[发明专利]一种车用直驱式泵控制动单元及控制方法

说明书

本发明涉及一种车用直驱式泵控制动单元及控制方法，包括驱动器、伺服电机、双向液压泵、低压蓄能器、盘式制动器组件、压力传感器、制动控制器。其特征在于制动控制器根据制动力需求、压力传感器反馈信号输出控制信号给驱动器进而控制伺服电机，伺服电机输出轴直接驱动双向液压泵；双向液压泵的正向出液口与制动轮缸相通，正向进液口与低压蓄能器相通。增压过程中，伺服电机正转、转矩增大，制动轮缸压力上升；保压过程中，伺服电机恒转矩输出，制动轮缸压力保持不变；减压过程或制动结束时，伺服电处于自由状态，制动轮缸压力下降。本发明结合电动直驱与泵控直驱的优势，解决了现有线控制动系统液压管路复杂、阀控液压系统能耗较高等问题。

技术领域

本发明涉及汽车线控制动技术领域，尤其涉及一种泵控制动单元。

背景技术

汽车工业经过一百多年的创新发展，采用机械直连的传统液压制动系统不满足汽车电动化的发展需求，线控制动（Brake-By-Wire）成为汽车制动系统的主要发展方向。

线控制动系统包括两种类型：线控液压制动系统和线控机械制动系统。其中，线控机械制动系统彻底摒弃了液压组件，无机械备份，以电源作为能量来源，但其发展还面临如电机、电源、安全和成本等诸多问题；线控液压制动系统相对线控机械制动系统更容易实现，开发成本更低，在电子控制单元发生故障时仍能保证车辆的制动安全性。目前线控液压制动系统，普遍采用高速开关电磁阀对流量进行控制，具有可靠性高、成本低的优点。然而，电磁阀的节流损失带来了较大的能量损耗，同时制动主缸、制动轮缸以及数量较多的电磁阀之间的管路布置复杂，降低了制动系统的可靠性、可维修性以及经济性。

本发明的一种车用直驱式泵控制动单元及控制方法，采用伺服电机输出轴直接驱动双向液压泵，双向液压泵的正向出液口与制动轮缸相通，液压泵直接驱动轮缸活塞，正向进液口与低压蓄能器相通，实现对轮缸压力的控制，结合电动直驱与泵控直驱的优势，简化制动管路，降低制动系统能耗。

发明内容

设计一种车用直驱式泵控制动单元及控制方法目的在于，采用伺服电机输出轴直接驱动双向液压泵，双向液压泵的正向出液口与制动轮缸相通，液压泵直接驱动轮缸活塞，正向进液口与低压蓄能器相通，实现对轮缸压力的控制，结合电动直驱与泵控直驱的优势，解决了现有线控制动系统液压管路复杂、阀控液压系统能耗较高等问题。

一种车用直驱式泵控制动单元及控制方法，包括驱动器（1）、伺服电机（2）、双向液压泵（3）、低压蓄能器（4）、盘式制动器（5）、压力传感器（6）、制动控制器（7）；其特征包括制动控制器（7）根据制动力需求、压力传感器（6）反馈信号输出控制信号给驱动器（1）进而控制伺服电机（2），伺服电机（2）输出轴直接驱动双向液压泵（3）；双向液压泵（3）的正向出液口与制动轮缸（5.1）相通，正向进液口与低压蓄能器（4）相通，双向液压泵（3）为无吸入阀和排出阀的叶片泵或者齿轮泵；直驱式泵控制动单元的控制方法为：工作在增压过程时，伺服电机（2）正转、转矩增大，制动轮缸（5.1）压力上升、制动轮缸活塞（5.3）输出力增大；工作在保压过程时，伺服电机（2）恒定转矩输出，制动轮缸（5.1）压力保持不变；工作在减压过程时，伺服电机（2）工作在自由状态，制动轮缸（5.1）压力下降；制动结束时，制动轮缸活塞（5.3）在制动轮缸密封圈（5.2）的作用下复位，制动轮缸活塞（5.3）输出力为0。

所述伺服电机（2）工作在自由状态时，制动轮缸密封圈（5.2）复位力产生的压力高于系统压力损失与低压蓄能器（4）压力之和，制动轮缸活塞（5.3）在制动轮缸密封圈（5.2）复位力作用下即可复位。

所述伺服电机（2）不工作时，在低压蓄能器（4）作用下，制动轮缸活塞（5.3）产生的压力小于制动轮缸活塞（5.3）受到的摩擦力。

所述伺服电机（2）工作时只有正转驱动状态与自由状态。

所述制动轮缸（5.1）仅有一个液压接口。