本發(fā)明機(jī)動車制動領(lǐng)域，具體適用于低速電動車中的一種二級助力比無電機(jī)液壓制動系統(tǒng)及其制動方法。

背景技術(shù)：

目前，低速電動車中慣常使用的制動系統(tǒng)包括如下特點(diǎn)：

1、使用電動真空泵、真空助力器方案；

2、不使用助力器，踏板直接帶動制動主缸；

3、使用EHB、HAS等電控液壓制動系統(tǒng)。

如上三種技術(shù)方案在低速電動車的使用中而言，會出現(xiàn)如下一些技術(shù)問題：

1、使用電動真空泵、真空助力器方案，安裝空間要求相對較大，存在一定噪音；

2、不使用助力器，踏板直接帶動制動主缸，制動強(qiáng)度受限制；

3、使用EHB、HAS、WBS等電控液壓制動系統(tǒng)，成本過高，存在一定噪音。

本發(fā)明就是為為了解決上述問題而進(jìn)行設(shè)計(jì)的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要針對低速電動車對于安裝空間、成本控制、噪音等特殊要求，以及保證必需的制動強(qiáng)度而設(shè)計(jì)的一種二級助力比液壓制動系統(tǒng)，同其它方案相比，在各指標(biāo)上具有較好的平衡性。

具體的本發(fā)明提供了一種二級助力比無電機(jī)液壓制動系統(tǒng)，所述的二級助力比液壓制動系統(tǒng)包括制動踏板，主缸A，油壺，常開閥，常閉閥，主缸B，壓力傳感器，控制單元與制動分泵；

所述主缸B包括有兩個缸，分別為大缸與小缸；

所述制動踏板與主缸A相連，主缸A上連接有油壺且分別與常開閥、常閉閥相連，所述常開閥與常閉閥的另一端分別與主缸B的小缸與大缸相連；所述主缸B的大缸與制動分泵相連；上述的連接方式均為管道連接；

所述的大缸與制動分泵的管道上安裝有壓力傳感器，所述常開閥、常閉閥以及壓力傳感器均與控制單元相連，所述的連接方式為電路連接。

優(yōu)選地、所述的二級助力比無電機(jī)液壓制動系統(tǒng)中的主缸A的缸徑與主缸B 的小缸缸徑一致，主缸B的大缸的缸徑大于主缸A。

優(yōu)選地，所述的二級助力比無電機(jī)液壓制動系統(tǒng)中的控制單元包括有信號處理電路、CPU、閥驅(qū)動電路、電源管理電路以及診斷電路。

優(yōu)選地，所述的二級助力比無電機(jī)液壓制動系統(tǒng)中的信號處理電路用于處理制動壓力信號并傳遞給CPU；

所述閥驅(qū)動電路接收CPU的控制信號，并驅(qū)動常開閥和常閉閥的線圈；

所述電源管理電路負(fù)責(zé)將系統(tǒng)供電進(jìn)行電壓變換，提供給其它各模塊，并處理點(diǎn)火開關(guān)電壓和系統(tǒng)休眠；

所述診斷電路對其它各模塊進(jìn)行監(jiān)測，并傳遞給CPU；

所述CPU負(fù)責(zé)處理制動液壓力值、診斷電路輸出狀態(tài)，并進(jìn)行邏輯計(jì)算，進(jìn)一步輸出控制信號給閥驅(qū)動電路。

一種采用上述的二級助力比無電機(jī)液壓制動系統(tǒng)的制動方法，所述制動踏板具備一定杠桿放大比，可初步放大駕駛員的制動力；

所述主缸A為缸徑較小的主缸，當(dāng)駕駛員踩制動踏板時，獲得足夠高的制動壓力；主缸B與常開閥連接的一側(cè)缸徑與主缸A一致，用于等比例傳遞駕駛員踩制動踏板的力和行程，而其另一側(cè)具有更大的缸徑，可以在較小的制動踏板行程時，輸出更多的制動液，用于縮短初段制動時的行程；

所述常開閥和常閉閥用于切換兩級助力比；控制單元用于采集制動液壓力信號，并進(jìn)行分析后確定采用何種助力比，在駕駛員踩下制動踏板的初段，采用較小的助力比，可在較小的踏板行程時，輸出足夠的制動液，用于抵消制動盤和摩擦片的間隙，由于此時制動液壓力很低，因此增加的駕駛員輸出力不大；在駕駛員踩下制動踏板的末段，采用較大的助力比，可在一定的駕駛員輸出力時，獲得足夠的制動液壓力；

所述控制單元最終控制常開閥和常閉閥的狀態(tài)，制動分泵用于將制動液壓力轉(zhuǎn)變?yōu)橹苿訆A緊力。

優(yōu)選地，所述的采用二級助力比無電機(jī)液壓制動系統(tǒng)的制動方法的兩種助力比的切換過程為：

常開閥和常閉閥都沒有促動時，主缸A的制動液輸出至主缸B的小缸，并推動主缸B的活塞運(yùn)動，從而在主缸B的大缸一側(cè)輸出更多的制動液；常開閥和常閉閥都促動時，常開閥隔離，常閉閥聯(lián)通，主缸A中的制動液直接輸出，從而獲得更大的制動液壓力，通過控制常開閥和常閉閥，即可在兩種助力比之間 進(jìn)行切換。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了無電機(jī)、無真空助力前提下的二級助力比液壓制動，具有成本低、執(zhí)行機(jī)構(gòu)可靠性高、無電機(jī)或電動真空泵噪音的特點(diǎn)，適合低速電動車使用。

采用雙主缸結(jié)構(gòu)，一方面實(shí)現(xiàn)了二級的液壓制動助力比；另一方面主缸缸體可實(shí)現(xiàn)固定位置要求。

采用雙控制閥結(jié)構(gòu)，其中一路為常開閥、另一路為常閉閥，實(shí)現(xiàn)了液壓制動助力比的切換功能；另外，當(dāng)出現(xiàn)控制單元失效、系統(tǒng)斷電等緊急情況時，系統(tǒng)可保證較小助力比制動功能不受影響、制動液輸出量充足，在駕駛員踩下制動踏板力足夠大的前提下，車輛仍能夠?qū)崿F(xiàn)安全的制動減速度。

采用制動液壓力傳感器，實(shí)時采集制動液壓力，并通過差分計(jì)算制動液壓力變化率，根據(jù)制動液壓力、制動液壓力變化率，判斷制動處于初段還是末段。

采用控制單元進(jìn)行制動液壓力信號處理、邏輯計(jì)算、常開閥/常閉閥控制，可實(shí)現(xiàn)對助力比切換時機(jī)和切換動態(tài)過程的微調(diào)，從何實(shí)現(xiàn)更好的制動舒適性、制動效能的平衡性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的原理結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的制動過程中制動液壓力與駕駛員輸出力的關(guān)系示意圖。

圖3為本發(fā)明中的控制單元電路示意圖。

標(biāo)號說明：1、制動踏板；2、主缸A；3、油壺；4、常開閥；5、常閉閥；6、主缸B；61、小缸；62、大缸；7、壓力傳感器；8、控制單元；9、制動分泵。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例

如圖1所示，該發(fā)明所提供的二級助力比液壓制動系統(tǒng)包括制動踏板1，主 缸A2，油壺3，常開閥4，常閉閥5，主缸B6，壓力傳感器7，控制單元8與制動分泵9；主缸B6包括有兩個缸，分別為大缸62與小缸61；所述制動踏板1與主缸A2相連，主缸A2上連接有油壺3且分別與常開閥4、常閉閥5相連，所述常開閥4與常閉閥5的另一端分別與主缸B6的小缸61與大缸62相連；所述主缸A2的缸徑與主缸B6的小缸61缸徑一致，主缸B6的大缸62的缸徑大于主缸A2。所述主缸B6的大缸62與制動分泵9相連；上述的連接方式均為管道連接；所述的大缸62與制動分泵9的管道上安裝有壓力傳感器7，所述常開閥4、常閉閥5以及壓力傳感器7均與控制單元8相連，所述的連接方式為電路連接；所述控制單元8包括有信號處理電路、CPU、閥驅(qū)動電路、電源管理電路以及診斷電路。

其中，制動踏板具備一定杠桿放大比，可初步放大駕駛員的制動力；主缸A為缸徑較小的主缸，可以在駕駛員踩制動踏板時，獲得足夠高的制動壓力；主缸B與常開閥連接的一側(cè)缸徑與主缸A一致，用于等比例傳遞駕駛員踩制動踏板的力和行程，而其另一側(cè)具有更大的缸徑，可以在較小的制動踏板行程時，輸出更多的制動液，用于縮短初段制動時的行程；油壺用于提供制動液；常開閥和常閉閥用于切換兩級助力比；控制單元用于采集制動液壓力信號，并進(jìn)行分析后確定采用何種助力比，最終控制常開閥和常閉閥的狀態(tài)；分泵用于將制動液壓力轉(zhuǎn)變?yōu)橹苿訆A緊力。

在駕駛員踩下制動踏板的初段，采用較小的助力比，可在較小的踏板行程時，輸出足夠的制動液，用于抵消制動盤和摩擦片的間隙。由于此時制動液壓力很低，因此增加的駕駛員輸出力不大。

在駕駛員踩下制動踏板的末段，采用較大的助力比，可在一定的駕駛員輸出力時，獲得足夠的制動液壓力。

兩種助力比的切換：常開閥和常閉閥都沒有促動時，主缸A的制動液輸出至主缸B與常開閥連接的一側(cè)，并推動主缸B的活塞運(yùn)動，從而在主缸B的另一側(cè)輸出更多的制動液；常開閥和常閉閥都促動時，常開閥隔離，常閉閥聯(lián)通，主缸A中的制動液直接輸出，從而獲得更大的制動液壓力。因此，通過控制常開閥和常閉閥，即可在兩種助力比之間進(jìn)行切換。

切換邏輯：使用壓力傳感器判斷制動處于初段還是末段，原理是當(dāng)制動盤和摩擦片的間隙消除后，壓力傳感器的輸出會急劇變大。

如圖2所示，橫坐標(biāo)為駕駛員輸出力，縱坐標(biāo)為制動液壓力?？梢姡摱壷Ρ纫簤褐苿酉到y(tǒng)可實(shí)現(xiàn)初段、末段的不同制動力需求，初段、末段的切換 時機(jī)可根據(jù)要求進(jìn)行靈活調(diào)整，已實(shí)現(xiàn)更好的踏板舒適性和制動效能之間的平衡性。

在打開常閉閥時，為了減少兩種助力比切換時的制動踏板反饋?zhàn)兓?，采用?00Hz，占空比30％-100％線性變化的PWM控制。

切換邏輯：使用壓力傳感器判斷制動處于初段還是末段，原理是當(dāng)制動盤和摩擦片的間隙消除后，壓力傳感器的輸出會急劇變大。

如圖3所示，其中：信號處理電路用于處理制動壓力信號并傳遞給CPU；閥驅(qū)動電路接收CPU的控制信號，并驅(qū)動常開閥和常閉閥的線圈；電源管理電路負(fù)責(zé)將系統(tǒng)供電進(jìn)行電壓變換，提供給其它各模塊，并處理點(diǎn)火開關(guān)電壓和系統(tǒng)休眠；診斷電路對其它各模塊進(jìn)行監(jiān)測，并傳遞給CPU；CPU負(fù)責(zé)處理制動液壓力值、診斷電路輸出狀態(tài)等，并進(jìn)行邏輯計(jì)算，進(jìn)一步輸出控制信號給閥驅(qū)動電路。

此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實(shí)施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。