CN108528420A - 一种车辆制动系统及制动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆制动系统和制动方法，涉及车辆技术领域。所述车辆制动系统包括电子制动踏板、制动踏板信息采集器、整车控制器、制动力分配单元、制动钳，其中，所述制动踏板信息采集器用于采集所述电子制动踏板的移动信息；所述整车控制器用于接收并根据所述移动信息计算所述车辆各车轮的制动力信息；所述制动力分配单元用于接收并根据所述各车轮所需的制动力信息控制所述各车轮对应的制动钳产生制动力。本发明还提供了相应的制动方法。通过本发明，消除了由于真空助力器的存在而带来的某些时候制动力表现不能满足车辆要求的弊端，同时由于取消了真空助力器，极大增加了车辆可利用空间，顺利解决了重要零件在机舱内的布置难题。

Description

一种车辆制动系统及制动方法

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种车辆制动系统及制动方法。

背景技术

车辆制动系统是车辆基本组成部分，目前制动系统工作过程均为驾驶员踩踏制动踏板产生初始力矩，经过真空助力器放大，再通过制动防抱死系统或电子稳定控制系统模块分配制动液传递到车轮制动零件，最后完成车辆制动。

在上述工作过程中，真空助力器完全由人的踩踏产生初始制动力，再由制动系统其他零件放大作用到制动盘上，由于不同的人生理条件不同，导致某些时候制动力表现不能满足车辆要求，特别是对于很多女性来说存在制动踏板踩踏费力的情况，而对于某些男性来说存在操作力过小的情况；同时，真空助力器体积很大，占机舱内部很大的空间，导致很多重要零件无法布置在机舱里，而且安装真空助力器需要在车辆前围上开很大的孔，这严重影响了前围刚度，技术人员需要对前围进行很多结构加强，以防止动力总成碰撞时冲入乘员舱，不仅费时费力，还极大提高了车辆的制造难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车辆制动系统，该系统不仅可以消除驾驶员由于生理原因导致的驾驶感不同以提升消费者对车辆驾驶的体验，还可以取消真空助力器以减少机舱内部零件，增加车辆可利用空间，减少重要零件布置难题。

本发明的另一个目的在于提供一种车辆制动方法，通过该方法，不仅可以消除驾驶员由于生理原因导致的驾驶感不同以提升消费者对车辆驾驶的体验，还可以取消真空助力器以减少机舱内部零件，增加车辆可利用空间，减少重要零件布置难题。

特别地，本发明提供了一种车辆制动系统，用于制动车辆，包括：电子制动踏板、制动踏板信息采集器、整车控制器、制动力分配单元、制动钳，其中

所述制动踏板信息采集器与所述电子制动踏板连接，用于采集所述电子制动踏板的移动信息；

所述整车控制器，用于接收所述移动信息，并根据所述移动信息计算所述车辆各车轮的制动力信息；

所述制动力分配单元，用于接收所述各车轮的制动力信息，并根据所述各车轮所需的制动力信息控制所述各车轮对应的制动钳产生制动力。

进一步的，所述移动信息包括：所述电子制动踏板的角位移和角速度。

进一步的，所述制动力信息包括：制动力大小和制动速度。

进一步的，所述制动钳为电子制动钳；

所述制动力分配单元，还用于直接将所述各车轮的制动力信息发送给所述各车轮对应的电子制动钳，使所述各车轮对应的电子制动钳根据各自的制动力信息产生制动力。

进一步的，所述制动钳为液压制动钳，所述制动力分配单元包括压力泵；

所述制动力分配单元，还用于根据所述各车轮的制动力信息控制所述压力泵将制动液压入制动油管从而分配至所述各车轮对应的液压制动钳以产生制动力。

进一步的，所述电子制动踏板采用软性材料制成。

进一步的，所述电子制动踏板布置于乘员舱内适合驾驶员使用习惯的位置。

进一步的，所述车辆制动系统还包括:

方向盘转角信息采集器，用于采集方向盘的转角信息；

所述整车控制器，还用于接收所述转角信息，并根据所述转角信息和所述移动信息计算所述车辆各车轮的制动力信息。

进一步的，所述车辆制动系统还包括:

存储器，用于保存所述转角信息、所述移动信息和所述制动力信息。

特别的，本发明还提供了一种车辆制动方法，用于使车辆制动，包含如下步骤：

采集电子制动踏板的移动信息；

接收所述移动信息，并根据所述移动信息计算车辆各车轮的制动力信息；

接收所述各车轮的制动力信息，并根据所述各车轮所需的制动力信息控制所述各车轮对应的制动钳产生制动力。

本发明的车辆制动系统及制动方法，通过制动力分配单元的设置，消除了传统制动系统由于真空助力器的存在而带来的某些时候制动力表现不能满足车辆要求的弊端，同时由于制动系统中取消了真空助力器的设置，这极大增加了车辆可利用空间，顺利解决了重要零件在机舱内的布置难题。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的车辆制动系统的原理框图；

图2是根据本发明一个实施例的车辆制动方法的流程图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的车辆制动系统的原理框图，如图1所示，所述车辆制动系统用于制动车辆，其一般性的可以包括电子制动踏板10、制动踏板信息采集器20、整车控制器30、制动力分配单元40和制动钳50。其中所述制动踏板信息采集器20与所述电子制动踏板10连接，用于采集所述电子制动踏板10的移动信息。所述整车控制器30用于接收所述移动信息，并根据所述移动信息计算所述车辆各车轮的制动力信息。所述制动力分配单元40用于接收所述各车轮的制动力信息，并根据所述各车轮所需的制动力信息控制所述各车轮对应的制动钳50产生制动力。在这里，制动踏板信息采集器20和整车控制器20均可以为车辆现有结构，也可以单独开发并安装至车辆，本领域技术人员应该了解，该两件控制器的开发均可以采用现有技术来完成，关于这两个器件，在此不做赘述。同时，所述电子制动踏板10与制动踏板信息采集器20之间、制动踏板信息采集器20与整车控制器30之间、整车控制器30与制动力分配单元40之间可以通过车辆中现有的控制器局域网络传递信息。

本发明的车辆制动系统，通过制动力分配单元40的设置，消除了传统制动系统由于真空助力器的存在而带来的某些时候制动力表现不能满足车辆要求的弊端，同时由于制动系统中取消了真空助力器的设置，这极大增加了车辆可利用空间，顺利解决了重要零件在机舱内的布置难题。此外，真空助力器的取消，也间接增强了车辆前围的刚度，也不需要由于真空助力器的存在而需要在前围处进行必要的结构加强，极大节省了人工和物力成本，在一定程度上降低了车辆制造难度。同时，在电子制动踏板10、制动踏板信息采集器20、整车控制器30和制动力分配单元40之间采用电信号传递信息，来代替目前的采用液压来传递信息，不仅减少了信息响应时间，还使得本发明使用类似电子油门踏板的电子制动踏板，有效降低了开发成本，减少了开发周期。

具体的，所述移动信息可以包括所述电子制动踏板的角位移和角速度。制动踏板信息采集器20通过采集上述信息，方便后续过程准确得知驾驶员需要车辆制动的情况，如制动踏板的角位移和角速度均较大，那么说明车辆需要急刹车的可能性很大，此时，后续过程就可以根据上述信息准确控制车辆在短时间内让车辆减速或者停车，及时保证车辆的行车安全。此外，上述电子制动踏板的踩踏不需要考虑制动力表现不能满足车辆需求的情况，由于制动踏板信息采集器20只收集制动踏板的角位移和角速度信息，因此，无论是对于女性还是男性，不需要考虑踩踏踏板需要用力或者减小用力，只需按照车辆行驶情况迅速踩踏踏板或者缓慢踩踏踏板来急速刹车或者减小车辆运行速度，因此，极大提高了驾驶员对车辆驾驶的体验。

进一步的，所述制动力信息可以包括制动力大小和制动速度。同样的，依据上述的制动踏板信息采集器20采集的信息，整车控制器30可以准确分析出车辆的制动力，并可以详细的得出需要车辆制动的制动力大小和制动速度，可以有效提高车辆的制动效果。

具体的，在本发明一个实施例中，所述制动钳50可以为电子制动钳。在这种情况下，所述制动力分配单元40用于直接将所述各车轮的制动力信息发送给所述各车轮对应的电子制动钳，使所述各车轮对应的电子制动钳根据各自的制动力信息产生制动力。在这个过程中，所述制动力分配单元40与所述电子制动钳通过车辆中现有的控制器局域网络传递信息。

同时，在本发明另一个实施例中，所述制动钳50可以为液压制动钳，所述制动力分配单元40可以包括压力泵。在这种情况下，所述制动力分配单元40用于根据所述各车轮的制动力信息控制所述压力泵将制动液压入制动油管从而分配至所述各车轮对应的液压制动钳以产生制动力。具体说来，在本发明中，由于制动力分配单元40的设置，可以打破传统的车辆制动由电子稳定控制系统控制的现状，该制动力分配单元40根据整车控制器30输出的制动力信息，直接分配制动液至车辆各车轮所对应的液压制动钳，因此，也简化了制动系统的制动流程。在上述过程中，为使制动液顺利分配至各制动钳，还可以包括制动液分配器，所述制动液分配器根据制动力情况分配出个各制动钳所需的制动液，再由所述压力泵将所述制动液按照预定的压力和速度通过制动油管压入各制动钳，最后通过制动钳产生的制动力使车辆制动成功。

由于目前车辆的制动踏板多为金属构件，因此在车辆发生碰撞事故中，乘员一旦撞击到踏板，那么金属材质的踏板对乘员造成的伤害往往较大，同时该踏板不易被破环，在营救乘员时，极大增加了救助的难度。因此，在本发明一个实施例中，所述电子制动踏板可以采用软性材料制成，所述软性材料可以是塑料、橡胶等，可以理解，只要该材料硬度小于金属材料的硬度并且容易被破坏，均可以将该材料制成本发明中的电子制动踏板。将踏板制成软性，在发生车辆事故时，可以直接将踏板破坏，不仅减小对乘员的伤害，还减小了营救的难度。

进一步的，在传统车辆制动系统中，由于制动踏板的位置与真空助力器的位置总会有些偏差，为了平衡人机舒适性和机械操作性能，通常需要开发很多制动踏板，这无疑会消耗大量的时间和项目成本。因此，在本发明一个实施例中，由于取消了真空助力器的设置，因此，所述电子制动踏板可以布置于乘员舱内适合驾驶员使用习惯的位置。例如，驾驶员习惯使用右脚来踩踏电子制动踏板，因此，首先，该电子制动踏板置于驾驶员座位所在地面偏右前方的位置。其次，根据不同身高与体型的驾驶员，经过折中处理，布置出较合理的电子制动踏板的位置，使得不同身高与体型的驾驶员在踩踏该踏板时均不会产生不适感。经过上述设置，彻底消除了机械结构布置与人机舒适性布置要求位置不同引起的问题，使得架构布置与人机舒适性布置不再互相干扰，不但方便了驾驶员的使用，还节省了大量的人力和物力成本。

此外，考虑到当车辆在转弯或者掉头需要减速类似这种情况，为防止车辆转弯过度以及时纠正车辆行驶方向，在本发明一个实施例中，所述车辆制动系统还可以包括方向盘转角信息采集器，用于采集方向盘的转角信息。所述整车控制器30用于接收所述转角信息，并根据所述转角信息和所述移动信息计算所述车辆各车轮的制动力信息。通过上述过程，所述车辆制动系统便可以制定出最合理的车辆各车轮所需的制动力，由此便可以充分保证车辆顺利且安全的行驶。

进一步的，在本发明一个实施例中，所述车辆制动系统还可以包括存储器，用于保存所述转角信息、所述移动信息和所述制动力信息。具体为，在每一种能够成功制动车辆的情况下，将该每一种情况下所接收到的方向盘转角信息、电子制动踏板移动信息和制动力信息存入所述存储器，同时将每一种情况下的上述信息列为一个小组，以便能够清楚辨别每一种情况下的实际驾驶操作数据。如此，就保存了实际车辆运行过程中大部分比较常见的制动数据，这种数据的保存可以为今后车辆无人驾驶方案的实施提供可靠的数据基础。

特别的，本发明还提供了一种车辆制动方法，用于使车辆制动，如图2所示，图2是根据本发明一个实施例的车辆制动方法的流程图，其一般性的可以包含如下步骤：

S100，采集电子制动踏板的移动信息；

S200，接收所述移动信息，并根据所述移动信息计算车辆各车轮的制动力信息；

S300，接收所述各车轮的制动力信息，并根据所述各车轮所需的制动力信息控制所述各车轮对应的制动钳产生制动力。

本发明的车辆制动方法根据所述各车轮所需的制动力信息控制所述各车轮对应的制动钳产生制动力来完成车辆的制动，消除了传统制动系统由于真空助力器的存在而带来的某些时候制动力表现不能满足车辆要求的弊端，同时由于制动系统中取消了真空助力器的设置，这极大增加了车辆可利用空间，顺利解决了重要零件在机舱内的布置难题。此外，不使用真空助力器，也间接增强了车辆前围的刚度，也不需要由于真空助力器的存在而需要在前围处进行必要的结构加强，极大节省了人工和物力成本，在一定程度上降低了车辆制造难度。

进一步的，为进一步准确控制车辆各车轮所需的制动力，在本发明一个实施例中，在采集电子制动踏板的移动信息之后，还可以包括采集方向盘转角信息的步骤。方向盘转角信息的采集，主要是考虑到当车辆在转弯或者掉头需要减速类似这种情况，为防止车辆转弯过度以及时纠正车辆行驶方向，整车控制器接收方向盘转角信息，在此信息基础上制定出最合理的车辆各车轮所需的制动力，由此便可以充分保证车辆顺利且安全的行驶。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种车辆制动系统，用于制动车辆，包括：电子制动踏板、制动踏板信息采集器、整车控制器、制动力分配单元、制动钳，其中

所述制动踏板信息采集器与所述电子制动踏板连接，用于采集所述电子制动踏板的移动信息；

所述整车控制器，用于接收所述移动信息，并根据所述移动信息计算所述车辆各车轮的制动力信息；

所述制动力分配单元，用于接收所述各车轮的制动力信息，并根据所述各车轮所需的制动力信息控制所述各车轮对应的制动钳产生制动力。

2.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其特征在于，所述移动信息包括：所述电子制动踏板的角位移和角速度。

3.根据权利要求1或2所述的车辆制动系统，其特征在于，所述制动力信息包括：制动力大小和制动速度。

4.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其特征在于，所述制动钳为电子制动钳；

所述制动力分配单元，还用于直接将所述各车轮的制动力信息发送给所述各车轮对应的电子制动钳，使所述各车轮对应的电子制动钳根据各自的制动力信息产生制动力。

5.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其特征在于，所述制动钳为液压制动钳，所述制动力分配单元包括压力泵；

所述制动力分配单元，还用于根据所述各车轮的制动力信息控制所述压力泵将制动液压入制动油管从而分配至所述各车轮对应的液压制动钳以产生制动力。

6.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其特征在于，所述电子制动踏板采用软性材料制成。

7.根据权利要求6所述的车辆制动系统，其特征在于，所述电子制动踏板布置于乘员舱内适合驾驶员使用习惯的位置。

8.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其特征在于，还包括:

方向盘转角信息采集器，用于采集方向盘的转角信息；

所述整车控制器，还用于接收所述转角信息，并根据所述转角信息和所述移动信息计算所述车辆各车轮的制动力信息。

9.根据权利要求8所述的车辆制动系统，其特征在于，还包括:

存储器，用于保存所述转角信息、所述移动信息和所述制动力信息。

10.一种车辆制动方法，用于使车辆制动，包含如下步骤：

采集电子制动踏板的移动信息；

接收所述移动信息，并根据所述移动信息计算车辆各车轮的制动力信息；

接收所述各车轮的制动力信息，并根据所述各车轮所需的制动力信息控制所述各车轮对应的制动钳产生制动力。