專利名稱：集成式汽車制動系統(tǒng)液壓單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車制動系統(tǒng)，尤其是涉及一種集成式汽車制動系統(tǒng)液壓單元。
背景技術(shù)：
汽車制動系統(tǒng)是保證行車安全的極其重要的組成部分，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件多，生產(chǎn)成本高、設(shè)計周期長。特別是近年來隨著新能源汽車的普及推廣，采用傳統(tǒng)的真空助力式制動系統(tǒng)勢必還需要額外增加真空泵及真空罐，這使得結(jié)構(gòu)本已很復(fù)雜的制動系統(tǒng)變得更加復(fù)雜，不僅成本增加，體積增大，可靠性也下降。集成式汽車制動系統(tǒng)將傳統(tǒng)的串聯(lián)真空助力式主缸增壓結(jié)構(gòu)改為泵控容積補(bǔ)償式主缸結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)的液壓單元取消原有制動系統(tǒng)的真空助力器和部分液壓管路，將傳統(tǒng) 的液壓單元、制動主缸、儲油室集成一體，從而提高系統(tǒng)的可靠性；系統(tǒng)部分零部件失效后仍然具有很強(qiáng)的制動性能。該系統(tǒng)不僅能適用于傳統(tǒng)汽車，而且也適用于具有能量回收功能的新能源汽車，功能上可實(shí)現(xiàn)ABS、TCS、ESP等功能以及其它各種主動安全系統(tǒng)的功能。經(jīng)相關(guān)專利文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，集成式汽車制動系統(tǒng)主要是通過以下方式，一種是利用蓄能器儲存高壓制動液通過線性比例閥進(jìn)行制動力分配的EHB方式。另一種是通過電機(jī)對制動主缸助力的電機(jī)助力方式。前者結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度高，成本高；后者對電機(jī)的反應(yīng)時間及傳動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動慣量的極小化提出更高的要求。它們的共同特點(diǎn)是工藝復(fù)雜，成本高，難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服背景技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種集成式汽車制動系統(tǒng)液壓單元，可用于傳統(tǒng)汽車，也可用于新能源汽車。該集成式汽車制動系統(tǒng)液壓單元結(jié)構(gòu)簡單緊湊，成本低廉，節(jié)能環(huán)保，功能強(qiáng)大，制動液壓建立迅速，有利于減小制動距離，增加行車安全。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
本發(fā)明的液壓單元包括液壓閥塊及安裝在液壓閥塊上的制動主缸、電機(jī)、第一液壓泵、第二液壓泵、第一開關(guān)閥、第二開關(guān)閥、第一增壓閥、第一減壓閥、第二增壓閥、第二減壓閥、第三增壓閥、第三減壓閥、第四增壓閥、第四減壓閥、儲油室、和壓力傳感器；儲油室第一出液口分別與第一液壓泵106進(jìn)液口、第二液壓泵108進(jìn)液口、第一減壓閥出液口、第二減壓閥出液口、第三減壓閥出液口、第四減壓閥出液口相連，儲油室第二出液口與制動主缸的第一進(jìn)液口相連，儲油室第三出液口與制動主缸的第二進(jìn)液口相連；制動主缸第一出液口與第一開關(guān)閥進(jìn)液口相連，制動主缸第二出液口與第二開關(guān)閥進(jìn)液口相連；第一開關(guān)閥出液口分別與第一增壓閥進(jìn)液口、第二增壓閥進(jìn)液口、第一液壓泵出液口、壓力傳感器相連；第二開關(guān)閥出液口分別與第三增壓閥進(jìn)液口、第四增壓閥進(jìn)液口、第二液壓泵出液口相連；電機(jī)分別與第一液壓泵、第二液壓泵相連；第一增壓閥出液口、第一減壓閥進(jìn)液口和通往左前輪制動器的油管相連；第二增壓閥出液口、第二減壓閥進(jìn)液口和通往右前輪制動器的油管相連；第三增壓閥出液口、第三減壓閥進(jìn)液口和通往左后輪制動器的油管相連；第四增壓閥出液口、第四減壓閥進(jìn)液口和通往右后輪制動器的油管相連；制動主缸的推桿與制動踏板連接，推桿上裝有踏板位置傳感器。所述的制動主缸包括制動主缸缸體、第一制動主缸活塞、第一回位彈簧、第二制動王缸活塞、弟_■回位彈黃；制動王缸缸體直接集成在液壓閥塊上，弟一制動王缸活塞、弟一回位彈簧、第二制動主缸活塞、第二回位彈簧依次置于該制動主缸缸體中，第一制動主缸活塞通過推桿與制動踏板連接。本發(fā)明具有的有益效果是
(O能夠最大限度地簡化汽車制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；(2)減少制動系統(tǒng)零部件數(shù)量，降低成本；(3)不僅可應(yīng)用于傳統(tǒng)汽車上，也可以應(yīng)用于電動汽車上，而且制動感覺良好；(4)當(dāng)所述集成式汽車制動系統(tǒng)液壓單元部分零部件失效時，液壓單元仍能可靠工作；(5)可以實(shí)現(xiàn)包括ABS、TCS、ESP在內(nèi)的主動安全控制系統(tǒng)功能；(6)整個液壓單元結(jié)構(gòu)簡單，易于批量生產(chǎn)。


圖I是集成式汽車制動系統(tǒng)液壓單元的制動系統(tǒng)原理示意圖。圖2是集成式汽車制動系統(tǒng)液壓單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的制動主缸結(jié)構(gòu)圖。圖中100、液壓閥塊，101、儲油室，102、制動主缸，103、壓力傳感器，104、第一開關(guān)閥，105、第二開關(guān)閥，106、第一液壓泵，107、電機(jī)，108、第二液壓泵,109、第一減壓閥，110、第一增壓閥，111、第二減壓閥，112、第二增壓閥，113、第三減壓閥，114、第三增壓閥，115、第四減壓閥，116、第四增壓閥，117、左前輪制動器，118、右前輪制動器，119、左后輪制動器，120、右后輪制動器，121、踏板位置傳感器，122、制動踏板，123、推桿；200、制動主缸缸體，201、第一制動主缸活塞,202、第一回位彈簧,203、第二制動主缸活塞,204、第二回位彈簧。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖I是集成式汽車制動系統(tǒng)液壓單元的制動系統(tǒng)原理示意圖，圖2是集成式汽車制動系統(tǒng)液壓單元的結(jié)構(gòu)示意圖。所述集成式汽車制動系統(tǒng)液壓單元包括液壓閥塊100及安裝在液壓閥塊100上的制動主缸102、電機(jī)107、第一液壓泵106、第二液液壓泵108、第一開關(guān)閥104、第二開關(guān)閥105、第一增壓閥110、第一減壓閥109、第二增壓閥112、第二減壓閥111、第三增壓閥114、第三減壓閥113、第四增壓閥116、第四減壓閥115、儲油室101、踏板位置傳感器121、壓力傳感器103。所述的儲油室101第I出液口分別與第一液壓泵106進(jìn)液口、第二液壓泵108進(jìn)液口、第一減壓閥109出液口、第二減壓閥111出液口、第三減壓閥113出液口、第四減壓閥115出液口相連，所述的儲油室101第2出液口與制動主缸102的第I進(jìn)液口相連，所述的儲油室101第3出液口與制動主缸102的第2進(jìn)液口相連；所述的制動主缸102第I出液口與第一開關(guān)閥104進(jìn)液口相連，所述的制動主缸102第2出液口與第二開關(guān)閥105進(jìn)液口相連；所述的第一開關(guān)閥104出液口分別與第一增壓閥110進(jìn)液口、第二增壓閥112進(jìn)液口、第一液壓泵106出液口、壓力傳感器103相連；所述的第二開關(guān)閥105出液口分別與第三增壓閥114進(jìn)液口、第四增壓閥116進(jìn)液口、第二液壓泵108出液口相連；所述的電機(jī)107分別與第一液壓泵106、第二液壓泵108相連；所述的第一增壓閥110出液口、第一減壓閥109進(jìn)液口和通往左前輪制動器117的油管相連；所述的第二增壓閥112出液口、第二減壓閥111進(jìn)液口和通往右前輪制動器118的油管相連；所述的第三增壓閥114出液口、第三減壓閥113進(jìn)液口和通往左后輪制動器119的油管相連；所述的第四增壓閥116出液口、第四減壓閥115進(jìn)液口和通往右后輪制動器120的油管相連。圖3是本發(fā)明的制動主缸結(jié)構(gòu)圖。所述的制動主缸102包括制動主缸缸體200、第一制動主缸活塞201、第一回位彈簧202、第二制動主缸活塞203、第二回位彈簧204。制動主缸缸體200直接集成在液壓閥塊100上，第一制動主缸活塞201、第一回位彈簧202、第二制動主缸活塞203、第二回位彈簧204依次置于該制動 主缸缸體200中，第一制動主缸活塞201通過推桿123與制動踏板122連接。所述的儲油室IOI有3個出液口，這些出液口直接和液壓閥塊100上的油道相連。所述的第一液壓泵106、第二液壓泵108均有多個(不少于2個)單向柱塞泵。所述的踏板位置傳感器121既可以設(shè)在液壓單元上，又可以設(shè)在制動踏板122操縱機(jī)構(gòu)上。所述的壓力傳感器103既可以設(shè)在第一開關(guān)閥104出液口相連的液壓單元油道上，又可以設(shè)在第二開關(guān)閥105出液口相連的液壓單元油道上。本發(fā)明集成式汽車制動系統(tǒng)液壓單元的制動系統(tǒng)工作過程分為正常工況、失效保護(hù)工況和其他擴(kuò)展功能工況。(I)制動系統(tǒng)正常情況 增壓過程
在汽車運(yùn)行過程中，踩下制動踏板122，推桿123作用于制動主缸活塞201、203，同時帶動踏板位置傳感器121變化，制動主缸102產(chǎn)生制動壓力，通過第一開關(guān)閥104、第二開關(guān)閥105，第一增壓閥110、第二增壓閥112、第三增壓閥114、第四增壓閥116進(jìn)入各車輪制動器，產(chǎn)生摩擦制動力，此時壓力傳感器103也變化，當(dāng)壓力傳感器103的增加少于踏板位置傳感器121相應(yīng)的增加時，電機(jī)107工作，帶動第一液壓泵106、第二液壓泵108工作，儲油室制動液經(jīng)第一液壓泵106、第二液壓泵108加壓后進(jìn)入各自車輪制動器，增加摩擦制動力。當(dāng)壓力傳感器103的增加與踏板位置傳感器121增加滿足一定要求時，電機(jī)停止工作。電機(jī)107根據(jù)壓力傳感器103與踏板位置傳感器121信號情況不斷地工作、停止，對制動主缸補(bǔ)充制動液，確保制動系統(tǒng)可靠工作。減壓過程
在汽車運(yùn)行過程中，松開制動踏板122，制動主缸活塞201、203回位，同時帶動踏板位置傳感器121變化，制動主缸102產(chǎn)生的制動壓力也減小，此時壓力傳感器103也變化，當(dāng)壓力傳感器103的減小少于踏板位置傳感器121相應(yīng)的減小時，打開減壓閥進(jìn)行減壓，當(dāng)壓力傳感器103的值與踏板位置傳感器121的值滿足一定要求時，關(guān)閉減壓閥停止減壓。車輪發(fā)生抱死
在車輪發(fā)生抱死的情況下(以左前輪抱死為例)，第一增壓閥110關(guān)閉、第一減壓閥109打開，左前輪迅速減壓，同時電機(jī)107工作，帶動第一液壓泵106、第二液壓泵108工作，對制動主缸102補(bǔ)充制動液，制動主缸102壓力升高，提醒駕駛員汽車處于車輪抱死狀態(tài)。當(dāng)需要保壓時相應(yīng)增壓閥關(guān)閉即可。(2)制動系統(tǒng)失效保護(hù)工況
制動系統(tǒng)失效種類很多，最嚴(yán)重的制動系統(tǒng)失效是整個制動系統(tǒng)供電失效。下面以此為例加以說明。由于供電失效，所以制動系統(tǒng)中的電機(jī)107停止工作，第一液壓泵106、第二液壓泵108亦停止工作，制動時不能對制動主缸102補(bǔ)充制動液，此時只有第一開關(guān)閥104處于工作狀態(tài)，第二開關(guān)閥105處于關(guān)閉狀態(tài)，因此制動主缸102產(chǎn)生的制動壓力經(jīng)第一開關(guān)閥104，第一增壓閥110、第二增壓閥112進(jìn)入前車輪制動器，前輪產(chǎn)生摩擦制動力，使汽車降速直至停車。(3)制動系統(tǒng)擴(kuò)展功能工況
利用集成式汽車制動系統(tǒng)液壓單元，可以實(shí)現(xiàn)各種與制動系統(tǒng)相關(guān)的汽車智能輔助系統(tǒng)，下面以汽車城市安全系統(tǒng)與行人安全系統(tǒng)為例加以說明。該系統(tǒng)對制動系統(tǒng)的要求是在識別出汽車即將碰撞的情況下能夠快速實(shí)現(xiàn)汽車制動。當(dāng)識別出需要快速實(shí)現(xiàn)汽車制動 時，此時第一開關(guān)閥104上電，該閥處于關(guān)閉狀態(tài)，同時啟動電機(jī)107工作，帶動第一液壓泵106、第二液壓泵108工作，通過第一增壓閥110、第二增壓閥112、第三增壓閥114、第四增壓閥116進(jìn)入各車輪制動器，產(chǎn)生摩擦制動力，實(shí)現(xiàn)汽車制動。上述實(shí)施例是對本發(fā)明的說明，不是對本發(fā)明的限制，任何在本發(fā)明基礎(chǔ)上簡單 變換后的結(jié)構(gòu)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種集成式汽車制動系統(tǒng)液壓單元，其特征在于，該液壓單元包括液壓閥塊(100)及安裝在液壓閥塊(100)上的制動主缸(102)、電機(jī)(107)、第一液壓泵(106)、第二液壓泵(108)、第一開關(guān)閥(104)、第二開關(guān)閥(105)、第一增壓閥(110)、第一減壓閥(109)、第二增壓閥(112)、第二減壓閥(111)、第三增壓閥(114)、第三減壓閥(113)、第四增壓閥(116)、第四減壓閥(115)、儲油室(101)、和壓力傳感器(103);儲油室(101)第一出液口分別與第一液壓泵(106 )進(jìn)液口、第二液壓泵(108 )進(jìn)液口、第一減壓閥(109 )出液口、第二減壓閥(111)出液口、第三減壓閥(113)出液口、第四減壓閥(115)出液口相連，儲油室(101)第二出液口與制動主缸的第一進(jìn)液口相連，儲油室(101)第三出液口與制動主缸(102)的第二進(jìn)液口相連；制動主缸(102)第一出液口與第一開關(guān)閥(104)進(jìn)液口相連，制動主缸(102)第二出液口與第二開關(guān)閥(105)進(jìn)液口相連；第一開關(guān)閥(104)出液口分別與第一增壓閥(110)進(jìn)液口、第二增壓閥(112)進(jìn)液口、第一液壓泵(106)出液口、壓力傳感器(103)相連；第二開關(guān)閥(105)出液口分別與第三增壓閥(114)進(jìn)液口、第四增壓閥(116)進(jìn)液口、第二液壓泵(108)出液口相連；電機(jī)(107)分別與第一液壓泵(106)、第二液壓泵(108)相連；第一增壓閥(110)出液口、第一減壓閥(109)進(jìn)液口和通往左前輪制動器(117)的油管相連； 第二增壓閥(112)出液口、第二減壓閥(111)進(jìn)液口和通往右前輪制動器(118)的油管相連；第三增壓閥(114)出液口、第三減壓閥(119)進(jìn)液口和通往左后輪制動器(119)的油管相連；第四增壓閥(116)出液口、第四減壓閥(115)進(jìn)液口和通往右后輪制動器(120)的油管相連；制動主缸(102)的推桿(123)與制動踏板(122)連接，推桿(123)上裝有踏板位置傳感器(121)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種集成式汽車制動系統(tǒng)液壓單元，其特征在于，所述的制動主缸(102)包括制動主缸缸體(200)、第一制動主缸活塞(201)、第一回位彈簧(202)、第二制動主缸活塞(203)、第二回位彈簧(204);制動主缸缸體(200)直接集成在液壓閥塊(100)上，第一制動主缸活塞(201)、第一回位彈簧(202)、第二制動主缸活塞(203)、第二回位彈簧(204)依次置于該制動主缸缸體(200)中，第一制動主缸活塞(201)通過推桿(123)與制動踏板(122)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種集成式汽車制動系統(tǒng)液壓單元。該液壓單元包括液壓閥塊及安裝在液壓閥塊上的制動主缸、電機(jī)、兩個液壓泵、兩個開關(guān)閥、第二開關(guān)閥、四個增壓閥、四個減壓閥、儲油室和壓力傳感器；液壓閥塊上集成有制動主缸缸體，制動主缸活塞置于該制動主缸缸體中，該制動主缸活塞通過推桿與制動踏板連接；電機(jī)安裝在液壓閥塊上與液壓泵相連；與液壓閥塊相連的儲油室，通過液壓閥塊上的油道與制動主缸缸體兩個進(jìn)油口相連外，還與減壓閥出口、液壓泵進(jìn)油口相連。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單緊湊，成本低廉，節(jié)能環(huán)保，適用面廣，功能強(qiáng)大，制動液壓建立迅速，有利于減小制動距離，增加行車安全。本發(fā)明可用于傳統(tǒng)汽車，也可用于新能源汽車。
文檔編號B60T11/16GK102795216SQ20121027240
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月2日
發(fā)明者郭立書, 施正堂, 李茂洲, 陳越, 鄭利水 申請人:浙江亞太機(jī)電股份有限公司