本實(shí)用新型涉及一種電動助力制動系統(tǒng)，特別涉及一種基于X型布置的解耦式電動助力制動系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，多數(shù)汽車的液壓制動系統(tǒng)采用真空助力，應(yīng)用到新能源汽車中則需要單獨(dú)配置真空泵以抽取真空，此方案新增真空泵，增加了成本，不利于空間布置。另有一部分汽車采用電機(jī)助力制動，助力大小可控，不需要真空泵，節(jié)省布置空間。

汽車再生制動能夠?qū)崿F(xiàn)汽車制動能量的回收，增大汽車總能量的利用率。再生制動是指新能源汽車在減速或者制動時，利用電機(jī)反拖產(chǎn)生制動力矩，作用于驅(qū)動軸，將汽車部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能并存儲到儲能元件中。這一過程中再生制動力替代了部分驅(qū)動軸摩擦制動力，故可相應(yīng)減少驅(qū)動軸摩擦制動力的大小，確?？傊苿恿Υ笮〖扒昂筝S制動力分配滿足制動法規(guī)要求。

再生制動力的存在替代了部分驅(qū)動軸摩擦制動力，因此需要將產(chǎn)生這部分摩擦制動力的制動液單獨(dú)存儲起來，實(shí)現(xiàn)制動踏板與制動輪缸的解耦。對于采用真空助力器的汽車，由于真空助力器助力特性固定，需要設(shè)計(jì)具有滿足踏板感要求的PV特性的踏板感模擬器以保持踏板解耦時的踏板感不變，較為復(fù)雜。而電動助力制動系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)電機(jī)助力大小即可滿足不同的踏板感要求，解耦時只需增加一個容積可變的儲液缸，將再生制動時多余的制動液導(dǎo)入儲液缸中即可實(shí)現(xiàn)踏板與輪缸的解耦。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為了解決上述問題而提供的一種基于X型布置的解耦式電動助力制動系統(tǒng)。

本實(shí)用新型提供的基于X型布置的解耦式電動助力制動系統(tǒng)包括有制動踏板、電動助力轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)、制動主缸、儲液罐、電動儲液缸、液壓系統(tǒng)和制動輪缸，其中制動踏板的推桿與電動助力轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的輸入端連接，電動助力轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的輸出端與制動主缸的活塞推桿連接，儲液罐連接在制動主缸上，液壓系統(tǒng)中有連接口分別連接制動主缸、電動儲液缸與制動輪缸。

電動助力轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)包括有助力電機(jī)、一級齒輪、二級齒輪、推桿、滾珠絲杠、絲杠螺母和儲液缸，其中一級齒輪安裝在助力電機(jī)的輸出軸上，且與二級齒輪外嚙合，二級齒輪通過鍵固定在絲杠螺母上，絲杠螺母在二級齒輪帶動下旋轉(zhuǎn)，從而帶動滾珠絲杠做直線運(yùn)動，滾珠絲杠內(nèi)部中空，右側(cè)有底，底上有孔，與推桿右側(cè)底面上的孔一一對應(yīng)，利用螺栓將推桿固定在絲杠螺母內(nèi)部右側(cè)的底面上，從而當(dāng)滾珠絲杠運(yùn)動時可以帶動推桿做直線運(yùn)動，推桿右側(cè)底部有螺紋孔，可利用螺栓和螺紋孔將其固定在滾珠絲杠右側(cè)底部上，其左側(cè)與儲液缸內(nèi)的活塞相連，可帶動儲液缸內(nèi)的活塞做直線運(yùn)動。

液壓系統(tǒng)包括有第一液壓系統(tǒng)和第二液壓系統(tǒng)，第一液壓系統(tǒng)和第二液壓系統(tǒng)為對稱結(jié)構(gòu)，第一液壓系統(tǒng)和第二液壓系統(tǒng)內(nèi)均包括有隔離閥、吸入閥、柱塞泵、切斷閥、換向閥、回液閥、第一增壓閥、第二增壓閥、第一減壓閥和第二減壓閥，其中隔離閥為常開型開閉閥，一端接制動主缸，一端接換向閥的A口以及切斷閥，隔離閥兩端設(shè)有第一單向閥，第一單向閥的出口端接在制動主缸上，柱塞泵出口端與隔離閥之間通過管路連接，連接管路上設(shè)有阻尼器和第二單向閥，第二單向閥出口端在阻尼器一側(cè)，柱塞泵入口端還通過管路與第一減壓閥和第二減壓閥相連接，連接管路上設(shè)有蓄能器和第三單向閥，第三單向閥出口端在柱塞泵入口一側(cè)，蓄能器連接在第三單向閥入口端與第一減壓閥、第二減壓閥之間，柱塞泵入口端還與吸入閥相連接，吸入閥的另一端與制動主缸相連接，第一液壓系統(tǒng)和第二液壓系統(tǒng)內(nèi)的柱塞泵均由共同的柱塞泵電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，換向閥為兩位三通閥，其中A口與隔離閥相連，B口與第一增壓閥相連，C口與回液閥及電動儲液缸相連，A、C口連通為左位，A、B口連通為右位，是常態(tài)，回液閥的另一端還與第一增壓閥相連接，電動儲液缸設(shè)在第一液壓系統(tǒng)和第二液壓系統(tǒng)內(nèi)連接兩個回液閥和兩個換向閥的管路上，第一增壓閥的兩端設(shè)有第四單向閥，第四單向閥出口端在換向閥一側(cè)，切斷閥為常開型開閉閥，一端接在隔離閥出口，一端接在第二增壓閥入口，第二增壓閥的兩端設(shè)有第五單向閥，第五單向閥出口端在切斷閥一側(cè)。

第一增壓閥和第二增壓閥為高速開關(guān)閥，且為常開型閥，第一減壓閥和第二減壓閥為高速開關(guān)閥，且為常閉型閥。

制動輪缸包括有左前輪輪缸、右后輪輪缸、左后輪輪缸和右前輪輪缸，其中左前輪輪缸分別與第一液壓系統(tǒng)中的第一增壓閥和第一減壓閥相連接，右后輪輪缸分別與第一液壓系統(tǒng)中的第二增壓閥和第二減壓閥相連接，左后輪輪缸分別與第二液壓系統(tǒng)中的第二增壓閥和第二減壓閥相連接，右前輪輪缸分別與第二液壓系統(tǒng)中的第一增壓閥和第一減壓閥相連接。

液壓系統(tǒng)為ESP液壓系統(tǒng)，ESP液壓系統(tǒng)上端通過兩個接口與制動主缸相連接，ESP液壓系統(tǒng)的下端設(shè)有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，其中第一接口與左后輪輪缸通過第一管路相連接，第一管路上設(shè)有切斷閥，第二接口與右前輪輪缸通過第二管路相連接，第二管路上設(shè)有切斷閥，第三接口與左前輪輪缸通過第三管路相連接，第三管路上設(shè)有切斷閥，第四接口與右后輪輪缸通過第四管路相連接，第四管路上設(shè)有切斷閥，第二管路與第三管路通過第五管路相連接，第五管路上設(shè)有第一解耦閥和第二解耦閥，第一解耦閥和第二解耦閥之間連接有電動儲液缸。

ESP液壓系統(tǒng)為現(xiàn)有設(shè)備的組裝，因此，具體型號和規(guī)格沒有進(jìn)一步進(jìn)行贅述。

本實(shí)用新型的工作原理：

實(shí)施方案一：

在需要助力制動時，當(dāng)駕駛員踩下制動踏板，電動助力轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)內(nèi)的電機(jī)提供助力，與制動踏板推桿一起推動制動主缸內(nèi)的活塞，將其中的制動液壓入液壓系統(tǒng)回路。制動主缸的第一腔室連接第一液壓系統(tǒng)，第二腔室連接第二液壓系統(tǒng)，再生制動作用于驅(qū)動軸，并以前軸為驅(qū)動軸，制動管路布置形式為X型，即作用于第一液壓系統(tǒng)的左前輪輪缸以及第二液壓系統(tǒng)的右前輪輪缸。

需要踏板解耦時，由電動助力轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)內(nèi)的電機(jī)提供制動助力，電動儲液缸中活塞在儲液缸電機(jī)的控制下右移，同時第一液壓系統(tǒng)和第二液壓系統(tǒng)中的兩個隔離閥連通，兩個換向閥均位于左位，兩個回液閥斷開，應(yīng)進(jìn)入右前輪輪缸、左前輪輪缸的制動液進(jìn)入電動儲液缸中，實(shí)現(xiàn)解耦，若后軸制動輪輪缸不需要進(jìn)入制動液，則第一液壓系統(tǒng)和第二液壓系統(tǒng)中的切斷閥斷開。

電動助力轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)內(nèi)有助力電機(jī)和一套傳動機(jī)構(gòu)，傳動機(jī)構(gòu)將電機(jī)輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動，并將電機(jī)助力傳遞到制動主缸的推桿上。

踏板感通過調(diào)節(jié)電動助力轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)內(nèi)的電機(jī)的助力大小來獲得，在電動助力轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)內(nèi)的電機(jī)失效時，制動踏板的推桿克服空行程后與制動主缸的活塞推桿直接連接，可進(jìn)行人力制動。

電動儲液缸內(nèi)包含有助力電機(jī)和一套傳動機(jī)構(gòu)，傳動機(jī)構(gòu)將電機(jī)輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動，從而帶動電動儲液缸的活塞移動，以改變電動儲液缸的容積。在電動儲液缸的電機(jī)失效時，無法解耦，此時第一液壓系統(tǒng)和第二液壓系統(tǒng)內(nèi)的兩個換向閥位于右位，兩個回液閥斷開。

進(jìn)行常規(guī)制動及ABS制動工況時，第一液壓系統(tǒng)和第二液壓系統(tǒng)中的兩個隔離閥連通，兩個吸入閥斷開，兩個換向閥位于右位，即兩個換向閥的A、B口連通，兩個切斷閥連通，柱塞泵電機(jī)不工作，電動儲液缸的電機(jī)不工作，不進(jìn)行踏板解耦，制動液從制動主缸經(jīng)過兩個隔離閥、兩個換向閥、兩個切斷閥以及兩個第一增壓閥和兩個第二增壓閥進(jìn)入制動輪缸，兩個第一增壓閥和兩個第二增壓閥全連通時輪缸增壓，減壓閥全連通時輪缸減壓，ABS制動通過控制增壓閥和減壓閥的高速開閉來實(shí)現(xiàn)增壓、保壓、減壓，這兩種過程無再生制動參與，若判斷為常規(guī)制動及ABS制動工況時再生制動工況正在進(jìn)行，則應(yīng)當(dāng)退出再生制動工況。

進(jìn)行ESP制動工況時，第一液壓系統(tǒng)和第二液壓系統(tǒng)內(nèi)的兩個隔離閥斷開，兩個吸入閥連通，兩個換向閥位于右位，即兩個換向閥的A、B口連通，兩個切斷閥連通，柱塞泵電機(jī)工作，電動儲液缸的電機(jī)不工作，不進(jìn)行踏板解耦，制動液從制動主缸經(jīng)過兩個吸入閥、兩個柱塞泵、兩個第二單向閥、兩個阻尼器、兩個換向閥、兩個切斷閥以及兩個第一增壓閥和兩個第二增壓閥進(jìn)入制動輪缸，系統(tǒng)可依靠增壓閥及減壓閥、兩個柱塞泵、兩個蓄能器和柱塞泵電機(jī)實(shí)現(xiàn)ESP制動，這一過程無再生制動參與，若判斷為ESP制動工況時再生制動工況正在進(jìn)行，則應(yīng)當(dāng)退出再生制動工況。

進(jìn)行再生制動強(qiáng)度增強(qiáng)且未達(dá)到最大值的工況時，此工況下再生制動參與制動，第一液壓系統(tǒng)和第二液壓系統(tǒng)中的兩個隔離閥連通，兩個吸入閥斷開，兩個換向閥位于左位，即兩個換向閥的A、C口連通，兩個回液閥斷開，兩個切斷閥斷開，柱塞泵電機(jī)不工作，電動儲液缸的電機(jī)工作，帶動儲液缸活塞向右移動，使得電動儲液缸的容積增大，故當(dāng)電動助力轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)內(nèi)的電機(jī)推動制動主缸內(nèi)活塞向左移動將制動液壓出時，制動液經(jīng)過第一液壓系統(tǒng)和第二液壓系統(tǒng)內(nèi)的兩個隔離閥、兩個換向閥進(jìn)入電動儲液缸，電動儲液缸的容積增大量與制動主缸內(nèi)制動液的移出量相等，其值大小依據(jù)制動ECU中的制動控制策略控制，由于制動主缸移出的制動液均進(jìn)入電動儲液缸，驅(qū)動軸車輪的輪缸液壓不增加，驅(qū)動軸車輪不產(chǎn)生制動力，實(shí)現(xiàn)了再生制動時的踏板解耦，此時由于第一液壓系統(tǒng)和第二液壓系統(tǒng)內(nèi)的兩個切斷閥斷開，后輪輪缸里沒有制動液，故后軸不產(chǎn)生制動力。

進(jìn)行再生制動強(qiáng)度保持工況時，第一液壓系統(tǒng)和第二液壓系統(tǒng)內(nèi)的兩個隔離閥連通，兩個吸入閥斷開，兩個換向閥位于右位，即兩個換向閥的A、B口連通，兩個回液閥斷開，兩個切斷閥連通，柱塞泵電機(jī)不工作，電動儲液缸的電機(jī)不工作，電動儲液缸的制動液繼續(xù)保存在其中，隨著制動強(qiáng)度增加，制動主缸的活塞繼續(xù)左移將制動液壓出，新壓出的制動液經(jīng)過第一液壓系統(tǒng)和第二液壓系統(tǒng)內(nèi)的兩個隔離閥、兩個換向閥、兩個切斷閥、兩個第一增壓閥和兩個第二增壓閥進(jìn)入制動輪缸，車輪增加制動力，但再生制動強(qiáng)度保持不變。

進(jìn)行再生制動強(qiáng)度減小且總制動強(qiáng)度不變工況時，第一液壓系統(tǒng)和第二液壓系統(tǒng)內(nèi)的兩個隔離閥連通，兩個吸入閥斷開，兩個換向閥位于右位，即兩個換向閥的A、B口連通，兩個回液閥連通，兩個切斷閥連通，柱塞泵電機(jī)不工作，電動儲液缸的電機(jī)工作，在電動儲液缸中電機(jī)的作用下電動儲液缸的活塞左移，將電動儲液缸中的制動液經(jīng)過兩個第一增壓閥泵入前輪制動輪缸，經(jīng)過兩個回液閥、兩個換向閥、兩個切斷閥、兩個第二增壓閥泵入后輪制動輪缸，電動儲液缸中制動液減少量由制動控制策略所確定的再生制動強(qiáng)度決定，這一過程沒有新的制動液從制動主缸中移出，電動儲液缸移出的制動液進(jìn)入制動輪缸中，再生制動強(qiáng)度的減小量由車輪制動強(qiáng)度的增加量來補(bǔ)充，以保持總制動強(qiáng)度不變。

進(jìn)行再生制動強(qiáng)度減小且總制動強(qiáng)度增加工況時，即駕駛員需求制動強(qiáng)度增大，但系統(tǒng)限制的再生制動力變小時，第一液壓系統(tǒng)和第二液壓系統(tǒng)內(nèi)的兩個隔離閥連通，兩個吸入閥斷開，兩個換向閥位于右位，即兩個換向閥的A、B口連通，兩個回液閥連通，兩個切斷閥連通，兩個第一增壓閥和兩個第二增壓閥連通，柱塞泵電機(jī)不工作，電動儲液缸的電機(jī)工作，將電動儲液缸中的制動液經(jīng)過兩個回液閥、兩個第一增壓閥進(jìn)入前輪制動輪缸，經(jīng)過兩個回液閥、兩個換向閥、兩個切斷閥、兩個第二增壓閥進(jìn)入后輪制動輪缸，在電動儲液缸中電機(jī)的作用下電動儲液缸的活塞左移，電動儲液缸中制動液減少量由制動控制策略所確定的再生制動強(qiáng)度決定，同時，制動踏板繼續(xù)被踩下，制動主缸的活塞左移，將制動液壓入制動回路，增大了總制動力。

進(jìn)行再生制動強(qiáng)度減小且總制動強(qiáng)度減少工況時，即駕駛員需求制動強(qiáng)度減小且導(dǎo)致再生制動強(qiáng)度也需要減小時，應(yīng)先減少輪缸液壓，即降低輪缸液壓制動強(qiáng)度，制動主缸的活塞右移，第一液壓系統(tǒng)和第二液壓系統(tǒng)內(nèi)的兩個隔離閥連通，兩個吸入閥斷開，兩個換向閥位于右位，即兩個換向閥的A、B口連通，兩個回液閥斷開，兩個切斷閥連通，柱塞泵電機(jī)不工作，電動儲液缸的電機(jī)不工作，兩個第一增壓閥和兩個第二增壓閥連通、兩個第一減壓閥和兩個第二減壓閥斷開，將制動輪缸中的制動液經(jīng)過兩個第四單向閥和兩個第五單向閥、兩個切斷閥、兩個換向閥、兩個第一單向閥送回制動主缸。

進(jìn)行再生制動強(qiáng)度減小且總制動強(qiáng)度減少工況時，即駕駛員需求制動強(qiáng)度減小且導(dǎo)致再生制動強(qiáng)度也需要減小時，當(dāng)輪缸液壓降為零之后，制動主缸的活塞繼續(xù)右移,再將電動儲液缸的制動液壓回到制動主缸中，降低再生制動強(qiáng)度，此時，制動主缸的活塞繼續(xù)右移，第一液壓系統(tǒng)和第二液壓系統(tǒng)內(nèi)的兩個隔離閥連通，兩個吸入閥斷開，兩個換向閥位于左位，即兩個換向閥的A、C口連通，兩個回液閥斷開，兩個切斷閥斷開，兩個第一減壓閥和兩個第二減壓閥斷開，兩個第一增壓閥和兩個第二增壓閥連通，柱塞泵電機(jī)不工作，電動儲液缸的電機(jī)工作，將其中的制動液經(jīng)過兩個換向閥、兩個第一單向閥壓回制動主缸。

實(shí)施方案二：

進(jìn)行非再生制動的工況時，第一管路、第二管路、第三管路和第四管路上的切斷閥均連通，第五管路上的第一解耦閥和第二解耦閥斷開，電動儲液缸不工作，相當(dāng)于制動系統(tǒng)原路徑未改變，可按照控制邏輯進(jìn)行常規(guī)制動、ABS制動、ESP制動；

在再生制動強(qiáng)度增加的工況時，第一管路、第二管路、第三管路和第四管路上的切斷閥均斷開，第五管路上的第一解耦閥和第二解耦閥連通，電動儲液缸工作，故當(dāng)電動助力轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)內(nèi)的電機(jī)推動制動主缸內(nèi)活塞向左移動將制動液壓出時，制動液經(jīng)過ESP液壓系統(tǒng)、第五管路上的第一解耦閥和第二解耦閥進(jìn)入電動儲液缸，電動儲液缸的容積增大量與制動主缸內(nèi)制動液的移出量相等，其值大小依據(jù)制動ECU中的制動控制策略控制，由于制動主缸移出的制動液均進(jìn)入電動儲液缸，車輪的輪缸液壓不增加，車輪不產(chǎn)生制動力，實(shí)現(xiàn)了再生制動時的踏板解耦。

在再生制動強(qiáng)度保持的工況時，第一管路、第二管路、第三管路和第四管路上的切斷閥均連通，第五管路上的第一解耦閥和第二解耦閥斷開，電動儲液缸不工作，相當(dāng)于制動系統(tǒng)原路徑未改變，電動儲液缸的制動液繼續(xù)保存在其中，隨著制動強(qiáng)度增加，制動主缸的活塞繼續(xù)左移將制動液壓出，新壓出的制動液經(jīng)過ESP液壓系統(tǒng)、第一管路、第二管路、第三管路和第四管路進(jìn)入車輪制動輪缸，車輪增加制動力，但再生制動強(qiáng)度保持不變。

在再生制動強(qiáng)度減小且總制動強(qiáng)度不變的工況時，第一管路、第二管路、第三管路和第四管路上的切斷閥均連通，第五管路上的第一解耦閥和第二解耦閥連通，電動儲液缸工作，將電動儲液缸中的制動液經(jīng)過第二管路和第三管路上的切斷閥進(jìn)入右前輪輪缸及左前輪輪缸，經(jīng)過ESP液壓系統(tǒng)下端的第二接口及第三接口、第一接口及第四接口、第一管路上的切斷閥及第四管路上的切斷閥進(jìn)入左后輪輪缸及右后輪輪缸，電動儲液缸中制動液減少量由制動控制策略所確定的再生制動強(qiáng)度決定，這一過程沒有新的制動液從制動主缸中移出，電動儲液缸移出的制動液進(jìn)入制動輪缸中，再生制動強(qiáng)度的減小量由車輪制動強(qiáng)度的增加量來補(bǔ)充，以保持總制動強(qiáng)度不變。

在再生制動強(qiáng)度減小且總制動強(qiáng)度增加的工況時，第一管路、第二管路、第三管路和第四管路上的切斷閥連通，第五管路上的第一解耦閥和第二解耦閥連通，電動儲液缸工作,在電動儲液缸中電機(jī)的作用下電動儲液缸的活塞左移，將制動液經(jīng)過第五管路上的第一解耦閥和第二解耦閥壓進(jìn)制動回路，再生制動強(qiáng)度減小，電動儲液缸中制動液減少量由制動控制策略所確定的再生制動強(qiáng)度決定，同時，制動踏板繼續(xù)被踩下，制動主缸的活塞左移，將制動液壓入制動回路，增大了總制動力。

在再生制動強(qiáng)度減小且總制動強(qiáng)度減少時，即駕駛員需求制動強(qiáng)度減小且導(dǎo)致再生制動強(qiáng)度也需要減小時，應(yīng)先減少輪缸液壓，即降低輪缸液壓制動強(qiáng)度，制動主缸的活塞右移，第一管路、第二管路、第三管路和第四管路上的切斷閥連通，第五管路上的第一解耦閥和第二解耦閥斷開，電動儲液缸不工作,將制動輪缸中的制動液經(jīng)過ESP液壓系統(tǒng)回到制動主缸。

在再生制動強(qiáng)度減小且總制動強(qiáng)度減少時，即駕駛員需求制動強(qiáng)度減小且導(dǎo)致再生制動強(qiáng)度也需要減小時，當(dāng)輪缸液壓降為零之后，制動主缸的活塞繼續(xù)右移,第一管路、第二管路、第三管路和第四管路上的切斷閥斷開，第五管路上的第一解耦閥和第二解耦閥連通，電動儲液缸工作,將其中的制動液經(jīng)過第五管路上的第一解耦閥和第二解耦閥、ESP液壓系統(tǒng)壓回制動主缸。

本實(shí)用新型的有益效果：

本實(shí)用新型提供的制動系統(tǒng)采用電機(jī)助力制動，不依賴于真空，且能保持與真空助力器相似的踏板感；在再生制動時，通過調(diào)節(jié)電機(jī)助力特性，能保持踏板感不變；通過控制儲液缸電機(jī)使制動主缸制動液移出量與儲液缸制動液進(jìn)液量相等，控制更精確；實(shí)現(xiàn)了再生制動與摩擦制動的協(xié)調(diào)制動，能盡可能的回收制動能量。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型所述電動助力轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意圖。

1、制動踏板 2、電動助力轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu) 3、制動主缸 4、儲液罐

5、電動儲液缸 6、液壓系統(tǒng) 7、制動輪缸 10、助力電機(jī)

11、一級齒輪 12、二級齒輪 13、推桿 14、滾珠絲杠 15、絲杠螺母

16、儲液缸 20、第一液壓系統(tǒng) 21、第二液壓系統(tǒng) 22、隔離閥

23、吸入閥 24、柱塞泵 25、切斷閥 26、換向閥 27、回液閥

28、第一增壓閥 29、第二增壓閥 30、第一減壓閥 31、第二減壓閥

32、第一單向閥 33、阻尼器 34、第二單向閥 35、蓄能器

36、第三單向閥 37、柱塞泵電機(jī) 38、第四單向閥 39、第五單向閥

40、左后輪輪缸 41、右前輪輪缸 42、左前輪輪缸 43、右后輪輪缸

50、第一接口 51、第二接口 52、第三接口 54、第四接口

55、第一管路 56、第二管路 57、第三管路 58、第四管路

59、第五管路 60、第一解耦閥 61、第二解耦閥。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一：

請參閱圖1和圖2所示：

本實(shí)用新型提供的基于X型布置的解耦式電動助力制動系統(tǒng)包括有制動踏板1、電動助力轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)2、制動主缸3、儲液罐4、電動儲液缸5、液壓系統(tǒng)6和制動輪缸7，其中制動踏板1的推桿與電動助力轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)2的輸入端連接，電動助力轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)2的輸出端與制動主缸3的活塞推桿連接，儲液罐4連接在制動主缸3上，液壓系統(tǒng)6中有連接口分別連接制動主缸3、電動儲液缸5與制動輪缸7。

電動助力轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)2包括有助力電機(jī)10、一級齒輪11、二級齒輪12、推桿13、滾珠絲杠14、絲杠螺母15和儲液缸16，其中一級齒輪11安裝在助力電機(jī)10的輸出軸上，且與二級齒輪12外嚙合，二級齒輪12通過鍵固定在絲杠螺母15上，絲杠螺母15在二級齒輪12帶動下旋轉(zhuǎn)，從而帶動滾珠絲杠14做直線運(yùn)動，滾珠絲杠14內(nèi)部中空，右側(cè)有底，底上有孔，與推桿13右側(cè)底面上的孔一一對應(yīng)，利用螺栓將推桿13固定在滾珠絲杠14右側(cè)的底面上，從而當(dāng)滾珠絲杠14運(yùn)動時可以帶動推桿13做直線運(yùn)動，推桿13右側(cè)底部有螺紋孔，可利用螺栓和螺紋孔將其固定在滾珠絲杠14右側(cè)底部上，其左側(cè)與儲液缸16內(nèi)的活塞相連，可帶動儲液缸16內(nèi)的活塞做直線運(yùn)動。

液壓系統(tǒng)6包括有第一液壓系統(tǒng)20和第二液壓系統(tǒng)21，第一液壓系統(tǒng)20和第二液壓系統(tǒng)21為對稱結(jié)構(gòu)，第一液壓系統(tǒng)20和第二液壓系統(tǒng)21內(nèi)均包括有隔離閥22、吸入閥23、柱塞泵24、切斷閥25、換向閥26、回液閥27、第一增壓閥28、第二增壓閥29、第一減壓閥30和第二減壓閥31，其中隔離閥22為常開型開閉閥，一端接制動主缸3，一端接換向閥26的A口以及切斷閥25，隔離閥22兩端設(shè)有第一單向閥32，第一單向閥32的出口端接在制動主缸3上，柱塞泵24出口端與隔離閥22之間通過管路連接，連接管路上設(shè)有阻尼器33和第二單向閥34，第二單向閥34出口端在阻尼器33一側(cè)，柱塞泵24入口端還通過管路與第一減壓閥30和第二減壓閥31相連接，連接管路上設(shè)有蓄能器35和第三單向閥36，第三單向閥出口36在柱塞泵24入口一側(cè)，蓄能器35連接在第三單向閥36入口端與第一減壓閥30、第二減壓閥31之間，柱塞泵24入口端還與吸入閥23相連接，吸入閥23的另一端與制動主缸3相連接，第一液壓系統(tǒng)20和第二液壓系統(tǒng)21內(nèi)的柱塞泵24均由共同的柱塞泵電機(jī)37進(jìn)行驅(qū)動，換向閥26為兩位三通閥，其中A口與隔離閥22相連，B口與第一增壓閥28相連，C口與回液閥27及電動儲液缸5相連，A、C口連通為左位，A、B口連通為右位，是常態(tài)，回液閥27的另一端還與第一增壓閥28相連接，電動儲液缸5設(shè)在第一液壓系統(tǒng)20和第二液壓系統(tǒng)21內(nèi)連接兩個回液閥27和兩個換向閥26的管路上，第一增壓閥28的兩端設(shè)有第四單向閥38，第四單向閥38出口端在換向閥26一側(cè)，切斷閥25為常開型開閉閥，一端接在隔離閥22出口，一端接在第二增壓閥29入口，第二增壓閥29的兩端設(shè)有第五單向閥39，第五單向閥39出口端在切斷閥25一側(cè)。

第一增壓閥28和第二增壓閥29為高速開關(guān)閥，且為常開型閥，第一減壓閥30和第二減壓閥31為高速開關(guān)閥，且為常閉型閥。

制動輪缸7包括有左后輪輪缸40、右前輪輪缸41、左前輪輪缸42和右后輪輪缸43，其中左后輪輪缸40分別與第二液壓系統(tǒng)21中的第二增壓閥29和第二減壓閥31相連接，右前輪輪缸41分別與第二液壓系統(tǒng)21中的第一增壓閥28和第一減壓閥30相連接，左前輪輪缸42分別與第一液壓系統(tǒng)20中的第一增壓閥28和第一減壓閥30相連接，右后輪輪缸43分別與第一液壓系統(tǒng)20中的第二增壓閥29和第二減壓閥31相連接。

本實(shí)施例的工作原理：

在需要助力制動時，當(dāng)駕駛員踩下制動踏板1，電動助力轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)2內(nèi)的電機(jī)提供助力，與制動踏板1推桿一起推動制動主缸3內(nèi)的活塞，將其中的制動液壓入液壓系統(tǒng)6回路。制動主缸3的第一腔室連接第一液壓系統(tǒng)20，第二腔室連接第二液壓系統(tǒng)21，再生制動作用于驅(qū)動軸，并以前軸為驅(qū)動軸，制動管路布置形式為X型，即作用于第一液壓系統(tǒng)20的左前輪輪缸42以及第二液壓系統(tǒng)21的右前輪輪缸41。

需要踏板解耦時，由電動助力轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)2內(nèi)的電機(jī)提供制動助力，電動儲液缸5中活塞在儲液缸電機(jī)的控制下右移，同時第一液壓系統(tǒng)20和第二液壓系統(tǒng)21中的兩個隔離閥22連通，兩個換向閥26均位于左位，兩個回液閥27斷開，應(yīng)進(jìn)入右前輪輪缸41、左前輪輪缸42的制動液進(jìn)入電動儲液缸5中，實(shí)現(xiàn)解耦，若后軸制動輪輪缸不需要進(jìn)入制動液，則第一液壓系統(tǒng)20和第二液壓系統(tǒng)21中的切斷閥25斷開。

電動助力轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)2內(nèi)有助力電機(jī)10和一套傳動機(jī)構(gòu)，傳動機(jī)構(gòu)將電機(jī)輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動，并將電機(jī)助力傳遞到制動主缸3的推桿上。

踏板感通過調(diào)節(jié)電動助力轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)2內(nèi)的電機(jī)的助力大小來獲得，在電動助力轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)2內(nèi)的電機(jī)失效時，制動踏板1的推桿克服空行程后與制動主缸3的活塞推桿直接連接，可進(jìn)行人力制動。

電動儲液缸5內(nèi)包含有助力電機(jī)10和一套傳動機(jī)構(gòu)，傳動機(jī)構(gòu)將電機(jī)輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動，從而帶動電動儲液缸5的活塞移動，以改變電動儲液缸5的容積。在電動儲液缸5的電機(jī)失效時，無法解耦，此時第一液壓系統(tǒng)20和第二液壓系統(tǒng)21內(nèi)的兩個換向閥26位于右位，兩個回液閥27斷開。

進(jìn)行常規(guī)制動及ABS制動工況時，第一液壓系統(tǒng)20和第二液壓系統(tǒng)21中的兩個隔離閥22連通，兩個吸入閥23斷開，兩個換向閥26位于右位，即兩個換向閥26的A、B口連通，兩個切斷閥25連通，柱塞泵電機(jī)37不工作，電動儲液缸5的電機(jī)不工作，不進(jìn)行踏板解耦，制動液從制動主缸3經(jīng)過兩個隔離閥22、兩個換向閥26、兩個切斷閥25以及兩個第一增壓閥28和兩個第二增壓閥29進(jìn)入制動輪缸7，兩個第一增壓閥28和兩個第二增壓閥29全連通時輪缸增壓，減壓閥全連通時輪缸減壓，ABS制動通過控制增壓閥和減壓閥的高速開閉來實(shí)現(xiàn)增壓、保壓、減壓，這兩種過程無再生制動參與，若判斷為常規(guī)制動及ABS制動工況時再生制動工況正在進(jìn)行，則應(yīng)當(dāng)退出再生制動工況。

進(jìn)行ESP制動工況時，第一液壓系統(tǒng)20和第二液壓系統(tǒng)21內(nèi)的兩個隔離閥22斷開，兩個吸入閥23連通，兩個換向閥26位于右位，即兩個換向閥26的A、B口連通，兩個切斷閥25連通，柱塞泵電機(jī)37工作，電動儲液缸5的電機(jī)不工作，不進(jìn)行踏板解耦，制動液從制動主缸3經(jīng)過兩個吸入閥23、兩個柱塞泵24、兩個第二單向閥34、兩個阻尼器33、兩個換向閥26、兩個切斷閥25以及兩個第一增壓閥28和兩個第二增壓閥29進(jìn)入制動輪缸7，系統(tǒng)可依靠增壓閥及減壓閥、兩個柱塞泵24、兩個蓄能器35和柱塞泵電機(jī)37實(shí)現(xiàn)ESP制動，這一過程無再生制動參與，若判斷為ESP制動工況時再生制動工況正在進(jìn)行，則應(yīng)當(dāng)退出再生制動工況。

進(jìn)行再生制動強(qiáng)度增強(qiáng)且未達(dá)到最大值的工況時，再生制動參與制動，第一液壓系統(tǒng)20和第二液壓系統(tǒng)21中的兩個隔離閥22連通，兩個吸入閥23斷開，兩個換向閥26位于左位，即兩個換向閥26的A、C口連通，兩個回液閥27斷開，兩個切斷閥25斷開，柱塞泵電機(jī)37不工作，電動儲液缸5的電機(jī)工作，帶動儲液缸活塞向右移動，使得電動儲液缸5的容積增大，故當(dāng)電動助力轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)2內(nèi)的電機(jī)推動制動主缸3內(nèi)活塞向左移動將制動液壓出時，制動液經(jīng)過第一液壓系統(tǒng)20和第二液壓系統(tǒng)21內(nèi)的兩個隔離閥22、兩個換向閥26進(jìn)入電動儲液缸5，電動儲液缸5的容積增大量與制動主缸3內(nèi)制動液的移出量相等，其值大小依據(jù)制動ECU中的制動控制策略控制，由于制動主缸3移出的制動液均進(jìn)入電動儲液缸5，驅(qū)動軸車輪的輪缸液壓不增加，驅(qū)動軸車輪不產(chǎn)生制動力，實(shí)現(xiàn)了再生制動時的踏板解耦，此時由于第一液壓系統(tǒng)20和第二液壓系統(tǒng)21內(nèi)的兩個切斷閥25斷開，后輪輪缸里沒有制動液，故后軸不產(chǎn)生制動力。

進(jìn)行再生制動強(qiáng)度保持工況時，第一液壓系統(tǒng)20和第二液壓系統(tǒng)21內(nèi)的兩個隔離閥22連通，兩個吸入閥23斷開，兩個換向閥26位于右位，即兩個換向閥26的A、B口連通，兩個回液閥27斷開，兩個切斷閥25連通，柱塞泵電機(jī)37不工作，電動儲液缸5的電機(jī)不工作，電動儲液缸5的制動液繼續(xù)保存在其中，隨著制動強(qiáng)度增加，制動主缸3的活塞繼續(xù)左移將制動液壓出，新壓出的制動液經(jīng)過第一液壓系統(tǒng)20和第二液壓系統(tǒng)21內(nèi)的兩個隔離閥22、兩個換向閥26、兩個切斷閥25、兩個第一增壓閥28和兩個第二增壓閥29進(jìn)入制動輪缸7，車輪增加制動力，但再生制動強(qiáng)度保持不變。

進(jìn)行再生制動強(qiáng)度減小且總制動強(qiáng)度不變工況時，第一液壓系統(tǒng)20和第二液壓系統(tǒng)21內(nèi)的兩個隔離閥22連通，兩個吸入閥23斷開，兩個換向閥26位于右位，即兩個換向閥26的A、B口連通，兩個回液閥27連通，兩個切斷閥25連通，柱塞泵電機(jī)37不工作，電動儲液缸5的電機(jī)工作，在電動儲液缸5中電機(jī)的作用下電動儲液缸5的活塞左移，將電動儲液缸5中的制動液經(jīng)過兩個第一增壓閥28泵入前輪制動輪缸，經(jīng)過兩個回液閥27、兩個換向閥26、兩個切斷閥25、兩個第二增壓閥29泵入后輪制動輪缸，電動儲液缸5中制動液減少量由制動控制策略所確定的再生制動強(qiáng)度決定，這一過程沒有新的制動液從制動主缸3中移出，電動儲液缸5移出的制動液進(jìn)入制動輪缸7中，再生制動強(qiáng)度的減小量由車輪制動強(qiáng)度的增加量來補(bǔ)充，以保持總制動強(qiáng)度不變。

進(jìn)行再生制動強(qiáng)度減小且總制動強(qiáng)度增加工況時，即駕駛員需求制動強(qiáng)度增大，但系統(tǒng)限制的再生制動力變小時，第一液壓系統(tǒng)20和第二液壓系統(tǒng)21內(nèi)的兩個隔離閥22連通，兩個吸入閥23斷開，兩個換向閥26位于右位，即兩個換向閥26的A、B口連通，兩個回液閥27連通，兩個切斷閥25連通，兩個第一增壓閥28和兩個第二增壓閥29連通，柱塞泵電機(jī)37不工作，電動儲液缸5的電機(jī)工作，將電動儲液缸5中的制動液經(jīng)過兩個回液閥27、兩個第一增壓閥28進(jìn)入前輪制動輪缸，經(jīng)過兩個回液閥27、兩個換向閥26、兩個切斷閥25、兩個第二增壓閥29進(jìn)入后輪制動輪缸，在電動儲液缸5中電機(jī)的作用下電動儲液缸5的活塞左移，電動儲液缸5中制動液減少量由制動控制策略所確定的再生制動強(qiáng)度決定，同時，制動踏板1繼續(xù)被踩下，制動主缸3的活塞左移，將制動液壓入制動回路，增大了總制動力。

進(jìn)行再生制動強(qiáng)度減小且總制動強(qiáng)度減少工況時，即駕駛員需求制動強(qiáng)度減小且導(dǎo)致再生制動強(qiáng)度也需要減小時，應(yīng)先減少輪缸液壓，即降低輪缸液壓制動強(qiáng)度，制動主缸3的活塞右移，第一液壓系統(tǒng)20和第二液壓系統(tǒng)21內(nèi)的兩個隔離閥22連通，兩個吸入閥23斷開，兩個換向閥26位于右位，即兩個換向閥26的A、B口連通，兩個回液閥27斷開，兩個切斷閥25連通，柱塞泵電機(jī)37不工作，電動儲液缸5的電機(jī)不工作，兩個第一增壓閥28和兩個第二增壓閥29連通、兩個第一減壓閥30和兩個第二減壓閥31斷開，制動輪缸7中的制動液經(jīng)過兩個第四單向閥38和兩個第五單向閥39、兩個切斷閥25、兩個換向閥26、兩個第一單向閥32送回制動主缸3。

進(jìn)行再生制動強(qiáng)度減小且總制動強(qiáng)度減少工況時，即駕駛員需求制動強(qiáng)度減小且導(dǎo)致再生制動強(qiáng)度也需要減小時，當(dāng)輪缸液壓降為零之后，制動主缸3的活塞繼續(xù)右移,再將電動儲液缸5的制動液壓回到制動主缸3中，降低再生制動強(qiáng)度，此時，制動主缸3的活塞繼續(xù)右移，第一液壓系統(tǒng)20和第二液壓系統(tǒng)21內(nèi)的兩個隔離閥22連通，兩個吸入閥23斷開，兩個換向閥26位于左位，即兩個換向閥26的A、C口連通，兩個回液閥27斷開，兩個切斷閥25斷開，兩個第一減壓閥30和兩個第二減壓閥31斷開，兩個第一增壓閥28和兩個第二增壓閥29連通，柱塞泵電機(jī)37不工作，電動儲液缸5的電機(jī)工作，將其中的制動液經(jīng)過兩個換向閥26、兩個第一單向閥22壓回制動主缸3。

實(shí)施例二：

請參閱圖2和圖3所示：

本實(shí)施例中的制動踏板1、電動助力轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)2、制動主缸3和儲液罐4均與實(shí)施例一中的結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系相同，因此具體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系沒有進(jìn)一步進(jìn)行贅述，本實(shí)施例的具體方案如下：

液壓系統(tǒng)6為ESP液壓系統(tǒng)，ESP液壓系統(tǒng)上端通過兩個接口與制動主缸3相連接，ESP液壓系統(tǒng)的下端設(shè)有第一接口50、第二接口51、第三接口52和第四接口54，其中第一接口50與左后輪輪缸40通過第一管路55相連接，第一管路55上設(shè)有切斷閥25，第二接口51與右前輪輪缸41通過第二管路56相連接，第二管路56上設(shè)有切斷閥25，第三接口52與左前輪輪缸42通過第三管路57相連接，第三管路57上設(shè)有切斷閥25，第四接口54與右后輪輪缸43通過第四管路58相連接，第四管路58上設(shè)有切斷閥25，第二管路56與第三管路57通過第五管路59相連接，第五管路59上設(shè)有第一解耦閥60和第二解耦閥61，第一解耦閥60和第二解耦閥61之間連接有電動儲液缸5。

ESP液壓系統(tǒng)為現(xiàn)有設(shè)備的組裝，因此，具體型號和規(guī)格沒有進(jìn)一步進(jìn)行贅述。

本實(shí)施例的工作原理如下：

進(jìn)行非再生制動的工況時，第一管路55、第二管路56、第三管路57和第四管路58上的切斷閥25均連通，第五管路59上的第一解耦閥60和第二解耦閥61斷開，電動儲液缸5不工作，相當(dāng)于制動系統(tǒng)原路徑未改變，可按照控制邏輯進(jìn)行常規(guī)制動、ABS制動、ESP制動；

在再生制動強(qiáng)度增加的工況時，第一管路55、第二管路56、第三管路57和第四管路58上的切斷閥25均斷開，第五管路59上的第一解耦閥60和第二解耦閥61連通，電動儲液缸5工作，故當(dāng)電動助力轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)2內(nèi)的電機(jī)推動制動主缸3內(nèi)活塞向左移動將制動液壓出時，制動液經(jīng)過ESP液壓系統(tǒng)、第五管路59上的第一解耦閥60和第二解耦閥61進(jìn)入電動儲液缸5，電動儲液缸5的容積增大量與制動主缸3內(nèi)制動液的移出量相等，其值大小依據(jù)制動ECU中的制動控制策略控制，由于制動主缸3移出的制動液均進(jìn)入電動儲液缸5，車輪的輪缸液壓不增加，車輪不產(chǎn)生制動力，實(shí)現(xiàn)了再生制動時的踏板解耦。

在再生制動強(qiáng)度保持的工況時，第一管路55、第二管路56、第三管路57和第四管路58上的切斷閥25均連通，第五管路59上的第一解耦閥60和第二解耦閥61斷開，電動儲液缸5不工作，相當(dāng)于制動系統(tǒng)原路徑未改變，電動儲液缸5的制動液繼續(xù)保存在其中，隨著制動強(qiáng)度增加，制動主缸3的活塞繼續(xù)左移將制動液壓出，新壓出的制動液經(jīng)過ESP液壓系統(tǒng)、第一管路55、第二管路56、第三管路57和第四管路58進(jìn)入車輪制動輪缸7，車輪增加制動力，但再生制動強(qiáng)度保持不變。

在再生制動強(qiáng)度減小且總制動強(qiáng)度不變的工況時，第一管路55、第二管路56、第三管路57和第四管路58上的切斷閥25均連通，第五管路59上的第一解耦閥60和第二解耦閥61連通，電動儲液缸5工作，將電動儲液缸5中的制動液經(jīng)過第二管路56和第三管路57上的切斷閥25進(jìn)入右前輪輪缸41及左前輪輪缸42，經(jīng)過ESP液壓系統(tǒng)下端的第二接口51及第三接口52、第一接口50及第四接口54、第一管路55上的切斷閥25及第四管路58上的切斷閥25進(jìn)入左后輪輪缸40及右后輪輪缸43，電動儲液缸5中制動液減少量由制動控制策略所確定的再生制動強(qiáng)度決定，這一過程沒有新的制動液從制動主缸3中移出，電動儲液缸5移出的制動液進(jìn)入制動輪缸7中，再生制動強(qiáng)度的減小量由車輪制動強(qiáng)度的增加量來補(bǔ)充，以保持總制動強(qiáng)度不變。

在再生制動強(qiáng)度減小且總制動強(qiáng)度增加的工況時，第一管路55、第二管路56、第三管路57和第四管路58上的切斷閥25連通，第五管路59上的第一解耦閥60和第二解耦閥61連通，電動儲液缸5工作,在電動儲液缸5中電機(jī)的作用下電動儲液缸5的活塞左移，將制動液經(jīng)過第五管路59上的第一解耦閥60和第二解耦閥61壓進(jìn)制動回路，再生制動強(qiáng)度減小，電動儲液缸5中制動液減少量由制動控制策略所確定的再生制動強(qiáng)度決定，同時，制動踏板1繼續(xù)被踩下，制動主缸3的活塞左移，將制動液壓入制動回路，增大了總制動力。

在再生制動強(qiáng)度減小且總制動強(qiáng)度減少時，即駕駛員需求制動強(qiáng)度減小且導(dǎo)致再生制動強(qiáng)度也需要減小時，應(yīng)先減少輪缸液壓，即降低輪缸液壓制動強(qiáng)度，制動主缸3的活塞右移，第一管路55、第二管路56、第三管路57和第四管路58上的切斷閥25連通，第五管路59上的第一解耦閥60和第二解耦閥61斷開，電動儲液缸5不工作,將制動輪缸7中的制動液經(jīng)過ESP液壓系統(tǒng)回到制動主缸。

在再生制動強(qiáng)度減小且總制動強(qiáng)度減少時，即駕駛員需求制動強(qiáng)度減小且導(dǎo)致再生制動強(qiáng)度也需要減小時，當(dāng)輪缸液壓降為零之后，制動主缸3的活塞繼續(xù)右移,第一管路55、第二管路56、第三管路57和第四管路58上的切斷閥25斷開，第五管路59上的第一解耦閥60和第二解耦閥61連通，電動儲液缸5工作,將其中的制動液經(jīng)過第五管路59上的第一解耦閥60和第二解耦閥61、ESP液壓系統(tǒng)壓回制動主缸3。