高可靠性的車輛制動系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的各個方面涉及在車輛的制動，尤其是具有線控制動系統(tǒng)的車輛、混合動力車輛、具有再生制動系統(tǒng)的車輛中使用的制動系統(tǒng)以及適于車輛的制動方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有的車輛制動系統(tǒng)中，通常包括了由制動踏板、力傳遞元件、增壓驅(qū)動元件、制動主缸、輪缸(在必要時)、車輪制動執(zhí)行器件(諸如制動盤、制動卡鉗)所構(gòu)成的制動系統(tǒng)，作為車輪執(zhí)行器的卡鉗借助于所屬的制動管路與制動主缸連接。制動主缸與制動踏板耦合，通過力傳遞元件。制動踏板被設(shè)置用于接收駕駛者的操作以產(chǎn)生制動需求，通過力傳遞元件傳遞至制動主缸的活塞上，推動其運動。增壓驅(qū)動元件設(shè)置在制動主缸與制動踏板之間，并使用壓縮空氣、低壓或電液形式的外部能量來增強由駕駛者施加到制動踏板上的制動力。
[0003]在先前的實踐中，前述任一形式的增壓驅(qū)動元件，已經(jīng)被使用，諸如真空助力器、低壓栗/高壓栗、電液驅(qū)動器等，這些實施的例子在諸如B0SCH、日產(chǎn)、TOYOYA等公司所設(shè)計制造的車輛已經(jīng)投入使用或者正在改進使用。
[0004]顯然，通過現(xiàn)有技術(shù)的實踐可知，這些方式的增壓驅(qū)動元件以及具有這些元件的制動系統(tǒng)中，系統(tǒng)的氣壓、液壓調(diào)控將變得復(fù)雜起來，而且對整個制動系統(tǒng)的真空度、油壓要求均較高，系統(tǒng)的可靠性受到了影響。一直希望一種改進的或者綜合的方案，以簡化制動系統(tǒng)的設(shè)計，或者提高整個系統(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的電液混合制動系統(tǒng)，例如第2006100354730號中國專利提出的電液制動系統(tǒng)，包括制動踏板、與制動踏板相連的第一制動主缸，其特征在于:還包括電機、推桿、第二制動主缸、E⑶控制單元，所述電機通過控制推桿與第二制動主缸相連，ECU控制單元接收制動踏板的制動信號，控制電機動作。該技術(shù)方案采用直線電機驅(qū)動制動主缸活塞運動以達到制動的目的，保留了傳統(tǒng)真空助力液壓制動系統(tǒng)，取消真空助力器，將雙缸制動主缸改為單缸，可用于現(xiàn)代純電動汽車上，減輕了人力疲勞。但該技術(shù)方案所公開的電液制動系統(tǒng)，存在嚴重的缺陷:當(dāng)直線電機失效時(諸如電機自身故障和/或驅(qū)動信號異常等)，第二制動主缸將無法被驅(qū)動，以致發(fā)生嚴重的后果，當(dāng)電磁閥失效和或直線電機失效時，將使得車輛處于無法制動的狀態(tài)或者制動無法恢復(fù)的狀態(tài)。而且第一制動主缸和第二制動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行協(xié)調(diào)控制，機構(gòu)復(fù)雜，體積大，可靠性低，能耗大，成本高。
[0006]又如，第2014100087289號中國專利申請?zhí)岢龅囊环N機械電子液壓制動系統(tǒng)，包括:制動踏板；用于獲取制動踏板踩下時的速率和位移的傳感器；制動主缸，其經(jīng)由輪缸液壓力控制閥與四個輪缸相連；電控直線驅(qū)動模塊，其與所述制動主缸直接連接并根據(jù)來自所述傳感器的信號驅(qū)動制動主缸的活塞進行直線運動；踏板力模擬模塊，其利用電機和相應(yīng)的傳動機構(gòu)提供駕駛員以制動感覺。包括串行連接的兩個直線電機，其中一個電機的軸與制動踏板連接，而另一電機的軸則與前一電機的殼體相連，同時，這一電機軸直接推動主缸建壓，而其殼體則與車身固聯(lián)。該公開的技術(shù)方案中，一方面其自身提出的電控直線驅(qū)動模塊、踏板力模擬直線運動機構(gòu)以及串行連接的兩個直線電機、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)其所公開的內(nèi)容，通過設(shè)置兩個電機，靠近制動踏板的電機用于提供踏板力模擬，通用一個包括絲杠螺母和滾珠絲杠的踏板力模擬直線運動機構(gòu)將電機轉(zhuǎn)動變換為直線運動，作用到踏板上；另一個電機通過滾珠絲杠減速機構(gòu)將電機的驅(qū)動力傳遞到制動活塞上。同樣存在致命性的可靠性和安全問題:當(dāng)用于提供踏板力模擬的電機失效時，由于采用的是絲杠螺母和滾珠絲杠進行運動車傳遞，因此將無法使該電機進行任何操作，導(dǎo)致卡死，此時如果是在制動過程中，將是致命的；如果是在制動結(jié)束后卡死，則車輛將一直在保持在某種狀態(tài)，導(dǎo)致車輛制動踏板無法恢復(fù)正常操作。而且，在該方案中，增壓電機的設(shè)計同樣存在與反饋電機類似的弊端，即增壓電機失效將導(dǎo)致無法實施正常制動，或者制動狀態(tài)無法解除。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提出一種用于車輛的制動系統(tǒng)，包括制動踏板、踏板運動傳感器、控制單元、增壓驅(qū)動器以及制動主缸，從所述制動踏板、增壓驅(qū)動器到制動主缸形成一制動通路，其中:
[0008]踏板運動傳感器，用于感應(yīng)制動踏板被踩踏時的運動狀態(tài)信息；
[0009]控制單元，用于基于所述制動踏板運動狀態(tài)信息產(chǎn)生所述增壓驅(qū)動器的驅(qū)動信號;
[0010]增壓驅(qū)動器，由至少一個直線電磁驅(qū)動器組成，該直線電磁驅(qū)動器被設(shè)置成在其失效時處于可被外部自由推動的狀態(tài)；
[0011]其中，所述的直線電磁驅(qū)動器藉由所述驅(qū)動信號驅(qū)動而產(chǎn)生推力，該推力被施加到所述制動主缸的活塞上使其運動而產(chǎn)生所需的制動力，并且:
[0012]在所述直線電磁驅(qū)動器失效時，籍由駕駛者對制動踏板的進一步踩踏而直接使得該直線電磁驅(qū)動器的可動部朝向有利于推動制動主缸的活塞的方向運動。
[0013]進一步的例子中，所述制動踏板與所述直線電磁驅(qū)動器之間形成機械解耦。
[0014]進一步的例子中，所述用于車輛的制動系統(tǒng)更加包含:
[0015]—第一傳遞機構(gòu)，被設(shè)置通過鉸鏈與制動踏板相連接，并且在所述制動踏板被踩踏時該第一傳遞機構(gòu)在制動通路上具有朝向有利于推動制動主缸活塞的方向上的相應(yīng)行程。
[0016]進一步的例子中，所述第一傳遞機構(gòu)包含:
[0017]至少一個通過鉸鏈連接至車輛制動踏板的第一連桿，所述第一連桿與所述直線電磁驅(qū)動器的可動部之間在制動通路上具有一可變化的間隙。
[0018]進一步的例子中，所述用于車輛的制動系統(tǒng)更加包含:
[0019]一第二傳遞機構(gòu)，被設(shè)置位于所述直線電磁驅(qū)動器與所述制動主缸的活塞之間，與所述直線電磁驅(qū)動器的可動部聯(lián)動，響應(yīng)于所述直線電磁驅(qū)動器基于驅(qū)動信號而產(chǎn)生推力，將推力施加到所述制動主缸的活塞上。
[0020]進一步的例子中，所述用于車輛的制動系統(tǒng)更加包含:
[0021]—第一制動感覺反饋結(jié)構(gòu)，被設(shè)置于所述制動通路上，用于提供阻礙所述制動踏板前進的阻抗力并施加到制動踏板上，以向駕駛者給予制動感覺反饋。
[0022]進一步的例子中，所述第一制動感覺反饋機構(gòu)包括至少一個彈性恢復(fù)機構(gòu)或至少一個第二直線電磁驅(qū)動器作為制動感覺反饋結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生阻礙所述制動踏板前進的阻抗力并施加到制動踏板上。
[0023]進一步的例子中，所述第一制動感覺反饋機構(gòu)包括至少一個彈性恢復(fù)機構(gòu)和至少一個第二直線電磁驅(qū)動器，該至少一個彈性恢復(fù)機構(gòu)和至少一個直線電磁驅(qū)動器共同或者單獨提供阻礙所述制動踏板前進的阻抗力以向駕駛者給予制動感覺反饋。
[0024]進一步的例子中，所述增壓驅(qū)動器由至少兩個直線電磁驅(qū)動器構(gòu)成，這些直線電磁驅(qū)動器:
[0025]I)以串聯(lián)方式配置于制動通路中，在被驅(qū)動時以形成用以推動所述制動主缸的活塞運動的推力的合力；或者
[0026]2)以可動部相互分離的方式配置在制動通路中；或者
[0027]3)以固定部相互獨立的方式配置在制動通路中。
[0028]進一步的例子中，所述用于車輛的制動系統(tǒng)更加包含一再生制動系統(tǒng)，被設(shè)置用于通過再生制動使車輛制動；所述用于車輛的制動系統(tǒng)基于所述制動踏板被踩踏時的運動狀態(tài)信息計算所需的制動扭矩并優(yōu)先分配再生制動扭矩以使車輛減速。
[0029]應(yīng)當(dāng)理解，前述構(gòu)思以及在下面更加詳細地描述的額外構(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的發(fā)明主題的一部分。另外，所要求保護的主題的所有組合都被視為本公開的發(fā)明主題的一部分。
[0030]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、實施例和特征。本發(fā)明的其他附加方面例如示例性實施方式的特征和/或有益效果將在下面的描述中顯見，或通過根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的【具體實施方式】的實踐中得知。
【附圖說明】
[0031]附圖不意在按比例繪制。在附圖中，在各個圖中示出的每個相同或近似相同的組成部分可以用相同的標號表示。為了清晰起見，在每個圖中，并非每個組成部分均被標記。現(xiàn)在，將通過例子并參考附圖來描述本發(fā)明的各個方面的實施例，其中:
[0032]圖1是根據(jù)本發(fā)明某些實施例的用于車輛的制動系統(tǒng)的示意圖。
[0033]圖2是根據(jù)本發(fā)明某些實施例的用于車輛的制動系統(tǒng)的示意圖。
[0034]圖3是根據(jù)前述圖1描述的用于車輛的制動系統(tǒng)的一個具體實例示意圖。
[0035]圖4是根據(jù)前述圖1描述的用于車輛的制動系統(tǒng)，在圖3所示實例基礎(chǔ)上增加制動感覺反饋機構(gòu)后的一個具體實例示意圖。
[0036]圖5是根據(jù)前述圖1描述的用于車輛的制動系統(tǒng)的另一個具體實例示意圖。
[0037]圖6是根據(jù)前述圖1描述的用于車輛的制動系統(tǒng)的又一個具體實例示意圖。
[0038]圖7是根據(jù)前述圖2描述的用于車輛的制動系統(tǒng)的一個具體實例示意圖。
[0039]圖8是根據(jù)前述圖1描述的用于車輛的制動系統(tǒng)的又一個具體實例示意圖。
[0040]圖9是根據(jù)前述圖2描述的用于車輛的制動系統(tǒng)的又一個具體實例示意圖。
【具體實施方式】
[0041 ] 為了更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。
[0042]在本公開中參照附圖來描述本發(fā)明的各方面，附圖中示出了許多說明的實施例。本公開的實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)思和實施例，以及下面更加詳細地描述的那些構(gòu)思和實施方式可以以很多方式中任意一種來實施，這是應(yīng)為本發(fā)明所公開的構(gòu)思和實施例并不限于任何實施方式。另外，本發(fā)明公開的一些方面可以單獨使用，或者與本發(fā)明公開的其他方面的任何適當(dāng)組合來使用。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的公開，總體上是提出一種車輛制動的實現(xiàn)，這些車輛例如可以是常規(guī)的內(nèi)燃機驅(qū)動的車輛、燃料電池驅(qū)動的車輛、核電能驅(qū)動的車輛等，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)動力以及至少使用了電動機作為車輛行進驅(qū)動的車輛。在本發(fā)明提出的方案中，