CN110654364A - 具有多种工作模式的带驻车功能的分布式制动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆制动控制系统或其部件技术领域，公开了具有多种工作模式的带驻车功能的分布式制动系统；包括制动踏板、支撑销、电动助力装置、主缸位移传感器、储液罐、制动主缸、踏板位移传感器、电动缸、电源、制动控制器、左后车轮制动器、右后车轮制动器、左前车轮制动器、右前车轮制动器以及信号线、电源线及制动管路。本发明同时公开了一种使用该系统进行制动的方法，包括自主制动模式、助力制动模式、驻车制动模式、失效防护制动模式以及失效备份人力制动模式。本发明的优点在于：能够实现驻车功能，具有制动响应快、结构简单、可靠性高等优点。

Description

具有多种工作模式的带驻车功能的分布式制动系统
技术领域
本发明属于车辆制动控制系统技术领域，具体涉及一种具有多种工作模式的分布式制动系统。
背景技术
汽车制动系统与汽车行车安全密切相关。传统汽车的液压制动系统都由驾驶人通过踩下制动踏板施加制动压力于各车轮制动器的轮缸，从而实现制动并使车辆减速。其液压制动系统主要由制动踏板、真空助力器、制动人力缸、液压管路、后轮制动器和前轮制动器等组成。从制动助力方式上看，目前汽车液压制动系统大多仍采用真空助力，仅少数汽车采用电动助力等其它形式的助力。由于电动汽车上没有发动机提供真空源，此类汽车采用真空助力时需要另设真空泵和真空罐，其带来的缺点是工作噪声大、制动压力响应慢、结构不紧凑。随着电动汽车在汽车市场的比例增加以及智能汽车系统的日益发展，电动助力已经有替代真空助力的趋势。
为了提高制动的可靠性和行车安全性，汽车制动系统一般采用相互独立的多回路结构，以保证一个或多个回路发生故障而失效时其他正常回路仍能继续起制动作用。因此，专为ADS开发的自主制动系统不仅应考虑尽可能沿用传统的车轮制动器，还应考虑采用多回路冗余结构。
而且现有的各类机动车辆大多配置了行车制动系统与驻车制动系统两套系统，即现有的电动缸装置只能现实行车制动，而无驻车制动功能，车辆要实现驻车功能需在已有制动电动缸的基础上增加其他驻车机构，使得其结构和相应的控制都比较复杂、成本较高。而对于行车制动和驻车制动，还要求一定的实际应用的可靠性。因此，如何设计出具有结构简单、使用可靠、成本较低且同时满足行车与驻车制动需要的制动系统是机动车辆自动驾驶系统亟待解决的问题。
发明内容
为了解决上述现有技术的问题，本发明的目的是提出一种具有多种工作模式的带驻车功能的分布式制动系统以及一种使用该系统进行制动的方法。
本发明采用以下技术方案，包括电源、制动控制器、制动主缸、主缸位移传感器、制动踏板、踏板位移传感器和电动助力装置，其特征在于：
电动助力装置、所述主缸位移传感器、所述踏板位移传感器分别与所述制动控制器电连接；
所述分布式复合制动系统还包括至少三个电动缸，所述至少三个电动缸分别与所述制动控制器电连接；所述制动主缸通过制动管路与所述至少三个电动缸联接；所述电动缸一一对应连接至汽车上的相同数量的车轮制动器，且每个所述电动缸与对应的一个车轮制动器形成一个制动回路。
所述电动缸包括缸体、滑动设置于所述缸体内的活塞、通过设置于所述电动缸内的螺杆副驱动所述活塞滑动的电动缸电机，所述电动缸电机与所述制动控制器电连接；
所述螺杆副包括由所述电动缸电机驱动的螺母以及与所述活塞联接的螺杆。
进一步地，所述电动缸还包括与所述缸体连接的壳体，所述螺杆副由一对轴承支承在所述壳体内；所述螺杆为转动设置于所述螺母内部并与所述活塞通过螺栓联接的单头螺杆；所述螺母通过联轴器与所述电动缸电机的输出轴连接。
进一步地，所述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螺杆穿过的通孔；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，所述螺母转动设置于所述第三圆柱形空腔内，且所述螺母远离所述电动缸电机的一端通过轴承固定在所述轴肩上；所述壳体靠近所述活塞的一端沿轴向向外延伸形成凸台，所述凸台与所述缸体的开口密封配合并固定连接。
进一步地，所述活塞与所述缸体之间形成有第一腔体与第二腔体，所述活塞与所述缸体之间设置有复位件；所述缸体上开设有：连通所述第二腔体的供液孔以及连通所述第一腔体与相应的车轮制动器的排液孔；所述活塞上设置有皮碗，所述复位件处于预压状态下时，所述皮碗轴向位于所述供液孔和排液孔之间。
进一步地，所述缸体上还固定设置有导向销，所述螺杆上开设有与所述导向销配合的导向槽，所述复位件处于预压状态时，所述导向槽靠近所述活塞的一端与所述导向销抵接。
进一步地，所述电动助力装置包括端盖，所述端盖内设有踏板推杆，所述踏板推杆设有的齿条与第一传感器齿轮啮合，所述踏板位移传感器用于检测所述第一传感器齿轮的转动，所述踏板推杆通过联接装置与所述制动踏板联接，所述联接装置包括圆锥弹簧；
第一壳体，所述第一壳体内部设有挤压装置并且所述第一壳体与所述制动主缸固定联接，所述挤压装置包括顶杆、反应盘、小推杆和安装于滚珠丝杠中的托盘，所述顶杆、反应盘和所述小推杆均设置在所述托盘内，所述小推杆通过第一螺母与所述踏板推杆联接；所述托盘与所述第一壳体之间设有回位弹簧；
电机，其与设置在所述第一壳体内的小齿轮固定联接，所述小齿轮通过双联齿轮与大齿轮形成二级传动，所述大齿轮通过键与丝母联接，所述丝母安装于所述滚珠丝杠上；
所述主缸位移传感器用于检测与所述大齿轮啮合的第二传感器齿轮。
进一步地，所述滚珠丝杠沿轴向开设有通孔，所述托盘具有活动穿入所述滚珠丝杠的通孔中的滑套部，所述滑套部中开设有穿孔，所述小推杆一端活动配合穿过所述穿孔与所述踏板推杆联接，另一端与所述反应盘联接。
进一步地，所述托盘在远离所述滑套部的另一端开设有直径大于所述穿孔的圆孔，所述反应盘活动设置在所述圆孔中；所述小推杆的直径小于所述踏板推杆且所述踏板推杆与所述滑套部之间设有间隔。
进一步地，所述电动缸为四个，包括第一电动缸、第二电动缸、第三电动缸以及第四电动缸；所述车轮制动器包括右后车轮制动器、左后车轮制动器、右前车轮制动器和左前车轮制动器；所述第一电动缸和右后车轮制动器、所述第二电动缸和左后车轮制动器、所述第三电动缸和右前车轮制动器、所述第四电动缸和左前车轮制动器均分别通过制动管路连接。
进一步地，所述制动控制器还与车辆的其它电控系统相连，用于接收其它电控系统的制动请求。
电动缸工作原理：电动缸电机接收到制动信号后，输出转矩驱动螺杆副，推动活塞运动，第一腔体输出压力至各车轮制动器实现制动；电机断电后，由于螺杆副的自锁功能，活塞无法推动螺杆回移，则第一腔体持续输出压力，实现驻车。
本发明还提供了一种具有驻车功能的分布式自主制动系统及控制方法，包括以下制动模式：
自主制动模式：当系统无故障且制动控制器检测到车辆的其他的电控系统有自主制动请求时，制动控制器根据自主制动请求的制动减速度的大小计算出每个电动缸的目标转矩，并控制电动缸电机输出转矩，电动缸电机推动活塞，从而在各车轮制动器产生制动力矩，完成自主制动；
助力制动模式：当驾驶员踩下制动踏板时，制动控制器根据踏板位移传感器测得的数据，以及主缸位移传感器反馈的数据，通过事先测得的PV特性曲线，将其换算为电机的目标转矩和目标电流，来驱动电机工作，并带动电动助力装置的传动装置工作，产生压力，该压力经制动管路传至电动缸，让其输出制动压力，实现助力制动。
若电动助力装置的电控部分失效，本发明仍可实现助力制动。助力制动可以通过4个电动缸来实现，踏板位移传感器检测到踏板位移，根据事先设定的助力比计算出各电动缸电动机之目标电流，并驱动该电动机工作，工作过程同自主制动的过程，实现助力制动。
驻车制动模式：当制动控制器接收到驻车信号时，制动控制器控制每个电动缸上的电动缸电机输出转矩，通过螺杆副将转矩转化为活塞的平动，从而在各车轮制动器产生制动力矩，实现制动；当电动缸电机断电后，螺杆与螺母的自锁作用，活塞无法在复位件的复位力作用下推动螺杆向电动缸电机方向移动，各电动缸保持输出驻车压力，实现驻车。
失效人力备份制动模式：当制动控制器和电源发生故障所有线控制动回路失效时，仍可通过人力制动保证一定的制动能力。驾驶员踩下制动踏板后，制动主缸产生压力，推动活塞向左移动，开始挤压第一腔体的制动液，让其从排液孔输出制动压力，实施人力备份制动。
失效防护制动模式：当制动控制器检测到其中一个或多个制动回路故障但至少一个制动回路未出现故障且其他电控系统有自主制动请求时，制动控制器根据自主制动请求的制动减速度大小计算出未出现故障的制动回路所需的制动力，并换算成电动缸电机的目标转矩，然后控制电动缸电机输出转矩，完成失效防护制动。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
1.本发明具有多种工作模式的带驻车功能的分布式制动系统既具有控制灵活、制动响应快的优点，又具有人力制动系统的高可靠性；
2.本发明的具有多种工作模式的带驻车功能的分布式制动系统无需另设专门的线控制动失效备份装置，即使电机失效，驾驶员仍可通过对制动踏板的操作完成人力备份制动；
3.本发明具有多种工作模式的带驻车功能的分布式制动系统无需通过复杂的助力控制算法即可获得良好的制动踏板力感觉；
4.本发明的四个制动回路相互独立又互为冗余，故制动的可靠性高、失效防护性强；
5.本发明的所有车轮制动力可以独立控制和调节，车轮的制动力控制灵活，控制压力精度高。
附图说明
图1为本发明一种具有多种工作模式的带驻车功能的分布式制动系统实施例一的示意图；
图2为本发明一种具有多种工作模式的带驻车功能的分布式制动系统实施例二的示意图；
图3为本发明中电动缸的结构示意图；
图4为本发明中电动助力装置的结构示意图；
图5为本发明中的双腔电动缸的缸体部分的结构示意图。
图中各部件标号为：1-制动踏板；2-支撑销；3-电动助力装置；4-主缸位移传感器；5-储液罐；6-制动主缸；7-踏板位移传感器；8a-第一电动缸；8b-第二电动缸；8c-第三电动缸；8d-第四电动缸；9-电源；10-制动控制器；11-右后车轮制动器；12-左后车轮制动器；13-右前车轮制动器；14-左前车轮制动器；
301-回位弹簧；302-顶杆；303-托盘；304-小推杆；305-第一螺母；306-第二传感器齿轮；307-大齿轮；308-键；309-滚珠丝杠；310-端盖；311-第一传感器齿轮；312-圆锥弹簧；313-踏板推杆；314-第二锁紧螺母；315-第二螺母；316-球头；317-U型铰链；318-第一锁紧螺母；319-盖板；320-丝母；321-第一轴承；322-轴套；323-卡簧；324-第二轴承；325-双联齿轮；326-小齿轮；327-电机；328-反应盘；329-第一壳体；330-第三轴承；331-轴；332-滑套部；
101-电动缸电机；102-联轴器；103-螺母；104-轴承；105-挡圈；106-螺杆；107-壳体；108-O形圈；109-导向销；110-密封圈；111-皮碗；112-活塞；113-螺栓；114-复位件；115-缸体；A-第二腔体；B-供液孔；D-第一腔体；E-排液孔；
212-第一活塞；213-第三皮碗；214-连接件；216-第一回位弹性件；217-电动缸缸体；218-第四皮碗；219-第二活塞；220-第二回位弹性件；221-限位销；222-限位孔；214a-横杆；214b-隔板；A1-第三腔体；B 1-第一供液孔；B2-第二供液孔；D1-第四腔体；D2-第五腔体；E1-第一排液孔；E2-第二排液孔。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语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的限制。
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一
如图1所示，本发明的具有多种工作模式的带驻车功能的分布式制动系统，包括制动踏板1、支撑销2、电动助力装置3、主缸位移传感器4、储液罐5、制动主缸6、踏板位移传感器7、电动缸8、电源9、制动控制器10、左后车轮制动器12、右后车轮制动器11、左前车轮制动器14、右前车轮制动器13以及信号线、电源线及制动管路。
电动缸一一对应联接至汽车上的相同数量的车轮制动器，且每个电动缸与对应的一个车轮制动器形成一个制动回路。本发明中电动缸的个数与相应的车轮制动器的个数是一一对应，比如三个车轮制动器则有相应的三个电动缸，这种情况为类似于三轮车这种形式；四个车轮制动器则有相应的四个电动缸，或者六轮车对于六个电动缸等。在本实施例中，采用四个车轮制动器以及四个电动缸的形式。
四个电动缸为：电动缸8a、8b、8c以及8d，其分别联接至汽车上的一个车轮制动器，形成相应的第一制动回路、第二制动回路、第三制动回路以及第四制动回路。四个制动回路互相独立且互为冗余，可以实现对相应车轮的合理的制动力分配，并且当一个或多个制动回路出现故障时，其他未出现故障的制动回路依然可以对车轮进行制动。
电动缸8a、8b、8c以及8d内设置有螺杆副，螺杆副包括由电动缸电机101驱动的螺母103以及与活塞112联接的螺杆106；电动缸8a、8b、8c以及8d的电动缸电机101与螺母103通过联轴器102联接。本实施例中螺杆106为单头螺杆，以实现自锁功能；于其他实施例中，螺杆副可以更换为具有运动死点的传动机构或其它可实现自锁的部件。
电动助力装置3与电动缸的联接方式有多种。参照图1，作为其中一种方式，电动助力装置3其中一回路与汽车的右前轮和左后轮的制动器所联接的电动缸联接，电动助力装置3的另一回路与汽车的左前轮和右后轮的制动器所联接的电动缸联接，即X型回路。参照图2，作为第二种方式，电动助力装置3其中一回路与汽车的两个前轮制动器所联接的电动缸联接，电动助力装置3的另一回路与汽车的两个后轮制动器所联接的电动缸联接，即形成H型回路。这两种形式的回路均可达到本发明的目的。
制动踏板1通过支承销2与电动助力装置3联接，储液罐5与制动主缸6相连，制动主缸6与电动助力装置3联接，如图1所示第一电动缸8a、第二电动缸8b、第三电动缸8c和第四电动缸8d分别与右后车轮制动器11、左后车轮制动器12、右前车轮制动器13和左前车轮制动器14通过制动管路联接。主缸位移传感器4用来测量主缸的位移，踏板位移传感器7用来测量踏板的位移，它们通过信号线与制动控制器10联接。制动控制器10通过电源线与电源9以及电动缸8以及电动助力装置3的电动机联接。制动控制器10还通过信号线与图1中所示其它电控系统联接。
如图3所示电动缸装置，包括缸体115、滑动设置于缸体115内的活塞112、通过设置于电动缸内的螺杆副驱动活塞112滑动的电动缸电机101，电动缸电机101与制动控制器10电连接；
螺杆副包括由电动缸电机101驱动的螺母103以及与活塞112联接的螺杆106。
电动缸还包括与缸体115连接的壳体107，螺杆副由一对轴承104支承在壳体107内，通过螺栓113与螺杆106固定联接的活塞112位于缸体115内；缸体115与壳体107采用螺栓113联接，紧固后密封圈110被压紧在接合面处起密封作用；螺母103通过联轴器102与电动缸电机101的输出轴连接。
壳体107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；第一圆柱形空腔与第二圆柱形空腔之间设置有隔断面，隔断面上开设有供螺杆106穿过的通孔；第二圆柱形空腔与第三圆柱形空腔之间形成轴肩，螺母103转动设置于第三圆柱形空腔内，且螺母103远离电动缸电机101的一端通过轴承104固定在轴肩上；壳体107靠近活塞112的一端沿轴向向外延伸形成凸台，凸台与缸体115的开口密封配合并固定连接。
于本实施例中，挡圈105用于轴承104轴向定位并限制螺母103的轴向移动；O形圈安装在壳体107隔断处的内环槽中起密封作用。
活塞112与缸体115之间形成有第一腔体D与第二腔体A，活塞112与缸体115之间设置有复位件114；缸体115上开设有：连通第二腔体A的供液孔B以及连通第一腔体D与相应的车轮制动器的排液孔E；活塞112上设置有皮碗111，复位件114处于预压状态下时，皮碗111轴向位于供液孔B和排液孔E之间。这里的预压状态是指，在复位件114不受到力的作用时，根据其所在位置处于的一种初始状态。
缸体115上还固定设置有导向销109，螺杆106上开设有与导向销109配合的导向槽，螺杆106只能沿轴向平动而不能绕轴向转动；复位件114处于预压状态时，导向槽靠近活塞112的一端与导向销109抵接。
于本实施例中，复位件114为弹簧，其设置于缸体115与活塞112之间。于其他实施例中，复位件114可以为弹片或其它具有回位力的部件。
如图4所示的电动助力装置3，其设有U型铰链317，U型铰链317一端通过支撑销2与制动踏板1联接，另一端通过第一锁紧螺母318与盖板319联接，盖板319与第二螺母315通过球头316联接，第二螺母315通过第二紧锁螺母314固定在踏板推杆313上；另有圆锥弹簧312一端安装于端盖310上，另一端安装于第二螺母315上，端盖310内设有第一传感器齿轮311，第一传感器齿轮311与踏板推杆313上的齿条啮合，当踏板推杆313移动时，第一传感器齿轮311随之转动，踏板位移传感器7通过霍尔效应测量第一传感器齿轮311的转动，测量踏板行程；上述一系列装置用以将人力转化为制动推力传导至电动助力装置3中。
电动助力装置3中设有中心开孔的滚珠丝杠309，滚珠丝杠309一端顶向托盘303，托盘303直径较大一端装有反应盘328，直径较小一端安装于滚珠丝杠309孔内，小推杆304一端安装于托盘303直径较小一端内通过第一螺母305与踏板推杆313联接并在滚珠丝杠309孔中活动，另一端顶向反应盘328，该套推杆机构可以用来传递踏板力和电动助力推力。
制动控制器10将电信号传导至电机327，电机327和小齿轮326固连，通过双联齿轮325和大齿轮307形成一个二级传动，大齿轮307通过键308与丝母320联接，丝母320被第一轴承321和第三轴承330固定在第一壳体329和端盖310之间，电机的转矩通过该传动装置可以传动到滚珠丝杠309上，滚珠丝杠309可以对托盘303施力并推动反应盘328。
反应盘328与顶杆302联接，当反应盘328受到小推杆304和托盘303传导的推力时，推动顶杆302对制动主缸6施压产生制动效果。
第二传感器齿轮306与大齿轮307配合，滚珠丝杠309的直线运动可以通过丝母320、大齿轮307的转动传递给传感器齿轮306，主缸位移传感器4通过霍尔效应测量第二传感器齿轮306的转动，通过换算可以测量出丝杠行程。
电动助力装置3在回路中能够实现自主制动模式、助力制动模式和具有失效备份人力制动的功能。而电动缸在回路中主要是实现自主制动、驻车制动、失效防护制动。并且在除驻车制动模式外的其他制动模式，都是在行车制动工况下的模式。综合这几个回路，该混合制动系统能够实现自主制动模式，助力制动模式，驻车制动，失效防护制动以及失效备份人力制动功能。下面对各功能进行详细说明。
1、自主制动模式
当制动控制器10检测到车辆的其它电控系统有制动请求时，则选择自主制动模式，自主制动模式主要是制动控制器10控制电动缸对4回路实施自主制动。
首先根据请求的制动减速度大小换算成制动力并分配给各车轮；进一步地，制动控制器10根据各车轮制动力计算出四个制动回路的电动缸电机101的目标转矩，并控制第一电动缸8a、第二电动缸8b、第三电动缸8c和第四电动缸8d的电动缸电机101输出转矩，驱动螺杆副推动活塞112运动；第一腔体D建立起压力，该压力经电动缸排液孔E和制动管路传至相应的车轮制动器，从而在各车轮制动器产生制动力矩，实现自主制动。
当其它电控系统请求终止制动时，制动控制器10令电动缸电机101的输出轴反向选择，螺杆106在螺母103带动下旋转回到初始位置，活塞112在螺杆106带动下一同回位，第一腔体D内的油液压力逐渐减小；各车轮制动器的轮缸经制动管路和排液孔E与第一腔体D连通，从而车轮制动器压力降低后各车轮制动器制动解除。
2、助力制动模式
当驾驶员踩下制动踏板1时，踏板力经踏板臂放大后推动踏板推杆313向前移动，制动控制器10根据踏板位移传感器7测得的数据，以及主缸位移传感器4反馈的数据，通过事先测得的PV特性曲线，将其换算为电机327的目标转矩和目标电流，来驱动电机327工作，并带动电动助力装置3的传动装置工作，与踏板推杆313一起推动制动主缸6产生压力，该压力经制动管路通过供液孔B传至电动缸的第二腔体A，推动活塞112向左移动，开始挤压第一腔体D的制动液，让其从排液孔E输出制动压力，实现助力制动。
若电动助力装置3的电控部分失效，本发明仍可实现助力制动。助力制动可以通过4个电动缸来实现，踏板位移传感器7检测到踏板位移，根据事先设定的助力比计算出各电动缸电动机之目标电流，并驱动该电动机工作，工作过程同自主制动的过程，实现助力制动。
3、驻车制动模式
驻车制动模式主要是由四个电动缸制动回路来实现，电动助力装置3在此种模式下不工作。
当制动控制器10接收到驻车信号时，制动控制器10控制每个电动缸上的电动缸电机101输出转矩，通过螺杆副将转矩转化为活塞112的平动，从而在各车轮制动器产生制动力矩，实现制动；当电动缸电机101断电后，由于螺杆106与螺母103的自锁作用，活塞112在复位件114的复位力作用下推动螺杆106向电动缸电机101方向移动，此时各电动缸保持输出驻车压力，实现驻车。
4、失效人力备份制动模式
当制动控制器10和电源9发生故障所有线控制动回路失效时，仍可通过人力制动保证一定的制动能力。驾驶员踩下制动踏板1后，通过踏板推杆313、小推杆304、反应盘328、顶杆302作用力于制动主缸6上产生压力，推动活塞112向左移动，开始挤压第一腔体D的制动液，让其从排液孔E输出制动压力，实施人力备份制动。
5、失效防护制动模式
当一个或多个制动回路出现故障时，系统工作于失效防护制动模式。
制动控制器10检测到系统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系统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10根据踏板行程传感器信号或来自其它电控系统的制动请求首先计算目标制动力，然后将其分配给未失效制动回路的各制动器，再控制未失效制动回路的电动缸输出转矩，实现失效防护制动。
实施例二
实施例一中的电动缸还可以设置为本实施例中的双腔电动缸；双腔电动缸的缸体217部分如图5所示，其它部分与实施例一一致。
活塞组件包括沿其滑动方向设置的第一活塞212与第二活塞219以及用于连接第一活塞212与第二活塞219的连接件214，第一活塞212、电动缸缸体217的内壁及连接件214之间形成第四腔体D1，第二活塞219与电动缸缸体217的内壁形成第五腔体D2。
电动缸缸体217内设置有第一回位弹性件216和第二回位弹性件220，第一回位弹性件216设置在连接件214与第一活塞212之间，第二回位弹性件220设置在电动缸缸体217与第二活塞219之间，第一活塞212与连接件214滑动连接；本实施例中，两个弹性件均为弹簧。
连接件214、第二活塞219及电动缸缸体217的内壁之间形成第三腔体A1，连接件214包括用于隔离第四腔体D1与第五腔体D2的隔板214b以及沿隔板214b的两侧向外延伸且连接至第一活塞212与第二活塞219的横杆214a。
隔板214b的规格应当与电动缸缸体217的规格适配，即不能有油液通过，在本实施例中，在隔板214b上也增设有皮碗。横杆214a贯穿隔板214b且其一端与第二活塞219螺纹联接，另一端与第一活塞212滑动联接。第一活塞212上设置有第三皮碗213，第二活塞219上设置有第四皮碗218。
电动缸缸体217上开设有：第一供液孔B1，连通第四腔体D1的第一排液孔E1，连通第三腔体A1的第二供液孔B2，连通第五腔体D2的第二排液孔E2；
第一回位弹性件216处于预压状态时，第三皮碗213位于第一供液孔B1与第一排液孔E1之间，第二回位弹性件220处于预压状态下时，第四皮碗218位于第二供液孔B2与第二排液孔E2之间。
采用上述结构后的工作原理为：在电动缸电机101的作用下，第一活塞212会受到一个向左的力，第一回位弹性件216与第二回位弹性件220的压力始终处于平衡状态。第一回位弹性件216与第二回位弹性件220在力的作用下，活塞组件向左运动时，第一回位弹性件216会再次压缩，反作用力也会增大，第二弹性件220也会随着压缩。
在本实施例中，第一回位弹性件216的弹性系数大于第二回位弹性件220的弹性系数。在初始阶段，第一活塞212与第二活塞219均会在力的作用下一起向左运动，压缩第二回位弹性件220，第一回位弹性件216不会因力作用而进一步压缩；第二回位弹性件220的压缩过程中，其弹力会渐渐变大，直至大于第一回位弹性件216形变所需的力，第一回位弹性件216便会进行压缩，继续持续上述工作，第一回位弹性件216与第二回位弹性件220一直处于平衡状态，第四腔体D1与第五腔体D2内部建立高压，通过第一排液孔E1与第二排液孔E2将油液排出对汽车进行制动。
在本实施例中，第一活塞212上设置有限位销221，横杆214a上开设有与限位销221配合的限位孔222，限位销221与限位孔222均是沿水平方向设置，沿活塞组件的滑动方向设置。第一活塞212通过限位销221和限位孔222与横杆214a滑动连接。当压缩第一回位弹性件216的力小于压缩第二回位弹性件220的力时，限位销221会在第一活塞212的带动下沿限位孔222向左运动，第二活塞219不动；当压缩第一回位弹性件216的力小于压缩第二回位弹性件220的力时，整个活塞组件同时向左运动。
于本实施例中，第一活塞212相当于实施例一中的活塞112，即第一活塞212与螺杆106固接，且在螺杆106的带动下沿轴向移动。
本实施例中，第一排液孔E1及第二排液孔E2于电动缸缸体217外部与同一制动管路连通，如图1与图2所示该制动管路分别与对应的车轮制动器连通。
于本实施例中的驻车制动、自主制动、助力制动、失效防护制动中，需要输出或加大制动压力时，最终均通过螺杆106推动第一活塞212与第二活塞219，第四腔体D1腔与第五腔体D2内建立高压，通过第一排液孔E1与第二排液孔E2将油液排出实现制动压力的输出或增大；且其中助力制动和失效人力备份制动模式下，踏板力通过制动主缸6、制动管路、第一供液孔B1及第二供液孔B2最终作用于第一活塞212与第二活塞219，第四腔体D1腔与第五腔体D2内建立高压，通过第一排液孔E1与第二排液孔E2将油液排出，实现助力制动或失效人力备份制动。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.具有多种工作模式的带驻车功能的分布式制动系统，包括电源(9)、制动控制器(10)、制动主缸(6)、主缸位移传感器(4)、制动踏板(1)、踏板位移传感器(7)和电动助力装置(3)，其特征在于：
所述电动助力装置(3)、所述主缸位移传感器(4)、所述踏板位移传感器(7)分别与所述制动控制器(10)电连接；
所述分布式复合制动系统还包括至少三个电动缸，所述至少三个电动缸分别与所述制动控制器电连接；所述制动主缸通过制动管路与所述至少三个电动缸联接；所述电动缸一一对应连接至汽车上的相同数量的车轮制动器，且每个所述电动缸与对应的一个车轮制动器形成一个制动回路。
所述包括缸体(115)、滑动设置于所述缸体(115)内的活塞(112)、通过设置于所述电动缸内的螺杆副驱动所述活塞(112)滑动的电动缸电机(101)，所述电动缸电机(101)与所述制动控制器(10)电连接；
所述螺杆副包括由所述电动缸电机(101)驱动的螺母(103)以及与所述活塞(112)联接的螺杆(106)。
2.根据权利要求1所述的具有多种工作模式的带驻车功能的分布式制动系统，其特征在于：所述电动缸还包括与所述缸体(115)连接的壳体(107)，所述螺杆副由一对轴承(104)支承在所述壳体(107)内；所述螺杆(106)为转动设置于所述螺母(103)内部并与所述活塞(112)通过螺栓(113)联接的单头螺杆(106)；所述螺母(103)通过联轴器(102)与所述电动缸电机(101)的输出轴连接。
3.根据权利要求2所述的具有多种工作模式的带驻车功能的分布式制动系统，其特征在于：所述壳体(107)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螺杆(106)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，所述螺母(103)转动设置于所述第三圆柱形空腔内，且所述螺母(103)远离所述电动缸电机(101)的一端通过轴承(104)固定在所述轴肩上；
所述壳体(107)靠近所述活塞(112)的一端沿轴向向外延伸形成凸台，所述凸台与所述缸体(115)的开口密封配合并固定连接。
4.根据权利要求1所述的具有多种工作模式的带驻车功能的分布式制动系统，其特征在于：所述活塞(112)与所述缸体(115)之间形成有第一腔体(D)与第二腔体(A)，所述活塞(112)与所述缸体(115)之间设置有复位件(114)；
所述缸体(115)上开设有：连通所述第二腔体(A)的供液孔(B)以及连通所述第一腔体(D)与相应的车轮制动器的排液孔(E)；
所述活塞(112)上设置有皮碗(111)，所述复位件(114)处于预压状态下时，所述皮碗(111)轴向位于所述供液孔(B)和排液孔(E)之间。
5.根据权利要求1所述的具有多种工作模式的带驻车功能的分布式制动系统，其特征在于：
所述缸体(115)上还固定设置有导向销(109)，所述螺杆(106)上开设有与所述导向销(109)配合的导向槽，所述复位件(114)处于预压状态时，所述导向槽靠近所述活塞(112)的一端与所述导向销(109)抵接。
6.根据权利要求1所述的具有多种工作模式的带驻车功能的分布式制动系统，其特征在于：所述电动助力装置(3)包括
端盖(310)，所述端盖(310)内设有踏板推杆(313)，所述踏板推杆(313)设有的齿条与第一传感器齿轮(311)啮合，所述踏板位移传感器(7)用于检测所述第一传感器齿轮(311)的转动，所述踏板推杆(313)通过联接装置与所述制动踏板(1)联接，所述联接装置包括圆锥弹簧(312)；
第一壳体(329)，所述壳体内部设有挤压装置并且所述第一壳体(329)与所述制动主缸(6)固定联接，所述挤压装置包括顶杆(302)、反应盘(328)、小推杆(304)和安装于滚珠丝杠(309)中的托盘(303)，所述顶杆(302)、反应盘(328)和所述小推杆(304)均设置在所述托盘(303)内，所述小推杆(304)通过第一螺母(305)与所述踏板推杆(313)联接；所述托盘(303)与所述第一壳体(329)之间设有回位弹簧(301)；
电机(327)，其与设置在所述第一壳体(329)内的小齿轮(326)固定联接，所述小齿轮(326)通过双联齿轮(325)与大齿轮(307)形成二级传动，所述大齿轮(307)通过键(308)与丝母(320)联接，所述丝母(320)安装于所述滚珠丝杠(309)上；
所述主缸位移传感器(4)用于检测与所述大齿轮(307)啮合的第二传感器齿轮(306)。
7.根据权利要求6所述的具有多种工作模式的带驻车功能的分布式制动系统，其特征在于：所述滚珠丝杠(309)沿轴向开设有通孔，所述托盘(303)具有活动穿入所述滚珠丝杠(309)的通孔中的滑套部(332)，所述滑套部(332)中开设有穿孔，所述小推杆(304)一端活动配合穿过所述穿孔与所述踏板推杆(313)联接，另一端与所述反应盘(328)联接。
8.根据权利要求7所述的具有多种工作模式的带驻车功能的分布式制动系统，其特征在于：所述托盘(303)在远离所述滑套部(332)的另一端开设有直径大于所述穿孔的圆孔，所述反应盘(328)活动设置在所述圆孔中；所述小推杆(304)的直径小于所述踏板推杆(313)且所述踏板推杆(313)与所述滑套部(332)之间设有间隔。
9.根据权利要求5所述的具有多种工作模式的带驻车功能的分布式制动系统，其特征在于：所述电动缸为四个，包括第一电动缸(8a)、第二电动缸(8b)、第三电动缸(8c)以及第四电动缸(8d)；所述车轮制动器包括右后车轮制动器(11)、左后车轮制动器(12)、右前车轮制动器(13)和左前车轮制动器(14)；所述第一电动缸(8a)和右后车轮制动器(11)、所述第二电动缸(8b)和左后车轮制动器(12)、所述第三电动缸(8c)和右前车轮制动器(13)、所述第四电动缸(8d)和左前车轮制动器(14)均分别通过制动管路连接。
10.根据权利要求1所述的具有多种工作模式的带驻车功能的分布式制动系统，其特征在于：所述制动控制器(10)还与车辆的其它电控系统相连，用于接收其它电控系统的制动请求。
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