CN210258383U - 一种具有多种工作模式的双卡钳混合双回路制动*** - Google Patents

Abstract

一种具有多种工作模式的双卡钳混合双回路制动***，包括制动踏板、人力缸、电源、制动控制器、第一制动器组，第二制动器组以及与所述制动控制器联接的第一电动缸和第二电动缸；所述第一制动器组包括第一双卡钳制动器和第二双卡钳制动器，所述第一双卡钳制动器和第二双卡钳制动器均包括第一卡钳与第二卡钳；所述第一电动缸通过制动管路分别与第一双卡钳制动器第一卡钳以及第二双卡钳制动器第一卡钳连通形成线控制动回路；所述人力缸通过制动管路与所述第二电动缸、所述第二制动器组连通并通过制动管路与第一双卡钳制动器第二卡钳以及第二双卡钳制动器第二卡钳连通形成混合制动回路；所述制动控制器还联接有用于检测踏板行程信号的踏板位移传感器。

Description

一种具有多种工作模式的双卡钳混合双回路制动***

技术领域

本实用新型属于汽车制动***技术领域，具体来说，是一种包含混合制动回路和线控制动回路的具有多种工作模式的双卡钳混合双回路制动***。

背景技术

近年来，智能汽车受到前所未有的关注和重视。世界汽车主要生产国甚至一些没有汽车工业的国家都把汽车的网联化和智能驾驶作为重要的战略方向加以规划和扶持。按照国际汽车工程师协会的划分，智能驾驶汽车被划分为五级，即驾驶辅助(1级)、部分自动化(2级)、有条件自动化(3级)、高度自动化(4级)和完全自动化 (5级)。就制动***而言，各个级别的智能驾驶都要求汽车具备自主制动功能，即在驾驶员未操控制动控制装置的情况下对全部或部分车轮实施制动。目前能够实施自主制动的装置主要包括电子液压制动(EHB)、电子机械制动(EMB)、电子稳定控制(ESC)的液压控制单元以及各类电液伺服制动***等。

另一方面，电动汽车同样受到各国的广泛关注。2018年全球有多个国家相继发布了禁售燃油车的时间表，例如荷兰和挪威将在2025 年禁售燃油车，印度也将在2030年禁止销售燃油车，而英国和法国也会在2040年全面禁售。中国也将在2035年全面停止销售燃油汽车。比较有可能取代燃油汽车的是电动汽车和燃料电池汽车等新能源汽车。为了增加新能源汽车的续航里程，制动能量回收被普遍采用。然而，现有制动***并不满足制动能量回收的需要，即无法解决制动踏板感觉和制动能量回收之间的矛盾。其原因在于，现有制动***是完全不解耦的。

因此，现有制动***已经不再适应智能汽车和新能源汽车的制动需要，须提出新型制动***以满足其要求。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种具有线控制动、助力制动和人力备份制动等多种工作模式的双卡钳混合双回路制动***，以满足智能汽车的制动需要，同时支持新能源汽车的制动能量回收，即在不影响制动踏板感觉前提下实现制动能量回收最大化。

一种具有多种工作模式的双卡钳混合双回路制动***，包括制动踏板、人力缸、电源、和制动控制器，其特征在于，还包括第一制动器组，第二制动器组，以及与所述制动控制器联接的第一电动缸和第二电动缸；所述第一制动器组包括第一双卡钳制动器和第二双卡钳制动器，所述第一双卡钳制动器和第二双卡钳制动器均包括第一卡钳与第二卡钳；

所述第一电动缸通过制动管路分别与第一双卡钳制动器第一卡钳以及第二双卡钳制动器第一卡钳连通形成线控制动回路；

所述人力缸通过制动管路与所述第二电动缸、所述第二制动器组连通，并通过制动管路与第一双卡钳制动器第二卡钳以及第二双卡钳制动器第二卡钳连通形成混合制动回路；

所述制动控制器还联接有用于检测踏板行程信号的踏板位移传感器。

进一步地，所述第二电动缸包括：

缸体；电机，所述第二电动缸的电机通过推动装置带动活塞滑动；所述第二电动缸的活塞中间开设有通孔，所述推动杆活动穿过所述通孔并与所述通孔的内侧壁之间形成供油液通过的油液通道，所述推动杆在位于所述通孔的两侧分别设置有与所述活塞相配合以开启和关闭所述油液通道的第一配合部与第二配合部；所述第一配合部为向靠近所述第二电动缸的活塞的方向渐缩的第一圆锥面，所述第二配合部为向远离所述第二电动缸的活塞的方向与回位弹性件联接的渐扩的第二圆锥面；所述第二电动缸的活塞在所述通孔两端开口边缘分别设有与所述第一圆锥面相配合的第三圆锥面以及与所述第二圆锥面向配合的第四圆锥面；并且所述第一圆锥面与所述第三圆锥面贴合时，所述第二圆锥面与所述第四圆锥面相间隔设置；所述第二圆锥面与所述第四圆锥面贴合时，所述第一圆锥面与所述第三圆锥面相间隔设置；

所述推动杆穿过所述通孔的端部与所述第二电动缸的缸体之间设置有回位弹性件；所述第二电动缸的缸体在所述活塞的两侧分别开设所述进油口和出油口。

进一步地，所述推动杆在所述第一锥面和所述第二锥面之间设有环形底面，所述环形底面的直径小于所述通孔的内径。

进一步地，所述推动装置为滚珠丝杆副,所述滚珠丝杆副包括由所述第二电动缸的电机驱动的螺母及与所述螺母配合的所述推动杆。

进一步地，所述第一电动缸包括：

壳体；缸体，其与壳体固定连接；

电机，所述第一电动缸的电机固定在所述第一电动缸的壳体上并与设置在所述第一电动缸壳体内的滚珠丝杆副连接，所述滚珠丝杆副包括由所述第一电动缸的电机驱动的滚丝螺母及与所述滚丝螺母配合的丝杆；所述丝杆与设置在所述第一电动缸的缸体内的活塞固定联接，所述活塞与所述第一电动缸的缸体的内壁之间设置有回位弹性件，所述第一电动缸的缸体开设有电动缸补偿孔、电动缸供液孔和电动缸排液孔；

所述第一电动缸的活塞上安装有皮碗，当所述回位弹性件处于预压状态时，所述皮碗位于所述电动缸补偿孔和所述电动缸供液孔之间。

进一步地，所述第一电动缸的壳体的内部为圆柱形中空结构，其内部包括相连通且直径依次增大的第一圆柱形空腔、第二圆柱形空腔以及第三圆柱形空腔，所述第一圆柱形空腔与第二圆柱形空腔之间设置有隔断面，所述隔断面上开设有供所述丝杆穿过的通孔；所述第二圆柱形空腔与所述第三圆柱形空腔之间形成轴肩，所述滚丝螺母可转动地设置于所述第三圆柱空腔内，且所述滚丝螺母的一端通过轴承固定在所述轴肩上；所述第一电动缸的壳体靠近所述活塞的一端沿轴向向外延伸形成凸台，所述凸台与所述第一电动缸缸体的开口密封配合并固定连接。

进一步地，所述丝杆设有导向槽，固定在所述壳体中的导向销一端***所述导向槽内。

进一步地，所述人力缸包括：

端盖，所述人力缸的端盖内设有齿条，所述齿条通过固定在其上的推杆与制动踏板联接，所述齿条具有锯齿与传感器齿轮啮合，所述踏板行程传感器用于检测所述传感器齿轮的转动，所述齿条与所述人力缸缸体之间设置有回位弹性件；

人力缸缸体，所述人力缸缸体内包括相联接的前活塞与后活塞，所述后活塞与所述齿条之间设置有一段空行程；所述前活塞上设置有前皮碗，在弹性件的预压力下，所述前皮碗位于供液孔与补偿孔之间，所述人力缸缸体上设置有所述排液孔。

进一步地，所述后活塞朝向所述齿条的一侧开设有插孔，所述齿条上具有与所述插孔相插接配合的抵顶部；所述齿条在所述人力缸的脚感弹簧的预压力作用下，所述抵顶部的端面与所述插孔的底面之间存在所述空行程。

进一步地，所述第一双卡钳制动器为左前车轮制动器，所述第二双卡钳制动器为右前车轮制动器；第二制动组包括第三卡钳制动器和第四卡钳制动器，分别作为右后车轮制动器和左后车轮制动器。

本实用新型采用所述具有多种工作模式的双卡钳混合双回路制动***，当汽车制动时，在正常工作的情况下能够实现线控制动模式，并且只要所述空行程未完全消除，踏板力就不会传到活塞组件，即制动踏板与人力缸以及各卡钳制动器处于解耦状态，通过所述空行程，可以实现在不影响制动踏板感觉的前提下实现制动能量回收最大化；在需要较大制动力时启动助力制动模式，当其中一个制动回路失效时能启动失效防护制动模式以及当制动控制器失效时设置有失效备份人力制动模式用以应急，所述具有多种工作模式的双卡钳混合双回路制动***制动响应快、制动踏板感觉和制动方向稳定性好、地面附着利用率高；***结构简单、成本低；可靠性高、失效防护能力强。

附图说明

图1为具有多种工作模式的双卡钳混合双回路制动***结构示意图；

图2为混合双回路制动***的人力缸及其操纵装置结构示意图；

图3为混合双回路制动***的第一电动缸结构示意图；

图4为混合双回路制动***的第二电动缸结构示意图；

图5为图4中A处放大图。

图6为双卡钳制动器结构示意图。

图中标记说明如下：

1-制动踏板；2-支撑销；3-制动灯开关；4-人力缸；401-推杆； 402-锁紧螺母；403-齿条；404-端盖；405-齿轮；406-脚感弹簧；407- 限位销；408-后活塞；409-后皮碗；410-人力缸缸体；411-供液孔； 412-补偿孔；413-活塞复位弹性件；414-前活塞；415-前皮碗；416-排液孔；417-储液罐；抵顶部418；插孔419；S-空行程；5-第一电动缸；501-电机；502-联轴器；503-滚丝螺母；504-轴承；505-挡圈； 506-钢球；507-丝杆；508-壳体；509-O形圈；510-导向销；511-密封圈；512-第一电动缸活塞；513-皮碗；514-螺栓；515-电动缸储液罐；516-回位弹簧；517-缸体；6-电源；7-制动控制器；8-第二电动缸；801-电动机；802-联轴器；803-挡圈；804-螺母；805-轴承；806- 推动杆；807-O形圈；808-进油口；809-进油腔；810-导向销；811- 密封圈；812-皮碗；813-活塞；814-出油口；815-回位弹性件；816- 出油腔；817-第二电动缸缸体；818-壳体；V1-第一配合部；V2-第二配合部；V3-第三圆锥面；V4-第四圆锥面；V5-环形底面；10-第一双卡钳制动器；9-踏板行程传感器；11-第二双卡钳制动器；12-第三卡钳制动器；13-第四卡钳制动器；A-低压腔；B-电动缸供液孔；C-电动缸补偿孔；D-高压腔；E-电动缸排液孔；10a-第一双卡钳制动器第一卡钳；10b-第一双卡钳制动器第二卡钳；11a-第二双卡钳制动器第一卡钳；11b-第二双卡钳制动器第二卡钳；12a-第三卡钳制动器第一卡钳；13a-第四卡钳制动器第一卡钳；a-第一卡钳；b-第二卡钳；c- 刹车盘。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型具有多种工作模式的双卡钳混合双回路制动***，一种具有多种工作模式的双卡钳混合双回路制动***，包括制动踏板1、电源6、制动控制器7和双卡钳制动器组，其特征在于，还包括人力缸4，与所述制动控制器7联接的第一电动缸5和第二电动缸8；

所述双卡钳制动器组包括第一双卡钳制动器10、第二双卡钳制动器11、第三卡钳制动器12以及第四卡钳制动器13，所述第一双卡钳制动器10和第二双卡钳制动器11均包括第一卡钳a与第二卡钳b；

所述第一电动缸5与第一双卡钳制动器第一卡钳10a以及第二双卡钳制动器第一卡钳11a连通形成线控制动回路；

所述人力缸4与第一双卡钳制动器第二卡钳10b、第二双卡钳制动器第二卡钳11b、所述第二电动缸8、所述第三卡钳制动器12以及所述第四卡钳制动器13连通形成混合制动回路；

所述制动控制器7还联接有有用于检测踏板行程信号的踏板位移传感器9。

所述第一双卡钳制动器11和第二双卡钳制动器12均包括第一卡钳a、第二卡钳b以及刹车盘c。所述第三卡钳制动器13和第四卡钳制动器14均包括卡钳与刹车盘。在本实施例中，第一双卡钳制动器 11为左前双卡钳制动器，第二双卡钳制动器12为右前双卡钳制动器，第三卡钳制动器13为右后卡钳制动器，第四卡钳制动器14为左后卡钳制动器。

在其它实施例中，还有其他组合方式，如：所述第一双卡钳制动器11为左后双卡钳制动器，所述第二双卡钳制动器12为右后双卡钳制动器，第三卡钳制动器13为左前卡钳制动器，第四卡钳制动器14 为右前卡钳制动器；再如：所述第一双卡钳制动器11为左后双卡钳制动器、所述第二双卡钳制动器12为左前双卡钳制动器，第三卡钳制动器13为右前卡钳制动器，第四卡钳制动器14为右后卡钳制动器，本实施例仅选择最佳组合方式。

如图2所示的人力缸4包括推杆401、齿条403、锁紧螺母402、端盖404、传感器齿轮405、脚感弹簧406、限位销407、后活塞408、后皮碗409、人力缸缸体410、供液孔411、补偿孔412、活塞复位弹性件413、前活塞414、前皮碗415、排液孔416和储液罐417；其中，后活塞408前端较细部分设置有外螺纹，拧入前活塞414的中心螺纹孔之后组成活塞组件并设置在人力缸缸体410内孔中；后活塞408右端面开有一个插孔419，齿条403在脚感弹簧406的预压力作用下，紧靠在端盖404上，齿条403上具有与插孔419相插接配合的圆柱形抵顶部418，其与后活塞408的插孔419中存有一段空行程S，所述插孔419为圆柱孔，所述圆柱孔的底面为内凹的球面状，所述抵顶部 418为圆柱，其端面为凸出的球面状。

前活塞414与缸体410前端面间设置有活塞复位弹性件413；人力缸缸体的缸壁沿径向开有补偿孔412、供液孔411和排液孔416；后活塞408中段外圆和前活塞414外圆中部环槽分别设置有后皮碗 409和前皮碗414，在活塞复位弹性件413预压力作用下后活塞408 的一端面压靠于通过紧配合安装在缸体410径向孔中的限位销407 上，并使得前皮碗415轴向位于补偿孔412和供液孔411之间；齿条 403位于端盖404的中心孔中，其侧面开齿与同样支承于端盖404内的齿轮405啮合；齿轮405绕自身轴线的转动经踏板行程传感器3输出转角信号；排液孔416将人力缸4工作腔通过制动管路与第一电动缸5连通。

所述第一电动缸5包括电机501、联轴器502、滚丝螺母503、丝杆507、钢球506、轴承504、挡圈505、第一电动缸壳体508、O 形圈509、导向销510、密封圈511、第一电动缸活塞512、螺栓514、缸体517、回位弹簧516、皮碗513、电动缸储液罐515。

所述第一电动缸壳体508的内部为圆柱形中空结构，包括内径依次增大的第一圆柱面、第二圆柱面和第三圆柱面；所述第一圆柱面与第二圆柱面之间的内壁沿径向向内延伸形成带中心孔的隔断，所述第三圆柱面紧邻第二圆柱面处形成轴肩，所述挡圈505安装在所述第三圆柱面上；所述第一电动缸壳体508靠近第一电动缸活塞512的一端沿轴向向外延伸形成凸台；所述第一电动缸缸体517的缸壁沿径向分别开有电动缸补偿孔C、电动缸供液孔B和电动缸排液孔E。

所述第一电动缸5的电机501与滚丝螺母503通过联轴器502联接；由滚珠螺母503、丝杆507和钢球506构成的滚珠丝杆副由一对轴承504支承在壳体508内；第一电动缸5的缸体517与壳体508采用螺栓(图中未示出)联接，紧固后密封圈511被压紧在接合面处起密封作用；固定在第一电动缸5的壳体508孔中的导向销510一端***丝杆507的导向槽内，使得丝杆507只能沿轴向平动而不能绕轴向转动；通过螺栓514与丝杆507固定联接的第一电动缸活塞512位于第一电动缸缸体517内，在回位弹簧516预压力作用下丝杆507导向槽靠近第一电动缸活塞512一端压靠在导向销510上，该限位使得安装在第一电动缸活塞512外圆中部环槽中的皮碗513轴向位于电动缸补偿孔C和电动缸供液孔B之间；回位弹簧516所在的电动缸工作腔为电动缸高压腔D，而第一电动缸活塞512的另一侧电动缸工作腔为电动缸低压腔A；未踩下踏板时电动缸补偿孔C连通电动缸高压腔D 和电动缸储液罐515，而电动缸供液孔B连通电动缸低压腔A与电动缸储液罐515；电动缸排液孔E将电动缸高压腔D通过制动管路与两个前轮制动器的轮缸连通；挡圈505用于轴承504轴向定位并限制滚丝螺母503的轴向移动；O形圈安装在壳体508隔断处的内环槽中起密封作用。

所示第二电动缸结构图中，壳体818的内部为圆柱形中空结构，包括内径依次增大的第一圆柱面、第二圆柱面和第三圆柱面，第一圆柱面上有一径向的进油口808，第一圆柱面与第二圆柱面之间的内壁沿径向向内延伸形成第一凸台，第三圆柱面紧邻第二圆柱面处形成轴肩，挡圈803安装在所述第三圆柱面上；所述第二电动缸壳体818外侧靠近左端面处沿径向向外形成第二凸台；第二电动缸8的电动机 801安装在第二电动缸壳体818的右端面，其输出轴通过联轴节802 与螺母804联接；由螺母804和推动杆806等组成的滚珠丝杆总成通过两个轴承805支承在壳体上，并通过壳体内孔的轴肩和挡圈803轴向定位；推动杆806上设有导向槽，由导向销810限制其转动，所以该滚珠丝杆总成的工作模式为螺母804转动、推动杆806平动；所述推动杆在位于所述通孔的两侧分别设置有与所述活塞相配合以开启和关闭所述油液通道的第一配合部V4与第二配合部V2；所述第一配合部为向靠近所述第二电动缸8的活塞813的方向渐缩的第一圆锥面，所述第二配合部V2为向远离所述第二电动缸8的活塞813的方向与回位弹性件联接的渐扩的第二圆锥面；所述第二电动缸的活塞在所述通孔两端开口边缘分别设有与所述第一圆锥面相配合的第三圆锥面V3以及与所述第二圆锥面向配合的第四圆锥面V4；并且所述第一圆锥面与所述第三圆锥面V3贴合时，所述第二圆锥面与所述第四圆锥面V4相间隔设置；所述第二圆锥面与所述第四圆锥面V4贴合时，所述第一圆锥面与所述第三圆锥面V3相间隔设置。

第二电动缸第二电动缸缸体817为右端开口的中空柱体，其右端面与所述第二凸台密封连接，在第二电动缸第二电动缸缸体817下部靠近左端面处设置有出油口814；具有单向密封作用的皮碗812安装于活塞813外圆周的环形槽中，且与活塞813支承在第二电动缸缸体 817内孔中并可轴向滑动；活塞813的左端面与第二电动缸缸体817 的内部形成出油腔816，回位弹簧件815的预压力作用于推动杆806 一端，并使第二配合部V2与第四圆锥面V4闭合、活塞813压靠在壳体818的端面上；活塞813的右端面与壳体818的第一圆柱面、第一凸台的右端面和推动杆806的外表面之间形成进油腔809。

人力缸4的前腔设有排液孔416，优选地它将人力缸4前腔通过制动管路与两个后轮制动器的轮缸连通；第一电动缸5的电机501和第二电动缸8的电动机801分别与制动控制器7采用导线连接；制动控制器7还与制动灯开关3和制动踏板行程传感器9通过导线连接；制动踏板行程传感器9安装在人力缸4的齿轮405上，用来获取制动踏板1的行程信号。

本实用新型为具有多种工作模式的双卡钳混合双回路制动***并且提供了制动控制方法，其制动模式包括线控制动、助力制动、失效防护制动和失效人力备份制动等。以下对这些制动模式下的具体制动控制方法和工作过程进行说明。

1.线控制动模式下的制动控制方法和工作过程

如图2所示，制动踏板1的行程较小时，***工作于线控制动模式。在踩下制动踏板1的开始阶段，抵顶部418与插孔419中存有一段空行程S。只要空行程S未完全消除，踏板力就不会传到活塞组件，即制动踏板1与人力缸4以及各车轮制动器处于解耦状态。在小踏板行程的线控制动模式下，车轮制动器10、11、12和13所需的制动力通常由第一电动缸5和第二电动缸8提供。其具体工作过程为：人力制动回路为制动控制器7接收到踏板行程传感器9的信号后计算所需的制动力及第二电动缸8的电动机801的目标电流，并向电动机801 发送指令使它转动并输出转矩，经联轴器802带动滚珠丝杆副使推动杆806向左平移；推动杆806之推力克服回位弹性件815预压力之后使第一圆锥面与第三圆锥面V3贴合、第二圆锥面与第四圆锥面V4相间隔，推动杆806连同活塞813一起沿轴向移动使得第二电动缸8之出油腔816体积减小，进而输出压力经出油口814和制动管路至制动器组的轮缸入口；与此同时，进油腔809体积增大，所需要的制动液由储液罐417经补偿孔412、人力缸4之前腔、排液孔416、制动管路和进油口808补充至进油腔809；线控制动回路为制动控制器7接收到踏板行程传感器9的信号后计算所需的制动力及第一电动缸5的电机501的目标电流，并向电机501发送指令使它转动并输出转矩，驱动滚珠丝杆副推动第一电动缸活塞512运动；当随第一电动缸活塞512一同运动的皮碗513将电动缸补偿孔C完全覆盖住之后高压腔D 建立起压力，该压力经电动缸排液孔E和制动管路传至卡钳制动器组。

若制动踏板1完全松开，则制动解除，此时踏板行程传感器9测得的踏板行程为零，制动控制器7据此令电动机801停止工作，丝杠 806在回位弹性件815作用下连同活塞813反向移动回到初始位置，第二圆锥面与所述第四圆锥面V4贴合，所述第一圆锥面与所述第三圆锥面V3相间隔，轮缸的制动解除，进油腔809中多余的制动液回到储液罐417；制动控制器7据此令电机501停止工作，丝杆507停止施加轴向力于第一电动缸活塞512；第一电动缸活塞512和丝杆507 在回位弹簧516作用下回到初始位置，滚丝螺母503、联轴器502以及电机501的转子在丝杆507驱动下旋转并且也回到初始位置；各双卡钳制动器组经制动管路和排液孔E与高压腔D连通、高压腔D与储液罐315经补偿孔C连通，从而卡钳制器组动解除制动。

2.助力制动模式下的制动控制方法和工作过程

当制动踏板行程增大到使图2中的空行程S消除并进一步加大制动踏板行程，踏板力可直接传到人力缸4的活塞组件上并使得人力缸 4有压力输出，***工作于混合制动模式。其具体工作过程为：空行程S消除后，S＝0，制动踏板力经支承销2、推杆401和齿条403作用于活塞组件并使之前移，前活塞414前移带动皮碗415也前移，皮碗覆盖住补偿孔412后排液孔416输出压力，该压力经制动管路和电动缸的进油口808传至进油腔809，并作用于活塞813；第二电动缸 8开始助力制动，第二圆锥面与所述第四圆锥面V4贴合，所述第一圆锥面与所述第三圆锥面V3相间隔；制动控制器7根据踏板行程信号和事先设定的助力特性曲线计算出电动机801的目标电流并驱动电动机801工作，经联轴器802带动滚珠丝杆副施加推力于推动杆 806，克服回位弹性件815预压力之后使第二圆锥面与所述第四圆锥面V4间隔，所述第一圆锥面与所述第三圆锥面V3贴合；第一圆锥面与第三圆锥面V3贴合后，电机传至丝杠806的推力将作用于活塞813；此时，作用于活塞813上的力既包括经人力缸4和制动管路传至进油腔809的踏板力，又包括经联轴器802、滚丝螺母804传至推动杆806 的电机力，在踏板力和电机转矩的共同作用下活塞813沿轴向移动，其出油腔816体积减小，产生的压力经制动管路输出至相应卡钳制动器组，从而实现后轮人力制动；在驾驶员踩下制动踏板1对后轮施加人力制动的同时，向前移动的齿条401带动与其啮合的齿轮403转动，踏板行程传感器9测得反映踏板行程的齿轮403转角的信号被制动控制器7接收。制动控制器7接收到该转角信号后换算成踏板行程，然后根据该踏板行程和人力制动回路PV特性(即反映制动踏板行程与人力制动回路制动压力关系的特性曲线)计算出后轮制动力；进一步地，根据理想的制动力分配曲线(即使得前、后轮同时制动抱死的前、后轮制动力关系曲线)和计算出的后轮制动力计算出前轮目标制动力并将其换算为电机501的目标转矩和目标电流；制动控制器7驱动电机501工作，并带动滚珠丝杆副推动第一电动缸活塞512运动；当随第一电动缸活塞512一同运动的皮碗513将电动缸补偿孔C完全覆盖住之后高压腔D建立起压力，该压力经电动缸排液孔E和制动管路传至左前制动器10和右前制动器11的轮缸，从而两前轮制动器产生制动力矩实现前轮线控制动。若助力制动模式下制动踏板1松开得足够多而导致图2中的空行程S>0，则***由助力制动模式切换为线控制动模式。

3.失效防护制动模式下的制动控制方法和工作过程

当一个制动回路出现故障时，***工作于失效防护制动模式。当制动控制器7检测到***出现一个制动回路失效时，可以通过对未失效制动回路的电机施加比***正常工作时更大的目标转矩以实施失效防护制动；此时，制动控制器7根据踏板行程传感器信号或来自其它电控***的制动请求首先计算目标助力或目标制动力，再控制未失效制动回路的电动缸输出转矩，从而实现失效防护制动。在确定失效防护制动模式下各卡钳制动器组的目标助力或目标制动力时，不应超出相应电机的最大转矩，或根据具体的实施例并参照相关法规要求确定。

4.失效备份人力制动模式

若制动***因任何故障导致其电控制动功能完全丧失，即两个制动回路都无法依靠第一电动缸5和第二电动缸8的电机工作产生有效制动作用，则可以实施人力备份制动。失效人力备份制动模式下，若驾驶员踩下制动踏板1，踏板力经由支承销2、推杆401和齿条403 推动人力缸4的活塞组件，人力缸4建立起的制动压力经制动管路传至第二电动缸8的进油腔809。因电动机801未工作，在回位弹簧预压力作用下第二圆锥面与第四圆锥面V4贴合，因此电动缸的进油腔 809和出油腔816处于制动液隔离状态；此时，电动缸活塞813在其进油腔809中来自人力缸4的压力作用下移动，其出油腔816产生的压力经制动管路输出至相应的双卡钳制动器组，从而施加人力备份制动。

Claims (10)

1.一种具有多种工作模式的双卡钳混合双回路制动***，包括制动踏板(1)、人力缸(4)、电源(6)、和制动控制器(7)，其特征在于，还包括第一制动器组，第二制动器组，以及与所述制动控制器(7)联接的第一电动缸(5)和第二电动缸(8)；所述第一制动器组包括第一双卡钳制动器(10)和第二双卡钳制动器(11)，所述第一双卡钳制动器(10)和第二双卡钳制动器(11)均包括第一卡钳与第二卡钳；

所述第一电动缸(5)通过制动管路分别与第一双卡钳制动器第一卡钳(10a)以及第二双卡钳制动器第一卡钳(11a)连通形成线控制动回路；

所述人力缸(4)通过制动管路与所述第二电动缸(8)、所述第二制动器组连通，并通过制动管路与第一双卡钳制动器第二卡钳(10b)以及第二双卡钳制动器第二卡钳(11b)连通形成混合制动回路；

所述制动控制器(7)还联接有用于检测踏板行程信号的踏板行程传感器(9)。

2.如权利要求1所述的一种具有多种工作模式的双卡钳混合双回路制动***，其特征在于，所述第二电动缸(8)包括：

第二电动缸缸体(817)；电动机(801)，所述第二电动缸(8)的电动机(801)通过推动装置带动活塞(813)滑动；所述第二电动缸(8)的活塞(813)中间开设有通孔，所述推动装置包括由所述电动机(801)驱动的推动杆(806)，所述推动杆(806)活动穿过所述通孔并与所述通孔的内侧壁之间形成供油液通过的油液通道，所述推动杆(806)在位于所述通孔的两侧分别设置有与所述活塞(813)相配合以开启和关闭所述油液通道的第一配合部(V1)与第二配合部(V2)；所述第一配合部(V1)为向靠近所述第二电动缸(8)的活塞(813)的方向渐缩的第一圆锥面，所述第二配合部(V2)为向远离所述第二电动缸(8)的活塞(813)的方向渐扩的第二圆锥面；所述第二电动缸(8)的活塞(813)在所述通孔两端开口边缘分别设有与所述第一圆锥面相配合的第三圆锥面(V3)以及与所述第二圆锥面向配合的第四圆锥面(V4)；并且所述第一圆锥面与所述第三圆锥面(V3)贴合时，所述第二圆锥面与所述第四圆锥面(V4)相间隔设置；所述第二圆锥面与所述第四圆锥面(V4)贴合时，所述第一圆锥面与所述第三圆锥面(V3)相间隔设置；

所述推动杆(806)穿过所述通孔的端部与所述第二电动缸(8)的第二电动缸缸体(817)之间设置有回位弹性件(815)；

所述第二电动缸的第二电动缸缸体(817)在所述活塞(813)的两侧分别开设进油口(808)和出油口(814)。

3.如权利要求2所述的一种具有多种工作模式的双卡钳混合双回路制动***，其特征在于，所述推动杆(806)在所述第一圆锥面和所述第二圆锥面之间设有环形底面(V5)，所述环形底面(V5)的直径小于所述通孔的内径。

4.如权利要求3所述的一种具有多种工作模式的双卡钳混合双回路制动***，其特征在于，所述推动装置为滚珠丝杆副,所述滚珠丝杆副包括由所述第二电动缸(8)的电动机(801)驱动的螺母(804)及与所述螺母(804)配合的所述推动杆(806)。

5.如权利要求1所述的一种具有多种工作模式的双卡钳混合双回路制动***，其特征在于，所述第一电动缸(5)包括：

壳体(508)；缸体(517)，其与壳体(508)固定连接；

电机(501)，所述第一电动缸(5)的电机(501)固定在所述第一电动缸(5)的壳体(508)上并与设置在所述第一电动缸壳体(508)内的滚珠丝杆副连接，所述滚珠丝杆副包括由所述第一电动缸(5)的电机(501)驱动的滚丝螺母(503)及与所述滚丝螺母(503)配合的丝杆(507)；所述丝杆(507)与设置在所述第一电动缸(5)的缸体(517)内的第一电动缸活塞(512)固定联接，所述第一电动缸活塞(512)与所述第一电动缸(5)的缸体(517)的内壁之间设置有回位弹性件，所述第一电动缸(5)的缸体(517)开设有电动缸补偿孔(C)、电动缸供液孔(B)和电动缸排液孔(E)；

所述第一电动缸(5)的第一电动缸活塞(512)上安装有皮碗(513)，当所述回位弹性件处于预压状态时，所述皮碗位于所述电动缸补偿孔(C)和所述电动缸供液孔(B)之间。

6.如权利要求5所述的一种具有多种工作模式的双卡钳混合双回路制动***，其特征在于，所述第一电动缸(5)的壳体(508)的内部为圆柱形中空结构，其内部包括相连通且直径依次增大的第一圆柱形空腔、第二圆柱形空腔以及第三圆柱形空腔，所述第一圆柱形空腔与第二圆柱形空腔之间设置有隔断面，所述隔断面上开设有供所述丝杆(507)穿过的通孔；所述第二圆柱形空腔与所述第三圆柱形空腔之间形成轴肩，所述滚丝螺母(503)可转动地设置于所述第三圆柱空腔内，且所述滚丝螺母(503)的一端通过轴承(504)固定在所述轴肩上；所述第一电动缸(5)的壳体(508)靠近所述第一电动缸活塞(512)的一端沿轴向向外延伸形成凸台，所述凸台与所述第一电动缸缸体(517)的开口密封配合并固定连接。

7.如权利要求5所述的一种具有多种工作模式的双卡钳混合双回路制动***，其特征在于，所述丝杆(507)设有导向槽，固定在所述壳体(508)中的导向销(510)一端***所述导向槽内。

8.如权利要求1所述的一种具有多种工作模式的双卡钳混合双回路制动***，其特征在于，所述人力缸(4)包括：

端盖(404)，所述人力缸(4)的端盖(404)内设有齿条(403)，所述齿条(403)通过固定在其上的推杆(401)与制动踏板(1)联接，所述齿条(403)具有锯齿与传感器齿轮(405)啮合，所述踏板行程传感器(9)用于检测所述传感器齿轮(405)的转动，所述齿条(403)与人力缸缸体(410)之间设置有脚感弹簧(406)；

所述人力缸缸体(410)内包括相联接的前活塞(414)与后活塞(408)，所述前活塞(414)与所述人力缸缸体(410)之间设置有活塞复位弹性件(413)，所述后活塞(408)与所述齿条(403)之间设置有一段空行程(S)；所述前活塞(414)上设置有前皮碗(415)，在所述活塞复位弹性件(413)的预压力下，所述前皮碗(415)位于供液孔(411)与补偿孔(412)之间，所述人力缸缸体(410)上设置有排液孔(416)。

9.如权利要求8所述的一种具有多种工作模式的双卡钳混合双回路制动***，其特征在于，所述后活塞(408)朝向所述齿条(403)的一侧开设有插孔(419)，所述齿条(403)上具有与所述插孔相插接配合的抵顶部(418)；所述齿条(403)在所述人力缸(4)的脚感弹簧(406)的预压力作用下，所述抵顶部(418)的端面与所述插孔(419)的底面之间存在所述空行程(S)。

10.如权利要求1至9任意一项所述的一种具有多种工作模式的双卡钳混合双回路制动***，其特征在于，所述第一双卡钳制动器(10)为左前车轮制动器，所述第二双卡钳制动器(11)为右前车轮制动器；第二制动组包括第三卡钳制动器(12)和第四卡钳制动器(13)，分别作为右后车轮制动器和左后车轮制动器。

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