[发明专利]具有失效保护能力的能量回馈式主动制动系统及控制方法

说明书

本发明涉及一种具有失效保护能力的能量回馈式主动制动系统及控制方法，其包括油杯，踏板助力机构，制动主缸，制动踏板，踏板模拟器，伺服压控模块，制动轮缸和制动控制器；所述制动主缸的机械输入端通过所述踏板助力机构与所述制动踏板相连；所述制动主缸的入口通过油路与所述油杯相连，所述制动主缸的出口通过所述伺服压控模块分别与所述踏板模拟器和制动轮缸相连；所述伺服压控模块通过油路与所述油杯相连，同时通过信号线与所述制动控制器相连；所述制动控制器用于控制所述伺服压控模块实现系统在主动压力控制、制动能量回收和失效保护状态之间的切换。本发明可以广泛应用于车用液压主动制动控制领域。

技术领域

本发明涉及一种车用液压主动制动系统及其控制方法，特别是关于一种具有失效保护能力的能量回馈式主动制动系统及控制方法，该系统具备主动制动和制动能量回收功能，并具备非衰退失效保护能力。

背景技术

电动化与智能化已经成为汽车研发的重要方向，电动汽车和智能驾驶汽车可以显著提升汽车能量经济性和驾驶安全性，为驾驶员和交通带来极大的便利。但是，多样的新技术也给汽车底盘的研发带来了新的挑战，尤其是制动系统。例如，电动汽车装配的制动能量回馈系统在汽车减速过程中会回收汽车的机械能，但液压主动制动系统仍然是必不可少的关键零部件。一方面，需要提供驾驶员良好的踏板感，另一方面，当回馈制动力不足时，需要液压主动制动系统提供额外的摩擦制动力。而智能驾驶汽车的无人驾驶功能诸如自适应巡航ACC，紧急制动AEB等，这些都要求车辆能够在驾驶员没有踩下制动踏板的情况下，执行主动制动。主动制动系统是决定电动汽车和智能驾驶汽车的整车制动安全性、制动舒适性和制动能量回收效率的重要因素，已经成为一项共性关键技术和一种核心竞争力零部件产品。但是主动制动系统的自发制动属性，也使得它对于可靠性的要求显著提升。自发制动失效时，如果没有完善的失效保护机制，将使汽车无法安全停车，甚至完全失去制动力。因此，主动制动系统的失效保护能力是该系统批量运用的关键。

目前，国外提出的具有主动制动功能的液压制动系统主要分为三类：第一类是基于高压储能单元和线性电磁阀的主动液压制动系统，最具代表性的产品为博世的SBC系统和丰田的ECB系统，这类系统的结构复杂，控制繁琐，而且成本较高，最主要的是其失效保护能力很差。第二类是基于整车动力学控制系统(Electronic Stability Program)的液压制动系统，最具代表性的产品为博世公司的ESP-hev和大陆公司的MK100系统，这些系统的结构虽然较为简单，但需要对液压泵及电机进行重新设计，以增强其主动增压能力，不过由于工作原理的限制，主动建压时间依然较长，主动制动的响应能力较差。第三类是具有主缸助力能力的主动制动系统，最具代表性的产品是博世的iBooster系统和丰田的第三代ECB系统，这类系统的结构更为复杂，要求的加工精度高，体积较大，加工及装配的难度也较高。这类系统由于取消了助力装置，在系统失效时，必须通过加装的ESP系统实现失效保护。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种结构简单，能够实现快速主动制动和最大效率能量回收功能的具有失效保护能力的能量回馈式主动制动系统及控制方法，该系统在保证良好的踏板感觉的前提下，具备了非退化制动力的失效保护能力。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种具有失效保护能力的能量回馈式主动制动系统，其包括油杯，踏板助力机构，制动主缸，制动踏板，踏板模拟器，伺服压控模块，制动轮缸和制动控制器；所述制动主缸的机械输入端通过所述踏板助力机构与所述制动踏板相连；所述制动主缸的入口通过油路与所述油杯相连，所述制动主缸的出口通过所述伺服压控模块分别与所述踏板模拟器和制动轮缸相连；所述伺服压控模块通过油路与所述油杯相连，同时通过信号线与所述制动控制器相连；所述制动控制器用于控制所述伺服压控模块实现系统在主动压力控制、制动能量回收和失效保护状态之间的切换。