一种新型电液组合制动系统及其制动方法技术方案

本发明专利技术公开了一种新型电液组合制动系统，涉及汽车制动系统技术领域，解决了传统的车辆制动系统进行制动能量回收时带来的踏板感觉体验不好、以及没有机械制动作为备份，安全性低的问题。包括两安装于车辆前/后轴上的液压制动钳、两安装于车辆后/前轴上的电子制动钳；所述液压制动钳连接于用于提供液压力的液压泵，所述液压泵连接有用于提供助力的助力电机；所述电子制动钳包括提供动力的电子制动电机；所述助力电机和电子制动电机皆连接于控制器BCU，所述控制器BCU控制助力电机和制动电机的运行。达到了便于制动能量回收和安全备份制动的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种新型电液组合制动系统及其制动方法
本专利技术涉及汽车制动系统
，特别涉及一种新型电液组合制动系统及其制动方法。
技术介绍
传统的车辆制动系统一般为液压制动，即前后轴均为液压制动钳或者制动鼓，工作时需要配置制动主缸，且制动主缸是双腔形式，在传统车辆上一般采用真空助力作为制动助力来源，这种助力形式在高原或者发动机低转速时会出现真空度不足，导致制动力下降。在新能源车辆上，没有发动机提供真空源，需要额外配置真空泵为助力器提供真空度，这种电子真空泵在工作时还需要配备一个真空罐，而且真空泵在工作时会产生一定的噪音，给驾驶员实际体验较差，增加真空泵及管路必然也会增加一定的成本。为了解决在真空度不足和新能源车辆上制动助力的问题，目前很多厂家设计了取消真空助力器的方案，取而代之的是用电机作为助力，这种方式解决了制动助力的问题，但是当助力电机失效时可能无法安全地将车辆停车，即使设计方案上有机械制动作为备份制动，但是因为四个车辆的制动液压都来自于同一个制动总泵，因此仅靠驾驶员脚力制动能够产生的制动力不足，四轮的所需液量之和较大导致响应时间也会较长。目前在新能源车辆上制动时，需要能够进行一定的制动能量回收，以便能够增加车辆的续航里程，为了能够提供制定能量回收的目标，电子助力器的厂家在助力结构上往往通过设计一定的空行程来实现制动踏板和制动总泵的解耦，由于踏板的推杆和制动总泵的顶杆之间存在解耦间隙，踩下制动踏板时，踏板力不会直接传递到制动总泵，在接到制动请求时，首先车辆动力电机反向扭矩制动作为主要的制动力来源，液压制动作为制动力不足的补充。例如专利号201711059529.0“一种用于汽车的电动制动助力器”这种解耦结构的电动助力器由于空行程的存在，所以在制动时驾驶员的踏板感觉体验不是很好，为了解决踏板感的问题厂家有又会在制动踏板推杆位置加装模拟弹簧，例如专利号201910769731.5“一种踏板模拟器”这种模拟的解耦虽然能够改善一定的踏板感，但是由于弹簧刚度在一个产品里是无法根据车辆的工况进行调整。四轮都用电子制动钳时，当电控系统失效了，没有机械制动作为备份，车辆将会失去制动能力，车辆处于不安全状态。传统的四轮全液压系统，驻车制动需要另外增加驻车机构。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型电液组合制动系统，便于制动能量回收和安全备份制动。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种新型电液组合制动系统，包括两安装于车辆前/后轴上的液压制动钳、两安装于车辆后/前轴上的电子制动钳；所述液压制动钳连接于用于提供液压力的液压泵，所述液压泵连接有用于提供助力的助力电机；所述电子制动钳包括提供动力的电子制动电机；所述助力电机和电子制动电机皆连接于控制器BCU，所述控制器BCU控制助力电机和制动电机的运行。更进一步地，所述控制器BCU包括相互通讯的第一MCU、第二MCU和第三MCU，第一MCU控制助力电机运行；第二MCU和第三MCU分别控制两电子制动电机运行，电子制动电机为对应的电子制动钳提供动力。更进一步地，液压制动钳系统和电子制动钳系统采用双CAN控控制回路,包括独立的CAN1和CAN2，CAN1连接第一MCU，CAN2连接第二MCU和第三MCU。更进一步地，电子制动钳安装到驱动轴，液压制动钳安装于另一轴。更进一步地，两液压制动钳为同一种尺寸规格，且两电子制动钳为同一种尺寸规格和功率；所述电子制动钳包括电子制动电机、齿轮传动机构以及用于在电子制动电机作用下推动卡钳活塞的滚珠丝杠机构；电子制动电机接接受到控制器BCU的控制指令后，通过齿轮传动机构减速增扭，最终由滚珠丝杠机构对卡钳活塞实施推出力，产生摩擦制动。更进一步地，电子制动钳包括驻车锁止机构，所述锁止结构为楔形结构；工作时直接锁进齿轮槽部；当车辆需要驶离时，锁止机构通过控制器BCU控制，可以自动解锁。本专利技术的目的还在于提供一种基于权利要求1所述的新型电液组合制动系统的制动方法，包括如下步骤：S10：当驾驶员有制动请求踩下制动踏板时，踏板位移传感器感知踩下制动踏板的深度，BCU计算得到制动力请求的大小；前轴液压制动钳根据控制器BCU来控制助力电机助力的大小，来控制前轴制动力矩的大小，液压制动力大小的控制原则是不使车轮抱死；S20：当车辆驱动电机能够提供的反向力矩大于制动请求力矩时，后轴电子制动钳不动作，由车辆驱动电机反向扭矩发电产生制动力矩，实现车辆的制动能量回收；S30：当需求制动力矩大于驱动电机制动时，根据控制器的指令液压制动钳、电子制动钳和驱动电机制动进行制动力分配，同时满足车辆制动减速的需求和能量回收。更进一步地，步骤S10中，液压制动的同时；若车轮滑移率小于抱死阈值，则进入步骤S20，进行反馈制动并回收能量；若制动力矩小于制动请求，则进行电子制动钳制动并实施防抱死控制。更进一步地，防抱死控制包括：车辆制动时，控制器BCU收集左右后轮的轮速信号；当出现某个后车轮出现抱死或者有抱死倾向时，控制器BCU通过控制电子制动钳电机的扭矩输出大小和转角位置，从而实现制动力大小的调控；当一边车轮出现抱死倾向时，就将该侧的电机小扭矩输出，将制动力降低，从而实现后轮的防抱死控制。更进一步地，当助力电机或控制电路失效时进行实现无助力状态下的备份制动，直接由驾驶员踩制动踏板产生的推力作用在液压泵活塞上产生制动液压力，使车辆安全减速或停止；液压回路失效时，通过电子制动钳制动；在无驾驶员操作制动踏板时，液压制动钳通过制动泵的助力电机实现主动加压制动，电子制动钳通过电子制动电机动作实现主动制动。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：通过前轴液压制动钳后轴电子制动钳（或者前轴电子制动钳，后轴液压制动钳）制动系统布置方式，当电控系统失效时，可以通过机械制动作为备份，车辆不会失去制动能力，提高了安全性，且采用行车制动和驻车制动一体式卡钳，驻车锁止机构采用的是机械结构，因此在电子卡钳断电后同样可以完全锁止电子制动钳的位置，保持车辆停驻状态；能最大限度地提升能量回收的效率，既能满足车辆制动减速的需求又能最大的发挥能量回收能力，3个MCU可以分别实现每一个电机单独动作和不动作，其中任何一个或两个电机失效，剩余的电机完全可以正常发挥作用，形成多层级的安全冗余，确保车辆的安全；当助力电机或控制电路失效时可以实现无助力状态下的备份制动，直接有驾驶员踩制动踏板产生的推力作用在制动泵活塞上产生制动液压力，使车辆安全减速或停止，实现多级备份制动，液压回路失效时，电子制动钳还可以制动，安全性能更高；可以实现车辆后轮防抱死功能，从而可以实现后轮的防抱死控制，基本上能够实现汽车ABS的功能；采用双CAN控控制回路，同时配置两路电源；液压制动钳系统和电子制动钳系统分别使用独立的CAN网络（CAN1和CAN2），任何一路失效另外一路同样可以实现制动系统同整车通讯，例如仅CA本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型电液组合制动系统，其特征在于：包括两安装于车辆前/后轴上的液压制动钳、两安装于车辆后/前轴上的电子制动钳；/n所述液压制动钳连接于用于提供液压力的液压泵，所述液压泵连接有用于提供助力的助力电机；/n所述电子制动钳包括提供动力的电子制动电机；/n所述助力电机和电子制动电机皆连接于控制器BCU，所述控制器BCU控制助力电机和制动电机的运行。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型电液组合制动系统，其特征在于：包括两安装于车辆前/后轴上的液压制动钳、两安装于车辆后/前轴上的电子制动钳；
所述液压制动钳连接于用于提供液压力的液压泵，所述液压泵连接有用于提供助力的助力电机；
所述电子制动钳包括提供动力的电子制动电机；
所述助力电机和电子制动电机皆连接于控制器BCU，所述控制器BCU控制助力电机和制动电机的运行。


2.根据权利要求1所述的一种新型电液组合制动系统，其特征在于：所述控制器BCU包括相互通讯的第一MCU、第二MCU和第三MCU，第一MCU控制助力电机运行；
第二MCU和第三MCU分别控制两电子制动电机运行，电子制动电机为对应的电子制动钳提供动力。


3.根据权利要求2所述的一种新型电液组合制动系统，其特征在于：
液压制动钳系统和电子制动钳系统采用双CAN控控制回路,包括独立的CAN1和CAN2，CAN1连接第一MCU，CAN2连接第二MCU和第三MCU。


4.根据权利要求1或3所述的一种新型电液组合制动系统，其特征在于：电子制动钳安装到驱动轴，液压制动钳安装于另一轴。


5.根据权利要求1所述的一种新型电液组合制动系统，其特征在于：两液压制动钳为同一种尺寸规格，且两电子制动钳为同一种尺寸规格和功率；所述电子制动钳包括电子制动电机、齿轮传动机构以及用于在电子制动电机作用下推动卡钳活塞的滚珠丝杠机构；电子制动电机接接受到控制器BCU的控制指令后，通过齿轮传动机构减速增扭，最终由滚珠丝杠机构对卡钳活塞实施推出力，产生摩擦制动。


6.根据权利要求1或5所述的一种新型电液组合制动系统，其特征在于：电子制动钳包括驻车锁止机构，所述锁止结构为楔形结构；工作时直接锁进齿轮槽部；当车辆需要驶离时，锁止机构通过控制器BCU控制，可以自动解锁。


7.一种基于权利要求1所述的新型...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勋，顾勤冬，刘兆勇，
申请(专利权)人：格陆博科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32