[发明专利]用于车辆的制动方法与制动系统

说明书

技术领域

本发明的各个方面涉及在车辆的制动，尤其是具有线控制动系统的车辆、混合动力车辆、具有再生制动系统的车辆中使用的制动系统以及适于车辆的制动方法。

背景技术

在现有的车辆制动系统中，通常包括了由制动踏板、力传递元件、增压驱动元件、制动主缸、轮缸(在必要时)、车轮制动执行器件(诸如制动盘、制动卡钳)所构成的制动系统，作为车轮执行器的卡钳借助于所属的制动管路与制动主缸连接。制动主缸与制动踏板耦合，通过力传递元件。制动踏板被设置用于接收驾驶者的操作以产生制动需求，通过力传递元件传递至制动主缸的活塞上，推动其运动。增压驱动元件设置在制动主缸与制动踏板之间，并使用压缩空气、低压或电液形式的外部能量来增强由驾驶者施加到制动踏板上的制动力。

在先前的实践中，前述任一形式的增压驱动元件，已经被使用，诸如真空助力器、低压泵/高压泵、电液驱动器等，这些实施的例子在诸如BOSCH、日产、TOYOYA等公司所设计制造的车辆已经投入使用或者正在改进使用。

显然，通过现有技术的实践可知，这些方式的增压驱动元件以及具有这些元件的制动系统中，系统的气压、液压调控将变得复杂起来，而且对整个制动系统的真空度、油压要求均较高，系统的可靠性受到了影响。一直希望一种改进的或者综合的方案，以简化制动系统的设计，或者提高整个系统的可靠性。

为此，现有技术中提出了一种基于直线电机的电液混合制动系统，例如第2006100354730号中国专利提出的电液制动系统,包括制动踏板、与制动踏板相连的第一制动主缸,其特征在于:还包括电机、推杆、第二制动主缸、ECU控制单元，所述电机通过控制推杆与第二制动主缸相连，ECU控制单元接收制动踏板的制动信号，控制电机动作。该技术方案采用直线电机驱动制动主缸活塞运动以达到制动的目的,保留了传统真空助力液压制动系统,取消真空助力器,将双缸制动主缸改为单缸,可用于现代纯电动汽车上,减轻了人力疲劳。但该技术方案所公开的电液制动系统，存在严重的缺陷：当直线电机失效时(诸如电机自身故障和/或驱动信号异常等)，第二制动主缸将无法被驱动，以致发生严重的后果，当电磁阀失效和或直线电机失效时，将使得车辆处于无法制动的状态或者制动无法恢复的状态。而且第一制动主缸和第二制动主缸分别由两套液压回路组成，两套液压回路由众多电磁阀进行协调控制，机构复杂，体积大，可靠性低，能耗大，成本高。

又如，第2014100087289号中国专利申请提出的一种机械电子液压制动系统，包括：制动踏板；用于获取制动踏板踩下时的速率和位移的传感器；制动主缸，其经由轮缸液压力控制阀与四个轮缸相连；电控直线驱动模块，其与所述制动主缸直接连接并根据来自所述传感器的信号驱动制动主缸的活塞进行直线运动；踏板力模拟模块，其利用电机和相应的传动机构提供驾驶员以制动感觉。包括串行连接的两个直线电机，其中一个电机的轴与制动踏板连接，而另一电机的轴则与前一电机的壳体相连，同时，这一电机轴直接推动主缸建压，而其壳体则与车身固联。该公开的技术方案中，一方面其自身提出的电控直线驱动模块、踏板力模拟直线运动机构以及串行连接的两个直线电机、其自身的位置、连接关系以及功能不清楚而致难以得知明确的方案，而且根据其所公开的内容，通过设置两个电机，靠近制动踏板的电机用于提供踏板力模拟，通用一个包括丝杠螺母和滚珠丝杠的踏板力模拟直线运动机构将电机转动变换为直线运动，作用到踏板上；另一个电机通过滚珠丝杠减速机构将电机的驱动力传递到制动活塞上。同样存在致命性的可靠性和安全问题：当用于提供踏板力模拟的电机失效时，由于采用的是丝杠螺母和滚珠丝杠进行运动车传递，因此将无法使该电机进行任何操作，导致卡死，此时如果是在制动过程中，将是致命的；如果是在制动结束后卡死，则车辆将一直在保持在某种状态，导致车辆制动踏板无法恢复正常操作。而且，在该方案中，增压电机的设计同样存在与反馈电机类似的弊端，即增压电机失效将导致无法实施正常制动，或者制动状态无法解除。

发明内容

本发明第一方面的目的在于提供一种用于车辆的制动方法，包括在车辆的制动通路上设置一作为车辆制动的增压驱动器的直线电磁驱动器，并且使得该直线电磁驱动器在失效时处于可被外部自由推动的状态；

在车辆制动时，响应于驾驶者对车辆制动踏板/制动拉杆的操作而由该直线电磁驱动器产生推力，推动车辆制动主缸的活塞运动从而产生所需的制动力。

进一步地，当前述直线电磁驱动器失效时，通过驾驶者对制动踏板/制动拉杆的操作直接推动该直线电磁驱动器的可动部运动，从而推动车辆制动主缸的活塞运动。