41、第三复位弹簧42、四号活塞43、第四复位弹簧44；连接件包括有踏板连杆3；电磁阀包括有常闭阀7；传感器包括有位移传感器2、第一压力传感器8、第二压力传感器9、第三压力传感器13；制动器包括有左前轮制动器31，右前轮制动器32，左后轮制动器33，右后轮制动器34。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴坚，张肖栋，刘海贞，何睿，邓伟文，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22