一种基于混合动力的全液压ABS制动系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于混合动力的全液压ABS制动系统，所述系统包括蓄能器、充液阀、电子踏板、比例阀、制动控制器，所述蓄能器通过管路连接充液阀，所述管路上设置压力传感器，所述比例阀连接在所述电子踏板连接蓄能器充液阀之间的管路，所述电子踏板连接制动控制器，所述制动控制器连接比例阀，所述比例阀连接轮边制动器。本实用新型专利技术的目的在于实现ABS功能和制动能量回收的同时采用新型的液压驱动制动系统，取代传统的液压助力器，实现双回路功能，并减少系统的空间占用，提高整车制动系统的响应时间。

A full hydraulic ABS braking system based on hybrid power

The utility model provides a hydraulic braking system of ABS hybrid based on the system, including the accumulator charging valve, proportional valve, brake pedal, electronic controller, the accumulator charging valve connection through the pipeline, the pressure sensor is arranged on the pipeline, the proportional valve is connected to the the electronic storage device between the pedal connecting pipeline filling valve, the brake pedal is connected with the electronic controller, the brake controller is connected with the proportional valve, the proportional valve is connected with a wheel side brake. The utility model aims to realize ABS function and braking energy recovery using a new type of hydraulic braking system, replacing the traditional hydraulic booster, double loop function, and reduce the system space occupancy, improve the response time of vehicle braking system.

【技术实现步骤摘要】
一种基于混合动力的全液压ABS制动系统
本技术属于一种轮式车辆行车制动系统，适用于大吨位的混合动力轮式车辆。
技术介绍
目前，国内很多混合动力轮式车辆的制动系统，大多采用液压伺服助力驱动，来实现液压ABS的功能。如图1所示，该形式的液压装置——制动主缸1A主要采用真空助力或液助力，其制动过程为踩下制动踏板2A，主缸带的助力器1A产生较高的制动压力，通过ABS的压力调节装置3A进入各轮边的制动器9A实施制动，ABS功能由制动控制器4A依据轮速信号10A、压力信号8A和电机5A的反馈信号综合计算，得出各轮边需要实时调节的压力。当需要混合制动时，制动控制器4A接根据接受到的压力信号计算出所需的能量回收力矩，以电信号的形式发送给整车制动器6A，电机5A实现制动并将回收能量储存到电池7A，同时将结果反馈给制动控制器4A。带有ABS的混合动力车辆能够更好的实现能量回收以及液压制动的相互匹配，并充分利用附着力，防止车辆抱死。但液压伺服助力制动系统的问题在于助力器的压力一般最高达10MPa左右，无法实现大吨位车辆液压制动器所需的制动压力，因此只能应用于小吨位的乘用车辆，而目前大多数的重型车辆一般采用气压制动，气制动的响应时间比液压制动慢0.2s～0.4s；ABS的压力调节装置一般为集成设计，布置在制动主缸附近，而离各轮边的制动器较远，因此制动器的响应时间会受到管路长度的影响。为了解决以上存在的问题，针对大吨位的轮式车辆开发一种全液压制动系统，以液压驱动的形式实现ABS系统，又能实现混合动力车辆的制动能量回收。
技术实现思路
本技术的目的在于实现ABS功能和制动能量回收的同时采用新型的液压驱动制动系统，取代传统的液压助力器，实现双回路功能，并减少系统的空间占用，提高整车制动系统的响应时间。为了实现上述目的，本技术的技术方案如下：一种基于混合动力的全液压ABS制动系统，所述系统包括蓄能器、充液阀、电子踏板、比例阀、制动控制器，所述蓄能器通过管路连接充液阀，所述管路上设置压力传感器，所述比例阀连接在蓄能器和充液阀之间的管路上，所述电子踏板连接制动控制器，所述制动控制器连接比例阀，所述比例阀连接轮边制动器。作为优选，所述蓄能器是两个，分别是前桥蓄能器和后桥蓄能器，所述压力传感器分别为两个，分别用于测量前桥蓄能器和后桥蓄能器，所述比例阀为四个，分别连接前轮和后轮的轮边制动器。作为优选，车轮设置速度传感器，所述速度传感器连接制动控制器。作为优选，所述充液阀由包括主阀a、设定上下限压力的先导阀b、单向阀c和梭阀d组成(图3所示)，所述先导阀连接主阀，所述单向阀连接主阀和梭阀，所述主阀、单向阀和先导阀的轴线互相平行，所述梭阀的轴线垂至于主阀的轴线，所述主阀垂至于轴线方向的两端分别设置O口和P口，单向阀沿着轴线的一端设置T口，单向阀垂至于轴线的一端设置A口，梭阀垂至于轴线的一端设置A口，充液阀的P口和A口在同一面，O口和A1口、A2口位于对立面，T口在侧面，P口与油泵相连，T口与油箱相连，O口与其他动力系统相连，A口与低压报警开关或溢流阀相连，A1口和A2口分别与前桥蓄能器和后桥蓄能器相连。A口与A1口和A2口压力相等。作为优选，主阀结构包括：阀体、主阀阀座、限位杆、主阀弹簧、螺塞以及密封圈，所述主阀阀座位于阀体的中部腔体内，两端设置螺塞和密封圈密封，限位杆位于右螺塞和主阀阀座之间，外部套有主阀弹簧，在P口压力作用下，主阀阀座压缩主阀弹簧直至阀座内孔端面与限位杆接触；主阀阀座和螺塞之间形成第一腔室和第二腔室，主阀阀座和阀体之间设置第三腔室和第四腔室，第三腔室和第四腔室的轴线与主阀阀座的轴线垂直，所述P口与第三腔室连通，所述O口设置在与P口相对的一侧，所述O口与第四腔室连通。主阀阀座上有节流孔，不充液时节流孔将主阀的第三腔室和第四腔室和第二腔室连通，达到压力平衡，即P口与O口的压力相等；主阀第一腔室的阀体上开有节流孔，所述节流孔与先导阀腔相通，使得蓄能器的油液可经由先导阀的腔进入主阀的第一腔室，推动主阀进行换向。主阀第三腔室的阀体上铸有通道与单向阀的左腔相通。作为优选，先导阀的结构包括：上限阀杆、上限弹簧、上限单向阀阀芯、上限螺塞、第一阀芯、先导阀座、下限单向阀阀芯、下限阀杆、下限弹簧、卸压螺塞，第一阀芯位于腔体中部，在先导阀座中移动，所述先导阀座两端有密封圈密封；所述第一阀芯左侧有下限单向阀阀芯，与下限阀杆接触，下限弹簧套在下限单向阀阀芯的外部，两端由下限单向阀阀芯的端面和卸压螺塞实现定位；卸压螺塞安装在腔体孔的最左侧，可通过旋紧深度调节下限弹簧的预紧力；所述第一阀芯右侧有上限单向阀阀芯，与上限阀杆接触，上限弹簧套在上限阀芯的外部，两端由上限阀芯的的端面和上限螺塞定位，上限螺塞拧入腔体的最右侧，直至与先导阀阀座的右端面接触。A口与梭阀之间设置腔室c4,上限螺塞和上限单向阀阀芯之间形成腔室c3，上限螺塞上有通孔k3，使得蓄能器的油液可经由c4腔进入c3腔,将压力作用于上限单向阀阀芯上，所述c4腔与梭阀的中部腔c5相连，使得P口的油液可经单向阀流入梭阀的中部腔。先导阀座上分别有三个通孔，使得当上限单向阀或下限单向阀打开时，蓄能器的油液可经由上限单向阀芯、节流孔k2流入主阀b1腔或者经由下限单向阀流入先导阀的c2腔，先导阀的c2腔通过卸压螺塞与回油口T口相通。作为优选，单向阀用于当P口压力升高后，打开向蓄能器充液，充液完成后关闭，使蓄能器的压力保持。单向阀结构包括：滤芯、单向阀座、单向阀芯、回位弹簧和单向阀螺塞，单向阀座位于腔体中部，与左侧滤芯和右侧螺塞接触定位在腔体内，所述单向阀座有通孔k4与c4腔相通；单向阀芯位于阀座内，通过压缩右侧回位弹簧在单向阀座中移动；单向阀左侧腔体内有通道与主阀b2腔相通，当主阀P口压力经由b2腔的通道进入单向阀，克服回位弹簧打开单向阀芯后，即可经过阀座的通孔k4、c4腔进入梭阀的c5腔，给A1口和A2口充液。作为优选，梭阀包括两个完全对称的阀芯和单向阀弹簧、螺栓和梭阀阀座，梭阀阀座31位于腔体中部，两个单向阀阀芯相对安装位于梭阀阀座中间，单向阀弹簧位于腔体两端定位，所述阀芯在单向阀弹簧和梭阀阀座之间移动；梭阀阀座上有3个通孔，中间通孔与阀体形成中部腔，中部腔和单向阀的腔和先导阀的腔相通，垂直于梭阀阀座的中心线。单向阀打开后的油液经过c4腔、c3腔、c5腔和梭阀阀座上的通孔k5，克服两端的弹簧力后，顶开两个单向阀，经由阀座两侧通孔k6分别进入两个蓄能器进行充液。如果一路蓄能器发生泄露，梭阀阀座在压差和弹簧的作用下会向压力低的一侧移动，直至关闭该侧的单向阀，另一路单向阀可不受影响继续打开充液。作为优选，还包括整车控制器，所述整车控制器连接制动控制器，制动控制器接受轮速传感器、踏板电信号和压力传感器共同信号输入，驾驶员踩下制动踏板，电子踏板将踏板角度转换为电信号，计算出踏板转动的角度和速率，将采集的信号同时输入到制动控制器，识别驾驶员的制动意图，即所需的制动减速度的大小，所述减速度的大小的计算公式如下：式中：M：整车质量，单位kg；a：整车减速度，单位m/s2；n：车轮的数量；Ki：制动力矩系数，由制动器结构决定，单位N.m.MPa-1；Pi(t)：制动轮缸等效压力曲线，根据系统结构选择的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于混合动力的全液压ABS制动系统，所述系统包括蓄能器(4B)、充液阀(1B)、电子踏板(2B)、比例阀(3B)、制动控制器(4A)，其特征在于，所述蓄能器(4B)通过管路连接充液阀(1B)，所述管路上设置压力传感器(8A)，所述比例阀(3B)连接在蓄能器(4B)和充液阀(1B)之间的管路上，所述电子踏板(2B)连接制动控制器(4A)，所述制动控制器(4A)连接比例阀(3B)，所述比例阀(3B)连接轮边制动器(9A)。

【技术特征摘要】
1.一种基于混合动力的全液压ABS制动系统，所述系统包括蓄能器(4B)、充液阀(1B)、电子踏板(2B)、比例阀(3B)、制动控制器(4A)，其特征在于，所述蓄能器(4B)通过管路连接充液阀(1B)，所述管路上设置压力传感器(8A)，所述比例阀(3B)连接在蓄能器(4B)和充液阀(1B)之间的管路上，所述电子踏板(2B)连接制动控制器(4A)，所述制动控制器(4A)连接比例阀(3B)，所述比例阀(3B)连接轮边制动器(9A)。2.如权利要求1所述的制动系统，其特征在于，所述蓄能器(4B)是两个，分别是前桥蓄能器和后桥蓄能器，所述压力传感器(8A)分别为两个，分别用于测量前桥蓄能器和后桥蓄能器，所述比例阀(3B)为四个，分别连接前轮和后轮的轮边制动器(9A)。3.如权利要求1所述的制动系统，其特征在于，车轮设置速度传感器(10A)，所述速度传感器(10A)连接制动控制器(4A)。4.如权利要求1所述的制动系统，其特征在于，所述充液阀(1B)由包括主阀(a)、设定上下限压力的先导阀(b)、单向阀(c)和梭阀(d)组成，所述先导阀连接主阀，所述单向阀连接主阀和梭阀；所述主阀、单向阀和先导阀的轴线互相平行，所述梭阀的轴线垂至于主阀的轴线，所述主阀垂至于轴线方向的两端分别设置O口和P口，先导阀沿着轴线的一端设置T口，单向阀垂直于轴线的一端设置A口，梭阀垂至于轴线的一端设置A1口和A2口，充液阀的P口和A口在同一面，O口和A1口、A2口位于对立面，T口在侧面，P口与油泵相连，T口与油箱相连，O口与其他动力系统相连，A口与低压报警开关或溢流阀相连，A1口和A2口分别与前桥蓄能器和后桥蓄能器相连；A口与A1口和A2口压力相等。5.如权利要求4所述的制动系统，其特征在于，主阀结构包括：阀体、主阀阀座(22)、限位杆(23)、主阀弹簧(24)、螺塞(25)以及密封圈(26)，所述主阀阀座(22)位于阀体的中部腔体内，两端设置螺塞(25)和密封圈(26)密封，限位杆(23)位于右螺塞(25)和主阀阀座(22)之间，外部套有主阀弹簧(24)，在P口压力作用下，主阀阀座(22)压缩主阀弹簧(24)直至阀座内孔端面与限位杆(23)接触；主阀阀座(22)和螺塞(25)之间形成第一腔室(b1)和第二腔室(b4)，主阀阀座(22)和阀体之间设置第三腔室(b2)和第四腔室(b3)，第三腔室(b2)和第四腔室(b3)的轴线与主阀阀座(22)的轴线垂直，所述P口与第三腔室(b2)连通，所述O口设置在与P口相对的一侧，所述O口与第四腔室(b3)连通；主阀阀座(22)上有节流孔(k1)，不充液时节流孔(k1)将主阀的第三腔室(b2)和第四腔室(b3)和第二腔室(b4)连通，达到压力平衡，即P口与O口的压力相等；主阀第一腔室(b1)的阀体上开有节流孔(k2)，所述节流孔(k2)与先导阀(c1)腔相通，使得蓄能器的油液可经由先导阀的(c1)腔进入主阀的第一腔室(b1)，推动主阀进行换向；主阀第三腔室(b2)的阀体上铸有通道与单向阀芯(17)的左腔相通。6.如权利要求4所述的制动系统，其特征在于，先导阀的结构包括：上限阀杆(1)、上限弹簧(2)、上限单向阀阀芯(3)、上限螺塞(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱勤仪，尹顺良，周伟，范婧，陈新波，
申请(专利权)人：中国北方车辆研究所，
类型：新型
国别省市：北京,11