CN216185080U - 电动汽车三通道式制动*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车三通道式制动***，包括：制动液油壶，制动主缸，进油主油路，所述进油主油路上分别设置有相互并联的增压单元以及前轴回路切换阀、后轴回路切换阀；ABS单元，分别包括左前轮制动子***、右前轮制动子***、后轮制动子***。本实用新型利用单制动回路控制和三通接头连接的方法，将载荷较小的后轴制动回路整合控制，简化制动回路，减少了电磁阀数量，简化了控制器和控制软件，降低了***的成本，同时提高了后轴制动回路工作的一致性；利用增压单元和刹车踏板杆分别对ABS单元实施自动和主动控制，并通过传感器向ECU传递信号，实现自动刹车与主动刹车的切换，使汽车能够快速适应各种模式下的功能切换。

Description

电动汽车三通道式制动***

技术领域

本实用新型涉及电动汽车领域，尤其涉及一种电动汽车三通道式制动***。

背景技术

近年来，新型纯电动汽车蓬勃发展，使得汽车产业向电气化和智能化转变。作为汽车核心单元的底盘***，也正朝着电子电控的方向快速发展，越来越多的汽车底盘零部件运用了电子控制和人工智能技术，使得零部件的功能更加丰富多样化和智能化，同时也为未来实现完全的自动驾驶提供了基础。另一方面，随着电动汽车的市场普及和制造业原材料的涨价，整车和零部件的成本控制也越来越成为关注焦点。

目前市场上的大部分电动汽车制动***大多采用多单元分体结构，包括了电动助力制动器eBooster,防抱死控制器ABS或ESC,电子驻车控制器EPB，以及配套的电缆，连接eBooster和ABS或ESC的刹车油管，支架等等诸多配件构成。***通过eBooster产生刹车助力，再利用ABS或ESC精确调控四个车轮的刹车油压力，执行制动控制。另外，还需要利用EPB控制器对驻车制动执行器进行车辆的驻车控制功能。

这种利用多个分体电控单元，来实现新能源汽车制动控制的解决方法，零部件众多而且分散，不仅占用额外的车辆空间，效率低，而且增加整车物料管理和生产线的装配工序复杂性，必将大大地增加新能源汽车的生产成本。而且由于各个分体彼此之间需要协调工作，相互通信，容易出错，影响***的可靠性。

另外，由于eBooster只能支持制动踏板的半解耦工作，在车辆主动刹车或ABS工况下，会出现踏板空位或踏板抖动，必将影响驾驶员的制动踏板感受，降低了驾驶的舒适性。并且当***工作在ABS模式时，为了通过减小车辆刹车轮缸压力来进行防抱死控制，其内部必须采用有刷电机驱动柱塞泵工作，将刹车油从轮缸抽回刹车油壶，工作噪音比较大，降低了驾驶的舒适性。

实用新型内容

为解决上述技术问题，实现机电液一体化集成式制动控制***，节省整车安装空间,本实用新型提供了一种电动汽车三通道式制动***。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种电动汽车三通道式制动***，包括：

一制动液油壶，用于提供制动液；

一制动主缸，其进油口与所述制动液油壶连通使所述制动液进入所述制动主缸内；

一进油主油路，与所述制动主缸的出油口连通，所述进油主油路上分别设置有相互并联的增压单元以及前轴回路切换阀、后轴回路切换阀；

一ABS单元，分别包括左前轮制动子***、右前轮制动子***、后轮制动子***，所述增压单元以及前轴回路切换阀、后轴回路切换阀通过油路选择性地将制动液输出至所述ABS单元内相应制动子***的进油阀后驱动制动钳进行制动，且每个制动子***均包括出油阀，用于将制动钳的制动液输出；

一回流主油路，将所述每个制动子***的出油阀与所述制动液油壶连通，将所述制动液回流至所述制动液油壶。

优选的，所述制动主缸具有两个腔室，分别为第一腔和第二腔，所述第一腔的输出端与前轴回路切换阀的输入端相接通形成第一进油主油路，所述第二腔的第一输出端与后轴回路切换阀的输入端相接通形成第二进油主油路，所述第二腔的第二输出端与所述增压单元相接通形成第三进油主油路，所述前轴回路切换阀与后轴回路切换阀处于常闭状态。

优选的，所述第一腔的输出端通过所述第一进油主油路与一踏板模拟器单元内设置的踏板模拟切换阀的输入端相接通，所述踏板模拟切换阀通过油压控制一踏板模拟器并最终通过分支回流油路将制动液回流至制动液油壶内，所述踏板模拟切换阀为常开状态。

优选的，所述制动主缸的一端机械连接有一刹车踏板杆，所述刹车踏板杆与制动主缸之间设置有用于在刹车踏板杆启动时对所述踏板模拟切换阀提供信号的踏板位置传感器。

优选的，所述左前轮制动子***包括第一进油阀和第一出油阀，所述第一进油阀与所述第一进油主油路相连通，所述右前轮制动子***包括第二进油阀和第二出油阀，所述第二进油阀与所述第三进油主油路相连通，所述后轮制动子***包括第三进油阀和第三出油阀，所述第三进油阀与所述第二进油主油路相连通，第一进油阀的输出端与第一出油阀的输入端与汽车左前轮制动钳相连通，第二进油阀的输出端与第二出油阀的输入端与汽车右前轮制动钳相连通，第三进油阀的输出端与第三出油阀的输入端与一三通接头相连通，并通过所述三通接头分别控制左后轮制动钳和右后轮制动钳。

优选的，所述增压单元包括一增压缸，所述增压缸的主腔与制动液油壶相连通，且所述增压缸通过一无刷直流电机控制增压缸主腔内油压并将主腔内制动液输出至一前轴增压阀与一后轴增压阀，所述无刷直流电机的一端设置有电机位置传感器，所述前轴增压阀与后轴增压阀处于常开状态。

优选的，所述前轴增压阀的输出端分别与第一进油阀的输入端以及第二进油阀的输入端通过油路相连通，所述后轴增压阀的输出端与第三进油阀的输入端通过油路相连通。

优选的，所述增压缸的主腔与所述制动液油壶之间还设置有一分支油路，所述分支油路上设置有一单向阀，所述单向阀与增压缸之间设置有第一液压力传感器。

优选的，所述制动液油壶包括第一内腔、第二内腔以及第三内腔，所述回流主油路与第一内腔相连通，所述制动主缸与制动液油壶之间的油路上设置有诊断测试阀，所述诊断测试阀与第二内腔相连通，所述第三进油主油路与第三内腔相连通。

优选的，所述第二进油主油路上设置有第二液压力传感器。

本实用新型技术方案的有益效果主要体现在：

1、采用机电液一体化集成式制动控制***，减少零部件数量，节省整车安装空间，简化安装工序，降低新能源整车成本，提高效率；

2、利用单制动回路控制和三通接头连接的方法，将载荷较小的后轴制动回路整合控制，简化制动回路，减少了电磁阀数量，简化了控制器和控制软件，降低了***的成本，同时提高了后轴制动回路工作的一致性；

3、利用增压单元和刹车踏板杆分别对ABS单元实施自动和主动控制，并通过传感器向ECU传递信号，实现自动刹车与主动刹车的切换，使汽车能够快速适应各种模式下的功能切换；

4、刹车踏板杆与制动主回路实现了完全解耦，驾驶员的踏板感完全由踏板模拟器单元提供，不会受到增压单元和ABS单元的影响，不仅可以满足自动驾驶的需要，也避免了踏板连动或ABS工况下的踏板抖动或***问题，提高了驾乘舒适性；

5、通过控制器驱动无刷直流电机工作，支持车辆线控制动控制，满足自动驾驶中自主刹车制动的需求，该无刷直流电机直接驱动增压缸机构，输出制动压力，结构紧凑，并且工作效率高，噪音小，大大提高新能源汽车的驾乘舒适性，同时，通过无刷电机的位置传感器和在液压回路中的液压力传感器，与控制器实现闭环控制，保证制动压力精确控制。

附图说明

图1：是本实用新型优先实施例的电动汽车三通道式制动***的控制示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、优点和特点能够更加清楚、详细地展示，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。该实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

此外，本方案中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示对重要性的排序，或者隐含指明所示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型中，“多个”的含义是两个或者两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1所示，本实用新型揭示了一种电动汽车三通道式制动***，包括：用于提供制动液的制动液油壶1；制动主缸3；与所述制动主缸3的出油口连通的进油主油路，所述进油主油路上分别设置有相互并联的增压单元4以及前轴回路切换阀6、后轴回路切换阀7；ABS单元8，分别包括左前轮制动子***、右前轮制动子***、后轮制动子***；以及回流主油路。

具体地，所述增压单元4以及前轴回路切换阀6、后轴回路切换阀7通过油路选择性地将制动液输出至所述ABS单元8内相应制动子***的进油阀后驱动制动钳进行制动，且每个制动子***均包括出油阀，用于将制动钳的制动液输出，所示回流主油路，将所述每个制动子***的出油阀与所述制动液油壶1连通，将所述制动液回流至所述制动液油壶1。

与现有技术一样，本实用新型外部还设置有一电子控制单元（以下称ECU单元），所述电动汽车三通道式制动***内的各个油路上设置的多个电磁阀和液压力传感器以及无刷直流电机13与ECU进行电路连接或信号连接，所述电动汽车三通道式制动***中通过内部油道将各个电磁阀和液压力传感器进行液压油路相连，在***运作时，传感器将油路内油压等信息传输至ECU单元后，通过ECU单元控制电动汽车三通道式制动***内的各电磁阀、无刷直流电机13关闭开启，实现不同模式的切换。

具体地，所述制动主缸3的进油口与所述制动液油壶1连通使所述制动液进入所述制动主缸3内，所述制动主缸3具有两个腔室，分别为第一腔和第二腔，所述第一腔的输出端与前轴回路切换阀6的输入端相接通形成第一进油主油路，所述第二腔的第一输出端与后轴回路切换阀7的输入端相接通形成第二进油主油路，所述前轴回路切换阀6与后轴回路切换阀7处于常闭状态，所述第二进油主油路上设置有第二液压力传感器25,用于测试该油路上的油压状况并将数据传输至ECU单元，所述ECU单元在接收到信息反馈后控制前轴回路切换阀6和后轴回路切换阀7的开关；所述第二腔的第二输出端与所述增压单元4相接通形成第三进油主油路，具体的，所述第一腔的输出端通过所述第一进油主油路与一踏板模拟器单元5内设置的踏板模拟切换阀17的输入端相接通，所述踏板模拟切换阀17通过油压控制一踏板模拟器18并最终通过分支回流油路28将制动液回流至制动液油壶1内，所述踏板模拟切换阀17为常开状态。

所述制动主缸3的一端机械连接有一刹车踏板杆27，所述刹车踏板杆27与制动主缸3之间设置有用于在刹车踏板杆27启动时对所述踏板模拟切换阀17提供信号的踏板位置传感器26，所述踏板模拟切换阀17的出口端还连接有一踏板模拟器18，所述踏板模拟器18内部设置有活塞和弹簧，用于形成踏板力反馈，提高驾车的舒适性。

在所述ABS单元8中，所述左前轮制动子***包括第一进油阀19和第一出油阀20，所述第一进油阀19与所述第一进油主油路相连通，所述右前轮制动子***包括第二进油阀22和第二出油阀21，所述第二进油阀22所述第三进油主油路相连通，所述后轮制动子***包括第三进油阀23和第三出油阀24，所述第三进油阀23所述第二进油主油路相连通，第一进油阀19的输出端与第一出油阀20的输入端与汽车左前轮制动钳相连通，第二进油阀22的输出端与第二出油阀21的输入端与汽车右前轮制动钳相连通，第三进油阀23的输出端与第三出油阀24的输入端与一三通接头9相连通，并通过所述三通接头9分别控制左后轮制动钳和右后轮制动钳。

所述制动液油壶1包括第一内腔101、第二内腔102以及第三内腔103，所述回流主油路与第一内腔101相连通，所述制动主缸3与制动液油壶1之间的油路上设置有诊断测试阀2，所述诊断测试阀2与第二内腔102相连通，所述第三进油主油路与第三内腔103相连通。

本实用新型优选实施例中，所述增压单元4包括一增压缸12，所述增压缸12的主腔与制动液油壶1相连通，且所述增压缸12通过一无刷直流电机13控制增压缸12主腔内油压并将主腔内制动液输出至一前轴增压阀15与一后轴增压阀16，所述无刷直流电机13的一端设置有电机位置传感器14，用于向ECU反馈电机工作信息，所述前轴增压阀15与后轴增压阀16处于常开状态，所述前轴增压阀15的输出端分别与第一进油阀19的输入端以及第二进油阀22的输入端通过油路相连通，所述后轴增压阀16的输出端与第三进油阀23的输入端通过油路相连通。

所述增压缸12的主腔与所述制动液油壶1之间还设置有一分支油路，在本方案中，所述分支油路与所述第三内腔103相连通，所述分支油路上设置有一单向阀10，使所述制动液油壶1内的制动液单方向地自单向阀10向外输出，所述单向阀10与增压缸12之间设置有第一液压力传感器11，用于将该分支油路上的油压信息反馈至ECU单元，从而控制所述单向阀10的开关，具体的，所述分支油路设置在所述增压缸12出口端的外部。

本方案的电动汽车三通道式制动***通过刹车踏板杆27的踩踏以及ECU单元自动控制各油路上的电磁阀以及电机开关，可以实现以下工作模式：

工作模式一：常规制动模式

该模式主要是为常规制动过程的提供制动助力功能,首先ECU会首先控制关闭前、后的回路切换阀和诊断测试阀2，打开增压模块中的前轴增压阀15、后轴增压阀16和踏板模拟模块中的踏板模拟切换阀17，当驾驶员踩动刹车踏板，带动刹车踏板杆27，从而推动制动主缸3压缩第一腔的制动液，通过内部油道经过踏板模拟切换阀17，到位于所述踏板模拟器18入口端的上腔，推动内部活塞压缩内部弹簧，形成踏板力感反馈，同时，踏板位置传感器26实时地采集刹车踏板杆27位置，传送给ECU，计算和驱动增压模块中的无刷直流电机13工作，推动增压缸12将制动液从制动液油壶1抽出，再以一定压力挤压出制动液，送入ABS模块中，对于前轴，制动液分别经过第一进油阀19和第二进油阀22，进入两个前轮制动钳，产生所需的制动力；对于后轴，制动液经过一个公共的第三进油阀23，然后由三通接头9分别送到两个后轴制动钳，产生所需制动力；这个过程中，电机位置传感器14实时采集的电机转子位置信息和液压力传感器采集的制动液压力信号，会反馈给ECU做闭环控制，当正常的制动完成以后，ECU会控制无刷直流电机13反转工作，拉动增压缸12向左运动，产生内腔负压，从而使得单向阀10在负压差力作用下自动打开，将制动液从制动液油壶1抽出，当制动液充满增压缸12内腔，为下次制动做好准备。

工作模式二：线控制动模式

该模式主要是帮助车辆在无驾驶员输入的情况下，比如车辆自动紧急制动工况等等，实现自主的制动力输出，当本***中的ECU收到车辆的控制***发出制动命令需求后，就会驱动增压模块中的无刷直流电机13工作，推动增压缸12将制动液从制动液油壶1抽出，再以一定压力挤压出制动液，送入ABS模块中，对于前轴，制动液分别经过第一进油阀19和第二进油阀22，进入两个前轮制动钳，产生所需的制动力；对于后轴，制动液经过第三进油阀23，然后由三通接头9分别送到两个后轴制动钳，产生所需制动力，这个过程中，电机位置传感器14实时采集的电机转子位置信息和液压力传感器采集的制动液压力信号，会反馈给ECU做闭环控制。

工作模式三：防抱死制动模式

该模式主要是实现帮助车辆解除车轮制动抱死问题的功能，比如车辆制动过程中，出现某个车轮抱死打滑失控问题，首先ECU会通过实时采集个轮速传感器信号，计算车轮滑移率，如果滑移出现前轴车轮，那么在ABS模块中，ECU对应前轮回路的第一进油阀19和第二进油阀22控制关闭，打开第一出油阀20和第二出油阀21，制动液会经油路流回制动液油壶1，实现泄压来减小制动力，消除车轮制动抱死现象，如果滑移出现后轴车轮，在ABS模块中，ECU对后轴回路的第三进油阀23控制关闭，打开第三出油阀24，制动液会经回流油路29流回制动液油壶1，同样实现泄压来减小制动力，消除后轴车轮制动抱死现象。

工作模式四：纯机械安全备份制动模式

该模式是用于电控***功能失效的情况下，单纯由驾驶员提供制动力，实现失效备份功能，此时，由于ECU或增压模块中无刷直流电机13发生故障等原因，电机不能运转，首先，各路阀将恢复至未通电的默认状态（即：前轴回路切换阀6、后轴回路切换阀7打开，前轴增压阀15、后轴增压阀16关闭，各路进油阀打开，出油阀关闭，踏板模拟切换阀17关闭，单向阀10关闭），当驾驶员踩动刹车踏板，推动刹车踏板杆27，压缩制动主缸3，将所述第一腔内的制动液挤压出，经过前、后轴切换阀，再送到ABS模块中，经过各路进油阀，进入各个车轮制动钳，产生相应的机械安全备份制动力。

工作模式五：电子驻车制动控制模式

该模式是为车辆的驻车制动提供电子控制功能，当驾驶员按动驻车按钮或者整车控制器发出驻车命令后，ECU会通过电缆向安装在后轴制动钳上的两个驻车执行器发生驻车控制信号，驱动执行器内部电机工作，实现驻车制动。

本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.电动汽车三通道式制动***，其特征在于：包括：

一制动液油壶，用于提供制动液；

一制动主缸，其进油口与所述制动液油壶连通使所述制动液进入所述制动主缸内；

一进油主油路，与所述制动主缸的出油口连通，所述进油主油路上分别设置有相互并联的增压单元以及前轴回路切换阀、后轴回路切换阀；

一ABS单元，分别包括左前轮制动子***、右前轮制动子***、后轮制动子***，所述增压单元以及前轴回路切换阀、后轴回路切换阀通过油路选择性地将制动液输出至所述ABS单元内相应制动子***的进油阀后驱动制动钳进行制动，且每个制动子***均包括出油阀，用于将制动钳的制动液输出；以及

一回流主油路，将所述每个制动子***的出油阀与所述制动液油壶连通，将所述制动液回流至所述制动液油壶。

2.根据权利要求1所述的电动汽车三通道式制动***，其特征在于：所述制动主缸具有两个腔室，分别为第一腔和第二腔，所述第一腔的输出端与前轴回路切换阀的输入端相接通形成第一进油主油路，所述第二腔的第一输出端与后轴回路切换阀的输入端相接通形成第二进油主油路，所述第二腔的第二输出端与所述增压单元相接通形成第三进油主油路，所述前轴回路切换阀与后轴回路切换阀处于常闭状态。

3.根据权利要求2所述的电动汽车三通道式制动***，其特征在于：所述第一腔的输出端通过所述第一进油主油路与一踏板模拟器单元内设置的踏板模拟切换阀的输入端相接通，所述踏板模拟切换阀通过油压控制一踏板模拟器并最终通过分支回流油路将制动液回流至制动液油壶内，所述踏板模拟切换阀为常开状态。

4.根据权利要求3所述的电动汽车三通道式制动***，其特征在于：所述制动主缸的一端机械连接有一刹车踏板杆，所述刹车踏板杆与制动主缸之间设置有用于在刹车踏板杆启动时对所述踏板模拟切换阀提供信号的踏板位置传感器。

5.根据权利要求2所述的电动汽车三通道式制动***，其特征在于：所述左前轮制动子***包括第一进油阀和第一出油阀，所述第一进油阀与所述第一进油主油路相连通，所述右前轮制动子***包括第二进油阀和第二出油阀，所述第二进油阀与所述第三进油主油路相连通，所述后轮制动子***包括第三进油阀和第三出油阀，所述第三进油阀与所述第二进油主油路相连通，第一进油阀的输出端与第一出油阀的输入端与汽车左前轮制动钳相连通，第二进油阀的输出端与第二出油阀的输入端与汽车右前轮制动钳相连通，第三进油阀的输出端与第三出油阀的输入端与一三通接头相连通，并通过所述三通接头分别控制左后轮制动钳和右后轮制动钳。

6.根据权利要求2-5任一所述的电动汽车三通道式制动***，其特征在于：所述增压单元包括一增压缸，所述增压缸的主腔与制动液油壶相连通，且所述增压缸通过一无刷直流电机控制增压缸主腔内油压并将主腔内制动液输出至一前轴增压阀与一后轴增压阀，所述无刷直流电机的一端设置有电机位置传感器，所述前轴增压阀与后轴增压阀处于常开状态。

7.根据权利要求6所述的电动汽车三通道式制动***，其特征在于：所述前轴增压阀的输出端分别与第一进油阀的输入端以及第二进油阀的输入端通过油路相连通，所述后轴增压阀的输出端与第三进油阀的输入端通过油路相连通。

8.根据权利要求6所述的电动汽车三通道式制动***，其特征在于：所述增压缸的主腔与所述制动液油壶之间还设置有一分支油路，所述分支油路上设置有一单向阀，所述单向阀与增压缸之间设置有第一液压力传感器。

9.根据权利要求2至5任一所述的电动汽车三通道式制动***，其特征在于：所述制动液油壶包括第一内腔、第二内腔以及第三内腔，所述回流主油路与第一内腔相连通，所述制动主缸与制动液油壶之间的油路上设置有诊断测试阀，所述诊断测试阀与第二内腔相连通，所述第三进油主油路与第三内腔相连通。

10.根据权利要求2所述的电动汽车三通道式制动***，其特征在于：所述第二进油主油路上设置有第二液压力传感器。

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