CN218141480U - 一种线控冗余制动*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种线控冗余制动***，属于线控制动技术领域。线控冗余制动***包括制动踏板、推杆、主缸、储液罐、轮缸和主制动单元，所述储液罐用于给所述主缸供给油液，所述制动踏板、所述推杆和所述主缸依次连接，且所述制动踏板能驱动所述推杆运动，以使所述推杆压缩所述主缸的活塞，所述主缸用于给所述轮缸供给油液，所述主制动单元的输出端与所述轮缸选择性连通；所述线控冗余制动***还包括冗余制动单元，所述冗余制动单元包括：冗余电机和传动组件，所述冗余电机与所述传动组件传动连接，所述传动组件与所述推杆连接。有益效果：油路结构简单，制动成本较低。

Description

一种线控冗余制动***

技术领域

本实用新型涉及线控制动技术领域，尤其涉及一种线控冗余制动***。

背景技术

随着自动驾驶法规SAE J3016_201806的出台，对L3及以上的制动***提出了新的要求，即要求L3及以上的制动***除了配备用于辅助制动的主制动单元之外还要配置用于备份的冗余制动单元，在主制动单元制动失效的情况下，需要冗余制动单元替代主制动单元进行正常制动，以执行自动驾驶***的指令。

目前，制动***的主制动单元与轮缸之间设置增压阀，冗余制动单元包括用于建立冗余压力的冗余建压模块，冗余建压模块包括冗余电机和液压缸，冗余电机驱动液压缸的活塞动作以使液压缸输出制动油液，冗余建压模块的液压缸的输出口直接与增压阀连接；且为了控制液压缸的输出口与轮缸之间的连通关系，需要在液压缸的输出口与增压阀之间设置控制阀，以连通或者断开液压缸的输出口与增压阀，进而控制冗余建压模块是否介入对轮缸进行制动。

由此可见，现有的制动***需要设置控制阀，由于控制阀的价格较贵，导致整个制动成本较高；同时还需要设置控制阀与液压缸的输出口和增压阀之间的连接油路，导致油路复杂，使整个制动***的结构较复杂。

综上所述，亟需设计一种线控冗余制动***，来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种线控冗余制动***，其油路结构简单，制动成本较低。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种线控冗余制动***，包括制动踏板、推杆、主缸、储液罐、轮缸和主制动单元，所述储液罐用于给所述主缸供给油液，所述制动踏板、所述推杆和所述主缸依次连接，且所述制动踏板能驱动所述推杆运动，以使所述推杆压缩所述主缸的活塞，所述主缸用于给所述轮缸供给油液，所述主制动单元的输出端与所述轮缸选择性连通；

所述线控冗余制动***还包括冗余制动单元，所述冗余制动单元包括：

冗余电机和传动组件，所述冗余电机与所述传动组件传动连接，所述传动组件与所述推杆连接。

优选地，所述主制动单元包括：

主建压模块，所述主建压模块的输出端与所述轮缸选择性连通；

主供油管路，其一端与所述储液罐连接，另一端与所述主建压模块的输入口连接，且所述主供油管路上设置有单向阀，所述单向阀被配置为仅允许油液由所述储液罐流向所述主建压模块的输入口。

优选地，所述主制动单元还包括与所述主建压模块电连接的第一控制器，所述冗余制动单元还包括与所述冗余电机电连接的第二控制器，且所述第二控制器与所述第一控制器电连接。

优选地，所述主建压模块的输入口与所述主建压模块的输出口分隔设置。

优选地，所述主制动单元还包括：

第一控制阀，所述第一控制阀的输入端与所述主建压模块的输出口连接，所述第一控制阀的输出端能够给所述轮缸供油，所述第一控制阀用于控制所述第一控制阀的输入端和所述第一控制阀的输出端连通或断开。

优选地，所述线控冗余制动***还包括：

第二控制阀，所述第二控制阀的输入端与所述主缸连接，所述第二控制阀的输出端能够给所述轮缸供油，且所述第一控制阀的输出端与所述第二控制阀的输出端连通，所述第二控制阀用于控制所述第二控制阀的输入端和所述第二控制阀的输出端连通或断开。

优选地，所述线控冗余制动***还包括：

轮端调压阀组，所述轮端调压阀组的输入端连接于所述第二控制阀的输出端，所述轮端调压阀组的输出端连接至所述轮缸，所述轮端调压阀组用于调节输送至所述轮缸的油液的压力。

优选地，所述轮端调压阀组包括第一调压阀及第二调压阀，所述第二控制阀能够将油液输送至所述第一调压阀，所述第一调压阀的输入端连接于所述第一控制阀的输出端，所述第一调压阀的输出端分别与所述第二调压阀的输入端及所述轮缸连接，所述第二调压阀的输出端与所述储液罐连接。

优选地，所述第一调压阀为增压阀，第二调压阀为减压阀。

优选地，所述第一控制阀的数量及所述轮缸的数量均设置为多个，且每个所述第一控制阀与两个所述轮缸对应设置。

本实用新型的有益效果为：

通过使冗余电机与传动组件传动连接，且传动组件与推杆连接，以使传动组件能够驱动推杆运动，以使推杆压缩主缸的活塞，使主缸输出制动油液并将制动油液输送至轮缸，以使轮缸进行建压制动，从而实现冗余制动功能；通过使冗余制动单元的传动组件与推杆连接，即可实现冗余制动功能；不再需要额外设置价格较贵的控制阀以控制连通或者断开冗余制动单元与轮缸，节约了成本，以使整个制动成本较低；同时不需要设置控制阀与冗余制动单元和增压阀之间的连接油路，从而使整个线控冗余制动***的油路结构简单。

附图说明

图1是本实用新型提供的线控冗余制动***的结构示意图一；

图2是本实用新型提供的线控冗余制动***的结构示意图二。

图中：

11-主建压模块；12-第一控制阀；13-第二控制阀；14-第一控制器；15-轮端调压阀组；151-第一调压阀；152-第二调压阀；16-单向阀；17-制动踏板；18-主缸；19-推杆；

21-冗余电机；22-第二控制器；

3-储液罐；4-轮缸；5-第三控制阀；6-踏板模拟器。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而己。在整个说明书中，同样的附图标记指示同样的元件。

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

制动***包括主制动单元、冗余制动单元及轮缸。其中，主制动单元与轮缸之间设置增压阀，冗余制动单元包括用于建立冗余压力的冗余建压模块，冗余建压模块包括冗余电机和液压缸，冗余电机驱动液压缸的活塞动作以使液压缸输出制动油液。现有技术中的冗余建压模块的液压缸的输出口直接与增压阀连接，且为了控制液压缸的输出口与轮缸之间的连通关系，需要在液压缸的输出口与增压阀之间设置控制阀，以连通或者断开液压缸的输出口与轮缸；然而由于控制阀的价格较贵，导致整个制动成本较高；同时还需要单独设置控制阀与液压缸的输出口和增压阀之间的连接油路，导致油路复杂，使整个制动***的结构较复杂。

对此，如图1所示，本实施例中提出了一种线控冗余制动***，该线控冗余制动***包括主缸18、储液罐3、轮缸4、主制动单元及推杆19及制动踏板18。其中，储液罐3用于给主缸18供给油液，制动踏板17、推杆19和主缸18依次连接，且制动踏板17能驱动推杆19运动，以使推杆19压缩主缸18的活塞，主缸18用于给轮缸4供给油液，主制动单元的输出端与轮缸4选择性连通；线控冗余制动***还包括冗余制动单元；冗余制动单元包括冗余电机21和传动组件，冗余电机21与传动组件传动连接，传动组件与推杆19连接。

本实施例中的线控冗余制动***相对于现有技术改变了冗余制动单元的结构形式以及改变了冗余制动单元的冗余电机21的连接位置，以省去现有技术中的控制阀及相对应的连接油路，使冗余电机21与传动组件传动连接，传动组件与推杆19连接，以使传动组件能够驱动推杆19运动，以使推杆19压缩主缸18的活塞，使主缸18输出制动油液并将制动油液输送至轮缸4，以使轮缸4进行建压制动，从而实现冗余制动功能；通过使冗余制动单元的传动组件与推杆19连接，即可实现冗余制动功能；不需再额外设置价格较贵的控制阀以控制连通或者断开冗余制动单元与轮缸4，节约了成本，以使整个制动成本较低；且不需要单独设置控制阀与冗余制动单元和增压阀之间的连接油路，从而使整个线控冗余制动***的油路结构简单。

且通过使冗余电机21与传动组件传动连接，传动组件与推杆19连接，，即使冗余制动单元仅只通过推杆19和主缸18能够与主制动单元建立连接关系，使主制动单元与冗余制动单元各自的模块化程度均较高，以使主制动单元与冗余制动单元的相互独立性较好，相互之间不会影响，能够保证整个线控冗余制动***的工作可靠性较高；且能够保证在不变更主制动单元与冗余制动单元的结构下，使主制动单元与其它任意冗余制动单元或者使冗余制动单元与其它任意主制动单元连接，以使整个线控冗余制动***能够适应于任何***，使其通用性较好。

本实施例中，传动组件可以为齿轮和齿条，其中，冗余电机21的输出轴与齿轮传动连接，齿条固定于推杆19，齿轮和齿条相互啮合，从而冗余电机21可驱动推杆19并带动主缸18的活塞移动，以便使主缸18输出制动油液。其它实施例中，传动组件还可以设置为带传动组件或链传动组件。

具体地，如图1和图2所示，主制动单元包括主建压模块11及主供油管路；其中，主建压模块11的输出端与轮缸4选择性连通；主供油管路的一端与储液罐3连接，主供油管路的另一端与主建压模块11的输入口连接，且在主供油管路上设置有单向阀16，单向阀16被配置为仅允许油液由储液罐3流向主建压模块11的输入口，以避免主建压模块11的输入口的油液经主供油管路回流至储液罐3内而不能输送至轮缸4的问题。其它实施例中，单向阀16还可以为电控两位两通阀。

通过使主建压模块11通过主供油管路直接与储液罐3连接，即在主供油管路上没有设置主缸18或者其它电磁阀等零部件，减少了主缸18或者其它电磁阀对储液罐3内流出的油液的截流效应，一方面增强了主建压模块11的快速建压能力；另一方面能够使主建压模块11的需求功率较小，而小功率的主建压模块11的重量也较小，从而能够为整车节约电能，以能够提升车辆的续航里程。

其中，主制动单元还包括回油管路，回油管路的一端与主建压模块11的回油口连接，回油管路的另一端与储液罐3连接，以便于主建压模块11内的油液直接回流至储液罐3内。

进一步地，如图2所示，主制动单元还包括与主建压模块11电连接的第一控制器14；冗余制动单元还包括与冗余电机21电连接的第二控制器22，且第一控制器14与第二控制器22电连接。本实施例中，第一控制器14与第二控制器22均为现有技术中常见的控制器，因此，此处不再对其工作原理进行详细赘述。

具体地，如图2所示，主制动单元还包括第一控制阀12，第一控制阀12的输入端与主建压模块11的输出口连接，第一控制阀12的输出端能够给轮缸4供油，第一控制阀12用于控制第一控制阀12的输入端和第一控制阀12的输出端连通或断开；其中，第一控制阀12具有第一打开状态和第一关闭状态，当第一控制阀12位于第一打开状态时，第一控制阀12的输入端与第一控制阀12的输出端连通，通过对第一控制阀12通电，从而能够将主建压模块11的输出口的油液输送至轮缸4；当第一控制阀12位于第一关闭状态时，第一控制阀12的输入端与第一控制阀12的输出端断开，从而能够隔断主建压模块11的输出口与轮缸4之间的油液供给。其中，第一控制器14及第二控制器22均与第一控制阀12电连接。

通过设置第一控制阀12，一方面能够在轮缸4出现泄漏时，关闭与轮缸4相对应连接的第一控制阀12，以防止泄漏轮缸4对其它正常轮缸4产生影响，以使整个线控冗余制动***具有轮缸4防泄漏功能；另一方面能够在主建压模块11出现故障而失效时，通过关闭第一控制阀12，以能够隔断主建压模块11与轮缸4之间的油路，以使其工作可靠性较高。

进一步地，如图2所示，线控冗余制动***还包括第二控制阀13，第二控制阀13的输入端与主缸18连接，第二控制阀13的输出端能够给轮缸4供油，且第一控制阀12的输出端与第二控制阀13的输出端连通，第二控制阀13用于控制第二控制阀13的输入端和第二控制阀13的输出端连通或断开；其中，第二控制阀13具有第二打开状态和第二关闭状态，当第二控制阀13位于第二打开状态时，第二控制阀13的输入端与第二控制阀13的输出端连通，通过对第二控制阀13通电，从而能够将主缸18的油液输送至轮缸4；当第二控制阀13位于第二关闭状态时，第二控制阀13的输入端与第二控制阀13的输出端断开，从而隔断主缸18与轮缸4之间的油液供给。其中，第一控制器14及第二控制器22均与第二控制阀13电连接。

具体地，如图1所示，主制动单元还包括轮端调压阀组15，轮端调压阀组15的输入端连接于第二控制阀13的输出端，轮端调压阀组15的输出端连接至轮缸4，轮端调压阀组15用于调节输送至轮缸4的油液的压力。

其中，如图1所示，轮端调压阀组15包括第一调压阀151及第二调压阀152，第二控制阀13能够将油液输送至第一调压阀151，第一调压阀151的输入端连接于第一控制阀12的输出端，第一调压阀151的输出端分别与第二调压阀152的输入端及轮缸4连接，第二调压阀152的输出端与储液罐3连接。其中，且第一控制器14及第二控制器22均与第一调压阀151和第二调压阀152电连接。

具体而言，第一调压阀151及第二调压阀152均为两位两通电控阀，且第一调压阀151为增压阀，第二调压阀152为减压阀，以实现对输送至轮缸4的油液的压力的调节，从而使得车辆的ABS的控制更方便、可靠及精确。

具体地，在不通电时，第一调压阀151的入口和出口连通，第二调压阀152的入口和出口不连通；在通电时，第一调压阀151的入口和出口不连通，第二调压阀152的入口和出口连通；当第一调压阀151不通电，第二调压阀152不通电，以实现轮缸4的增压；当第一调压阀151通电，第二调压阀152不通电，以实现轮缸4的保压；当第一调压阀151通电，第二调压阀152通电，以实现轮缸4的减压。

具体地，线控冗余制动***还包括第三控制阀5及踏板模拟器6；其中，第三控制阀5的一端与踏板模拟器6连接，第三控制阀5的另一端连接至主缸18的输出端；第三控制阀5用于控制第三控制阀5的输入端和第三控制阀5的输出端连通或断开；其中，第三控制阀5具有第三打开状态和第三关闭状态，当第三控制阀5位于第三打开状态时，第三控制阀5的输入端与第三控制阀5的输出端连通，通过对第三控制阀5通电，从而能够将主缸18的油液输送至踏板模拟器6；当第三控制阀5位于第三关闭状态时，第三控制阀5的输入端与第三控制阀5的输出端断开，从而隔断主缸18与踏板模拟器6之间的油液供给。其中，第一控制器14及第二控制器22均与第三控制阀5电连接。

进一步地，主建压模块11包括主电机、滚珠丝杠、丝杠螺母、活塞缸及滑动设置在活塞缸内的活塞，主电机与滚珠丝杠驱动连接，丝杠螺母穿设在丝杠螺母上，且丝杠螺母与活塞连接；主电机能够驱动滚珠丝杠转动，以使滚珠丝杠上的螺母沿竖直方向移动，以使丝杠螺母带动活塞在活塞缸内作直线往复运动，从而对活塞缸内的油液进行建压；且第一控制器14与主电机电连接。

其中，主建压模块11的输出口与主建压模块11的输入口分隔设置在活塞缸上，以能够避免主建压模块11的油液输出与油液输入之间产生干涉，使其不会相互影响，从而能够在对活塞缸的加工工艺和活塞缸内的密封材料耐磨性的要求较低。

具体地，第一控制器14和第二控制器22均能够依据主缸18内的压力信息或者主缸18内活塞的位移信息分别控制主电机及冗余电机21动作，以进行制动。其中，主缸18内的压力信息可通过压力传感器采集并输送给第一控制器14和第二控制器22；主缸18内活塞的位移信息可通过位移传感器获取并输送给第一控制器14和第二控制器22。

通过在主制动单元中设置第一控制器14，在冗余制动单元中设置第二控制器22，且使第一控制器14与第二控制器22电连接，并使第一控制器14与主建压模块11的主电机电连接，第二控制器22与冗余电机21电连接，同时使第一控制器14和第二控制器22均与第一控制阀12、第二控制阀13、第三控制阀5、第一调压阀151以及第二调压阀152电连接，即在整个制动***中设置了两组控制器，以实现电控冗余功能，以使线控冗余制动***的冗余功能较为全面。

其中，本实施例中涉及的电连接包括控制连接及通信连接。其中，除了第一控制器14与第二控制器22之间的电连接为通信连接，其它电连接均为控制连接。

进一步地，第一控制阀12的数量、第二控制阀13的数量、轮端调压阀组15的数量及轮缸4的数量均设置为多个，且每个第一控制阀12与两个轮端调压阀组15及两个轮缸4对应设置，且一个轮端调压阀组15与一个轮缸4对应设置。本实施例中，轮端调压阀组15的数量及轮缸4的数量均为四个。第一控制阀12的数量与第二控制阀13的数量均为两个。其它实施中，还可以使轮端调压阀组15的数量、第一控制阀12的数量、第二控制阀13的数量及轮缸4的数量为其它数值。

进一步地，主制动单元还包括分隔设置的第一回油管路及第二回油管路，第一回油管路的一端与第二回油管路的一端均与储液罐3连接，第一回油管路的另一端连接至多个第二调压阀152中的一部分第二调压阀152的输出端，第二回油管路的另一端连接至剩余部分的第二调压阀152的输出端。

通过使第一回油管路的另一端连接至多个第二调压阀152中的一部分第二调压阀152的输出端，第二回油管路的另一端连接至剩余部分的第二调压阀152的输出端，从而使各个第二调压阀152的回油能够分别通过第一回油管路及第二回油管路两个相互分隔设置的管路进行回油至储液罐3内，以能够使各个轮缸4在进行同步减压时，第一回油管路与第二回油管路相互之间没有压力波动干扰和减压滞后，从而使得各个轮缸4的减压同步性较好。

本实施例中的线控冗余制动***的主制动模式、冗余制动模式和备份制动模式的制动原理如下：

主制动模式：第一控制器14工作，第二控制器22不工作，踩下制动踏板17，第一控制器14控制第一控制阀12及第三控制阀5通电处于打开状态；同时第一控制器14控制第一调压阀151不通电，第二调压阀152不通电；然后，主缸18内的油液在主缸18和踏板模拟器6之间流通；同时，第一控制器14控制主建压模块11的主电机动作，以控制主建压模块11输出口的输出压力；主建压模块11输出口输出的压力通过第一控制阀12及第一调压阀151进入轮缸4，以使轮缸4建压制动，以进行主制动。

冗余制动模式：第一控制器14失效：踩下制动踏板17，第一控制器14将失效信号反馈至第二控制器22，第二控制器22接收到信号并控制第二控制阀13通电处于打开状态以及控制第一控制阀12断电处于关闭状态；同时，第二控制器22控制第一调压阀151不通电，第二调压阀152不通电；然后，第二控制器22控制冗余电机21动作，以使冗余电机21驱动推杆19移动，以使推杆19推动主缸18内的活塞移动以建压，从而使主缸18内的制动油液经第二控制阀13及第一调压阀151输送给轮缸4，以使轮缸4建压制动，以进行冗余制动。

备份制动模式：第一控制器14及第二控制器22均失效：此时，由于第一控制阀12与第二控制阀13处于失电状态，即第二控制阀13打开，第一控制阀12关闭；然后，踩下制动踏板17，主缸18在制动踏板17的驱动下将油液经第二控制阀13及第一调压阀151输送给轮缸4，以使轮缸4建压制动，以进行备份制动。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种线控冗余制动***，包括制动踏板(17)、推杆(19)、主缸(18)、储液罐(3)、轮缸(4)和主制动单元，所述储液罐(3)用于给所述主缸(18)供给油液，所述制动踏板(17)、所述推杆(19)和所述主缸(18)依次连接，且所述制动踏板(17)能驱动所述推杆(19)运动，以使所述推杆(19)压缩所述主缸(18)的活塞，所述主缸(18)用于给所述轮缸(4)供给油液，所述主制动单元的输出端与所述轮缸(4)选择性连通；

其特征在于，所述线控冗余制动***还包括冗余制动单元，所述冗余制动单元包括：

冗余电机(21)和传动组件，所述冗余电机(21)与所述传动组件传动连接，所述传动组件与所述推杆(19)连接。

2.如权利要求1所述的线控冗余制动***，其特征在于，所述主制动单元包括：

主建压模块(11)，所述主建压模块(11)的输出端与所述轮缸(4)选择性连通；

主供油管路，其一端与所述储液罐(3)连接，另一端与所述主建压模块(11)的输入口连接，且所述主供油管路上设置有单向阀(16)，所述单向阀(16)被配置为仅允许油液由所述储液罐(3)流向所述主建压模块(11)的输入口。

3.如权利要求2所述的线控冗余制动***，其特征在于，所述主制动单元还包括与所述主建压模块(11)电连接的第一控制器(14)，所述冗余制动单元还包括与所述冗余电机(21)电连接的第二控制器(22)，且所述第二控制器(22)与所述第一控制器(14)电连接。

4.如权利要求2所述的线控冗余制动***，其特征在于，所述主建压模块(11)的输入口与所述主建压模块(11)的输出口分隔设置。

5.如权利要求2所述的线控冗余制动***，其特征在于，所述主制动单元还包括：

第一控制阀(12)，所述第一控制阀(12)的输入端与所述主建压模块(11)的输出口连接，所述第一控制阀(12)的输出端能够给所述轮缸(4)供油，所述第一控制阀(12)用于控制所述第一控制阀(12)的输入端和所述第一控制阀(12)的输出端连通或断开。

6.如权利要求5所述的线控冗余制动***，其特征在于，所述线控冗余制动***还包括：

第二控制阀(13)，所述第二控制阀(13)的输入端与所述主缸(18)连接，所述第二控制阀(13)的输出端能够给所述轮缸(4)供油，且所述第一控制阀(12)的输出端与所述第二控制阀(13)的输出端连通，所述第二控制阀(13)用于控制所述第二控制阀(13)的输入端和所述第二控制阀(13)的输出端连通或断开。

7.如权利要求6所述的线控冗余制动***，其特征在于，所述线控冗余制动***还包括：

轮端调压阀组(15)，所述轮端调压阀组(15)的输入端连接于所述第二控制阀(13)的输出端，所述轮端调压阀组(15)的输出端连接至所述轮缸(4)，所述轮端调压阀组(15)用于调节输送至所述轮缸(4)的油液的压力。

8.如权利要求7所述的线控冗余制动***，其特征在于，所述轮端调压阀组(15)包括第一调压阀(151)及第二调压阀(152)，所述第二控制阀(13)能够将油液输送至所述第一调压阀(151)，所述第一调压阀(151)的输入端连接于所述第一控制阀(12)的输出端，所述第一调压阀(151)的输出端分别与所述第二调压阀(152)的输入端及所述轮缸(4)连接，所述第二调压阀(152)的输出端与所述储液罐(3)连接。

9.如权利要求8所述的线控冗余制动***，其特征在于，所述第一调压阀(151)为增压阀，第二调压阀(152)为减压阀。

10.如权利要求5所述的线控冗余制动***，其特征在于，所述第一控制阀(12)的数量及所述轮缸(4)的数量均设置为多个，且每个所述第一控制阀(12)与两个所述轮缸(4)对应设置。

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