CN104458284B - 一种基于esc的汽车制动***及其试验测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于ESC(电子稳定性控制***)的汽车制动***及其试验测试方法，通过ESC程序控制，电子控制单元ECU通电后，进行***初始化，对ECU发出预设控制指令，让调压电磁阀、常闭电磁阀、常开电磁阀配合工作，完成主动加压功能。采用上述技术方案，连接CAN网络并通过电脑程序控制，对于装备ESC的车辆几乎不增加成本，极大提高了工作效率和试验结果的精确，同时不需要试验人员踩制动踏板，降低了试验人员的工作量和工作强度；因此，极大降低了试验测试成本。

Description

一种基于ESC的汽车制动***及其试验测试方法

技术领域

本发明属于汽车制造的技术领域，涉及汽车制动***的试验测试技术，更具体地说，本发明涉及一种基于ESC的汽车制动***。另外，本发明还涉及所述制动***的试验测试方法。

背景技术

根据国标GB12676-1999《汽车制动***结构、性能和试验方法》的规定，在O型、Ⅰ型和Ⅱ型试验中：

1、对制动踏板力都有定值的基准踏板力要求；

2、要求踏板力作用迅速，在制动过程中保持稳定；

3、要求重复多次的试验的踏板力保持一致。

根据以上要求，现有技术在进行实车制动O型、Ⅰ型和Ⅱ型试验时，通常是在实车装上踏板力传感器，并由经验丰富的试验人员靠脚感踩出试验要求的踏板力。

现阶段采用的现有技术有很多缺点：成功率较低；试验一致性不能保证，从而导致试验结果误差较大；同时，对试验人员的经验要求也非常高；试验人员的劳动强度高、工作量大、整体效率较低。

发明内容

本发明提供一种基于ESC(电子稳定性控制***)的汽车制动***，其目的是提高试验测试工作效率和试验结果的准确性。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明的基于ESC的汽车制动***，包括主缸MC1、主缸MC2、主缸压力传感器；还包括四个轮缸，即左前轮、右后轮、左后轮及右前轮的轮缸；

所述汽车制动***的液压油路包括分别与所述主缸MC1、主缸MC2连接的二路主管路：第一路主管路通往左前轮、右后轮，第二路主管路通往左后轮、右前轮；

其中：

第一路主管路从主缸MC1经过主缸压力传感器，连接第一路主管路中的调压电磁阀；然后分为二条管路，即：左前轮管路和右后轮管路；

左前轮管路连接第一路主管路中的一个常开电磁阀，然后分为二路：一路连接左前轮轮缸，另一路连接第一路主管路中的一个常闭电磁阀；

右后轮管路连接第一路主管路中的另一个常开电磁阀，然后分为二路，一路连接右后轮轮缸，另一路连接第一路主管路中的另一个常闭电磁阀；

这两个第一路主管路中的常闭电磁阀分别与第一路主管路中的低压储存器连接；

该低压储存器又分为二路，一路经过第一路主管路中的供油电磁阀通往主缸MC1，另一路通过第一路主管路中的柱塞泵后连接所述的第一路主管路中的调压电磁阀和左前轮、右后轮的轮缸；

第二路主管路从主缸MC2连接第二路主管路中的调压电磁阀；然后分为二条管路，即：左后轮管路和右前轮管路；

左后轮管路连接第二路主管路中的一个常开电磁阀，然后分为二路，一路连接左后轮轮缸，另一路连接第二路主管路中的一个常闭电磁阀；

右前轮管路连接第二路主管路中的另一个常开电磁阀，然后分为二路，一路连接右前轮轮缸，另一路连接第二路主管路中的另一个常闭电磁阀；

这两个第二路主管路中的常闭电磁阀分别与第二路主管路中的低压储存器连接；

该低压储存器又分为二路，一路经过第二路主管路中的供油电磁阀通往主缸MC2，另一路通过第二路主管路中的柱塞泵后连接所述的第二路主管路中的调压电磁阀和左后轮、右前轮的轮缸；

其中，第一路主管路中的柱塞泵和第二路主管路中的柱塞泵的动力均由液压马达提供。

为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了以上所述的基于ESC的汽车制动***的试验测试方法，其技术方案是：

1、制动踏板力Fp与管路压力Pm成函数关系Fp＝f(Pm)；

首先，使用踏板力传感器和主缸压力传感器，进行一定区间内不同踏板力Fp得到管路压力Pm的试验，并采集试验数据，绘出制动踏板力和管路压力关系曲线图；

2、第一路主管路中的调压电磁阀和第二路主管路中的调压电磁阀采用PWM占空比控制；PWM的占空比为定值时，调压阀可以保持住一个定值的压力Po；当压力大于Po时，多余的压力会通过调压阀溢出从而使得其压力一直维持在Po，其维持的压力Po和通电的占空比τ成函数关系Po＝f(τ)，该函数关系为调压阀特性；同样，可以通过试验采集数据绘出Po和τ关系曲线图；

3、根据试验标准的要求，得到踏板力Fp，根据制动踏板力和管路压力关系曲线图的制动踏板力和管路压力关系，得到试验要求的踏板力Fp对应的管路压力Pm；调压电磁阀打开压力Po＝Pm，根据公式Po＝f(τ)可以得到调压电磁阀预设的占空比τ。

该试验测试方法的过程是：

给ESC电子单元通电，运行***控制程序；

通过电子控制单元发出预设的控制指令，使第一路主管路中的供油电磁阀、第二路主管路中的供油电磁阀通电打开；

液压马达通电，开始工作，并驱动第一路主管路中的柱塞泵、第二路主管路中的柱塞泵工作；

同时，第一路主管路中的调压电磁阀、第二路主管路中的调压电磁阀按照预设电磁阀数值通电关闭；

油路内的制动液分别在第一路主管路中的柱塞泵、第二路主管路中的柱塞泵的驱动下，从主缸MC1、MC2抽取，分别经过第一路主管路中的供油电磁阀、第二路主管路中的供油电磁阀，再经过第一路主管路中的两个常开电磁阀、第二路主管路中的两个常开电磁阀，打入到四个轮缸；

当油路内压力大于***预设的调压电磁阀的Po，制动液通过调压电磁阀溢出，管路内制动液流回主缸MC1、MC2，使得管路内压力保持预设压力Po。

本发明采用上述技术方案，基于ESC(电子稳定性控制***)，连接CAN网络并通过电脑程序控制，对于装备ESC的车辆几乎不增加成本，极大提高了试验测试的工作效率和试验结果的精确度；同时，不需要试验人员踩制动踏板，降低了试验人员的工作量和工作强度；因此，极大降低了试验成本。

附图说明

附图所示内容及图中的标记如下：

图1为本发明的制动***示意图；

图2为本发明的制动踏板力和管路压力关系曲线图；

图3为本发明试验测试状态下的制动液流向示意图；

图4为本发明的电子控制单元控制流程图。

图中标记为：

1、常开电磁阀，2、常闭电磁阀，3、低压储存器，4、常闭电磁阀，5、常开电磁阀，6、柱塞泵，7、调压电磁阀，8、供油电磁阀(补油电磁阀)，9、主缸压力传感器，10、液压马达，11、调压电磁阀，12、柱塞泵，13、供油电磁阀，14、常开电磁阀，15、低压储存器，16、常开电磁阀，17、常闭电磁阀，18、常闭电磁阀。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1所表达的本发明的结构，为一种基于ESC(电子稳定性控制***)的汽车制动***，包括主缸MC1、主缸MC2、主缸压力传感器9；还包括四个轮缸，即左前轮、右后轮、左后轮及右前轮的轮缸。

为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现提高试验测试工作效率和试验结果的准确性的发明目的，本发明采取的技术方案为：

如图1所示，本发明的基于ESC的汽车制动***，装备ESC采用X型布置(即左前、右后与左后、右前的两路交叉控制)的液压制动***的ESC液压模块油路结构，其液压油路包括分别与所述主缸MC1、主缸MC2连接的二路主管路：第一路主管路通往左前轮、右后轮，第二路主管路通往左后轮、右前轮；

其中：

第一路主管路从主缸MC1经过主缸压力传感器9，连接调压电磁阀7；然后分为二条管路，即：左前轮管路和右后轮管路；

左前轮管路连接常开电磁阀1，然后分为二路：一路连接左前轮轮缸，另一路连接常闭电磁阀2；

右后轮管路连接常开电磁阀5，然后分为二路，一路连接右后轮轮缸，另一路连接常闭电磁阀4；

常闭电磁阀2、常闭电磁阀4分别与低压储存器3(LPA)连接；

该低压储存器3又分为二路，一路经过供油电磁阀8通往主缸MC1，另一路通过柱塞泵6后连接调压电磁阀7和左前轮、右后轮的轮缸；

第二路主管路从主缸MC2连接调压电磁阀11；然后分为二条管路，即：左后轮管路和右前轮管路；

左后轮管路连接常开电磁阀14，然后分为二路，一路连接左后轮轮缸，另一路连接常闭电磁阀17；

右前轮管路连接常开电磁阀16，然后分为二路，一路连接右前轮轮缸，另一路连接常闭电磁阀18；

常闭电磁阀17、常闭电磁阀18分别与低压储存器15(LPA)连接；

该低压储存器15又分为二路，一路经过供油电磁阀13通往主缸MC2，另一路通过柱塞泵12后连接调压电磁阀11和左后轮、右前轮的轮缸；

其中，柱塞泵6和柱塞泵12的动力均由液压马达10提供。

常开电磁阀1、常开电磁阀5、调压电磁阀、调压电磁阀11、常开电磁阀14和常开电磁阀均为电磁脉冲控制的电磁阀，其开度的大小由电磁脉冲的点空比控制。

低压储存器3和低压储存器15为制动液的存储结构。

电子控制单元控制流程图如图4所示，开始后对电子控制单元通电，进行必要的***初始化准备，然后让电子控制单元发出预设的控制指令对电磁阀和马达进行程序预设的动作。

它通过ESC程序控制，对电子控制单元ECU通电后，进行***初始化，对ECU发出预设控制指令，让调压电磁阀、常闭电磁阀配合工作，完成主动加压功能。

为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了以上所述的基于ESC的汽车制动***的试验测试方法，其技术方案为：

1、制动踏板力Fp与管路压力Pm成函数关系Fp＝f(Pm)；(如图2所示)。

首先，需要使用踏板力传感器和主缸压力传感器9(ESC模块原有)，进行一定区间内不同踏板力Fp得到管路压力Pm的试验，并采集试验数据，绘出如图2的制动踏板力和管路压力关系曲线图；

2、调压电磁阀7和调压电磁阀11采用电磁脉冲占空比控制(PWM)；通电后这两个电磁阀在可以保持住定值的管路压力，其保住的压力Po和通电的占空比τ成函数关系Po＝f(τ)；同样，可以通过试验采集数据绘出Po和τ关系曲线图；

3、根据试验标准的要求，得到踏板力Fp，根据如图2所示的制动踏板力和管路压力关系曲线图的制动踏板力和管路压力关系，得到试验要求的管路压力Pm，调压电磁阀打开压力Po＝Pm，根据公式Po＝fτ可以得到调压电磁阀预设的占空比τ。

试验开始后，***控制参见图4，即***工作原理图。

该试验测试方法的过程是：

给ESC电子单元通电，运行***控制程序；

通过电子控制单元发出预设的控制指令，使供油电磁阀8、供油电磁阀13通电打开；

如图3所示，其中粗黑线为制动液流动的管路；

液压马达10通电，开始工作，并驱动柱塞泵6、柱塞泵12工作；

同时，调压电磁阀7、调压电磁阀11按照预设电磁阀数值通电关闭；

油路内的制动液分别在柱塞泵6、柱塞泵12的驱动下，从主缸MC1、MC2抽取，分别经过供油电磁阀8、供油电磁阀13，再经过常开电磁阀1、常开电磁阀5、常开电磁阀14、常开电磁阀16，打入到四个轮缸；

当油路内压力大于***预设的调压电磁阀7、调压电磁阀11的保护的压力Po，制动液通过调压电磁阀7、调压电磁阀11溢出，管路内制动液流回主缸MC1、MC2，使得管路内压力保持预设压力Po。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于ESC的汽车制动***的试验测试方法，所述的汽车制动***包括主缸MC1、主缸MC2、主缸压力传感器(9)；还包括四个轮缸，即左前轮、右后轮、左后轮及右前轮的轮缸；

所述汽车制动***的液压油路包括分别与所述主缸MC1、主缸MC2连接的二路主管路：第一路主管路通往左前轮、右后轮，第二路主管路通往左后轮、右前轮；

其中：

第一路主管路从主缸MC1经过主缸压力传感器(9)，连接第一路主管路中的调压电磁阀(7)；然后分为二条管路，即：左前轮管路和右后轮管路；

左前轮管路连接第一路主管路中的一个常开电磁阀(1)，然后分为二路：一路连接左前轮轮缸，另一路连接第一路主管路中的一个常闭电磁阀(2)；

右后轮管路连接第一路主管路中的另一个常开电磁阀(5)，然后分为二路，一路连接右后轮轮缸，另一路连接第一路主管路中的另一个常闭电磁阀(4)；

这两个第一路主管路中的常闭电磁阀(2、4)分别与第一路主管路中的低压储存器(3)连接；

该低压储存器(3)又分为二路，一路经过第一路主管路中的供油电磁阀(8)通往主缸MC1，另一路通过第一路主管路中的柱塞泵(6)后连接所述的第一路主管路中的调压电磁阀(7)和左前轮、右后轮的轮缸；

第二路主管路从主缸MC2连接第二路主管路中的调压电磁阀(11)；然后分为二条管路，即：左后轮管路和右前轮管路；

左后轮管路连接第二路主管路中的一个常开电磁阀(14)，然后分为二路，一路连接左后轮轮缸，另一路连接第二路主管路中的一个常闭电磁阀(17)；

右前轮管路连接第二路主管路中的另一个常开电磁阀(16)，然后分为二路，一路连接右前轮轮缸，另一路连接第二路主管路中的另一个常闭电磁阀(18)；

这两个第二路主管路中的常闭电磁阀(17、18)分别与第二路主管路中的低压储存器(15)连接；

该低压储存器(15)又分为二路，一路经过第二路主管路中的供油电磁阀(13)通往主缸MC2，另一路通过第二路主管路中的柱塞泵(12)后连接所述的第二路主管路中的调压电磁阀(11)和左后轮、右前轮的轮缸；

其中，第一路主管路中的柱塞泵(6)和第二路主管路中的柱塞泵(12)的动力均由液压马达(10)提供；

其特征在于所述的基于ESC的汽车制动***的试验测试方法为：

1)、制动踏板力Fp与管路压力Pm成函数关系Fp＝f(Pm)；

首先，使用踏板力传感器和主缸压力传感器(9)，进行一定区间内不同踏板力Fp得到管路压力Pm的试验，并采集试验数据，绘出制动踏板力和管路压力关系曲线图；

2)、第一路主管路中的调压电磁阀(7)和第二路主管路中的调压电磁阀(11)采用PWM占空比控制；PWM的占空比为定值时，调压阀可以保持住一个定值的压力Po；当压力大于Po时，多余的压力会通过调压阀溢出从而使得其压力一直维持在Po，其维持的压力Po和通电的占空比τ成函数关系Po＝f(τ)，该函数关系为调压阀特性；同样，可以通过试验采集数据绘出Po和τ关系曲线图；

3)、根据试验标准的要求，得到踏板力Fp，根据制动踏板力和管路压力关系曲线图的制动踏板力和管路压力关系，得到试验要求的踏板力Fp对应的管路压力Pm；调压电磁阀打开压力Po＝Pm，根据公式Po＝f(τ)可以得到调压电磁阀预设的占空比τ。

2.按照权利要求1所述的基于ESC的汽车制动***的试验测试方法，其特征在于：

给ESC电子单元通电，运行***控制程序；

通过电子控制单元发出预设的控制指令，使第一路主管路中的供油电磁阀(8)、第二路主管路中的供油电磁阀(13)通电打开；

液压马达(10)通电，开始工作，并驱动第一路主管路中的柱塞泵(6)、第二路主管路中的柱塞泵(12)工作；

同时，第一路主管路中的调压电磁阀(7)、第二路主管路中的调压电磁阀(11)按照预设电磁阀数值通电关闭；

油路内的制动液分别在第一路主管路中的柱塞泵(6)、第二路主管路中的柱塞泵(12)的驱动下，从主缸MC1、MC2抽取，分别经过第一路主管路中的供油电磁阀(8)、第二路主管路中的供油电磁阀(13)，再经过第一路主管路中的两个常开电磁阀(1、5)、第二路主管路中的两个常开电磁阀(14、16)，打入到四个轮缸；

当油路内压力大于***预设的调压电磁阀的Po，制动液通过调压电磁阀溢出，管路内制动液流回主缸MC1、MC2，使得管路内压力保持预设压力Po。