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CN110979282A - 一种具有冗余功能的电液线控制动装置及控制方法 - Google Patents

一种具有冗余功能的电液线控制动装置及控制方法 Download PDF

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CN110979282A
CN110979282A CN201911364726.2A CN201911364726A CN110979282A CN 110979282 A CN110979282 A CN 110979282A CN 201911364726 A CN201911364726 A CN 201911364726A CN 110979282 A CN110979282 A CN 110979282A
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张竹林
许本博
蒋德飞
戴汝泉
菅秀文
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Shandong Jiaotong University
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Shandong Jiaotong University
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Abstract

本发明涉及一种具有冗余功能的电液线控制动装置及控制方法,包括制动盘、卡钳、取力齿轮、齿轮轴、丝杠、回位弹簧、活塞螺母、密封圈、高压油缸壳体、电磁离合器、固定座、液压控制单元、分体储液罐、储能器、储液罐、角度传感器、制动踏板、制动推杆组件、制动总缸、控制器、左摩擦片、右摩擦片;本发明能够充分利用车辆动能作为动力源,取消驱动电机,有效降低成本;采用齿轮取力机构来驱动高压油缸产生高压制动油液,通过电磁离合器来控制高压油缸是否工作;通过将高压油缸集成到制动油缸上,有效缩短制动管路长度,减少制动管路弹性变形引起的制动压力波动,提高制动响应速度和控制精度;具有集成度高、响应速度快、成本低的优点。

Description

一种具有冗余功能的电液线控制动装置及控制方法
技术领域
本发明涉及汽车制动器领域,尤其涉及一种具有冗余功能的电液线控制动装置。
背景技术
线控制动技术是近年来出现的一种新型的制动技术,在制动器和制动踏板之间不依靠机械或液力连接,采用电线取代部分或全部制动管路,通过控制器操纵电控元件来控制制动力大小,实现汽车稳定可靠的制动控制。目前线控制动系统主要包括电子液压式制动系统(EHB)和电子机械式制动系统(EMB)两种。线控制动系统有利于整车制动性能的优化,能够方便的与ABS、ASR、ESP等其它电子控制系统整合在一起,因此具有广阔的发展空间。
电子机械式制动系统(EMB)通过电机驱动机械机构实现制动过程,大大简化了制动系统的结构,使制动器更加易于布置、装配和检修。但现有的电子机械式制动系统由于在制动器部分往往缺少制动间隙自动调节的功能,使制动器在外部环境变化以及摩擦片磨损的情况下引起制动执行器效率变化不定的问题,从而给制动效能控制带来一定的困难。同时,大部分电子机械式制动系统存在结构比较复杂,安装尺寸较大等问题。并且存在一旦电子元件失效,车辆将完全失去制动能力,因而目前EMB并没有得到广泛的装车应用,仅仅在概念车上。
电子液压式制动系统(EHB)由传统的液压制动系统改造而来,制动过程更加迅速,稳定,提高了汽车的制动安全性和舒适性,但由于保留了液压部件,不具备完全线控制动系统的全部优点,通常被看作是电子机械式制动系统(EMB)的一种先期的产品。由于保留了原有的液压管路,即使EHB系统制动失效,车辆依然保有一定的制动能力,因而已经开始大范围装车应用。
现有的电子液压式制动系统(EHB),虽然使用了电子制动踏板,但其制动压力是由电机带动的柱塞泵提供,使用了高压蓄能器储存压力,且备用制动系统中使用了较多的隔离电磁阀,使得整个系统零部件较多,费用较高。另外,现有制动系统中,主缸与压力调节单元并没有集成设计,模块化程度不高,增加了制动管路长度,使得制动压力响应较慢。由于制动管路会在高压刹车油的作用下发生弹性变形,引起制动管路中制动油液压力波动,导致车辆制动精确控制受到较大影响。
综上所述,提升电子液压式制动系统(EHB)的制动性能需要解决以下几个关键问题:(1)快速建立制动压力,缩短制动响应时间,实现“快速建压”;(2)缩短高压制动管路的有效作用长度,提升控制车辆制动的精确度,实现“精确控压”。
发明内容
本发明针对目前现有线控制动系统存在的不足,提供一种具有冗余功能的电液线控制动装置,能够充分利用车辆动能,采用取力机构驱动高压油缸产生高压制动油液,并将高压制动油缸集成到制动油缸上,有效缩短制动管路长度,具有集成度高、响应速度快、成本低的优点。
本发明是通过如下技术措施实现的:
一种具有冗余功能的电液线控制动装置,包括制动盘、卡钳、取力齿轮、齿轮轴、丝杠、回位弹簧、活塞螺母、密封圈、高压油缸壳体、电磁离合器、固定座、液压控制单元、分体储液罐、储能器、储液罐、角度传感器、制动踏板、制动推杆组件、制动总缸、控制器、左摩擦片、右摩擦片;所述的制动盘上的端帽通过螺栓固定安装在车轮上;所述的卡钳固定安装在车身上,左摩擦片、右摩擦片分别安装在卡钳上的适配槽口中,制动盘布置在左摩擦片、右摩擦片中间;
所述的制动盘的周边加工有齿,取力齿轮与制动盘进行齿轮啮合,齿轮轴通过轴承安装在卡钳上的吊耳支座上,齿轮轴的左端与取力齿轮通过键连接,齿轮轴的右端与电磁离合器的输入端连接,丝杠与电磁离合器的输出端连接,电磁离合器通过螺栓固定安装在高压油缸壳体的法兰盘上;
所述的高压油缸壳体的一端开有导向限位槽,所述的回位弹簧的内侧固定安装在丝杠上,回位弹簧的外侧卡在高压油缸壳体的导向限位槽中,回位弹簧用于丝杠回位;
所述的丝杠与活塞螺母螺纹连接,活塞螺母上的限位吊耳安装在高压油缸壳体的导向限位槽中以限制其转动;密封圈安装在活塞螺母的槽口中,并与高压油缸壳体形成密封,高压油缸壳体通过固定座固定安装在卡钳上的制动油缸上,制动油缸中安装有制动活塞,制动活塞的一端与右摩擦片接触;
所述的制动油缸的右端的制动主缸油管接口、高压油缸壳体右端的高压油管接口分别与液压控制单元的P5口、P1口连接;
所述的液压控制单元包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第一压力传感器、第二压力传感器、第一二位二通方向控制阀、第二二位二通方向控制阀、第三二位二通方向控制阀、P1口、P2口、P3口、P4口、P5口以及内部流道,第一单向阀的一端与P1口相连,另一端口与P2口、第一二位二通方向控制阀相连;第二单向阀的一端与P1口相连,另一端口与第三单向阀、第二二位二通方向控制阀、第三二位二通方向控制阀相连;第三单向阀的另一端口与P3口相连;第一压力传感器与第三二位二通方向控制阀的另一端口均与P4口相连;第二压力传感器与P5口相连;第一二位二通方向控制阀、第二二位二通方向控制阀的另一端口均与P5口相连;所述的第二二位二通方向控制阀处于常开状态;所述的第一二位二通方向控制阀、第三二位二通方向控制阀处于常闭状态;
所述的分体储液罐与液压控制单元的P2口连接;所述的储能器与液压控制单元的P4口连接;所述的制动总缸与液压控制单元的P3口连接;
所述的储液罐与制动总缸连接;所述的制动推杆组件的一端安装在制动总缸中,另一端与制动踏板铰接;所述的制动踏板的顶端与车体铰接,铰接处安装有角度传感器;
所述的电磁离合器、角度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、第一二位二通方向控制阀、第二二位二通方向控制阀、第三二位二通方向控制阀均与控制器电连接。
本发明所涉及的一种具有冗余功能的电液线控制动装置的控制方法所采用的技术方案为:
车辆非制动时,第一压力传感器实时监测储能器的压力,并将信号传递给控制器;如果储能器的压力过低,控制器根据控制策略控制电磁离合器闭合、第二二位二通方向控制阀切换到常闭状态、第三二位二通方向控制阀切换到常开状态,动力由取力齿轮驱动齿轮轴转动,进而驱动丝杠转动,丝杠推动活塞螺母右移,高压油液经高压油管接口进入到液压控制单元的P1口,油液经第二单向阀、第三二位二通方向控制阀对储能器进行补压和充液,补充完后,各部件恢复到初始状态;
车辆制动时,驾驶员踩下制动踏板,角度传感器将信号传递给控制器,控制器根据控制策略进行控制,包括消除制动间隙和快速建立制动压力两个过程,两个过程同时进行;
消除制动间隙的工作原理为:控制器根据控制策略控制第三二位二通方向控制阀切换到常开状态,储能器中的油液快速经第三二位二通方向控制阀、第二二位二通方向控制阀、制动主缸油管接口进入到制动油缸中,进而推动制动油缸中的制动活塞压紧右摩擦片以消除制动间隙,缩短响应时间;消除制动间隙后,控制器控制第三二位二通方向控制阀切换到常闭状态;
快速建立制动压力的工作原理为:控制器根据控制策略控制电磁离合器闭合,动力由取力齿轮驱动齿轮轴转动,进而驱动丝杠转动,丝杠推动活塞螺母右移,高压油液经高压油管接口进入到液压控制单元的P1口,油液经第二单向阀、第二二位二通方向控制阀、制动主缸油管接口进入到制动油缸中,进而推动制动油缸中的制动活塞压紧右摩擦片产生制动力,使车辆快速减速;第二压力传感器实时采集信号并传递给控制器,控制器根据控制策略进行控制,如果制动压力过高,控制器减少电磁离合器的控制电流,进而减少高压油缸壳体中的供油压力,同时,控制器控制第二二位二通方向控制阀切换到常闭状态、第一二位二通方向控制阀切换到常开状态,制动油液经第一二位二通方向控制阀、液压控制单元的P2口回流到分体储液罐中,进行卸压;如果制动压力过低,控制器增加电磁离合器的控制电流,进而增加高压油缸壳体中的供油压力,同时,控制器控制第二二位二通方向控制阀切换到常开状态、第一二位二通方向控制阀切换到常闭状态,进行制动增压;
如果电磁离合器或者液压控制单元失效,制动油液依然可以由制动踏板推动制动推杆组件产生制动压力,油液由制动总缸流出,经第三单向阀、第二二位二通方向控制阀、液压控制单元的P5口、制动主缸油管接口进入到制动油缸中,产生制动力,起到冗余备份作用;
制动结束后,控制器控制各元件复位,回位弹簧带动丝杠反转,丝杠进而带动活塞螺母左移,分体储液罐中的油液经第一单向阀、液压控制单元的P1口、高压油管接口进入到高压油缸壳体中。
本发明的有益效果是:
一种具有冗余功能的电液线控制动装置,能够充分利用车辆动能作为动力源,取消现有技术采用的驱动电机,有效降低成本;采用齿轮取力机构来驱动高压油缸产生高压制动油液,通过电磁离合器来控制高压油缸是否工作;通过将高压油缸集成到制动油缸上,有效缩短制动管路长度,减少制动管路弹性变形引起的制动压力波动,提高制动响应速度和控制精度;具有集成度高、响应速度快、成本低的优点。
本发明相对于现有技术,具有以下有益效果:
1.充分利用车辆动能作为动力源,取消现有技术中的驱动电机,有效降低成本;采用采用齿轮取力机构来驱动高压油缸产生高压制动油液,高压油缸建压时间与车速紧密相关,车速越高,高压油缸建压时间越短,有效提高响应速度;
2.有效解决了现有液压制动系统依赖真空来辅助制动增力的技术问题;同时还解决了现有线控制动系统对高性能电机的依赖问题;有效解决了新能源车附属件如真空助力泵长时间工作导致的能耗问题,提高续驶里程;
3.缩短了液压制动管路,解决了现有液压制动系统制动管路长导致的制动滞后问题;同时还减少了制动管路弹性变形导致的应力波动问题,有效缩短响应时间和控制精度;
4.采用线控制动模式,便于和ABS、EBD等进行系统集成。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明结构示意图。
图3为本发明主视图。
图4为本发明部分结构示意图。
图5为本发明高压油缸壳体结构示意图。
图6为本发明部分结构示意图。
图7为本发明卡钳结构示意图。
图8为本发明液压控制原理图。
图9为本发明控制原理示意图。
图中,1-制动盘,2-卡钳,201-制动油缸,202-制动主缸油管接口,3-取力齿轮,4-齿轮轴,5-丝杠,6-回位弹簧,7-活塞螺母,8-密封圈,9-高压油缸壳体,901-高压油管接口,10-电磁离合器,11-固定座,12-液压控制单元,1201-第一单向阀,1202-第二单向阀,1203-第三单向阀,1204-第一压力传感器,1205-第二压力传感器,1206-第一二位二通方向控制阀,1207-第二二位二通方向控制阀,1208-第三二位二通方向控制阀,13-分体储液罐,14-储能器,15-储液罐,16-角度传感器,17-制动踏板,18-制动推杆组件,19-制动总缸,20-控制器,21-左摩擦片,22-右摩擦片。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点,下面通过一个具体实施方式,并结合附图,对本方案进行阐述。
一种具有冗余功能的电液线控制动装置,如图1、图2、图3和图4所示,包括制动盘1、卡钳2、取力齿轮3、齿轮轴4、丝杠5、回位弹簧6、活塞螺母7、密封圈8、高压油缸壳体9、电磁离合器10、固定座11、液压控制单元12、分体储液罐13、储能器14、储液罐15、角度传感器16、制动踏板17、制动推杆组件18、制动总缸19、控制器20、左摩擦片21、右摩擦片22;所述的制动盘1上的端帽通过螺栓固定安装在车轮上;所述的卡钳2固定安装在车身上,左摩擦片21、右摩擦片22分别安装在卡钳2上的适配槽口中,制动盘1布置在左摩擦片21、右摩擦片22中间;
所述的制动盘1的周边加工有齿,取力齿轮3与制动盘1进行齿轮啮合,齿轮轴4通过轴承安装在卡钳2上的吊耳支座上,齿轮轴4的左端与取力齿轮3通过键连接,齿轮轴4的右端与电磁离合器10的输入端连接,丝杠5与电磁离合器10的输出端连接,电磁离合器10通过螺栓固定安装在高压油缸壳体9的法兰盘上;
如图5所示,所述的高压油缸壳体9的一端开有导向限位槽,如图3、图6所示,所述的回位弹簧6的内侧固定安装在丝杠5上,回位弹簧6的外侧卡在高压油缸壳体9的导向限位槽中,回位弹簧6用于丝杠5回位;
所述的丝杠5与活塞螺母7螺纹连接,活塞螺母7上的限位吊耳安装在高压油缸壳体9的导向限位槽中以限制其转动;如图4、图6所示,密封圈8安装在活塞螺母7的槽口中,并与高压油缸壳体9形成密封,如图3所示,高压油缸壳体9通过固定座11固定安装在卡钳2上的制动油缸201上,制动油缸201中安装有制动活塞,制动活塞的一端与右摩擦片22接触;
如图8所示,所述的制动油缸201的右端的制动主缸油管接口202、高压油缸壳体9右端的高压油管接口901分别与液压控制单元12的P5口、P1口连接;
所述的液压控制单元12包括第一单向阀1201、第二单向阀1202、第三单向阀1203、第一压力传感器1204、第二压力传感器1205、第一二位二通方向控制阀1206、第二二位二通方向控制阀1207、第三二位二通方向控制阀1208、P1口、P2口、P3口、P4口、P5口以及内部流道,第一单向阀1201的一端与P1口相连,另一端口与P2口、第一二位二通方向控制阀1206相连;第二单向阀1202的一端与P1口相连,另一端口与第三单向阀1203、第二二位二通方向控制阀1207、第三二位二通方向控制阀1208相连;第三单向阀1203的另一端口与P3口相连;第一压力传感器1204与第三二位二通方向控制阀1208的另一端口均与P4口相连;第二压力传感器1205与P5口相连;第一二位二通方向控制阀1206、第二二位二通方向控制阀1207的另一端口均与P5口相连;所述的第二二位二通方向控制阀1207处于常开状态;所述的第一二位二通方向控制阀1206、第三二位二通方向控制阀1208处于常闭状态;
所述的分体储液罐13与液压控制单元12的P2口连接;所述的储能器14与液压控制单元12的P4口连接;所述的制动总缸19与液压控制单元12的P3口连接;
所述的储液罐15与制动总缸19连接;所述的制动推杆组件18的一端安装在制动总缸19中,另一端与制动踏板17铰接;所述的制动踏板17的顶端与车体铰接,铰接处安装有角度传感器16;
所述的电磁离合器10、角度传感器16、第一压力传感器1204、第二压力传感器1205、第一二位二通方向控制阀1206、第二二位二通方向控制阀1207、第三二位二通方向控制阀1208均与控制器20电连接。
下面结合附图来具体描述本发明所述的一种具有冗余功能的电液线控制动装置的控制方法。
车辆非制动时,第一压力传感器1204实时监测储能器14的压力,并将信号传递给控制器20;如果储能器14的压力过低,控制器20根据控制策略控制电磁离合器10闭合、第二二位二通方向控制阀1207切换到常闭状态、第三二位二通方向控制阀1208切换到常开状态,动力由取力齿轮3驱动齿轮轴4转动,进而驱动丝杠5转动,丝杠5推动活塞螺母7右移,高压油液经高压油管接口901进入到液压控制单元12的P1口,油液经第二单向阀1202、第三二位二通方向控制阀1208对储能器14进行补压和充液,补充完后,各部件恢复到初始状态;
车辆制动时,驾驶员踩下制动踏板17,角度传感器16将信号传递给控制器20,控制器20根据控制策略进行控制,包括消除制动间隙和快速建立制动压力两个过程,两个过程同时进行;
消除制动间隙的工作原理为:控制器20根据控制策略控制第三二位二通方向控制阀1208切换到常开状态,储能器14中的油液快速经第三二位二通方向控制阀1208、第二二位二通方向控制阀1207、制动主缸油管接口202进入到制动油缸201中,进而推动制动油缸201中的制动活塞压紧右摩擦片22以消除制动间隙,缩短响应时间;消除制动间隙后,控制器20控制第三二位二通方向控制阀1208切换到常闭状态;
快速建立制动压力的工作原理为:控制器20根据控制策略控制电磁离合器10闭合,动力由取力齿轮3驱动齿轮轴4转动,进而驱动丝杠5转动,丝杠5推动活塞螺母7右移,高压油液经高压油管接口901进入到液压控制单元12的P1口,油液经第二单向阀1202、第二二位二通方向控制阀1207、制动主缸油管接口202进入到制动油缸201中,进而推动制动油缸201中的制动活塞压紧右摩擦片22产生制动力,使车辆快速减速;第二压力传感器1205实时采集信号并传递给控制器20,控制器20根据控制策略进行控制,如果制动压力过高,控制器20减少电磁离合器10的控制电流,进而减少高压油缸壳体9中的供油压力,同时,控制器20控制第二二位二通方向控制阀1207切换到常闭状态、第一二位二通方向控制阀1206切换到常开状态,制动油液经第一二位二通方向控制阀1206、液压控制单元12的P2口回流到分体储液罐13中,进行卸压;
如果制动压力过低,控制器20增加电磁离合器10的控制电流,进而增加高压油缸壳体9中的供油压力,同时,控制器20控制第二二位二通方向控制阀1207切换到常开状态、第一二位二通方向控制阀1206切换到常闭状态,进行制动增压;
如果电磁离合器10或者液压控制单元12失效,制动油液依然可以由制动踏板17推动制动推杆组件18产生制动压力,油液由制动总缸19流出,经第三单向阀1203、第二二位二通方向控制阀1207、液压控制单元12的P5口、制动主缸油管接口202进入到制动油缸201中,产生制动力,起到冗余备份作用;
制动结束后,控制器20控制各元件复位,回位弹簧6带动丝杠5反转,丝杠5进而带动活塞螺母7左移,分体储液罐13中的油液经第一单向阀1201、液压控制单元12的P1口、高压油管接口901进入到高压油缸壳体9中。
尽管上面接合附图对本发明的优选实例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,并不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可以做出很多形式,这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种具有冗余功能的电液线控制动装置,包括制动盘(1)、卡钳(2)、取力齿轮(3)、齿轮轴(4)、丝杠(5)、回位弹簧(6)、活塞螺母(7)、密封圈(8)、高压油缸壳体(9)、电磁离合器(10)、固定座(11)、液压控制单元(12)、分体储液罐(13)、储能器(14)、储液罐(15)、角度传感器(16)、制动踏板(17)、制动推杆组件(18)、制动总缸(19)、控制器(20)、左摩擦片(21)、右摩擦片(22);其特征在于:所述的制动盘(1)上的端帽通过螺栓固定安装在车轮上;所述的卡钳(2)固定安装在车身上,左摩擦片(21)、右摩擦片(22)分别安装在卡钳(2)上的适配槽口中,制动盘(1)布置在左摩擦片(21)、右摩擦片(22)中间;
其特征在于:所述的制动盘(1)的周边加工有齿,取力齿轮(3)与制动盘(1)进行齿轮啮合,齿轮轴(4)通过轴承安装在卡钳(2)上的吊耳支座上,齿轮轴(4)的左端与取力齿轮(3)通过键连接,齿轮轴(4)的右端与电磁离合器(10)的输入端连接,丝杠(5)与电磁离合器(10)的输出端连接,电磁离合器(10)通过螺栓固定安装在高压油缸壳体(9)的法兰盘上;
所述的高压油缸壳体(9)的一端开有导向限位槽,所述的回位弹簧(6)的内侧固定安装在丝杠(5)上,回位弹簧(6)的外侧卡在高压油缸壳体(9)的导向限位槽中,回位弹簧(6)用于丝杠(5)回位;
所述的丝杠(5)与活塞螺母(7)螺纹连接,活塞螺母(7)上的限位吊耳安装在高压油缸壳体(9)的导向限位槽中以限制其转动;密封圈(8)安装在活塞螺母(7)的槽口中,并与高压油缸壳体(9)形成密封,高压油缸壳体(9)通过固定座(11)固定安装在卡钳(2)上的制动油缸(201)上,制动油缸(201)中安装有制动活塞,制动活塞的一端与右摩擦片(22)接触;
所述的制动油缸(201)的右端的制动主缸油管接口(202)、高压油缸壳体(9)右端的高压油管接口(901)分别与液压控制单元(12)的P5口、P1口连接;
所述的液压控制单元(12)包括第一单向阀(1201)、第二单向阀(1202)、第三单向阀(1203)、第一压力传感器(1204)、第二压力传感器(1205)、第一二位二通方向控制阀(1206)、第二二位二通方向控制阀(1207)、第三二位二通方向控制阀(1208)、P1口、P2口、P3口、P4口、P5口以及内部流道,第一单向阀(1201)的一端与P1口相连,另一端口与P2口、第一二位二通方向控制阀(1206)相连;第二单向阀(1202)的一端与P1口相连,另一端口与第三单向阀(1203)、第二二位二通方向控制阀(1207)、第三二位二通方向控制阀(1208)相连;第三单向阀(1203)的另一端口与P3口相连;第一压力传感器(1204)与第三二位二通方向控制阀(1208)的另一端口均与P4口相连;第二压力传感器(1205)与P5口相连;第一二位二通方向控制阀(1206)、第二二位二通方向控制阀(1207)的另一端口均与P5口相连;所述的第二二位二通方向控制阀(1207)处于常开状态;所述的第一二位二通方向控制阀(1206)、第三二位二通方向控制阀(1208)处于常闭状态;
所述的分体储液罐(13)与液压控制单元(12)的P2口连接;所述的储能器(14)与液压控制单元(12)的P4口连接;所述的制动总缸(19)与液压控制单元(12)的P3口连接;
所述的储液罐(15)与制动总缸(19)连接;所述的制动推杆组件(18)的一端安装在制动总缸(19)中,另一端与制动踏板(17)铰接;所述的制动踏板(17)的顶端与车体铰接,铰接处安装有角度传感器(16);
所述的电磁离合器(10)、角度传感器(16)、第一压力传感器(1204)、第二压力传感器(1205)、第一二位二通方向控制阀(1206)、第二二位二通方向控制阀(1207)、第三二位二通方向控制阀(1208)均与控制器(20)电连接。
2.如权利要求1所述的一种具有冗余功能的电液线控制动装置的控制方法,其特征在于:
车辆非制动时,第一压力传感器(1204)实时监测储能器(14)的压力,并将信号传递给控制器(20);如果储能器(14)的压力过低,控制器(20)根据控制策略控制电磁离合器(10)闭合、第二二位二通方向控制阀(1207)切换到常闭状态、第三二位二通方向控制阀(1208)切换到常开状态,动力由取力齿轮(3)驱动齿轮轴(4)转动,进而驱动丝杠(5)转动,丝杠(5)推动活塞螺母(7)右移,高压油液经高压油管接口(901)进入到液压控制单元(12)的P1口,油液经第二单向阀(1202)、第三二位二通方向控制阀(1208)对储能器(14)进行补压和充液,补充完后,各部件恢复到初始状态;
车辆制动时,驾驶员踩下制动踏板(17),角度传感器(16)将信号传递给控制器(20),控制器(20)根据控制策略进行控制,包括消除制动间隙和快速建立制动压力两个过程,两个过程同时进行;
消除制动间隙的工作原理为:控制器(20)根据控制策略控制第三二位二通方向控制阀(1208)切换到常开状态,储能器(14)中的油液快速经第三二位二通方向控制阀(1208)、第二二位二通方向控制阀(1207)、制动主缸油管接口(202)进入到制动油缸(201)中,进而推动制动油缸(201)中的制动活塞压紧右摩擦片(22)以消除制动间隙,缩短响应时间;消除制动间隙后,控制器(20)控制第三二位二通方向控制阀(1208)切换到常闭状态;
快速建立制动压力的工作原理为:控制器(20)根据控制策略控制电磁离合器(10)闭合,动力由取力齿轮(3)驱动齿轮轴(4)转动,进而驱动丝杠(5)转动,丝杠(5)推动活塞螺母(7)右移,高压油液经高压油管接口(901)进入到液压控制单元(12)的P1口,油液经第二单向阀(1202)、第二二位二通方向控制阀(1207)、制动主缸油管接口(202)进入到制动油缸(201)中,进而推动制动油缸(201)中的制动活塞压紧右摩擦片(22)产生制动力,使车辆快速减速;第二压力传感器(1205)实时采集信号并传递给控制器(20),控制器(20)根据控制策略进行控制,如果制动压力过高,控制器(20)减少电磁离合器(10)的控制电流,进而减少高压油缸壳体(9)中的供油压力,同时,控制器(20)控制第二二位二通方向控制阀(1207)切换到常闭状态、第一二位二通方向控制阀(1206)切换到常开状态,制动油液经第一二位二通方向控制阀(1206)、液压控制单元(12)的P2口回流到分体储液罐(13)中,进行卸压;如果制动压力过低,控制器(20)增加电磁离合器(10)的控制电流,进而增加高压油缸壳体(9)中的供油压力,同时,控制器(20)控制第二二位二通方向控制阀(1207)切换到常开状态、第一二位二通方向控制阀(1206)切换到常闭状态,进行制动增压;
如果电磁离合器(10)或者液压控制单元(12)失效,制动油液依然可以由制动踏板(17)推动制动推杆组件(18)产生制动压力,油液由制动总缸(19)流出,经第三单向阀(1203)、第二二位二通方向控制阀(1207)、液压控制单元(12)的P5口、制动主缸油管接口(202)进入到制动油缸(201)中,产生制动力,起到冗余备份作用;
制动结束后,控制器(20)控制各元件复位,回位弹簧(6)带动丝杠(5)反转,丝杠(5)进而带动活塞螺母(7)左移,分体储液罐(13)中的油液经第一单向阀(1201)、液压控制单元(12)的P1口、高压油管接口(901)进入到高压油缸壳体(9)中。
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