一种车辆制动装置及其车辆

摘要

本发明公开了一种车辆制动装置及其车辆，车辆制动装置包括：制动主缸，其具有：第一腔室，其与制动管路流体连通；第二腔室，其与第一腔室连接；和第三腔室，其与第一腔室连接，但与第二腔室隔开设置；第一驱动单元，其包括制动踏板，制动踏板连接第二腔室，制动踏板的动作能够驱动第二腔室中制动液流向制动管路以及驱动制动管路中的制动液流向第二腔室；以及第二驱动单元，其与第一驱动单元并联设置，且连接第三腔室，第二驱动单元能够驱动第三腔室中制动液流向制动管路以及驱动制动管路中的制动液流向第三腔室。本发明有利于两种驾驶模式切换过程中制动液的准确流动，从而保证两种驾驶模式下制动的精准切换，还有利于减少管路。

权利要求

1.一种车辆制动装置，其特征在于，包括：

制动主缸(1)，其具有：

第一腔室(11)，其与制动管路(2)流体连通；

第二腔室(12)，其与所述第一腔室(11)连接；和

第三腔室(13)，其与所述第一腔室(11)连接，但与所述第二腔室(12)隔开设置；

应用于有人驾驶模式的第一驱动单元和第一开关阀(4)；以及应用于无人驾驶模式的第二驱动单元和第二开关阀(5)；

所述第一开关阀(4)一端口连接所述第二腔室(12)，另一端口连接所述第一腔室(11)，所述第一驱动单元包括制动踏板(3)，所述制动踏板(3)连接所述第二腔室(12)，所述第一开关阀(4)打开、所述第二开关阀(5)闭合的情形下，所述第二腔室(12)与所述第一腔室(11)流体连通，所述制动踏板(3)的动作能够驱动所述第二腔室(12)中制动液在压力作用下通过所述第一腔室(11)流向所述制动管路(2)以及驱动所述制动管路(2)中的制动液通过所述第一腔室(11)流向所述第二腔室(12)，切换到所述有人驾驶模式；

所述第二开关阀(5)一端口连接所述第三腔室(13)，另一端口连接所述第一腔室(11)；

所述第二驱动单元与所述第一驱动单元并联设置，且连接所述第三腔室(13)，所述第二开关阀(5)打开、所述第一开关阀(4)闭合的情形下，所述第三腔室(13)与所述第一腔室(11)流体连通，所述第二驱动单元能够驱动所述第三腔室(13)中制动液在压力作用下通过所述第一腔室(11)流向所述制动管路(2)以及驱动所述制动管路(2)中的制动液通过所述第一腔室(11)流向所述第三腔室(13)，切换到所述无人驾驶模式。

2.如权利要求1所述的车辆制动装置，其特征在于，所述第一开关阀(4)为常开阀，所述第二开关阀(5)为常闭阀。

3.如权利要求1或2所述的车辆制动装置，其特征在于，所述第一开关阀(4)和所述第二开关阀(5)均为电磁阀。

4.如权利要求3所述的车辆制动装置，其特征在于，还包括：制动踏板感应器(6)，用于采集所述制动踏板(3)驱动信息；和控制器(7)，其输入端连接所述制动踏板感应器(6)的输出端，所述控制器(7)的输出端连接所述第一开关阀(4)和所述第二开关阀(5)，所述控制器(7)用于接收所述制动踏板(3)驱动信息，并在接收到所述制动踏板(3)驱动信息的情形下，优先切换到所述有人驾驶模式。

5.如权利要求4所述的车辆制动装置，其特征在于，所述第二驱动单元包括：电控驱动机构，其与所述控制器(7)电连接，用于所述无人驾驶模式的下在所述控制器(7)控制下输出动力；和传动组件，其设在所述电控驱动机构与第三腔室(13)之间，用于将所述电控驱动机构输出的动力输送给所述第三腔室(13)，使所述第三腔室(13)与所述第一腔室(11)流体连通。

6.如权利要求5所述的车辆制动装置，其特征在于，所述传动组件包括：第一活塞杆(8)，所述第一活塞杆(8)与置于所述第三腔室(13)中的第一活塞(13a)连接；和直线运动件(9)，所述直线运动件(9)连接在所述第一活塞杆(8)和所述电控驱动机构的动力输出端之间，用于在所述电控驱动机构工作状态下通过所述第一活塞杆(8)推动所述第一活塞(13a)伸缩运动。

7.如权利要求6所述的车辆制动装置，其特征在于，所述传动组件还包括：蜗轮(10)，所述蜗轮(10)的旋转轴由所述电控驱动机构驱动；

所述直线运动件(9)包括蜗杆，所述蜗杆与所述蜗轮(10)啮合。

8.如权利要求6所述的车辆制动装置，其特征在于，所述传动组件还包括：齿轮；

所述直线运动件(9)包括齿条，该齿条与所述齿轮啮合。

9.一种车辆，包括车辆制动装置，其特征在于，所述车辆制动装置为如权利要求1至8中任一项所述的车辆制动装置。

说明书

一种车辆制动装置及其车辆

技术领域

[0001] 本发明涉及机动车辆技术领域，特别是涉及一种车辆制动装置及其车辆。

背景技术

[0002] 车辆制动系统是车辆的重要组成部分，也是保证车辆正常运行的关键。目前，制动系统分类按照驾驶员是否介入进行分类，分为有人驾驶模式和无人驾驶模式。但是，现有技术中，比如：公开号为CN103010192A的专利提供的制动系统在有人驾驶模式和无人驾驶模式下共用同一制动主缸中的制动液，两种驾驶模式在切换过程容易影响制动液的流动，不
利于两种模式下制动的精准切换。还比如：公开号为CN104192112A的专利提供的制动系统
在有人驾驶模式和无人驾驶模式下分别各自使用一套制动主缸以及制动管路，这种方式管
路太多，结构复杂，成本偏高。

[0003] 因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种车辆制动装置来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供一种车辆制动装置，所述车辆制动装置包括：制动主缸，其具有：第一腔室，其与制动管路流体连通；第二腔室，其与所述第一腔室连接；和第三腔室，其与所述第一腔室连接，但与所述第二腔室隔开设置；应用于有人驾驶模式的第一驱动单元，其包括制动踏板，所述制动踏板连接所述第二腔室，所述制动踏板的动作能够驱动所述第二腔室中制动液在压力作用下通过所述第一腔室流向所述制动管路以及驱动所述制动管路中的制动液通过所述第一腔室流向所述第二腔室；以及应用于无人驾驶模式的第
二驱动单元，其与所述第一驱动单元并联设置，且连接所述第三腔室，所述第二驱动单元能够驱动所述第三腔室中制动液在压力作用下通过所述第一腔室流向所述制动管路以及驱
动所述制动管路中的制动液通过所述第一腔室流向所述第三腔室。

[0006] 进一步地，所述车辆制动装置还包括：第一开关阀，其一端口连接所述第二腔室，另一端口连接所述第一腔室；和第二开关阀，其一端口连接所述第三腔室，另一端口连接所述第一腔室；所述第一开关阀打开、所述第二开关阀闭合的情形切换到所述有人驾驶模式；所述第二开关阀打开、所述第一开关阀闭合的情形下切换到所述无人驾驶模式。

[0007] 进一步地，所述第一开关阀为常开阀，所述第二开关阀为常闭阀。

[0008] 进一步地，所述第一开关阀和所述第二开关阀均为电磁阀。

[0009] 进一步地，所述车辆制动装置还包括：制动踏板感应器，用于采集所述制动踏板驱动信息；和控制器，其输入端连接所述制动踏板感应器的输出端，所述控制器的输出端连接所述第一开关阀和所述第二开关阀，所述控制器用于接收所述制动踏板驱动信息，并在接收到所述制动踏板驱动信息的情形下，优先切换到所述有人驾驶模式。

[0010] 进一步地，所述第二驱动单元包括：电控驱动机构，其与所述控制器电连接，用于所述无人驾驶模式的下在所述控制器控制下输出动力；和传动组件，其设在所述电控驱动机构与第三腔室之间，用于将所述电控驱动机构输出的动力输送给所述第三腔室，使所述
第三腔室与所述第一腔室流体连通。

[0011] 进一步地，所述传动组件包括：第一活塞杆，所述第一活塞杆与置于所述第三腔室中的第一活塞连接；和直线运动件，所述直线运动件连接在所述第一活塞杆和所述电控驱动机构的动力输出端之间，用于在所述电控驱动机构工作状态下通过所述第一活塞杆推动
所述第一活塞伸缩运动。

[0012] 进一步地，所述传动组件还包括：蜗轮，所述蜗轮的旋转轴由所述电控驱动机构驱动；所述直线运动件包括蜗杆，所述蜗杆与所述蜗轮啮合。

[0013] 进一步地，所述传动组件还包括：齿轮；所述直线运动件包括齿条，该齿条与所述齿轮啮合。

[0014] 本发明还提供一种车辆，包括车辆制动装置，所述车辆制动装置为如上所述的车辆制动装置。

[0015] 本发明通过在一个制动主缸中设置分别对应有人驾驶模式和无人驾驶模式的两个隔开的制动液存储腔室，并将这两个制动液存储腔室通过共用的第三个腔室连通到同一
套制动管路，这样不仅有利于两种驾驶模式切换过程中制动液的准确流动，从而保证两种
驾驶模式下制动的精准切换，进而提高车辆驾驶的安全性，而且共用的是同一套制动管路，管路较少，结构简单，有利于节约成本。

附图说明

[0016] 图1是根据本发明第一实施例的车辆制动装置的示意图。

[0017] 图2是图1处于无人驾驶模式下的状态示意图。

[0018] 图3是图1处于有人驾驶模式下的状态示意图。

[0019] 附图标记：

[0020]1 制动主缸 11 第一腔室
12 第二腔室 13 第三腔室
2 制动管路 3 制动踏板
4 第一开关阀 5 第二开关阀
6 制动踏板感应器 7 控制器
8 第一活塞杆 9 直线运动件
10 蜗轮 14 制动控制器
15 左前制动器 16 右前制动器
17 右后制动器 18 右前制动器
19 第一制动储液罐 20 第二制动储液罐
21 助力装置 22 第二活塞杆
23 电机 24 电机控制器
25 离合器 26 制动踏板推杆
13a 第一活塞    

具体实施方式

[0021] 在附图中，使用相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

[0022] 在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

[0023] 如图1所示，本实施例所提供的车辆制动装置包括第一驱动单元和第二驱动单元，其中：

[0024] 第一驱动单元包括制动踏板3，制动踏板3能连接或连接在制动主缸1 上，对应为人工控制车辆制动部分，用于有人驾驶模式下的车辆制动。

[0025] 第二驱动单元能连接或连接在制动主缸1上，对应为电控车辆制动部分，用于无人驾驶模式下的车辆制动。本实施例中的“连接”指的是将制动踏板3 或所述第二驱动单元输出的动力输送给制动主缸1，使制动主缸1向相应的制动管路2输出制动液。具体地，在制动主缸1的缸体固定的情形下，制动踏板 3或所述第二驱动单元输出的动力输送给制动主缸1
的活塞杆。在制动主缸1 的活塞杆固定的情形下，制动踏板3或所述第二驱动单元输出的动力输送给制动主缸1的缸体。

[0026] 第一驱动单元和第二驱动单元并联设置在制动主缸1上，具体地：制动主缸1具有第一腔室11、第二腔室12和第三腔室13，其中：

[0027] 第一腔室11与制动管路2流体连通，第一腔室11中的制动液能够经由制动管路2向制动控制器14输出给左前制动器15、右前制动器16、右后制动器17和右前制动器18，左前制动器15、右前制动器16、右后制动器17和右前制动器18中的制动液也能够经由制动控制器
14和制动管路2回流到第一腔室11中。第二腔室12与第一腔室11连接。第三腔室13与第一腔室11连接，但与第二腔室12隔开设置。通常形况下，第一腔室11不存储制动液，制动液通常从第二腔室12、第三腔室13、第一制动储液罐19(第一制动储液罐19 与第三腔室13连通)或第二制动储液罐20(第二制动储液罐20与第二腔室 12连通)流入到第一腔室11中。通过第
一腔室11可以使得第二腔室12和第三腔室13共用同一套制动管路，减少管路设置。

[0028] 具体地，第一驱动单元的制动踏板3连接第二腔室12，制动踏板3的动作能够驱动第二腔室12中制动液在压力作用下通过第一腔室11流向制动管路 2以及驱动制动管路2中
的制动液通过第一腔室11流向第二腔室12。

[0029] 第一驱动单元使用时，即踩下制动踏板3时，第一驱动单元驱动第二腔室12的制动液通过第一腔室11分配到相应的制动管路2，控制相应的制动器 (左前制动器15、右前制动器16、右后制动器17或右前制动器18)，实现有人驾驶模式下的人工控制车辆制动。

[0030] 具体地，第二驱动单元连接第三腔室13，所述第二驱动单元能够驱动第三腔室13中制动液在压力作用下通过第一腔室11流向制动管路2以及驱动制动管路2中的制动液通
过第一腔室11流向第三腔室13。

[0031] 第二驱动单元使用时，第二驱动单元驱动第三腔室13的制动液通过第一腔室11分配到相应的制动管路2，控制相应的制动器(左前制动器15、右前制动器16、右后制动器17或右前制动器18)，实现无人驾驶模式下的电控控制车辆制动。

[0032] 因此，本实施例通过在一个制动主缸中设置分别对应有人驾驶模式和无人驾驶模式的两个隔开的制动液存储腔室，并将这两个制动液存储腔室通过共用的第三个腔室连通
到同一套制动管路，这样不仅有利于两种驾驶模式切换过程中制动液的准确流动，从而保
证两种驾驶模式下制动的精准切换，进而提高车辆驾驶的安全性，而且共用的是同一套制
动管路，管路较少，结构简单，有利于节约成本。

[0033] 在一个实施例中，所述车辆制动装置还包括第一开关阀4和第二开关阀5，其中：第一开关阀4的一端口连接第二腔室12，第一开关阀4的另一端口连接第一腔室11。第二开关阀5的一端口连接所述第三腔室13，第二开关阀5 的另一端口连接第一腔室11。第一开关阀
4打开、第二开关阀5闭合的情形切换到所述有人驾驶模式。第二开关阀5打开、第一开关阀4闭合的情形下切换到所述无人驾驶模式。

[0034] 通过设置两个开关阀，可以控制不同腔室中的制动液的流动与否以及准确的流向，显然，这种方式有利于提高所述有人驾驶模式和所述无人驾驶模式两种制动模式的精
准切换。

[0035] 在一个实施例中，第一开关阀4为常开阀，第二开关阀5为常闭阀。这样有利于所述有人驾驶模式优先，也就是说，驾驶员可以随时介入制动控制，即使无人驾驶模式失效，有人驾驶模式完全不受影响，从而保证汽车的安全性。

[0036] 在一个实施例中，第一开关阀4和第二开关阀5均为电磁阀，比如两位两通电磁阀。这样可以实现对两个开关阀电控，相比于手动控制，电控更加精准和便捷。

[0037] 在一个实施例中，所述车辆制动装置还包括制动踏板感应器6和控制器7，其中：制动踏板感应器6可以是角度传感器，也可以是行程传感器，但不限于此，用于采集制动踏板3驱动信息。

[0038] 控制器7可以是车辆控制器(Electronic Control Unit，ECU)、车身电子稳定控制系统(Electronic Stability Control,简称为ESC)、防抱死制动系统(Anti-lock Braking System，简称ABS)、驱动防滑系统(Acceleration Slip Regulation，简称ASR)或者其它类似功能的制动系统控制器，用于总体协调控制第一驱动单元和第二驱动单元的工作。

[0039] 控制器7输入端连接制动踏板感应器6的输出端，控制器7的输出端连接第一开关阀4和第二开关阀5，控制器7用于接收述制动踏板3驱动信息，并在接收到制动踏板3驱动信息的情形下，优先切换到所述有人驾驶模式，即系统强制进入有人驾驶制动模式。

[0040] 在一个实施例中，所述第二驱动单元由控制器7控制，所述第二驱动单元包括电控驱动机构和传动组件，其中：电控驱动机构与控制器7电连接，用于所述无人驾驶模式的下在控制器7控制下输出动力。传动组件设在所述电控驱动机构与第三腔室13之间，用于将电控驱动机构输出的动力输送给第三腔室13，使第三腔室13与第一腔室11流体连通。

[0041] 由于在无人驾驶模式下，制动踏板3无作用力，助力器21不产生助力作用，第二活塞杆22不运动。制动主缸1中的制动液的输出完全由车辆控制器进行控制。

[0042] 所述第二驱动单元进行制动时，控制器7发出制动指令后，所述电控驱动机构执行相应的动作，控制制动液经过第三腔室13压入制动管路2，制动液经过制动控制器14分配进入制动管路2，最后进入左前制动器15、左后制动器13、右后制动器17和右前制动器18中，产生制动力。

[0043] 所述第二驱动单元解除制动时，控制器7发出解除制动指令后，所述电控驱动机构执行相应的动作，各制动器的轮缸活塞在各自的回位弹簧作用下回位，制动管路2中的制动液推开制动主缸1上的回油阀流回制动主缸1，最终制动液通过常闭式第二阀5进入第三腔
室13，实现制动系统泄压，制动力解除。最后电机23停止转动，同时电磁离合器25分开。

[0044] 在一个实施例中，所述第二驱动单元包括电控驱动机构和传动组件，所述电控驱动机构与控制器7电连接，用于在控制器7控制下输出动力。所述传动组件设在所述电控驱
动机构与制动主缸1之间，用于将所述电控驱动机构输出的动力输送给制动主缸1，使制动
主缸1向相应的制动管路2输出制动液。

[0045] 所述电控驱动机构包括电机23和离合器25，其中：

[0046] 电机23由电机控制器24控制，电机控制器24受控于控制器7。电机23 的动力输出端通过所述传动组件连接到制动主缸1，用于在控制器7控制下转动，并将动力通过所述传
动组件输出给所述制动主缸1。

[0047] 离合器25设于电机23与所述传动组件之间，用于在控制器7控制下使电机23与所述传动组件分离或接合，以切断或传递电机23向所述传动组件输入的动力。离合器25可以
是比如电控离合器或电磁离合器，但不限于上述两种离合器，只要能实现自动控制的离合
器均可。

[0048] 在一个实施例中，所述传动组件包括第一活塞杆8和直线运动件9，第一活塞杆8与置于第三腔室13中的第一活塞13a连接。直线运动件9连接在第一活塞杆8和电机23动力输
出端之间，用于在电机23工作状态下通过第一活塞杆8推动第一活塞13a伸缩运动。

[0049] 所述第二驱动单元进行制动时，控制器7发出制动指令后，电机23启动，同时离合器25结合，电机23的旋转运动通过所述传动组件转换为直线运动，推动第一活塞杆8往左移(回缩)，第一活塞杆8左移将第三腔室13的制动液通过第一腔室11压入制动管路2，制动液
经过制动控制器14分配进入制动管路2，最后进入左前制动器15、左后制动器13、右后制动器17和右前制动器 18中，产生制动力。

[0050] 所述第二驱动单元进行解除制动时，所述车辆控制器发出解除制动指令后，电机23反转，电机23的旋转运动通过所述传动组件转换为直线运动，带动第一活塞杆8往右移
(伸出)，各制动器的轮缸活塞在各自的回位弹簧作用下回位，制动管路2中的制动液推开制动主缸1上的回油阀流回制动主缸1，实现制动系统泄压，制动力解除。最后电机23停止转
动，同时电磁离合器25 分开。

[0051] 作为所述传动组件的一种实现方式，所述传动组件还包括蜗轮10，蜗轮 10的旋转轴与电机23的动力输出端传动连接，电机23输出的动力传递到蜗轮10的旋转轴，驱动蜗轮
10旋转。直线运动件9包括蜗杆，所述蜗杆与蜗轮 10啮合的情形下沿制动主缸1的活塞杆伸缩方向运动。本实施例藉由蜗轮蜗杆的传动形式，实现电机23的动力传输，进而实现第一活塞杆8的伸缩运动。

[0052] 作为所述传动组件的另一种实现方式，所述传动组件还包括齿轮(图中未示出)，直线运动件9包括齿条，该齿条与所述齿轮啮合的情形下沿所述制动主缸的活塞杆伸缩方
向运动。本实施例藉由齿轮螺杆的传动形式，实现电机 23的动力传输，进而实现第一活塞杆8的伸缩运动。

[0053] 本发明的工作原理如下：

[0054] (一)当车辆为有人驾驶模式时，如图2所示：

[0055] 当车辆设置为有人驾驶模式，或者在无人驾驶模式下驾驶员强制踩下踏板进入有人驾驶模式时：控制器7控制使得常开式第一开关阀4处于开启状态、常闭式第二开关阀5处于关闭状态。

[0056] (1)制动时：驾驶员踩下制动踏板3时，制动踏板3绕着铰接点选装推动制动踏板推杆26向左移动，制动踏板力通过制动踏板推杆26传递到助力装置21，助力装置21产生助力
作用并将制动力传递给第二活塞杆22，常开式第一开关阀4打开，常闭式第二开关阀5关闭，第二活塞杆22左移使得第二腔室12的液压升高，制动液通过常开式第一开关阀4(此时开关
阀为开启状态) 进入第一腔室11，第一腔室11的液压也随之升高。当继续踩下制动踏板3
时，第二腔室12和第一腔室11的液压继续升高，并且升高的液压通过制动控制器 14和制动管路2传导，最后使左前制动器15、右前制动器16、右后制动器17 和右前制动器18中的液压升高，最终产生制动力。

[0057] (2)解除制动时：驾驶员松开制动踏板3时，常开式第一开关阀4打开，常闭式第二开关阀5关闭，制动踏板3和第二活塞杆22以及各制动器的轮缸活塞在各自的回位弹簧作用
下回位，制动管路2中的制动液推开制动主缸1 上的回油阀流回制动主缸1，制动液最终通
过常开式第一开关阀4流入第二腔室12，实现制动系统泄压，制动力解除。

[0058] (二)当车辆为无人驾驶模式时，如图3所示：

[0059] 当车辆设置为无人驾驶模式时：(1)此时制动踏板3无作用力，助力装置21不产生助力作用，第二活塞杆22不运动；(2)控制器7控制使得常开式第一开关阀4处于关闭状态、常闭式第二开关阀5处于开启状态。

[0060] (1)制动时：控制器7发出制动指令后，电机控制器24接收到控制器7 的制动信号时，电机23启动，同时电磁离合器25结合，电机23的旋转运动通过蜗轮10和蜗杆9转换为直线运动，蜗杆9推动第一活塞杆往左移，制动主缸第二活塞杆22左移左移使得第三腔室13的液压升高，制动液通过常闭式第二开关阀5(此时开关阀为开启状态)进入第一腔室11，第一腔室11的液压也随之升高。当电机23继续转动时，第三腔室13和第一腔室11的液压继续升
高，并且升高的液压通过制动控制器14和制动管路2传导，最后使左前制动器15、右前制动器16、右后制动器17和右前制动器18中的液压升高，最终产生制动力。

[0061] (2)解除制动时：控制器7发出解除制动指令后，电机23反转，电机 23的旋转运动通过蜗轮10和蜗杆9转换为直线运动，蜗杆9带动第一活塞杆 8往右移，各制动器的轮缸活
塞在各自的回位弹簧作用下回位，制动管路2中的制动液推开制动主缸1上的回油阀流回制
动主缸1，制动液最终通过常闭式第二开关阀5流入第三腔室13，实现制动系统泄压，制动力解除。最后电机 23停止转动，同时电磁离合器25分开。

[0062] 本发明还提供一种车辆，包括车辆制动装置，所述车辆制动装置为上述各实施例所述的车辆制动装置。

[0063] 最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解：可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本
发明各实施例技术方案的精神和范围。