[发明专利]具有制动踏板行程模拟和失效人力制动功能的分布式制动系统

说明书

本发明公开了一种具有踏板行程模拟和失效人力备份制动功能的分布式制动系统，主要包括制动踏板、踏板行程传感器、主缸、常闭阀、常开阀、液压缸、储液罐、主缸压力传感器、电源、制动控制器、梭阀、轮缸及伺服电动缸；本发明通过常闭阀与常开阀实现液压缸与主缸的油路通断，从而实现踏板行程模拟，利用液压缸自身的阻尼大且具有迟滞性的特点，获得较好的踏板感；通过梭阀结构，确保若制动系统因任何故障导致其助力制动功能完全丧失，也可以实施人力备份制动，从而实现助力制动、主动制动及失效人力备份制动模式三种工作模式。本发明具有结构紧凑、控制灵活、制动响应快、制动压力控制精度高、失效防护能力可靠、制造成本低等优点。

技术领域

本发明涉及汽车制动技术领域，尤其是涉及一种具有制动踏板行程模拟和失效人力备份制动功能的分布式制动系统。

背景技术

随着汽车电子的不断发展，高级驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶系统(ADS)等智能汽车系统对汽车的制动提出了更高的制动要求，采用真空助力的常规制动系统已经不能适应现代电动汽车和智能汽车的需要。由于电动汽车上没有发动机提供真空源，此类汽车采用真空助力时需要另设真空泵和真空罐，其带来的缺点是工作噪声大、制动压力响应慢、结构不紧凑。传统真空助力制动系统的另一个缺点是难以满足高级驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶系统(ADS)等智能汽车系统所要求的自主制动(所谓“自主制动”，是指在未踩下制动踏板的情况下对部分或全部车轮所施加的制动)。由于真空助力制动系统制动踏板与制动器之间不解耦或非线控，无法做到在不影响制动踏板感觉的前提下最大程度地回收制动能量。而对于智能汽车，由于自主紧急制动(AEB)、自适应巡航控制(ACC)等系统以及自动驾驶系统都要求在无驾驶员操纵制动踏板的情况下能够实施自主制动，而真空助力制动系统也不能满足该要求。

近年来，相继出现了类似于博世iBooster的电液伺服制动系统，但是它们需要与ESC之HCU配合才可以实现助力制动、自主制动以及支持制动能量回收的线控制动，不能独立工作，增加了系统的复杂性。而且ESC的液压单元存在电磁阀不适合长时间连续工作、柱塞泵的工作寿命难以得到满足、柱塞泵电机噪声较大等问题。本质上而言，这些新型电液制动装置制动压力调节方式皆属于流通调节，其压力响应动态特性不如变容调节。

这些新型电液制动装置普遍利用纯弹簧结构、弹簧加缓冲橡胶块组成的结构实现踏板行程模拟，但弹簧的弹力较大且阻尼太小，导致驾驶员在踏板回程时弹簧力使踏板回位太快，形成踏板顶脚感较重，很难实现比真空助力器制动系统更好的踏板感。少数电液伺服装置尝试采用液压缸模拟踏板行程，其装置往往通过多个电磁阀、复杂的内外部管路实现，其结构复杂、成本高，且电磁阀寿命相对较短，很难满足车辆的制动要求，增加的液压管路同时也增加了制动安全风险因素。

发明内容

为了解决上述现有技术的问题，本发明的目的是提出一种具有踏板行程模拟和失效人力备份制动功能的分布式制动系统，实现使电液伺服制动系统具备优异的踏板感，解决结构紧凑、制动响应慢、失效防护能力不可靠等问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有踏板行程模拟和失效人力制动功能的分布式制动系统，包括制动踏板、踏板行程传感器、主缸、储液罐、电源、制动控制器和多个车轮制动执行机构，所述制动踏板与所述主缸通过推杆连接，所述踏板行程传感器用于检测踏板行程；所述储液罐与所述主缸连接，用于向所述主缸提供液压油；每个所述车轮制动执行机构均通过制动管路与所述主缸连接；每个所述车轮制动执行机构均包括一伺服电动缸、与所述伺服电动缸通过管路连接的一轮缸；在每个所述车辆制动执行机构中，于所述伺服电动缸与所述轮缸连接的管路上还设有一梭阀，所述梭阀包括两个进油口和一个出油口，所述出油口与所述轮缸通过管路连通，所述梭阀的其中一个进油口与所述伺服电动缸的排液孔通过管路连通，另一个进油口通过制动管路与所述主缸连通；

所述主缸的一出油口与所述梭阀连通的制动管路上连接有一常开阀，同时并联一踏板感反馈支路，所述踏板感反馈支路上串联有常闭阀和液压缸；