專利名稱：一種汽車分布式電子液壓制動系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車分布式電子液壓制動系統，屬于汽車制動系統技術領域。
背景技術：
分布式電子液壓制動系統(以下簡稱DEHB)是一種分布式、濕式線控制動系統，其基本方案如ZL200910090706. O和ZL200910090707. 5所述。為了提高DEHB的可靠性，專利申請CN201110391204. 9提出了一種使用隔離閥的分布式電子液壓制動系統，在所述DEHB基本方案的基礎上，在前后軸兩個制動器之間分別連接一個常閉隔離電磁閥，在部分車輪制動執行機構失效的情況下能夠提供更為靈活的重構制動模式，從而提高了系統的可靠性。為了進一步提高系統的可靠性，專利申請CN201210084530. X提出了一種DEHB，通過一個電磁閥塊集成了后備液壓制動系統，使駕駛員在全部車輪制動執行機構均無法提供制動力的情況下，可以由自身的體力通過后備液壓制動系統實施制動，該系統還通過電磁閥塊集成了前后軸平衡閥，在部分車輪制動執行機構失效的情況下可以提供靈活的重構制動模 利申請CN201210084528. 2提出了一種帶有保壓閥的DEHB，在專利申請CN201210084530.X的基礎上，通過使用保壓閥，使得不必持續對車輪制動執行機構的電機通電就可以實現制動器壓力的保壓，以降低能耗、提高車輪制動執行機構電機的壽命，此外使用保壓閥還可以保證系統在部分車輪制動執行機構失效的情況下，不會出現汽車電子穩定性控制系統(以下簡稱ESC)無法實施制動干預的情況，并有助于提高此種情況下ESC干預的效果。上述方案一步步地提高了 DEHB的可靠性，然而，在最新的通過使用電磁閥塊集成了后備液壓制動系統的兩個方案CN201210084530. X和CN201210084528. 2中，系統的線控制動功能、后備液壓制動功能和部分制動執行機構失效的重構制動功能的實現，都是建立在電磁閥塊正常工作這一假設的基礎上，并沒有考慮電磁閥塊失效的情況。實際上，如果這兩個方案中的電磁閥塊失效，將直接影響到系統線控制動功能、后備液壓制動功能和部分制動執行機構失效的重構制動功能的實現。例如，如果在車輛碰撞事故中電磁閥塊受到了沖擊，在最壞的情況下，電磁閥塊與各制動管路的連接被撞開，這將導致系統線控制動功能和后備液壓制動功能全部喪失。

發明內容
本發明的目的是提出一種汽車分布式電子液壓制動系統，使該汽車分布式電子液壓制動系統不僅能繼承專利申請CN201210084530. X和CN201210084528. 2的所有優點，而且相對兩種已有技術，能夠降低汽車分布式電子液壓制動系統因碰撞而失效的概率，從而進一步提高系統的可靠性。本發明提出的一種汽車分布式電子液壓制動系統，包括制動操作單元、左前車輪制動執行機構、右前車輪制動執行機構、左后車輪制動執行機構、右后車輪制動執行機構、左前電磁閥塊、右前電磁閥塊、左后電磁閥塊、右后電磁閥塊、踏板感覺模擬器、左前制動器、右前制動器、左后制動器和右后制動器；所述的制動 呆作單兀由王缸缸體、王缸如腔活塞、王缸后腔活塞、推桿和制動踏板組成，其中的主缸前腔活塞置于主缸缸體的前部，形成主缸前腔，主缸后腔活塞置于主缸缸體的后部，形成主缸后腔，制動踏板通過推桿與主缸后腔活塞聯動；所述的左前車輪制動執行機構、右前車輪制動執行機構、左后車輪制動執行機構和右后車輪制動執行機構的結構相同，分別包括電機、聯軸器、螺母、絲桿、活塞和殼體，所述的電機固定在殼體上，電機通過聯軸器與絲桿相連，絲桿安裝在殼體中央，螺母套裝在絲桿上，活塞的一端插入螺母的端部，活塞的另一端與殼體端部之間的空間形成車輪制動執行機構的制動液腔；所述的左前電磁閥塊包括左前隔離閥、左前保壓閥和左前平衡閥，三個電磁閥為常開電磁閥，三個電磁閥通過制動管路相連后，再通過制動管路與上述左前車輪制動執行機構的制動液腔相連；所述的左前隔離閥通過制動管路與上述制動操作單元的主缸前腔相 連，左前保壓閥通過制動管路與所述的左前制動器相連；所述的右前電磁閥塊包括踏板感覺模擬器電磁閥、右前保壓閥和右前平衡閥，所述的踏板感覺模擬器電磁閥為常閉電磁閥，右前保壓閥和右前平衡閥為常開電磁閥，右前保壓閥和右前平衡閥通過制動管路相連后，再通過制動管路與上述右前車輪制動執行機構的制動液腔相連；所述的踏板感覺模擬器電磁閥通過制動管路與所述的踏板感覺模擬器相連，并通過制動管路與上述制動操作單元的主缸后腔相連，右前保壓閥通過制動管路與所述的右前制動器相連，右前平衡閥通過制動管路與上述左前電磁閥塊中的左前平衡閥相連；所述的左后電磁閥塊包括左后平衡閥和左后保壓閥，左后平衡閥和左后保壓閥為常開電磁閥，左后平衡閥和左后保壓閥通過制動管路相連后，再通過制動管路與上述左后車輪制動執行機構的制動液腔相連；所述的左后保壓閥通過制動管路與所述的左后制動器相連； 所述的右后電磁閥塊包括右后隔離閥、右后保壓閥和右后平衡閥，三個電磁閥為常開電磁閥，右后隔離閥、右后保壓閥和右后平衡閥通過制動管路相連后，再通過制動管路與上述右后車輪制動執行機構的制動液腔相連；所述的右后隔離閥通過制動管路與上述制動操作單元的主缸后腔相連，右后保壓閥通過制動管路與所述的右后制動器相連，右后平衡閥通過制動管路與上述左后電磁閥塊中的左后平衡閥相連；所述的踏板感覺模擬器由踏板感覺模擬器活塞、踏板感覺模擬器彈簧、踏板感覺模擬器殼體組成，踏板感覺模擬器活塞和踏板感覺模擬器彈簧安裝在踏板感覺模擬器殼體內。本發明提出的汽車分布式電子液壓制動系統，對已有的汽車分布式電子液壓制動系統進行進一步的改進，降低了已有汽車分布式電子液壓制動系統因碰撞而失效的概率，進一步提高了系統的可靠性，從而有助于車輛在碰撞事故之后駛離道路中心如靠邊停車，進而保證交通順暢，并可避免發生后續交通事故。


圖I為本發明提出的汽車分布式電子液壓制動系統的結構示意圖。
圖2為圖I中制動操作單元的結構示意圖。圖3為圖I中左前車輪制動執行機構的結構示意圖。圖I一圖3中，I為制動操作單元，11為主缸缸體，12為主缸前腔，13為主缸前腔活塞，14為主缸后腔,15為主缸后腔活塞，16為推桿，17為制動踏板，2為左前車輪制動執行機構，21為左前電機，22為左前聯軸器，23為左前螺母，24為左前絲桿，25為左前活塞，26為左前制動液腔，27為左前殼體，3為右前車輪制動執行機構，31為右前電機，32為右前聯軸器，33為右前螺母，34為右前絲桿，35為右前活塞，36為右前制動液腔，37為右前殼體，4為左后車輪制動執行機構，41為左后電機，42為左后聯軸器，43為左后螺母，44為左后絲桿，45為左后活塞,46為左后制動液腔,47為左后殼體，5為右后車輪制動執行機構,51為右后電機,52為右后聯軸器,53為右后螺母,54為右后絲桿，55為右后活塞，56為右后制動液腔，57為右后殼體，6為左前電磁閥塊，61為左前隔離閥，62為左前保壓閥，63為左前平衡閥，7為右前電磁閥塊，71為踏板感覺模擬器電磁閥，72為右前保壓閥，73為右前平衡閥，8為左后電磁閥塊，81為左后平衡閥，82為左后保壓閥，9為右后電磁閥塊，91為右后隔離閥，92為右后保壓閥，93為右后平衡閥，10為踏板感覺模擬器，101為踏板感覺模擬器活塞，102為踏板感覺模擬器彈簧，103為踏板感覺模擬器殼體，111為左前制動器，112為右前制動器，113為左后制動器，114為右后制動器。
具體實施例方式本發明提出的汽車分布式電子液壓制動系統，其結構如圖I所示，包括制動操作單元I、左前車輪制動執行機構2、右前車輪制動執行機構3、左后車輪制動執行機構4、右后車輪制動執行機構5、左前電磁閥塊6、右前電磁閥塊7、左后電磁閥塊8、右后電磁閥塊9、踏板感覺模擬器10、左前制動器111、右前制動器112、左后制動器113和右后制動器114 ；所述的制動操作單元I由主缸缸體11、主缸前腔活塞13、主缸后腔活塞15、推桿16和制動踏板17組成，其中的主缸前腔活塞13置于主缸缸體11的前部，形成主缸前腔12，主缸后腔活塞15置于主缸缸體11的后部，形成主缸后腔14，制動踏板17通過推桿16與主缸后腔活塞15聯動；所述的左前車輪制動執行機構2、右前車輪制動執行機構3、左后車輪制動執行機構4和右后車輪制動執行機構5的結構相同，分別包括電機、聯軸器、螺母、絲桿、活塞和殼體，所述的電機固定在殼體上，電機通過聯軸器與絲桿相連，絲桿安裝在殼體中央，螺母套 裝在絲桿上，活塞的一端插入螺母的端部，活塞的另一端與殼體端部之間的空間形成車輪制動執行機構的制動液腔；所述的左前電磁閥塊6包括左前隔離閥61、左前保壓閥62和左前平衡閥63，三個電磁閥為常開電磁閥，三個電磁閥通過制動管路相連后，再通過制動管路與上述左前車輪制動執行機構2的制動液腔26相連；所述的左前隔離閥61通過制動管路與上述制動操作單元I的主缸前腔12相連，左前保壓閥62通過制動管路與所述的左前制動器111相連；
所述的右前電磁閥塊7包括踏板感覺模擬器電磁閥71、右前保壓閥72和右前平衡閥73，所述的踏板感覺模擬器電磁閥71為常閉電磁閥，右前保壓閥72和右前平衡閥73為常開電磁閥，右前保壓閥72和右前平衡閥73通過制動管路相連后，再通過制動管路與上述右前車輪制動執行機構3的制動液腔36相連；所述的踏板感覺模擬器電磁閥71通過制動管路與所述的踏板感覺模擬器10相連，并通過制動管路與上述制動操作單元I的主缸后腔14相連，右前保壓閥72通過制動管路與所述的右前制動器112相連，右前平衡閥73通過制動管路與上述左前電磁閥塊6中的左前平衡閥63相連；所述的左后電磁閥塊8包括左后平衡閥81和左后保壓閥82，左后平衡閥81和左后保壓閥82為常開電磁閥，左后平衡閥81和左后保壓閥82通過制動管路相連后，再通過制動管路與上述左后車輪制動執行機構4的制動液腔4 6相連；所述的左后保壓閥82通過制動管路與所述的左后制動器113相連；所述的右后電磁閥塊9包括右后隔離閥91、右后保壓閥92和右后平衡閥93，三個電磁閥為常開電磁閥，右后隔離閥91、右后保壓閥92和右后平衡閥93通過制動管路相連后，再通過制動管路與上述右后車輪制動執行機構5的制動液腔56相連；所述的右后隔離閥91通過制動管路與上述制動操作單元I的主缸后腔14相連，右后保壓閥92通過制動管路與所述的右后制動器114相連，右后平衡閥93通過制動管路與上述左后電磁閥塊8中的左后平衡閥81相連；所述的踏板感覺模擬器10由踏板感覺模擬器活塞101、踏板感覺模擬器彈簧102、踏板感覺模擬器殼體103組成，踏板感覺模擬器活塞101和踏板感覺模擬器彈簧102安裝在踏板感覺模擬器殼體103內。以下結合附圖，詳細介紹本發明提出的汽車分布式電子液壓制動系統的工作原理和工作過程本發明提出的汽車分布式電子液壓制動系統具有三種工作模式正常工作模式(即線控制動模式)、后備液壓制動模式、部分制動執行機構失效重構制動模式。當系統一切零部件和功能正常時，系統工作在正常工作模式。在正常工作模式下，當駕駛員踩下制動踏板實施制動時，左前隔離閥61和右后隔離閥91通電關閉，踏板感覺模擬器電磁閥71通電打開，于是主缸前腔活塞13不能運動，主缸后腔活塞15在制動踏板17和推桿16的推動下，將主缸后腔14中的制動液通過制動管路、踏板感覺模擬器電磁閥71推入踏板感覺模擬器10中，推動踏板感覺模擬器活塞101，壓縮踏板感覺模擬器彈簧102，從而為駕駛員提供踏板反力感覺。與此同時，四個制動器的制動液壓由車輪制動執行機構進行控制。以左前制動器111為例，左前車輪制動執行機構2的作用是控制左前制動器111的制動液壓的大小，即通過控制左前電機21，就可以控制左前制動器111的制動液壓的大小，從而滿足不同的制動需求。在左前制動器111需要長時間保壓時，通電關閉左前保壓閥62，就可以實現左前制動器111的長時間保壓，而無需一直維持左前電機21的堵轉，從而降低了能耗，提高了左前電機21的壽命。除了左前制動器111需要長時間保壓的情況，其余情況下左前保壓閥62保持斷電打開，以便左前車輪制動執行機構2對左前制動器111的制動液壓進行控制。如果左前制動器111和右前制動器112的目標制動液壓相等，則左前平衡閥63和右前平衡閥73保持斷電打開，同時左前保壓閥62和右前保壓閥72保持斷電打開，這樣左前制動器111就通過制動管路、左前保壓閥62、左前平衡閥63、右前平衡閥73、右前保壓閥72直接與右前制動器112連通，從而保證了左前制動器111和右前制動器112制動液壓的相等。如果左前平衡閥63和右前平衡閥73兩個常開電磁閥中的任意一個通電關閉，則左前制動器111和右前制動器112就斷開了液壓連接，這樣兩個制動器的制動液壓就可以由各自的車輪制動執行機構進行獨立控制。正常工作模式下制動踏板17踩下時其他制動器制動液壓的控制方法是相同的。正常工作模式下制動踏板17未踩下時，如果需要實施制動干預，例如ESC 系統需要對某些車輪實施主動制動干預，這種情況下的操作方法是控制需要實施制動干預的車輪對應的電磁閥塊中的電磁閥，使需要實施制動干預的車輪對應的車輪制動執行機構和制動器之間建立封閉的液壓連接，然后控制執行機構的電機，就可以實現對相應制動器制動液壓的控制。例如，如果在正常工作模式下，制動踏板17未踩下時，ESC系統決定要對左前制動器111的制動液壓進行控制，那么就必須將左前電磁閥塊6中的左前隔離閥61和左前平衡閥63通電關閉，并使左前保壓閥62保持斷電打開，這樣，左前制動器111就通過制動管路、左前保壓閥62與左前車輪制動執行機構2建立了封閉的液壓連接，于是左前制動器111的制動液壓只受到左前車輪制動執行機構2的控制，通過控制左前電機21，就可以實施對左前制動器111制動液壓的控制。當系統所有車輪制動執行機構都不能提供制動液壓的時候，例如系統電力供應失效的情況下，這時系統工作在后備液壓制動模式，由駕駛員的體力實施制動。在這種情況下，所有電磁閥都保持斷電狀態，于是主缸前腔12通過制動管路、左前隔離閥61、左前保壓閥62與左前制動器111相連，并通過制動管路、左前隔離閥61、左前平衡閥63、右前平衡閥73、右前保壓閥72與右前制動器112相連。同時，主缸后腔14通過制動管路、右后隔離閥91、右后保壓閥92與右后制動器114相連，并通過制動管路、右后隔離閥91、右后平衡閥93、左后平衡閥81、左后保壓閥82與左后制動器113相連。這樣，當駕駛員踩下制動踏板17時，就可以通過推桿16，推動主缸后腔活塞15和前腔活塞13，將主缸后腔14和主缸前腔12中的制動液通過上述主缸前、后腔與各制動器之間的液壓通路推入各制動器中，從而對車輛實施一定強度的制動。當系統的部分車輪制動執行機構失效而其余車輪制動執行機構正常時，本發明提出的系統保留了專利申請CN201210084530. X和CN201210084528. 2中所述的豐富的重構制動模式。所述各種重構制動模式共同的基本思路是如果同一車軸上有一個車輪制動執行機構失效而另一個車輪制動執行機構未失效，那么可以僅由未失效的車輪制動執行機構對與其對應的制動器進行壓力控制，也可以由未失效的車輪制動執行機構同時對該軸兩個制動器進行壓力控制。以左前車輪制動執行機構2失效而右前車輪制動執行機構3未失效為例，如果只想控制右前制動器112的壓力，那么就應該將右前平衡閥73通電關閉，這樣通過控制右前電機31，就可以對右前制動器112進行壓力控制而不對左前制動器111進行壓力控制。如果想同時對左前制動器111和右前制動器112進行壓力控制，那么右前平衡閥73就應該保持斷電打開，并使右前保壓閥72、左前平衡閥63和左前保壓閥62斷電打開，這樣，通過控制右前電機31，就不僅可以控制右前制動器112的制動液壓，還可以同時對左前制動器111的制動液壓進行控制。本發明不僅繼承了專利申請CN201210084530. X和CN201210084528. 2的所有有利于系統可靠性的設計，而且能更進一步的提高系統的可靠性。在專利申請CN201210084530.X和CN201210084528. 2中，所有車輪制動執行機構所對應的電磁閥集成在一個電磁閥塊中，這樣，如果車輛發生碰撞并使電磁閥塊受到沖擊損壞，最壞的情況是電磁閥塊和所有制動管路的連接在沖擊下斷開，這樣，所有車輪制動執行機構都無法繼續提供線控制動，駕駛員也無法通過體力提供后備液壓制動，車輛將徹底喪失制動功能。而在本發明提出的系統方案中，電磁閥塊也設計成了分布式的形式，每個車輪制動執行機構都有各自的電磁閥塊，各電磁閥塊分開布置，這樣能夠降低DEHB因碰撞而失效的概率，從而進一步提高系統的可靠性。這是因為四個分開布置的電磁閥塊同時被撞擊失效的概率小于一個電磁閥塊被撞擊失效的概率，因此更有利于在車輛碰撞的情況下保留系統的制動能力。以左前電磁閥塊6被碰撞與所有制動管路斷開連接為例，如果此時系統電力供應正常，則通過關閉右前平衡閥73，右前車輪制動執行機構3可以對右前制動器112進行正常的壓力控制，同時左后車輪制動執行機構4對左后制動器113的壓力控制以及右后車輪制動執行機構5對右后制動器114的壓力控制不受影響。如果此時系統電力供應因碰撞而中斷，則右前車輪制動執行機構3、左后車輪制動執行機構4和右后車輪制動執行機構5均無法提供線控制動，且駕駛員無法為右前制動器112提供后備液壓制動，但駕駛員仍然可以為左后制動器113和右后制動器114提供后備液壓制動。其他任意一個電磁閥塊被碰撞而與所有制動管路斷開連接的分析是類似的。對比專利申請CN201210084530. X和CN201210084528. 2中如果電磁閥塊因碰撞而與所有制動管路斷開連接將導致的線控制動和后備液壓制動徹底喪失的情況而言，無 疑，本發明所提出的系統方案能夠進一步地提高系統的可靠性。最后應該說明的是，以上具體實施方式
僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照具體的實施方式對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種汽車分布式電子液壓制動系統，其特征在于該制動系統包括制動操作單元、左前車輪制動執行機構、右前車輪制動執行機構、左后車輪制動執行機構、右后車輪制動執行機構、左前電磁閥塊、右前電磁閥塊、左后電磁閥塊、右后電磁閥塊、踏板感覺模擬器、左前制動器、右前制動器、左后制動器和右后制動器； 所述的制動操作單元由主缸缸體、主缸前腔活塞、主缸后腔活塞、推桿和制動踏板組成，其中的主缸前腔活塞置于主缸缸體的前部，形成主缸前腔，主缸后腔活塞置于主缸缸體的后部，形成主缸后腔，制動踏板通過推桿與主缸后腔活塞聯動； 所述的左前車輪制動執行機構、右前車輪制動執行機構、左后車輪制動執行機構和右后車輪制動執行機構的結構相同，分別包括電機、聯軸器、螺母、絲桿、活塞和殼體，所述的電機固定在殼體上，電機通過聯軸器與絲桿相連，絲桿安裝在殼體中央，螺母套裝在絲桿上，活塞的一端插入螺母的端部，活塞的另一端與殼體端部之間的空間形成車輪制動執行機構的制動液腔； 所述的左前電磁閥塊包括左前隔離閥、左前保壓閥和左前平衡閥，三個電磁閥為常開電磁閥，三個電磁閥通過制動管路相連后，再通過制動管路與上述左前車輪制動執行機構的制動液腔相連；所述的左前隔離閥通過制動管路與上述制動操作單元的主缸前腔相連，左前保壓閥通過制動管路與所述的左前制動器相連； 所述的右前電磁閥塊包括踏板感覺模擬器電磁閥、右前保壓閥和右前平衡閥，所述的踏板感覺模擬器電磁閥為常閉電磁閥，右前保壓閥和右前平衡閥為常開電磁閥，右前保壓閥和右前平衡閥通過制動管路相連后，再通過制動管路與上述右前車輪制動執行機構的制動液腔相連；所述的踏板感覺模擬器電磁閥通過制動管路與所述的踏板感覺模擬器相連，并通過制動管路與上述制動操作單元的主缸后腔相連，右前保壓閥通過制動管路與所述的右前制動器相連，右前平衡閥通過制動管路與上述左前電磁閥塊中的左前平衡閥相連； 所述的左后電磁閥塊包括左后平衡閥和左后保壓閥，左后平衡閥和左后保壓閥為常開電磁閥，左后平衡閥和左后保壓閥通過制動管路相連后，再通過制動管路與上述左后車輪制動執行機構的制動液腔相連；所述的左后保壓閥通過制動管路與所述的左后制動器相連； 所述的右后電磁閥塊包括右后隔離閥、右后保壓閥和右后平衡閥，三個電磁閥為常開電磁閥，右后隔離閥、右后保壓閥和右后平衡閥通過制動管路相連后，再通過制動管路與上述右后車輪制動執行機構的制動液腔相連；所述的右后隔離閥通過制動管路與上述制動操作單元的主缸后腔相連，右后保壓閥通過制動管路與所述的右后制動器相連，右后平衡閥通過制動管路與上述左后電磁閥塊中的左后平衡閥相連； 所述的踏板感覺模擬器由踏板感覺模擬器活塞、踏板感覺模擬器彈簧、踏板感覺模擬器殼體組成，踏板感覺模擬器活塞和踏板感覺模擬器彈簧安裝在踏板感覺模擬器殼體內。
全文摘要
本發明涉及一種汽車分布式電子液壓制動系統，屬于汽車制動系統技術領域。包括制動操作單元、左前車輪制動執行機構、右前車輪制動執行機構、左后車輪制動執行機構、右后車輪制動執行機構、左前電磁閥塊、右前電磁閥塊、左后電磁閥塊、右后電磁閥塊、踏板感覺模擬器、左前制動器、右前制動器、左后制動器和右后制動器。本發明的汽車分布式電子液壓制動系統，降低了已有汽車分布式電子液壓制動因碰撞而失效的概率，進一步提高了系統的可靠性，從而有助于車輛在碰撞事故之后駛離道路中心如靠邊停車，進而保證交通順暢，并可避免發生后續交通事故。
文檔編號B60T13/122GK102700538SQ20121019989
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月14日 優先權日2012年6月14日
發明者于良耀, 宋健, 王治中, 王語風 申請人:清華大學