車輛制動(dòng)系統(tǒng)及具有該制動(dòng)系統(tǒng)的車輛的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的各個(gè)方面涉及在車輛的制動(dòng)，尤其是具有線控制動(dòng)系統(tǒng)的車輛、混合動(dòng)力車輛、具有再生制動(dòng)系統(tǒng)的車輛中使用的車輛制動(dòng)系統(tǒng)，以及具有該制動(dòng)系統(tǒng)的車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有的車輛制動(dòng)系統(tǒng)中，通常包括了由制動(dòng)踏板、力傳遞元件、增壓驅(qū)動(dòng)元件、制動(dòng)主缸、輪缸(在必要時(shí))、車輪制動(dòng)執(zhí)行器件(諸如制動(dòng)盤、制動(dòng)卡鉗)所構(gòu)成的制動(dòng)系統(tǒng)，作為車輪執(zhí)行器的卡鉗借助于所屬的制動(dòng)管路與制動(dòng)主缸連接。制動(dòng)主缸與制動(dòng)踏板耦合，通過(guò)力傳遞元件。制動(dòng)踏板被設(shè)置用于接收駕駛者的操作以產(chǎn)生制動(dòng)需求，通過(guò)力傳遞元件傳遞至制動(dòng)主缸的活塞上，推動(dòng)其運(yùn)動(dòng)。增壓驅(qū)動(dòng)元件設(shè)置在制動(dòng)主缸與制動(dòng)踏板之間，并使用壓縮空氣、低壓或電液形式的外部能量來(lái)增強(qiáng)由駕駛者施加到制動(dòng)踏板上的制動(dòng)力。
[0003]在先前的實(shí)踐中，前述任一形式的增壓驅(qū)動(dòng)元件，已經(jīng)被使用，諸如真空助力器、低壓栗/高壓栗、電液驅(qū)動(dòng)器等，這些實(shí)施的例子在諸如B0SCH、日產(chǎn)、TOYOYA等公司所設(shè)計(jì)制造的車輛已經(jīng)投入使用或者正在改進(jìn)使用。
[0004]顯然，通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)踐可知，這些方式的增壓驅(qū)動(dòng)元件以及具有這些元件的制動(dòng)系統(tǒng)中，系統(tǒng)的氣壓、液壓調(diào)控將變得復(fù)雜起來(lái)，而且對(duì)整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)的真空度、油壓要求均較高，系統(tǒng)的可靠性受到了影響。一直希望一種改進(jìn)的或者綜合的方案，以簡(jiǎn)化制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，或者提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。
[0005]為此，現(xiàn)有技術(shù)中提出了一種基于直線電機(jī)的電液混合制動(dòng)系統(tǒng)，例如第2006100354730號(hào)中國(guó)專利提出的電液制動(dòng)系統(tǒng)，包括制動(dòng)踏板、與制動(dòng)踏板相連的第一制動(dòng)主缸，其特征在于:還包括電機(jī)、推桿、第二制動(dòng)主缸、E⑶控制單元，所述電機(jī)通過(guò)控制推桿與第二制動(dòng)主缸相連，ECU控制單元接收制動(dòng)踏板的制動(dòng)信號(hào)，控制電機(jī)動(dòng)作。該技術(shù)方案采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)制動(dòng)主缸活塞運(yùn)動(dòng)以達(dá)到制動(dòng)的目的，保留了傳統(tǒng)真空助力液壓制動(dòng)系統(tǒng)，取消真空助力器，將雙缸制動(dòng)主缸改為單缸，可用于現(xiàn)代純電動(dòng)汽車上，減輕了人力疲勞。但該技術(shù)方案所公開(kāi)的電液制動(dòng)系統(tǒng)，存在嚴(yán)重的缺陷:當(dāng)直線電機(jī)失效時(shí)(諸如電機(jī)自身故障和/或驅(qū)動(dòng)信號(hào)異常等)，第二制動(dòng)主缸將無(wú)法被驅(qū)動(dòng)，以致發(fā)生嚴(yán)重的后果，當(dāng)電磁閥失效和或直線電機(jī)失效時(shí)，將使得車輛處于無(wú)法制動(dòng)的狀態(tài)或者制動(dòng)無(wú)法恢復(fù)的狀態(tài)。而且第一制動(dòng)主缸和第二制動(dòng)主缸分別由兩套液壓回路組成，兩套液壓回路由眾多電磁閥進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，體積大，可靠性低，能耗大，成本高。
[0006]又如，第2014100087289號(hào)中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)岢龅囊环N機(jī)械電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)，包括:制動(dòng)踏板；用于獲取制動(dòng)踏板踩下時(shí)的速率和位移的傳感器；制動(dòng)主缸，其經(jīng)由輪缸液壓力控制閥與四個(gè)輪缸相連；電控直線驅(qū)動(dòng)模塊，其與所述制動(dòng)主缸直接連接并根據(jù)來(lái)自所述傳感器的信號(hào)驅(qū)動(dòng)制動(dòng)主缸的活塞進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)；踏板力模擬模塊，其利用電機(jī)和相應(yīng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提供駕駛員以制動(dòng)感覺(jué)。包括串行連接的兩個(gè)直線電機(jī)，其中一個(gè)電機(jī)的軸與制動(dòng)踏板連接，而另一電機(jī)的軸則與前一電機(jī)的殼體相連，同時(shí)，這一電機(jī)軸直接推動(dòng)主缸建壓，而其殼體則與車身固聯(lián)。該公開(kāi)的技術(shù)方案中，一方面其自身提出的電控直線驅(qū)動(dòng)模塊、踏板力模擬直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及串行連接的兩個(gè)直線電機(jī)、其自身的位置、連接關(guān)系以及功能不清楚而致難以得知明確的方案，而且根據(jù)其所公開(kāi)的內(nèi)容，通過(guò)設(shè)置兩個(gè)電機(jī)，靠近制動(dòng)踏板的電機(jī)用于提供踏板力模擬，通用一個(gè)包括絲杠螺母和滾珠絲杠的踏板力模擬直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)將電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)變換為直線運(yùn)動(dòng)，作用到踏板上；另一個(gè)電機(jī)通過(guò)滾珠絲杠減速機(jī)構(gòu)將電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力傳遞到制動(dòng)活塞上。同樣存在致命性的可靠性和安全問(wèn)題:當(dāng)用于提供踏板力模擬的電機(jī)失效時(shí)，由于采用的是絲杠螺母和滾珠絲杠進(jìn)行運(yùn)動(dòng)車傳遞，因此將無(wú)法使該電機(jī)進(jìn)行任何操作，導(dǎo)致卡死，此時(shí)如果是在制動(dòng)過(guò)程中，將是致命的；如果是在制動(dòng)結(jié)束后卡死，則車輛將一直在保持在某種狀態(tài)，導(dǎo)致車輛制動(dòng)踏板無(wú)法恢復(fù)正常操作。而且，在該方案中，增壓電機(jī)的設(shè)計(jì)同樣存在與反饋電機(jī)類似的弊端，即增壓電機(jī)失效將導(dǎo)致無(wú)法實(shí)施正常制動(dòng)，或者制動(dòng)狀態(tài)無(wú)法解除。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明第一方面的目的在于提供一種用于車輛的制動(dòng)系統(tǒng)，包括制動(dòng)踏板、第一直線電磁驅(qū)動(dòng)器、第二直線電磁驅(qū)動(dòng)器以及制動(dòng)主缸，其中:
[0008]所述第一直線電磁驅(qū)動(dòng)器作為車輛制動(dòng)的增壓驅(qū)動(dòng)器，設(shè)置在由制動(dòng)踏板到制動(dòng)主缸的制動(dòng)通路中，用于響應(yīng)于駕駛者對(duì)制動(dòng)踏板的操作產(chǎn)生推動(dòng)所述制動(dòng)主缸的活塞運(yùn)動(dòng)的推力，該推力被施加到所述制動(dòng)主缸的活塞上使其運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生所需的制動(dòng)力；
[0009]所述第二直線電磁驅(qū)動(dòng)器作為車輛制動(dòng)的制動(dòng)感覺(jué)模擬機(jī)構(gòu)，設(shè)置在所述由制動(dòng)踏板到制動(dòng)主缸的制動(dòng)通路中，并且更加接近所述制動(dòng)踏板，用于響應(yīng)于駕駛者對(duì)制動(dòng)踏板的操作產(chǎn)生阻礙制動(dòng)踏板前進(jìn)的阻抗力，該阻抗力被施加到所述制動(dòng)踏板上；
[0010]所述第一直線電磁驅(qū)動(dòng)器被設(shè)置成在其失效時(shí)處于可被外部自由推動(dòng)的狀態(tài)；
[0011]所述制動(dòng)踏板與所述第一直線電磁驅(qū)動(dòng)器之間形成機(jī)械解耦。
[0012]進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述制動(dòng)系統(tǒng)更加包含:
[0013]踏板運(yùn)動(dòng)傳感器，用于感應(yīng)制動(dòng)踏板被踩踏時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息；
[0014]控制單元，用于基于所述制動(dòng)踏板運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息產(chǎn)生所述第一直線電磁驅(qū)動(dòng)器以及第二直線電磁驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0015]進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述制動(dòng)系統(tǒng)更加包含:
[0016]用于提供所述制動(dòng)踏板在操作解除時(shí)使其恢復(fù)原狀的裝置，該裝置被設(shè)置成在所述制動(dòng)踏板被踩踏時(shí)與所述第二直線電磁驅(qū)動(dòng)器共同或者單獨(dú)提供阻礙制動(dòng)踏板前進(jìn)的阻抗力。
[0017]進(jìn)一步的例子中，所述用于提供所述制動(dòng)踏板在操作解除時(shí)使其恢復(fù)原狀的裝置包括至少一個(gè)彈性恢復(fù)機(jī)構(gòu)，例如扭轉(zhuǎn)彈簧和/或螺旋彈簧。
[0018]進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述制動(dòng)系統(tǒng)更加包含:
[0019]—第一傳遞機(jī)構(gòu)，被設(shè)置通過(guò)鉸鏈與制動(dòng)踏板相連接，并且在所述制動(dòng)踏板被踩踏時(shí)該第一傳遞機(jī)構(gòu)在制動(dòng)通路上具有朝向有利于推動(dòng)制動(dòng)主缸活塞的方向上的相應(yīng)行程。
[0020]進(jìn)一步的例子中，所述第一傳遞機(jī)構(gòu)與所述第二直線電磁驅(qū)動(dòng)器之間機(jī)械解耦。
[0021]進(jìn)一步的例子中，所述第一傳遞機(jī)構(gòu)包含:
[0022]至少一個(gè)通過(guò)鉸鏈連接至車輛制動(dòng)踏板的第一連桿，所述第一連桿的一端鉸接至所述的制動(dòng)踏板，另一端與所述第二直線電磁驅(qū)動(dòng)器的可動(dòng)部之間在制動(dòng)通路上具有一可變化的間隙。
[0023]進(jìn)一步的例子中，所述用于車輛的制動(dòng)系統(tǒng)更加包含一再生制動(dòng)系統(tǒng)，被設(shè)置用于通過(guò)再生制動(dòng)使車輛制動(dòng)；
[0024]所述用于車輛的制動(dòng)系統(tǒng)基于所述制動(dòng)踏板被踩踏時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息計(jì)算所需的制動(dòng)扭矩并優(yōu)先分配再生制動(dòng)扭矩以使車輛減速。
[0025]進(jìn)一步的例子中，所述再生制動(dòng)系統(tǒng)具有至少一個(gè)電蓄能裝置、用于產(chǎn)生電能的裝置以及驅(qū)動(dòng)器，所述驅(qū)動(dòng)器被設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)所述用于產(chǎn)生電能的裝置，用于產(chǎn)生電能的裝置所輸出的電能存儲(chǔ)于所述至少一個(gè)電蓄能裝置中。
[0026]應(yīng)當(dāng)理解，前述構(gòu)思以及在下面更加詳細(xì)地描述的額外構(gòu)思的所有組合只要在這樣的構(gòu)思不相互矛盾的情況下都可以被視為本公開(kāi)的發(fā)明主題的一部分。另外，所要求保護(hù)的主題的所有組合都被視為本公開(kāi)的發(fā)明主題的一部分。
[0027]結(jié)合附圖從下面的描述中可以更加全面地理解本發(fā)明教導(dǎo)的前述和其他方面、實(shí)施例和特征。本發(fā)明的其他附加方面例如示例性實(shí)施方式的特征和/或有益效果將在下面的描述中顯見(jiàn)，或通過(guò)根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的【具體實(shí)施方式】的實(shí)踐中得知。
【附圖說(shuō)明】
[0028]附圖不意在按比例繪制。在附圖中，在各個(gè)圖中示出的每個(gè)相同或近似相同的組成部分可以用相同的標(biāo)號(hào)表示。為了清晰起見(jiàn)，在每個(gè)圖中，并非每個(gè)組成部分均被標(biāo)記。現(xiàn)在，將通過(guò)例子并參考附圖來(lái)描述本發(fā)明的各個(gè)方面的實(shí)施例，其中:
[0029]圖1是根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的用于車輛的制動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
[0030]圖2是根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的用于車輛的制動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
[0031]圖3是根據(jù)前述圖1描述的用于車輛的制動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)具體實(shí)例示意圖。
[0032]圖4是根據(jù)前述圖1描述的用于車輛的制動(dòng)系統(tǒng)，在圖3所示實(shí)例基礎(chǔ)上增加制動(dòng)感覺(jué)反饋機(jī)構(gòu)后的一個(gè)具體實(shí)例示意圖。
[0033]圖5是根據(jù)前述圖1描述的用于車輛的制動(dòng)系統(tǒng)的另一個(gè)具體實(shí)例示意圖。
[0034]圖6是根據(jù)前述圖1描述的用于車輛的制動(dòng)系統(tǒng)的又一個(gè)具體實(shí)例示意圖。
[0035]圖7是根據(jù)前述圖2描述的用于車輛的制動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)具體實(shí)例示意圖。
[0036]圖8是根據(jù)前述圖1描述的用于車輛的制動(dòng)系統(tǒng)的又一個(gè)具體實(shí)例示意圖。
[0037]圖9是根據(jù)前述圖1描述的用于車輛的制動(dòng)系統(tǒng)的又一個(gè)具體實(shí)例示意圖。
[0038]圖10是根據(jù)前述圖1描述的用于車輛的制動(dòng)系統(tǒng)的又一個(gè)具體實(shí)例示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]為了更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖式說(shuō)明如下。
[0040]在本公開(kāi)中參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的各方面，附圖中示出了許多說(shuō)明的實(shí)施例。本公開(kāi)的實(shí)施例不必定意在包括本發(fā)明的所有方面。應(yīng)當(dāng)理解，上面介紹的多種構(gòu)思和實(shí)施例，以及下面更加詳細(xì)地描述的那些構(gòu)思和實(shí)施方式可以以很多方式中任意一種來(lái)實(shí)施，這是因?yàn)楸景l(fā)明所公開(kāi)的構(gòu)思和實(shí)施例并不限于任何實(shí)施方式。另外，本發(fā)明公開(kāi)的一些方面可以單獨(dú)使用，或者與本發(fā)明公開(kāi)的其他方面的任何適當(dāng)組合來(lái)使用。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的公開(kāi)，總體上是提出一種車輛制動(dòng)的實(shí)現(xiàn)，這些車輛例如可以是常規(guī)的內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輛、燃料電池驅(qū)動(dòng)的車輛、核電能驅(qū)動(dòng)的車輛等，還可以是至少使用了可二次充電的蓄電池并且以保存在蓄電池中的電能作為車輛驅(qū)動(dòng)力以及至少使用了電動(dòng)機(jī)作為車輛行進(jìn)驅(qū)動(dòng)的車輛。在本發(fā)明提出的方案中，采用直線電磁驅(qū)動(dòng)器作為車輛制動(dòng)的增壓驅(qū)動(dòng)器，并且該直線電磁驅(qū)動(dòng)器在失效時(shí)處于可被外部自由推動(dòng)的狀態(tài)。當(dāng)接收到來(lái)自駕駛者踩踏制動(dòng)踏板/制動(dòng)拉桿的操作，或者來(lái)自自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，或者來(lái)自輔助駕駛系統(tǒng)的增壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，以該直線電磁驅(qū)動(dòng)器作為增壓驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，產(chǎn)生推動(dòng)力，從而推動(dòng)制動(dòng)主缸的活塞運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生所需的制動(dòng)力。
[0042]圖1所示為本發(fā)明提出的用于車輛的制動(dòng)系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖，該制動(dòng)系統(tǒng)中，在車輛的制動(dòng)通路上設(shè)置有一直線電磁驅(qū)動(dòng)器130被設(shè)置作為車輛制動(dòng)的增壓驅(qū)動(dòng)器，其響應(yīng)于駕駛者對(duì)車輛制動(dòng)踏板150的操作以產(chǎn)生推力，推動(dòng)車輛制動(dòng)主缸140的活塞140a運(yùn)動(dòng)從而產(chǎn)生所需的制動(dòng)力。
[0043]前述的車輛的制動(dòng)通路，是包括了從制動(dòng)踏板、力傳遞元件(在必要時(shí))、增壓驅(qū)動(dòng)元件(在必要時(shí))、制動(dòng)主缸、輪缸(在必要時(shí))，最后傳遞到車輪制動(dòng)執(zhí)行器件(諸如制動(dòng)盤、制動(dòng)卡鉗)所構(gòu)成的通路。本公開(kāi)以上以及以下內(nèi)容中的所提出的作為車輛制