车辆及其制动系统和方法与流程

本发明涉及车辆领域，具体而言，涉及一种车辆及其制动系统和方法。

背景技术：

1、汽车通过制动系统完成车辆的速度减缓或停止，制动系统的性能可以直接影响车辆的行车安全和驾驶舒适性。

2、车辆制动系统的设计可以如下技术方案：第一种技术方案通过液压系统将制动力传递到制动器上，液压制动方式具有制动效率高、维护便利的优点，但液压系统构造复杂、功能冗余、且布置困难。第二种技术方案是利用电子制动的方式，通过电子传感器和控制单元来实现制动力的调节和控制，降低了系统复杂度，但是制动踏板和制动盘的液压管路连接被完全取消，一旦车辆发生电气故障，将完全丧失制动能力，存在安全隐患。

3、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种车辆及其制动系统和方法，以至少解决相关技术中的车辆制动系统的复杂度较高，且安全性较差的技术问题。

2、根据本发明实施例的一个方面，提供了一种车辆制动系统，包括：机械液压系统，至少包括：制动踏板，机械液压系统用于将制动踏板的机械力转换为车辆的多个车轮的液压制动力；电子控制系统，用于基于车辆的制动状态，生成多个车轮的电子制动力；多个车轮制动器，分别设置在车辆的车轮上，至少包括：制动盘、液压制动装置和电子制动装置，液压制动装置与机械液压系统联通，电子制动装置与电子控制系统连接，液压制动装置与电子制动装置嵌套设置，液压制动装置用于将液压制动力转换为制动盘的压紧力，电子制动装置用于将电子制动力转换为制动盘的压紧力。

3、可选地，液压制动装置包括：轮缸、轮缸活塞和压盘，轮缸与机械液压系统联通，轮缸活塞布置在轮缸中，轮缸活塞与压盘固定连接，压盘与制动盘相对设置，轮缸活塞用于在液压制动力的作用下在轮缸内移动，带动压盘压紧制动盘。

4、可选地，电子制动装置包括：轮缸弹簧、回油活塞、制动电机、传动带和丝杠，回油活塞嵌套布置在轮缸活塞中，轮缸活塞通过轮缸弹簧与回油活塞相连，制动电机通过传动带和丝杠与回油活塞连接，制动电机用于基于电子制动力驱动回油活塞压紧轮缸弹簧，带动压盘压紧制动盘。

5、可选地，电子控制系统包括：制动主控制器和多个制动电机控制器，制动主控制器与制动踏板的行程传感器和多个车轮制动器的压力传感器连接，多个制动电机控制器分别与电子制动装置连接，制动主控制器用于基于行程传感器输出的行程信号和压力传感器输出的压力信号，生成制动控制指令，多个制动电机控制器用于基于制动控制指令输出电子制动力至电子制动装置。

6、可选地，制动主控制器包括：电子助力制动模块和电子稳定性控制模块，电子助力制动模块与行程传感器和压力传感器连接，电子稳定性控制模块与外部控制器和电子助力制动模块连接，电子助力制动模块用于基于行程信号和压力信号生成总电子制动力，电子稳定性控制模块用于基于外部控制器输出的多个车轮的附着力，将总电子制动力分解成多个车轮的电子制动力。

7、可选地，电子助力制动模块还用于基于外部控制器输出的驾驶模式请求确定助力比，基于行程信号和助力比确定目标踏板力，基于压力信号确定实际踏板力，并利用反馈控制算法基于目标踏板力和实际踏板力生成总电子制动力，其中，助力比用于表征液压制动力与车轮制动器的总制动力的比值。

8、可选地，电子助力制动模块还用于基于外部控制器输出的制动力请求，确定目标制动力，利用反馈控制算法基于目标踏板力和实际踏板力生成初始电子制动力，并将初始电子制动力和目标制动力进行叠加，生成总电子制动力。

9、可选地，多个制动电机控制器还用于将轮速传感器监测到的轮速信号发送至制动主控制器。

10、可选地，多个制动电机控制器上分别设置有防抱死制动功能模块。

11、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种车辆制动方法，包括：在检测到制动踏板被踩下的情况下，将制动踏板的机械力转换为车辆的多个车轮的液压制动力；获取制动踏板的行程信号和车轮制动器的压力信号；基于行程信号和压力信号，生成多个车轮的电子制动力；基于多个车轮的液压制动力和多个车轮的电子制动力，控制多个车轮进行制动。

12、可选地，基于行程信号和压力信号，生成多个车轮的电子制动力，包括：获取多个车轮的附着力；基于行程信号和压力信号，生成总电子制动力；基于多个车轮的附着力，将总电子制动力分解成多个车轮的电子制动力。

13、可选地，基于行程信号和压力信号，生成总电子制动力，包括：在接收到驾驶模式请求的情况下，基于驾驶模式请求确定助力比，其中，助力比用于表征液压制动力与车轮制动器的总制动力的比值；基于行程信号和助力比，确定目标踏板力；基于压力信号，确定实际踏板力；利用反馈控制算法基于目标踏板力和实际踏板力，生成总电子制动力。

14、可选地，利用反馈控制算法基于目标踏板力和实际踏板力，生成总电子制动力，包括：在接收到制动力请求的情况下，基于制动力请求确定目标制动力；利用反馈控制算法基于目标踏板力和实际踏板力，生成初始电子制动力；将初始电子制动力和目标制动力进行叠加，生成总电子制动力。

15、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种车辆，用于应用上述的车辆制动系统。

16、在本发明实施例中，车辆制动系统包括：机械液压系统，至少包括：制动踏板，机械液压系统用于将制动踏板的机械力转换为车辆的多个车轮的液压制动力；电子控制系统，用于基于车辆的制动状态，生成多个车轮的电子制动力；多个车轮制动器，分别设置在车辆的车轮上，至少包括：制动盘、液压制动装置和电子制动装置，液压制动装置与机械液压系统联通，电子制动装置与电子控制系统连接，液压制动装置与电子制动装置嵌套设置，液压制动装置用于将液压制动力转换为制动盘的压紧力，电子制动装置用于将电子制动力转换为制动盘的压紧力。容易注意到的是，机械液压系统、电子控制系统和多个车轮制动器共同组成车辆制动系统。采用电液耦合的方式，液压制动装置与电子制动装置嵌套设置，液压制动力和电子制动力可以共同作用于车辆制动。液压制动装置与电子制动装置可以独立工作、互为备份，在车辆发送电气故障时，系统依然可以使用液压制动装置提供的制动力达到制动目标，提高系统的安全性,进而解决了相关技术中的车辆制动系统的复杂度较高，且安全性较差的技术问题。

技术特征：

1.一种车辆制动系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其特征在于，所述液压制动装置包括：轮缸、轮缸活塞和压盘，所述轮缸与所述机械液压系统联通，所述轮缸活塞布置在所述轮缸中，所述轮缸活塞与所述压盘固定连接，所述压盘与所述制动盘相对设置，所述轮缸活塞用于在所述液压制动力的作用下在所述轮缸内移动，带动所述压盘压紧所述制动盘。

3.根据权利要求2所述的车辆制动系统，其特征在于，所述电子制动装置包括：轮缸弹簧、回油活塞、制动电机、传动带和丝杠，所述回油活塞嵌套布置在所述轮缸活塞中，所述轮缸活塞通过所述轮缸弹簧与所述回油活塞相连，所述制动电机通过所述传动带和所述丝杠与所述回油活塞连接，所述制动电机用于基于所述电子制动力驱动所述回油活塞压紧所述轮缸弹簧，带动所述压盘压紧所述制动盘。

4.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其特征在于，所述电子控制系统包括：制动主控制器和多个制动电机控制器，所述制动主控制器与所述制动踏板的行程传感器和所述多个车轮制动器的压力传感器连接，所述多个制动电机控制器分别与所述电子制动装置连接，所述制动主控制器用于基于所述行程传感器输出的行程信号和所述压力传感器输出的压力信号，生成制动控制指令，所述多个制动电机控制器用于基于所述制动控制指令输出所述电子制动力至所述电子制动装置。

5.根据权利要求4所述的车辆制动系统，其特征在于，所述制动主控制器包括：电子助力制动模块和电子稳定性控制模块，所述电子助力制动模块与所述行程传感器和所述压力传感器连接，所述电子稳定性控制模块与外部控制器和所述电子助力制动模块连接，所述电子助力制动模块用于基于所述行程信号和所述压力信号生成总电子制动力，所述电子稳定性控制模块用于基于所述外部控制器输出的所述多个车轮的附着力，将所述总电子制动力分解成所述多个车轮的所述电子制动力。

6.根据权利要求5所述的车辆制动系统，其特征在于，所述电子助力制动模块还与所述外部控制器连接，所述电子助力制动模块还用于基于所述外部控制器输出的驾驶模式请求确定助力比，基于所述行程信号和所述助力比确定目标踏板力，基于所述压力信号确定实际踏板力，并利用反馈控制算法基于所述目标踏板力和所述实际踏板力生成所述总电子制动力，其中，所述助力比用于表征所述液压制动力与所述车轮制动器的总制动力的比值。

7.根据权利要求6所述的车辆制动系统，其特征在于，所述电子助力制动模块还用于基于所述外部控制器输出的制动力请求，确定目标制动力，利用所述反馈控制算法基于所述目标踏板力和所述实际踏板力生成初始电子制动力，并将所述初始电子制动力和所述目标制动力进行叠加，生成所述总电子制动力。

8.根据权利要求4所述的车辆制动系统，其特征在于，所述多个制动电机控制器与所述多个车轮的轮速传感器连接，所述多个制动电机控制器还用于将所述轮速传感器监测到的轮速信号发送至所述制动主控制器。

9.一种车辆制动方法，其特征在于，应用于权利要求1至8中任意一项所述的车辆制动系统，所述方法包括：

10.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求1至8中任意一项所述的车辆制动系统。

技术总结
本发明公开了一种车辆及其制动系统和方法。其中，该系统包括：机械液压系统，至少包括：制动踏板，机械液压系统用于将制动踏板的机械力转换为车辆的多个车轮的液压制动力；电子控制系统，用于基于车辆的制动状态，生成多个车轮的电子制动力；多个车轮制动器，分别设置在车辆的车轮上，至少包括：制动盘、液压制动装置和电子制动装置，液压制动装置与机械液压系统联通，电子制动装置与电子控制系统连接，液压制动装置用于将液压制动力转换为制动盘的压紧力，电子制动装置用于将电子制动力转换为制动盘的压紧力。本发明解决了相关技术中的车辆制动系统的复杂度较高，且安全性较差的技术问题。

技术研发人员：齐国巍,杜雁南,李超,房诗源,陈泓宇
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27