[发明专利]一种电子液压制动系统的轮缸液压力控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及制动系统控制技术，尤其是基于机械电子液压制动系统的轮缸液压力控制系统及其控制方法。 

背景技术

制动系统是有关汽车安全性能的至关重要的系统，其性能的高低将直接影响整车的行驶安全性能。传统的制动系统，通常由制动踏板，真空助力器，制动主缸，ESC/ABS，制动轮缸及其相应的管路所组成。整个系统较为为复杂，并且在体积，质量和集成度上处于劣势。并且，随着发动机效率的不断提升，其所能给真空助力器提供的真空度就越来越有限。为了弥补高效发动机所带来的这一问题，很多车辆采取附加真空泵的方案来增加真空度。然而，这该方案只是一个临时的解决方案。增加的真空泵不但占用了有限的车辆前舱空间，同时也增加了制动系统的质量和失效风险。这对于车辆和轻量化及安全性是背道而驰的。因此，响应快，功能强大的电子液压制动系统正越来越受到关注。 

机械电子式电子液压制动系统通常有制动电机，制动主缸，轮缸压力控制阀，踏板模拟器，失效备份系统及其相关管路所组成。该系统不同于现在正在逐步量产化的EHB，摒弃了高压蓄能器以及其相关控制阀系，直接通过制动电机驱动主缸完成系统建压。较之于EHB，机械电子式电子液压制动系统避免了采用存在泄漏风险的高压蓄能器及其相关的控制阀系，从成本和可靠性上更进了一步。此外，作为线控制动（brake by wire）的一种，机械电子式电子液压制动系统结构简单，可以实现每个轮缸的制动压力精确控制，除了能实现传统制动系统的制动防抱死控制，驱动防滑控制，电子制动力分配控制，电子稳定性控制等功能外，还能仅仅通过软件的编写完成，紧急制动辅助，制动俯仰控制，制动盘水膜清除，坡道起步辅助等一系列功能。更为重要的是，由于系统的是解耦系统，该系统能够与再生制动力完美结合，在踏板模拟器的帮助下，实现不改变原有制动感觉为前提的制动能量回收最大化。因此机械电子式电子液压制动系统的采用和推广能全方面提升车辆的安全性，经济性和轻量化，无论是在传统车辆还是在新能源车辆上都具有广泛的应用前景。 

国外的一些汽车相关企业已开始了大力投入机械电子式电子液压制动系统的开发。其中BOSCH公司的iBooster采用蜗轮蜗杆减速机构配合制动电机的形式。日本日立公司的e-Actuator系统则是通过外包型电机及滚珠丝杠实现了机械电子式电子液压制动系统。此外，德国大陆公司，LSP公司，美国TRW公司也都将机械电子式电子液压制动系统作为制动系统未来发展的主要方向，并计划在10年内实现量产。 

由于采用了机械电子式电子液压制动系统，如果依旧采用原有的ESC或ABS系统，从结构功能和成本上都是冗余的、浪费的。因为，不同于传统制动系统，机械电子式电子液压制动系统能同完全与制动踏板解耦，从而实现在不影响踏板感觉的前提下任意控 制主缸压力。因此，ESC中的转换阀和高压阀，ABS和ESC中共有的液压泵和泄压阀在机械电子式电子液压制动系统的轮缸压力控制中将成为冗余，不再需要。 

为了解决这一冗余问题，有必要开发一种基于机械电子式电子液压制动系统的轮缸液压力控制系统及其控制方法。有别与传统的ABS/ESC，该系统仅通过4个独立的电磁阀实现对轮缸压力的任意控制，在保证原有ABS/ESC功能的前提下，节省了成本。 

发明内容

本发明的目的是提供一种基于机械电子式电子液压制动系统的轮缸液压力控制系统及其控制方法，以便克服上述所说的传统轮缸压力控制系统的缺点。 

一种电子液压制动系统的轮缸液压力控制系统，包括： 

四个独立控制的电磁阀，用于配合电控直线驱动模块进行独立精确的各个轮缸的液压力控制，从而实现ABS/ESC功能； 

制动主缸，用于接收制动电机及其减速器所产生的推力，从而建立相关的液压制动力； 

电控直线驱动模块，其与所述制动主缸直接接触并适于根据来自所述传感器的信号驱动助力主缸的活塞进行直线运动； 

四个独立监控四个轮缸液压力的液压力传感器，用于配合电控直线驱动模块及电磁阀精准控制各个轮缸的液压力，通过与目标轮缸液压的对比对增减压顺序与主缸目标液压力值进行仲裁与设定； 

制动系统控制器，其通过相关传感器获取车辆信息和制动系统状态，获得四个独立控制的电磁阀及电控直线驱动模块的控制信号，并通过控制信号线，发送给四个独立控制的电磁阀及电控直线驱动模块。 

进一步，所述电磁阀为通过PWM控制的高速开关电磁阀或通过位置反馈控制的线性电磁阀。 

所述电控直线驱动模块中的传动机构包括蜗轮-蜗杆机构、丝杠-螺母机构或齿轮-齿条机构。