CN112739929B - 一种液压装置、制动装置、制动系统及制动控制方法 - Google Patents

一种液压装置、制动装置、制动系统及制动控制方法 Download PDF

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    • F16H63/486—Common control of parking locks or brakes in the transmission and other parking brakes, e.g. wheel brakes

Abstract

本申请实施例提供了一种液压装置，包括：液压缸体(17‑1)、活塞(17‑2)、推动组件(17‑3)和第一密封部件(17‑4)，推动组件(17‑3)设置于液压缸体(17‑1)内，活塞(17‑2)被配置允许在推动组件(17‑3)驱动下在液压缸体(17‑1)内移动。本申请实施例提供的液压装置将机械构件集成在液压缸内，实现机械结构与液压结构耦合，应用在智能汽车、自动驾驶汽车或新能源汽车等车辆的制动系统中，在不影响通过液压推动活塞进行液压制动的情况下，可以实现基于机械构件推动活塞的线控制动，且液压制动和线控制动可以互相备份，同时也能够实现液压装置的小型化。

Description

一种液压装置、制动装置、制动系统及制动控制方法
技术领域
本申请涉及车辆制动技术领域，尤其涉及一种液压装置、制动装置、制动系统及制动控制方法。
背景技术
制动系统是车辆控制系统的重要组成部分，属于纵向控制范畴。制动系统发展主要历经了传统机械制动、液压制动、电子液压制动(Electro-hydraulic Brake，EHB)等几个阶段。制动系统也从最初仅具有简单的行车制动、驻车制动功能，发展成现在的多功能集成，例如：制动防抱死(ABS)、自动紧急制动(AEB)等。为了未来匹配更高级别自动驾驶技术的落地，线控制动(Brake by wire)逐渐成为制动领域的研究热点。现有电子液压制动系统已较为成熟，但是EHB难以满足自动驾驶对制动控制的更高要求(例如，线性、反应速度)；而电子机械制动(Electro-Mechanical Brake,EMB)由于一些技术难点，例如：电机输出扭矩限制、冗余要求等，目前不能完全取代电子液压制动。现有技术中，已有将EMB和EHB两套系统简单进行组合的方案，通过EHB和EMB两套系统实现制动系统的冗余备份。现有方案的制动系统可以提供三种工作模式：第一，由EMB单独提供制动力；第二，由EHB单独提供制动力；第三，由EHB和EMB共同提供制动力。现有方案虽然能够通过简单组合利用EHB或EMB的优势，并依据制动需求在三种工作模式中切换，但是，这种在结构上解耦的简单组合方案使得行车制动系统更加复杂，提高了系统的制造成本，增大了制动系统的体积，不利于在车轮狭小空间中设置。
发明内容
第一方面，本申请实施例提供了一种液压装置，该液压装置包括：液压缸体(17-1)、活塞(17-2)、推动组件(17-3)和第一密封部件(17-4)；液压缸体(17-1)为中空筒状，两端分别设有第一开口和第二开口；活塞(17-2)设置于液压缸体(17-1)内且位于第一开口处；第一密封部件(17-4)覆盖第二开口；其中，液压缸体(17-1)、活塞(17-2)和第一密封部件(17-4)用于形成液压室(17-5)；液压缸体(17-1)上开设有液流口(17-6)，且液流口(17-6)位于第一密封部件(17-4)与活塞(17-2)之间；推动组件(17-3)设置于液压缸体(17-1)内；其中，液流口(17-6)和推动组件(17-3)位于活塞(17-2)的同一侧；活塞(17-2)被配置允许在推动组件(17-3)驱动下在液压缸体(17-1)内移动。
该液压装置可以根据需求设置车轮处，与车轮安装的制动执行器(例如可以为盘式制动器)配合使用，活塞(17-2)在推动组件(17-3)或液压油的推动下可以部分移至液压缸体(17-1)外部，作用在制动执行器的制动衬块(17-14b)上，制动衬块(17-14b)受到活塞(17-2)挤压，与刹车盘(17-16)摩擦从而实现制动。制动执行器配置有复位机构，当推动组件(17-3)撤回作用在活塞(17-2)的力，或当液压油作用在活塞(17-2)上的力降低至小于一定阈值时，活塞(17-2)在制动执行器的复位机构作用下可以完全收容到液压缸体(17-1)内，即活塞(17-2)可以恢复到初始位置。
排除液流口(17-6)结构，该液压装置的液压室(17-5)应该是封闭状态。液流口(17-6)用于与油管相连，是制动液流入和流出液压室(17-5)通道。可选的，液流口(17-6)可以包括进液口和出液口。
一种可能的实现方式，第二开口可以为圆形；可选地，第二开口半径可以小于液压缸体(17-1)的半径；可选地，第二开口半径可以等于液压缸体(17-1)的半径。当第二开口的半径等于液压缸体(17-1)的半径时，有利于简化加工和装配。当第二开口的半径小于液压缸体(17-1)的半径时，有利于提高液压缸体(17-1)的结构强度，也有利于提高密封效果，以使液压缸能够承受更大的缸内油压。
可选的，第一密封部件(17-4)可以包括多个密封圈，多个密封圈沿轴向并列设置，以达到更好的密封性。
一种可能的实现方式，活塞(17-2)被配置允许在推动组件(17-3)驱动下沿着远离液流口(17-6)的方向移动。
一种可能的实现方式，该液压装置还包括第二密封部件(17-7)，第二密封部件(17-7)设置于液压缸体(17-1)与活塞(17-2)之间。进一步的，第二密封部件(17-7)设置于液压缸体(17-1)的内周面与活塞(17-2)的外周面之间。第二密封部件(17-7)的作用是保证活塞(17-2)与第二密封部件(17-7)之间是密封的，以及第二密封部件(17-7)与液压缸体(17-1)的内壁之间是密封的。可选的，第二密封部件(17-7)可以包括多个密封圈，多个密封圈在活塞的周面并列设置，以达到更好的密封效果。
一种可能的实现方式，推动组件(17-3)包括推块(17-9)和传动部件(17-8)；其中，传动部件(17-8)穿过第一密封部件(17-4)。第一密封部件(17-4)的作用是保证传动部件(17-8)与第一密封部件(17-4)之间是密封的，以及第一密封部件(17-4)与液压缸体(17-1)内壁之间同样是密封的。
一种可能的实现方式，推动组件(17-3)被配置将传动部件(17-8)的回转运动转为推块(17-9)的直线运动。
一种可能的实现方式，推动组件(17-3)可以是在直线电机的驱动下在推动活塞(17-2)移动。
一种可能的实现方式，该液压装置还包括：锁止部件(17-10)，锁止部件(17-10)位于液压缸体(17-1)外部；锁止部件(17-10)包括第一工作状态和第二工作状态；其中，锁止部件(17-10)处于第一工作状态时，锁止部件(17-10)与传动部件(17-8)耦合以锁止传动部件(17-8)；锁止部件(17-10)处于第二工作状态时，锁止部件(17-10)与传动部件(17-8)解耦。耦合可以理解为锁止部件(17-10)与传动部件(17-8)通过刚性连接、摩擦接触等方式保持相对静止，通过锁止部件阻止传动部件(17-8)改变运动状态；解耦可以理解为锁止部件(17-10)17-20)与传动部件(17-8)不连接，锁止部件(17-10)不影响传动部件(17-8)的运动状态。
一种可能的实现方式，传动部件(17-8)包括滚珠丝杠(17-11)和丝杠螺母(17-12)；其中，滚珠丝杠(17-11)穿过第一密封部件(17-4)；丝杠螺母(17-12)与滚珠丝杠(17-11)在液压缸体(17-1)内配合；丝杠螺母(17-12)与推块(17-9)固定连接。滚珠丝杠(17-11)与丝杠螺母(17-12)装配在一起，可以将作用在滚珠丝杠(17-11)上的回转运动转换成丝杠螺母(17-12)的直线运动。采用滚珠丝杠(17-11)的有益效果，不仅可以将作用在滚珠丝杠(17-11)的转动转换成丝杠螺母(17-12)的直线运动进而驱动活塞沿着液压缸体的轴线方向移动，而且滚珠丝杠(17-11)与丝杠螺母(17-12)作为传动部件，可靠性强，传动效率高。
一种可能的实现方式，传动部件(17-8)为滚珠丝杠，推块(17-9)为丝杠螺母(17-12)；其中，滚珠丝杠(17-11)穿过第一密封部件(17-4)；丝杠螺母(17-12)与滚珠丝杠(17-11)在液压缸体(17-1)内配合。
一种可能的实现方式，该液压装置还包括：行星减速器(17-13)；行星减速器(17-13)位于液压缸体(17-1)外部且与滚珠丝杠(17-11)相连。
一种可能的实现方式，上述行星减速器(17-13)包括：太阳轮(17-13a)、行星轮(17-13b)、齿圈(17-13c)和行星架(17-13d)；其中，行星架(17-13d)与滚珠丝杠固定连接。行星减速器(17-13)可以降低驱动机构(17-15)输出的转速，放大输出的扭矩。
一种可能的实现方式，锁止部件(17-10)处于第一工作状态时，锁止部件(17-10)与行星架(17-13d)耦合，被配置通过锁止行星架(17-13d)以锁止滚珠丝杠(17-11)；锁止部件(17-10)处于第二工作状态时，锁止部件(17-10)与行星架(17-13d)解耦。
一种可能的实现方式，锁止部件(17-10)固定在液压缸体(17-1)外壁上。
一种可能的实现方式，该液压装置还包括支撑臂(17-14a)；支撑臂(17-14a)与液压缸体(17-1)集成在一起。可选的，可以通过铸造方式将支撑臂(17-14a)与液压缸体加工在一起，也可以通过焊接方式将支撑臂(17-14a)与液压缸体焊接在一起，也可以通过其他连接件将支撑臂(17-14a)与液压缸体固定连接，集成的具体方式不做限定。在具体实现中，支撑臂(17-14a)是制动执行器的卡钳(17-14)组件之一，通过与缸体在结构上集成可以进一步减小整体的空间占用。
第二方面，本申请实施例提供了另一种液压装置，该液压装置包括：液压缸体(17-1)、活塞(17-2)和推块(17-9)；液压缸体(17-1)为中空筒状，两端分别设有第一开口和第二开口；活塞(17-2)设置于液压缸体(17-1)内且位于第一开口处；推块(17-9)设置于液压缸体(17-1)内且位于第二开口处，推块(17-9)上开设有液流口(17-6)；其中，液压缸体(17-1)、活塞(17-2)和推块(17-9)用于形成液压室(17-5)；活塞(17-2)被配置允许在推块(17-9)驱动下在液压缸体(17-1)内移动。
一种可能的实现方式，推块(17-9)面向活塞(17-2)的端面上设有凹槽。凹槽是与液压室连通的，在活塞(17-2)与推块(17-9)之间的间隙最小的情况下，在通过液压推动活塞(17-2)移动提供制动力时，设置凹槽有利于油液快速进入液压室。
一种可能的实现方式，活塞(17-2)被配置允许在推动组件(17-3)驱动下沿着远离液流口(17-6)的方向移动。
一种可能的实现方式，该液压装置还包括第一密封部件(17-4)，第一密封部件(17-4)设置于液压缸体(17-1)与推块(17-9)之间。
一种可能的实现方式，该液压装置还包括第二密封部件(17-7)，第二密封部件(17-7)设置于液压缸体(17-1)与活塞(17-2)之间。
一种可能的实现方式，该液压装置还包括：传动部件(17-8)；传动部件(17-8)位于液压缸体(17-1)外部且与推块(17-9)连接。
一种可能的实现方式，该液压装置还包括：锁止部件(17-10)，锁止部件(17-10)位于液压缸体(17-1)外部；锁止部件(17-10)包括第一工作状态和第二工作状态；其中，锁止部件(17-10)处于第一工作状态时，锁止部件(17-10)与传动部件(17-8)耦合以锁止传动部件(17-8)；锁止部件(17-10)处于第二工作状态时，锁止部件(17-10)与传动部件(17-8)解耦。
一种可能的实现方式，传动部件(17-8)包括滚珠丝杠(17-11)和丝杠螺母(17-12)；其中，丝杠螺母(17-12)与推块(17-9)固定连接。
一种可能的实现方式，传动部件(17-8)为滚珠丝杠，推块(17-9)为丝杠螺母(17-12)；其中，丝杠螺母(17-12)与滚珠丝杠(17-11)配合。
一种可能的实现方式，该液压装置还包括：行星减速器(17-13)；行星减速器(17-13)与滚珠丝杠(17-11)相连。
一种可能的实现方式，行星减速器(17-13)包括：太阳轮(17-13a)、行星轮(17-13b)、齿圈(17-13c)和行星架(17-13d)；其中，行星架(17-13d)与滚珠丝杠(17-3)固定连接。行星减速器(17-13)可以降低驱动机构(17-15)输出的转速，放大输出的扭矩。
一种可能的实现方式，锁止部件(17-10)处于第一工作状态时，锁止部件(17-10)与行星架(17-13d)耦合，被配置通过锁止行星架(17-13d)以锁止滚珠丝杠(17-11)；锁止部件(17-10)处于第二工作状态时，锁止部件(17-10)与行星架(17-13d)解耦。
一种可能的实现方式，锁止部件(17-10)固定在液压缸体(17-1)外壁上。
一种可能的实现方式，该液压装置还包括支撑臂(17-14a)；支撑臂(17-14a)集成在液压缸体(17-1)外壁上。
第三方面，本申请实施例提供了一种制动装置，该液压装置包括：驱动机构(17-15)、轮缸和制动执行机构；其中，轮缸包括液压缸体(17-1)、活塞(17-2)、推块(17-9)、传动部件(17-8)、第一密封部件(17-4)和第二密封部件(17-7)；液压缸体(17-1)为中空筒状，两端分别设有第一开口和第二开口；活塞(17-2)设置于液压缸体(17-1)内且位于第一开口处；第一密封部件(17-4)覆盖第二开口；第二密封部件(17-7)设置于液压缸体(17-1)与活塞(17-2)之间；液压缸体(17-1)上开设有液流口(17-6)，且液流口(17-6)位于第一密封部件(17-4)与活塞(17-2)之间；推块(17-9)设置于液压缸体(17-1)内；液流口(17-6)和推块(17-9)位于活塞(17-2)的同一侧；传动部件(17-8)与推块(17-9)连接且穿过第一密封部件(17-4)；液压缸体(17-1)、活塞(17-2)、第一传动部件(17-8)、第一密封部件(17-4)和第二密封部件(17-7)用于形成液压室(17-5)；驱动机构(17-15)包括输出轴(17-15a)，驱动机构(17-15)的输出轴(17-15a)与传动部件(17-8)连接；活塞(17-2)被配置允许在推块(17-9)的驱动下沿着远离液流口(17-6)的方向移动并作用在制动执行机构上实现制动。
一种可能的实现方式，传动部件(17-8)包括滚珠丝杠(17-11)和丝杠螺母(17-12)；其中，滚珠丝杠(17-11)穿过第一密封部件(17-4)；丝杠螺母(17-12)与滚珠丝杠(17-11)在液压缸体(17-1)内配合；丝杠螺母(17-12)与推块(17-9)固定连接。
一种可能的实现方式，传动部件(17-8)为滚珠丝杠，推块(17-9)为丝杠螺母(17-12)；其中，滚珠丝杠(17-11)穿过第一密封部件(17-4)；丝杠螺母(17-12)与滚珠丝杠(17-11)在液压缸体(17-1)内配合。
一种可能的实现方式，该制动装置还包括：行星减速器(17-13)；其中，驱动机构(17-15)的输出轴(17-15a)通过行星减速器(17-13)与滚珠丝杠(17-11)相连。
一种可能的实现方式，行星减速器(17-13)包括：太阳轮(17-13a)、行星轮(17-13b)、齿圈(17-13c)和行星架(17-13d)；其中，输出轴(17-15a)与太阳轮(17-13a)固定连接，行星架(17-13d)与滚珠丝杠固定连接。行星减速器(17-13)可以降低驱动机构(17-15)输出的转速，放大输出的扭矩。
一种可能的实现方式，该制动装置还包括：锁止部件(17-10)，锁止部件(17-10)包括第一工作状态和第二工作状态；其中，锁止部件(17-10)处于第一工作状态时，锁止部件(17-10)与行星架(17-13d)耦合，被配置通过锁止行星架(17-13d)以锁止滚珠丝杠(17-11)；锁止部件(17-10)处于第二工作状态时，锁止部件(17-10)与行星架(17-13d)解耦。
一种可能的实现方式，制动执行器为盘式制动器，盘式制动器包括卡钳(17-14)，卡钳(17-14)与轮缸集成在一起。
第四方面，本申请实施例提供了另一种制动装置，该制动装置包括：驱动机构(17-15)、轮缸、制动执行机构和传动部件(17-8)；其中，轮缸包括：液压缸体(17-1)、活塞(17-2)、推块(17-9)、第一密封部件(17-4)和第二密封部件(17-7)；液压缸体(17-1)为中空筒状，两端分别设有第一开口和第二开口；活塞(17-2)设置于液压缸体(17-1)内且位于第一开口处；第二密封部件(17-7)设置于液压缸体(17-1)与活塞(17-2)之间；推块(17-9)设置于液压缸体(17-1)内且位于第二开口处，推块(17-9)上开设有液流口(17-6)；第一密封部件(17-4)设置于液压缸体(17-1)与推块(17-9)之间；液压缸体(17-1)、活塞(17-2)、推块(17-9)、第一密封部件(17-4)和第二密封部件(17-7)用于形成液压室(17-5)；传动部件(17-8)与推块(17-9)连接；驱动机构(17-15)包括输出轴(17-15a)，输出轴(17-15a)与传动部件(17-8)连接；活塞(17-2)被配置允许在推块(17-9)的驱动下沿着远离液流口(17-6)的方向移动并作用在制动执行机构上实现制动。
一种可能的实现方式，推块(17-9)面向活塞(17-2)的端面上设有凹槽。
一种可能的实现方式，传动部件(17-8)包括滚珠丝杠(17-11)和丝杠螺母(17-12)；其中，丝杠螺母(17-12)与推块(17-9)固定连接。
一种可能的实现方式，传动部件(17-8)为滚珠丝杠，推块(17-9)为丝杠螺母(17-12)；其中，丝杠螺母(17-12)与滚珠丝杠(17-11)配合。
一种可能的实现方式，该制动装置还包括：行星减速器(17-13)；其中，驱动机构(17-15)的输出轴(17-15a)通过行星减速器(17-13)与滚珠丝杠(17-11)相连。行星减速器(17-13)可以降低驱动机构(17-15)输出的转速，放大输出的扭矩。
一种可能的实现方式，行星减速器(17-13)包括：太阳轮(17-13a)、行星轮(17-13b)、齿圈(17-13c)和行星架(17-13d)；其中，驱动机构(17-15)的输出轴(17-15a)与太阳轮(17-13a)固定连接，行星架(17-13d)与滚珠丝杠固定连接。
一种可能的实现方式，该制动装置还包括：锁止部件(17-10)，锁止部件(17-10)包括第一工作状态和第二工作状态；其中，锁止部件(17-10)处于第一工作状态时，锁止部件(17-10)与行星架(17-13d)耦合，被配置通过锁止行星架(17-13d)以锁止滚珠丝杠(17-11)；锁止部件(17-10)处于第二工作状态时，锁止部件(17-10)与行星架(17-13d)解耦。
一种可能的实现方式，制动执行器为盘式制动器，盘式制动器包括卡钳(17-14)，卡钳(17-14)与轮缸集成在一起。
第五方面，本申请实施例提供了一种制动系统，其特征在于，包括：制动助力总成、第一油路和第三方面或第三方面的任一种可能的实现方式或第四方面或第四方面的任一种可能的实现方式描述的制动装置；其中，制动助力总成包括助力主缸，助力主缸包括第一缸体和第一活塞，第一活塞设置于第一缸体内；第一活塞与第一缸体形成第一液压室；助力主缸上开设有第一液流口，第一液流口贯通第一液压室；第一液压室与轮缸的液压室(17-5)通过第一油路连通；第一油路的一端连接在轮缸的液流口(17-6)，第一油路的另一端连接在第一液流口。
第六方面，本申请实施例提供了一种制动控制方法，可应用于第五方面描述的制动系统，具体的，该制动控制方法应用于的制动系统包括：制动助力总成、第一油路和第三方面或第四方面描述的制动装置；其中，制动助力总成包括：助力主缸、助力电机和助力增压控制单元(6)；助力主缸包括第一缸体和第一活塞，第一活塞设置于第一缸体内；第一活塞与第一缸体形成第一液压室；第一活塞在助力电机的驱动在助力主缸内移动，以改变第一液压室体积；助力主缸上开设有第一液流口，第一液流口贯通第一液压室；第一液压室与轮缸的液压室通过第一油路连通；第一油路的一端连接在轮缸的液流口，第一油路的另一端连接在第一液流口。该制动控制方法包括：计算目标制动所需的目标制动力；向助力增压控制单元(6)发送第一指令，第一指令用于指示助力控制单元(6)控制助力电机驱动第一活塞减小第一液压室体积，使得第一液压室内的制动液通过第一液流口经第一油路流入液压室(17-5)驱动活塞(17-2)移动，以作用在制动执行机构上以提供第一制动力；向驱动机构(17-15)发送第二指令，第二指令用于指示驱动机构(17-15)经输出轴(17-15a)、传动部件(17-8)驱动和推块(17-9)驱动活塞(17-2)移动，以作用在制动执行机构上提供第二制动力；其中，第一制动力与第二制动力耦合满足目标制动力。
一种可能的实现方式，在计算目标制动所需的目标制动力之后，该指制动控制方法还包括：根据目标制动力，判定需要液压制动与机械制动耦合以满足目标制动力，液压制动对应第一制动力，机械制动对应第二制动力。
一种可能的实现方式，上述制动装置还包括：锁止部件(17-10)，锁止部件(17-10)位于液压缸体(17-1)外部；锁止部件(17-10)包括第一工作状态和第二工作状态；其中，锁止部件(17-10)处于第一工作状态时，锁止部件(17-10)与传动部件(17-8)耦合以锁止传动部件(17-8)；锁止部件(17-10)处于第二工作状态时，锁止部件(17-10)与传动部件(17-8)解耦。该制动控制方法还包括：检测到驻车制动需求；向驱动机构(17-15)发送第三指令，第三指令用于指示驱动机构(17-15)经输出轴(17-15a)、传动部件(17-8)(若有)和推块(17-9)驱动活塞(17-2)移动，以作用在制动执行机构上提供满足驻车制动需求的第三制动力；向锁止部件(17-10)发送第四指令，第四指令用于指示锁止部件(17-10)由第二工作状态切换到第一工作状态。
第七方面，本申请实施例提供了一种制动控制单元，该控制单元包括可编程指令，当可编程指令被调用时，能够执行第六方面或第六方面的任一种可能的实现方式中描述的方法。
第八方面，本申请实施例提供了一种存储介质，该存储介质包括程序，当上述程序被执行时，能够执行第六方面或第六方面的任一种可能的实现方式中描述的方法。
第九方面，本申请实施例提供了一种制动装置，安装在车轮处，该制动装置包括制动执行器，以及第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式中描述的液压装置或第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式中描述的液压装置。
第十方面，本申请实施例提供了一种车辆，该车辆包括第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式中描述的液压装置或第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式中描述的液压装置或第三方面或第三方面的任一种可能的实现方式中描述的制动装置或第四方面或第四方面的任一种可能的实现方式中描述的制动装置或第五方面或第五方面的任一种可能的实现方式中描述的制动系统或第九方面描述的制动装置。
本申请实施例提供的液压装置、制动装置和制动系统，通过在液压缸内设置可以被外置电机驱动进而推动活塞在液压缸内移动的部件，实现液压制动和线控制动耦合，即能够提供系统冗余性能，也能实现液压装置小型化。进一步地，该液压装置集成有锁止部件(17-10)，可以实现驻车制动功能，不需要单独的驻车制动系统，降低整个制动系统的复杂程度。本申请实施例提供的液压装置可以代替传统中轮缸，应用在车辆制动系统中，在不增加过多结构的情况下，可以提供独立的液压制动、独立的机械制动或液压制动和机械组合制动，能够实现普通制动、紧急制动、防抱死制动和驻车制动功能，充分利用车轮处空间，使制动效果最大化。
附图说明
图1为本申请实施例提供的车辆100的功能框架示意图；
图2为本申请实施例提供的一种制动装置的安装位置示意图；
图3为本申请实施例提供的一种制动系统的原理图；
图4(a)为本申请实施例提供的一种制动装置的原理图；
图4(b)为本申请实施例提供的另一种制动装置的原理图；
图4(c)为本申请实施例提供的另一种制动装置的原理图；
图4(d)为本申请实施例提供的另一种制动装置的原理图；
图4(e)为本申请实施例提供的另一种制动装置的原理图；
图5(a)为本申请实施例提供的一种液压装置的原理图；
图5(b)为本申请实施例提供的另一种液压装置的原理图；
图5(c)为本申请实施例提供的另一种液压装置的原理图；
图5(d)为本申请实施例提供的另一种液压装置的原理图；
图5(e)为本申请实施例提供的另一种液压装置的原理图；
图6(a)为本申请实施例提供的一种液压装置的原理图；
图6(b)为本申请实施例提供的另一种液压装置的原理图；
图6(c)为本申请实施例提供的另一种液压装置的原理图；
图6(d)为本申请实施例提供的另一种液压装置的原理图；
图7为本申请实施例提供的一种锁止部件实现方式的原理图；
图8为本申请实施例提供的一种制动系统的常规制动工作状态示意图；
图9为本申请实施例提供的一种制动系统的紧急制动工作状态示意图；
图10为本申请实施例提供的一种制动系统的冗余制动工作状态示意图；
图11为本申请实施例提供的一种制动系统的驻车制动工作状态示意图；
图12为本申请实施例提供的一种制动系统的行车制动控制方法流程示意图；
图13为本申请实施例提供的一种制动系统的驻车制动控制方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本申请的实施例进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人员可知，随着技术的发展和新场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。在本申请中出现的对步骤进行的命名或者编号，并不意味着必须按照命名或者编号所指示的时间/逻辑先后顺序执行方法流程中的步骤，已经命名或者编号的流程步骤可以根据要实现的技术目的变更执行次序，只要能达到相同或者相类似的技术效果即可。本申请中所出现的模块的划分，是一种逻辑上的划分，实际应用中实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合成或集成在另一个系统中，或一些特征可以忽略，或不执行，另外，所显示的或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些端口，模块之间的间接耦合或通信连接可以是电性或其他类似的形式，本申请中均不作限定。并且，作为分离部件说明的模块或子模块可以是也可以不是物理上的分离，可以是也可以不是物理模块，或者可以分布到多个电路模块中，可以根据实际的需要选择其中的部分或全部模块来实现本申请方案的目的。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
汽车正在经历着电气化、网联化、智能化、共享化的趋势。
图1为本申请实施例提供的车辆(100)的一个功能框图示意。可以将车辆(100)配置为完全或部分自动驾驶模式。例如：车辆(100)可以通过感知系统(120)获取其周围的环境信息，并基于对周边环境信息的分析得到自动驾驶策略以实现完全自动驾驶，或者将分析结果呈现给用户以实现部分自动驾驶。
车辆(100)可包括各种子系统，例如信息娱乐系统(110)、感知系统(120)、决策控制系统(130)、驱动系统(140)以及计算平台(150)。可选地，车辆(100)可包括更多或更少的子系统，并且每个子系统都可包括多个部件。另外，车辆(100)的每个子系统和部件可以通过有线或者无线的方式实现互连。
其中，转向系统133可操作来调整车辆(100)的前进方向。例如在一个实施例中可以为方向盘系统。
油门(134)用于控制引擎(141)并进而控制车辆(100)的速度。
制动系统(135)可用于控制车辆(100)的速度。制动系统(135)可使用摩擦力来减慢车轮(144)转速。在一些实施例中，制动系统(135)可将车轮(144)的动能转换为电流。制动系统(135)也可采取其他形式来减慢车轮(144)转速从而控制车辆(100)的速度。
驱动系统(140)可包括为车辆(100)提供动力的组件。在一个实施例中，驱动系统(140)可包括引擎(141)、能量源(142)、传动系统(143)和车轮(144)。引擎(141)可以是内燃机、电动机、空气压缩引擎或其他类型的引擎组合，例如汽油发动机和电动机组成的混动引擎，内燃引擎和空气压缩引擎组成的混动引擎。引擎(141)将能量源(142)转换成机械能量。
能量源(142)的示例包括汽油、柴油、其他基于石油的燃料、丙烷、其他基于压缩气体的燃料、乙醇、太阳能电池板、电池和其他电力来源。能量源(142)也可以为车辆(100)的其他系统提供能量。
传动装置(143)可以将来自引擎(141)的机械动力传送到车轮(144)。传动装置(143)可包括变速箱、差速器和驱动轴。在一个实施例中，传动装置(143)还可以包括其他器件，比如离合器。其中，驱动轴可包括可耦合到一个或多个车轮(144)的一个或多个轴。
车辆(100)的部分或所有功能受计算平台(150)控制。计算平台(150)可包括至少一个处理器(151)，处理器(151)可以执行存储在例如存储器(152)这样的非暂态计算机可读介质中的指令(153)。在一些实施例中，计算平台(150)还可以是采用分布式方式控制车辆(100)的个体组件或子系统的多个计算设备。
处理器(151)可以是任何常规的处理器，如中央处理单元(central processunit，CPU)。替选地，处理器(151)还可以包括诸如图像处理器(graphic process unit,GPU)，现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)、片上系统(sysem onchip,SOC)、专用集成芯片(application specific integrated circuit，ASIC)或它们的组合。尽管图1功能性地图示了处理器、存储器、和在相同块中的计算机(110)的其它元件，但是本领域的普通技术人员应该理解该处理器、计算机、或存储器实际上可以包括可以或者可以不存储在相同的物理外壳内的多个处理器、计算机、或存储器。例如，存储器可以是硬盘驱动器或位于不同于计算机(110)的外壳内的其它存储介质。因此，对处理器或计算机的引用将被理解为包括对可以或者可以不并行操作的处理器或计算机或存储器的集合的引用。不同于使用单一的处理器来执行此处所描述的步骤，诸如转向组件和减速组件的一些组件每个都可以具有其自己的处理器，所述处理器只执行与特定于组件的功能相关的计算。
在此处所描述的各个方面中，处理器可以位于远离该车辆并且与该车辆进行无线通信。在其它方面中，此处所描述的过程中的一些在布置于车辆内的处理器上执行而其它则由远程处理器执行，包括采取执行单一操纵的必要步骤。
在一些实施例中，存储器(152)可包含指令(153)，例如，程序逻辑。指令(153)可被处理器(151)执行来执行车辆(100)的各种功能。存储器(152)也可包含额外的指令，包括向信息娱乐系统(110)、感知系统(120)、决策控制系统(130)驱动系统(140)中的一个或多个发送数据、从其接收数据、与其交互和/或对其进行控制的指令。
除了指令(153)以外，存储器(152)还可存储数据，例如道路地图、路线信息，车辆的位置、方向、速度以及其它这样的车辆数据，以及其他信息。这种信息可在车辆(100)在自主、半自主和/或手动模式中操作期间被车辆(100)和计算平台(150)使用。
计算平台(150)可基于从各种子系统(例如，驱动系统(140)、感知系统(120)和决策控制系统(130))接收的输入来控制车辆(100)的功能。例如，计算平台(150)可利用来自决策控制系统(130)的输入以便控制转向系统(133)来避免由感知系统(120)检测到的障碍物。在一些实施例中，计算平台(150)可操作来对车辆(100)及其子系统的许多方面提供控制。
整车控制器(132)可以用于对车辆的动力电池和引擎(141)进行协调控制，以提升车辆100的动力性能。
可选地，上述这些组件中的一个或多个可与车辆(100)分开安装或关联。例如，存储器(152)可以部分或完全地与车辆(100)分开存在。上述组件可以按有线和/或无线方式来通信地耦合在一起。
可选地，上述组件只是一个示例，实际应用中，上述各个模块中的组件有可能根据实际需要增添或者删除，图1不应理解为对本申请实施例的限制。
在道路行进的自动驾驶汽车，如上述车辆(100)，可以识别其周围环境内的物体以确定对当前速度的调整。所述物体可以是其它车辆、交通控制设备、或者其它类型的物体。在一些示例中，可以独立地考虑每个识别的物体，并且基于物体的各自的特性，诸如它的当前速度、加速度、与车辆的间距等，可以用来确定自动驾驶汽车所要调整的速度。
可选地，车辆(100)或者与车辆(100)相关联的感知和计算设备(例如计算系统(131)、计算平台(150))可以基于所识别的物体的特性和周围环境的状态(例如，交通、雨、道路上的冰等)来预测所述识别的物体的行为。可选地，每一个所识别的物体都依赖于彼此的行为，因此还可以将所识别的所有物体全部一起考虑来预测单个识别的物体的行为。车辆(100)能够基于预测的所述识别的物体的行为来调整它的速度。换句话说，自动驾驶汽车能够基于所预测的物体的行为来确定车辆将需要调整到哪种状态(例如，加速、减速、或者停止)。在这个过程中，也可以考虑其它因素来确定车辆(100)的速度，诸如，车辆(100)在行驶的道路中的横向位置、道路的曲率、静态和动态物体的接近度等等。
除了提供调整自动驾驶汽车的速度的指令之外，计算设备还可以提供修改车辆(100)的转向角的指令，以使得自动驾驶汽车遵循给定的轨迹和/或维持与自动驾驶汽车附近的物体(例如，道路上的相邻车道中的轿车)的安全横向和纵向距离。
在一些实施例中，车辆可以和云端进行数据交互以实现车辆的各种功能或应用服务，或者对车辆进行升级。数据交互可以基于已有的通信标准来实现，例如C-V2X，或者LTE-V2X等。
在一些实施例中，车辆基于云端提供的数据来获取高精地图服务，对于大型城市或者地区，整套高精地图的数据量大，不适合或者不可能完整地存储在车辆端。因此，在行驶时，车辆实时地获取当前位置小范围区域的高精地图，地图数据按需要进行实时加载，当不在需要某个区域的高精地图时，该区域的高精地图将从车辆上释放。
在一些实施例中，车辆通过和云端的交互以及车与车V2V(vehicle to vehicle)通信等技术，可以提升驾驶过程中的安全性。车辆可以通过车载传感器收集路面信息和周围车辆信息，并将信息通过云端或者V2V分享给周围的车辆，从而有助于车辆高级辅助驾驶系统(advanced driver assistance systems，ADAS)系统获取充分的信息并避免碰撞发生。在恶劣天气下，车辆可以通过云端获取天气信息以及道路交通事故信息，从而辅助车辆ADAS系统进行规划，降低车辆发生事故的风险。例如：如果在暴雨天气下，车辆可以通过云端实时获取道路积水严重的路段，从而在导航规划中就可以避开积水严重的路段。
在一些实施例中，车辆可以通过和云端的交互来降低车辆能耗，降低碳排，例如：云端可以向车辆发送实时的红绿灯信息，车辆的ADAS系统可以提前接收到前方路口的红绿灯变化间隔时间，并根据当前的车速计算出车辆通过所用时间，从而判断出合适并且安全的通过时机，以及规划好车辆的行驶速度，如此，不仅可以降低车辆能耗，还可以增加行车的安全性。
在一些实施例中，车辆可以通过云端来获取/更新车辆ADAS系统的算法。例如，对于ADAS系统的感知模块所使用的基于神经网络的图像处理算法，如基于卷积神经网络(convolutional neural network，CNN)的图像处理算法。其中，图像处理算法的训练可以在云端完成，并且随着训练数据的更新而更新；相应地，车辆可以定期从云端获取更新后的图像处理算法，或者，在一些实施例中，车辆定期从云端获取更新后的图像处理算法的参数。如此，可以实现车端的图像处理算法的定期更新，从而可以定期地提升车辆的功能，对于其它的算法(例如语音处理算法等)也可以适用上述过程。在另一方面，车辆也可以将自身获取的数据上传到云端，从而为云端的算法等提供训练数据。
上述车辆(100)可以为轿车、卡车、摩托车、公共汽车、船、飞机、直升飞机、割草机、娱乐车、游乐场车辆、施工设备、电车、高尔夫球车、火车等，本申请实施例不做特别的限定。
对于汽车来说，制动系统是汽车领域最为关键的系统之一，直接关系到汽车综合性能表现及乘员的生命财产安全。车辆制动系统历经了数次变迁和改进，从最初的皮革摩擦制动到后来出现鼓式、盘式制动器，再到后来出现机械式防抱死制动系统，紧接着伴随电子技术的发展又出现了模拟电子防抱死制动系统等等。此外，新能源汽车在减速或制动时，还可通过电机将汽车的一部分机械能转化为电能，并储存在电池中，同时产生一部分制动力实现汽车的减速或制动。当汽车再次加速时，电机将储存于电池中的能量再次转换为汽车行驶的动能。由于电机的再生制动受到单轴制动，制动强度不大等一系列限制，并不能满足全部制动工况的需求，为此，新能源汽车仍需保留传统制动系统。
近年来，出于对集成化、高效化、可靠性的追求，关于线控制动系统(brake-by-wire,BBW)的研究逐渐兴起。线控制动系统包括电子液压制动系统(electro-hydraulicbrake,EHB)和电子机械制动系统(electro-mechanical brake,EMB)。
EHB是在传统的液压制动基础上发展而来，通过电机驱动液压系统进行制动。其中EHB相对于EMB而言，保留了液压机械制动系统作为备份，在电子控制单元发生故障时仍能保证车辆的制动安全性。目前，EHB已成为汽车制动系统发展的研究热点之一。
电子液压制动系统是在传统的液压制动器基础上发展而来的，其操纵机构采用电子式制动踏板替代传统的液压制动踏板，且制动液压通过直流电机驱动的液压泵建立，能够获得线性的制动效果。但是在制动能量回收的过程中，电子液压制动踏板的反馈会与非制动能量回收工况时存在明显不同，存在解耦控制不便的特点。此外，由于电子液压制动不宜用作驻车制动，在装备电子液压制动系统的车辆上往往还需要额外配备驻车制动装置，增加整车系统的复杂度和成本。
电子机械制动系统能够较好地实现制动踏板和制动系统的解耦，但是其在制动系统动力源失效时无法继续工作，易引起行车安全问题。
针对上述问题，本申请提供一种液压装置、制动装置、制动系统及制动控制方法，具有良好的集成化和小型化效果。通过本申请提供的方案，可以实现电子机械制动和电子液压制动功能的集成。以下，对本申请提供的实施例进行详细的介绍。
图2位本申请一些实施例所提供的制动系统在车辆中安装位置的示意图。其中，本申请一些实施例所提供的后轴制动模块(17/18)被设置在后轮上。该后轴制动模块集成了机械制动和液压制动功能，可以实现制动功能的集成化和制动装置体积的小型化。
图3为本申请一些实施例所提供的制动系统的原理示意图。如图3所示，本申请一些实施例提供的制动系统可以包括踏板模块、后轴制动模块、前轴液压制动模块、线性泵增压模块和制动主控模块。
其中，后轴制动模块包括本申请一些实施例提供的制动装置。下面将对本申请实施例提供的制动装置进行详细介绍。接着，通过结合本申请实施例提供的制动系统，本申请说明书将对本申请实施例提供的制动装置、制动系统，以及制动系统的控制方法进行说明。
本申请实施例一至实施例四提供了制动装置的四种可能的实现方式，实施例五提供了一种制动系统可能的实现方式，实施例六提供了一种制动系统的控制方法，实施例七提供了一种制动系统的控制方法。
图4(a)为本申请实施例一所提供的制动装置的一种可能实现方式的示意图。如图4(a)所示，该制动装置包括驱动机构、轮缸和制动执行机构。
在实施例一中，轮缸包括液压缸体(17-1)、活塞(17-2)、第一密封部件(17-4)和第二密封部件(17-7)、滚珠丝杠(17-11)和丝杠螺母(17-12)。液压缸体(17-1)为中空筒状，两端分别设有第一开口和第二开口。活塞(17-2)设置于液压缸体(17-1)内且位于第一开口处。第一密封部件(17-4)覆盖第二开口。第二密封部件(17-7)设置于液压缸体(17-1)与活塞(17-2)之间。液压缸体(17-1)上开设有液流口(17-6)，且液流口(17-6)位于第一密封部件(17-4)与活塞(17-2)之间。丝杠螺母(17-12)设置于液压缸体(17-1)内。滚珠丝杠(17-11)与丝杠螺母(17-12)连接且穿过第一密封部件(17-4)。丝杠螺母(17-12)与滚珠丝杠(17-11)在液压缸体(17-1)内配合。液流口(17-6)和丝杠螺母(17-12)位于活塞(17-2)的同一侧。液压缸体(17-1)、活塞(17-2)、滚珠丝杠(17-11)、第一密封部件(17-4)和第二密封部件(17-7)用于形成液压室(17-5)。
在实施例一中，驱动机构(17-15)为电动机，包括电机的输出轴(17-15a)。
在实施例一中，制动执行机构可以为盘式制动器，该制动执行机构包括与轮缸集成在一起的卡钳(17-14)。卡钳(17-14)包括支撑臂(17-14a)和摩擦片(17-14b)，其余组件未示出。
需注意，在本说明书中，制动衬块(17-14b)也称作摩擦片。
在实施例一中，驱动机构(17-15)的输出轴(17-15a)与轮缸的滚珠丝杠(17-11)相连。轮缸的活塞(17-2)被配置允许在丝杠螺母(17-12)的驱动下沿着远离液流口(17-6)的方向移动并作用在制动执行机构上实现制动。此外，轮缸的活塞(17-2)还可以在液压油的推动下沿着远离液流口(17-6)的方向移动，并作用在制动执行机构上实现制动。
需要注意的是，在实施例一中，第二开口的半径设置为与第一开口的半径相等，但这并不是对本申请保护范围的限定。应当理解，第二开口可以为圆形，也可以根据密封装置的不同或者传动装置的不同而采用其他形状。进一步地，第二开口半径可以小于液压缸体(17-1)的半径。可选地，第二开口半径可以等于液压缸体(17-1)的半径。当第二开口的半径等于液压缸体(17-1)的半径时，如图5(a)所示，有利于简化加工和装配。当第二开口的半径小于液压缸体(17-1)的半径时，如图5(b)所示，有利于提高液压缸体(17-1)的结构强度，也有利于提高密封效果，以使液压缸能够承受更大的缸内油压。在实施例一中，第二密封部件(17-7)设置于所述液压缸体的内周面与所述活塞的外周面之间，起到密封的作用，一方面防止液压缸内部的油液的泄漏，另一方面防止外部的粉尘等进入到液压缸内。可选地，第一密封部件(17-4)或者第二密封部件(17-7)可以包括多个密封圈，多个密封圈在活塞的周面并列设置，以达到更好的密封效果。
图4(b)为本申请实施例二所提供的制动装置的一种可能实现方式的示意图。如图4(b)所示，该制动装置包括驱动机构、行星减速机构、轮缸和制动执行机构。
在实施例二中，轮缸包括液压缸体(17-1)、活塞(17-2)、第一密封部件(17-4)和第二密封部件(17-7)、滚珠丝杠(17-11)和丝杠螺母(17-12)。液压缸体(17-1)为中空筒状，两端分别设有第一开口和第二开口。活塞(17-2)设置于液压缸体(17-1)内且位于第一开口处。第一密封部件(17-4)覆盖第二开口。第二密封部件(17-7)设置于液压缸体(17-1)与活塞(17-2)之间。液压缸体(17-1)上开设有液流口(17-6)，且液流口(17-6)位于第一密封部件(17-4)与活塞(17-2)之间。丝杠螺母(17-12)设置于液压缸体(17-1)内。滚珠丝杠(17-11)与丝杠螺母(17-12)连接且穿过第一密封部件(17-4)。丝杠螺母(17-12)与滚珠丝杠(17-11)在液压缸体(17-1)内配合。液流口(17-6)和丝杠螺母(17-12)位于活塞(17-2)的同一侧。液压缸体(17-1)、活塞(17-2)、滚珠丝杠(17-11)、第一密封部件(17-4)和第二密封部件(17-7)用于形成液压室(17-5)。
在实施例二中，驱动机构(17-15)为电动机，包括输出轴(17-15a)。
在实施例二中，制动执行机构可以为盘式制动器，该制动执行机构包括与轮缸集成在一起的卡钳(17-14)。卡钳(17-14)包括支撑臂(17-14a)和摩擦片(17-14b)，其余组件未示出。
在实施例二中，行星减速机构包括：太阳轮(17-13a)、行星轮(17-13b)、齿圈(17-13c)和行星架(17-13d)。
在实施例二中，驱动机构的电机输出轴(17-15a)与太阳轮(17-13a)固定连接，行星架(17-13d)与滚珠丝杠(17-11)固定连接。轮缸的活塞(17-2)被配置允许在丝杠螺母(17-12)的驱动下沿着远离液流口(17-6)的方向移动并作用在制动执行机构上实现制动。此外，轮缸的活塞(17-2)还可以在液压油的推动下沿着远离液流口(17-6)的方向移动，并作用在制动执行机构上实现制动。
与实施例一相比，实施例二还包括减速机构，能够放大驱动机构的输出转矩。在相同的转矩需求下，可以匹配输出功率更小的驱动电机。
图4(c)为本申请实施例三所提供的制动装置的一种可能实现方式的示意图。如图4(c)所示，该制动装置包括驱动机构、行星减速机构、锁止机构、轮缸和制动执行机构。
在实施例三中，轮缸包括液压缸体(17-1)、活塞(17-2)、第一密封部件(17-4)和第二密封部件(17-7)、滚珠丝杠(17-11)和丝杠螺母(17-12)。液压缸体(17-1)为中空筒状，两端分别设有第一开口和第二开口。活塞(17-2)设置于液压缸体(17-1)内且位于第一开口处。第一密封部件(17-4)覆盖第二开口。第二密封部件(17-7)设置于液压缸体(17-1)与活塞(17-2)之间。液压缸体(17-1)上开设有液流口(17-6)，且液流口(17-6)位于第一密封部件(17-4)与活塞(17-2)之间。丝杠螺母(17-12)设置于液压缸体(17-1)内。滚珠丝杠(17-11)与丝杠螺母(17-12)连接且穿过第一密封部件(17-4)。丝杠螺母(17-12)与滚珠丝杠(17-11)在液压缸体(17-1)内配合。液流口(17-6)和丝杠螺母(17-12)位于活塞(17-2)的同一侧。液压缸体(17-1)、活塞(17-2)、滚珠丝杠(17-11)、第一密封部件(17-4)和第二密封部件(17-7)用于形成液压室(17-5)。
在实施例三中，驱动机构(17-15)为电动机，包括输出轴(17-15a)。
在实施例三中，制动执行机构可以为盘式制动器，该制动执行机构包括与轮缸集成在一起的卡钳(17-14)。卡钳(17-14)包括支撑臂(17-14a)和摩擦片(17-14b)，其余组件未示出。
在实施例三中，行星减速机构包括：太阳轮(17-13a)、行星轮(17-13b)、齿圈(17-13c)和行星架(17-13d)。
在实施例三中，驱动机构的电机输出轴(17-15a)与太阳轮(17-13a)固定连接，行星架(17-13d)与滚珠丝杠(17-11)固定连接。
在实施例三中，其中，驱动机构的电机输出轴(17-15a)与太阳轮(17-13a)固定连接，行星架(17-13d)与滚珠丝杠(17-11)固定连接。轮缸的活塞(17-2)被配置允许在丝杠螺母(17-12)的驱动下沿着远离液流口(17-6)的方向移动并作用在制动执行机构上实现制动。此外，轮缸的活塞(17-2)还可以在液压油的推动下沿着远离液流口(17-6)的方向移动，并作用在制动执行机构上实现制动。
与实施例二相比，实施例三还包括锁止机构(17-10)，本申请说明书中也称为锁止部件(17-10)。锁止部件(17-10)包括第一工作状态和第二工作状态。其中，锁止部件(17-10)处于第一工作状态时，锁止部件(17-10)与行星架(17-13d)耦合；在实施例三中，锁止部件(17-10)被配置通过锁止行星架(17-13d)以锁止滚珠丝杠(17-11)。锁止部件(17-10)处于第二工作状态时，锁止部件(17-10)与行星架(17-13d)解耦。
需要说明的是，锁止部件的锁止功能有利于在一些特定工况下保护驱动机构(17-15)的电机。例如，当车辆在下长坡的过程中需要长时间制动时，在制动盘被加紧后将锁止部件切换到锁止状态，此时活塞(17-2)推动摩擦片(17-14b)压紧在制动盘(17-16)上的力可以得到保持，因此电机可以停止工作，以避免下长坡工况下电机长时间堵转所带来的危害，延长电机使用寿命。此外，在车辆停稳且制动盘被夹紧后，锁止部件切换到锁止状态，制动力得以保持，即可完成驻车制动。
需要进一步说明的是，在本申请实施例提供的制动装置处于锁止状态时，液压回路还可以继续向液压室(17-5)注入液压油，通过提高液压室(17-5)的油压，进一步推动活塞(17-2)将摩擦片(17-14b)压紧在制动盘(17-16)上，以满足更大的制动力需求。
在一种可能的实现方式中，如图7所示，锁止部件(17-10)包括锁止盘(17-10a)、电磁线圈(17-10b)、凹槽(17-10c)、滑动套筒(17-10d)、导杆(17-10e)、永磁体(17-10f)、复位弹簧(17-10g)。滑动套筒(17-10d)与固定导杆(17-10e)通过花键连接，滑动套筒(17-10d)可以在固定导杆(17-10e)上滑动。滑动套筒(17-10d)表面嵌有永磁体(17-10f)，并且设有复位弹簧(17-10g)。锁止盘(17-10a)上设有电磁线圈(17-10b)和凹槽(17-10c)。
在实施例三中，导杆(17-10e)与行星架(17-13d)固定连接，复位弹簧(17-10g)将滑动套筒(17-10d)与行星架(17-13d)相连。锁止盘(17-10a)与液压缸体(17-1)固定连接。
当电磁线圈(17-10b)正向通电时，表面嵌有永磁体的滑动套筒(17-10d)在电磁线圈(17-10b)磁场的作用力下沿导杆(17-10e)向靠近锁止盘(17-10a)的方向移动，卡入锁止盘(17-10a)上的凹槽(17-10c)中以完成锁止，此时锁止部件对应第一工作状态；当电磁线圈(17-10b)反向通电时，表面嵌有永磁体的滑动套筒(17-10d)在电磁线圈(17-10b)磁场的作用力下沿导杆(17-10e)向远离锁止盘(17-10a)的方向移动，退出锁止盘(17-10a)中的凹槽(17-10c)以完成解锁，此时锁止部件对应第二工作状态。当长下坡或者驻车时，为避免电机长时间工作或者堵转造成过热，锁止部件能够在制动盘被夹紧之后，将滚珠丝杠(17-11)和丝杠螺母(17-12)锁止，以维持对活塞(17-2)的推力和摩擦片对制动盘的压紧力，此时驱动机构(17-5)可以停止工作。
可选地，凹槽中还可以设置第二永磁体(未示出)，以便使锁止机构在滑动套筒(17-10d)卡入凹槽(17-10c)后保持锁止状态，即便电磁线圈(17-10b)断电也可继续保持锁止，可以被用于驻车制动。当电磁线圈(17-10b)反向通电，且电磁线圈(17-10b)磁场使滑动套筒(17-10d)退出凹槽(17-10c)的力与复位弹簧(17-10g)拉力的合力大于第二永磁体磁场使滑动套筒(17-10d)保持在凹槽(17-10c)内的作用力时，滑动套筒(17-10d)退出凹槽(17-10c)并完成解锁。
复位弹簧(17-10g)可以使滑动套筒(17-10d)恢复到初始位置，同时可以保证滑动套筒(17-10d)和与滑动套筒(17-10d)相连的机构保持连接，避免滑动套筒(17-10d)从与之相连的机构上脱落；在锁止部件解锁的过程中，复位弹簧(17-10g)还可以在滑动套筒(17-10d)和与滑动套筒(17-10d)相连的机构之间起到缓冲作用，减轻撞击并降低噪声。
需注意，本申请实施例所示出的锁止机构仅为示例，并不是对本申请保护范围的限定。锁止机构具有多种实现方式，例如另一种可能的实现方式，锁止机构(17-10)为摩擦式电磁离合器。当锁止部件(17-10)处于第一工作状态时，摩擦盘压紧并通过摩擦力锁止；当锁止部件(17-10)处于第二工作状态时，摩擦盘分离解除锁止。
此外，本申请实施例所述的锁止机构(17-10)还可以具有其他控制逻辑。例如，电磁线圈(17-10b)通电时，锁止机构(17-10)锁止；电磁线圈(17-10b)断电时，锁止机构(17-10)解锁。但需要注意的是，在该控制逻辑下，断电后锁止机构无法完成驻车自锁。
需要说明的是，本申请实施例提供的制动装置还具有多种其他可能的实现方式，制动装置中的轮缸可以为如图5(a)至图5(e)或如图6(a)至图6(d)任意一项所示的液压装置，或其他任意不需要通过创造性劳动获得的变形。例如，本申请实施例所提供制动装置的一种可能的实现方式如图4(d)所示，在该实施例中，制动装置第一密封部件(17-4)的半径小于液压缸体(17-1)的半径。
又如，图4(e)为本申请实施例四提供的一种制动装置可能的实现方式。在实施例四中，制动装置包括驱动机构、行星减速机构、锁止机构、轮缸和制动执行机构。
在实施例四中，制动装置的轮缸如图4(e)所示，包括液压缸体(17-1)、活塞(17-2)、第一密封部件(17-4)和第二密封部件(17-7)、滚珠丝杠(17-11)和丝杠螺母(17-12)。液压缸体(17-1)为中空筒状，两端分别设有第一开口和第二开口。活塞(17-2)设置于液压缸体(17-1)内且位于第一开口处。第一密封部件(17-4)覆盖设置于液压缸体(17-1)与丝杠螺母(17-12)之间。第二密封部件(17-7)设置于液压缸体(17-1)与活塞(17-2)之间。丝杠螺母(17-12)上开设有液流口(17-6)。液压缸体(17-1)、活塞(17-2)、丝杠螺母(17-12)、第一密封部件(17-4)和第二密封部件(17-7)用于形成液压室(17-5)。在实施例四中，丝杠螺母(17-12)面向活塞(17-2)的端面上设有凹槽，凹槽与液压室(17-5)连通。在活塞(17-2)与丝杠螺母(17-12)之间的间隙较小时，若通过液压推动活塞(17-2)移动以提供制动力，凹槽的设置有利于油液快速进入液压室(17-5)。
在实施例四中，驱动机构(17-15)为电动机，包括输出轴(17-15a)。
在实施例四中，制动执行机构可以为盘式制动器，该制动执行机构包括与轮缸集成在一起的卡钳(17-14)。卡钳(17-14)包括支撑臂(17-14a)和摩擦片(17-14b)，其余组件未示出。
在实施例四中，行星减速机构包括：太阳轮(17-13a)、行星轮(17-13b)、齿圈(17-13c)和行星架(17-13d)。
在实施例四种，还包括如实施例三所述的锁止机构(17-10)。
在实施例四中，驱动机构的电机输出轴(17-15a)与太阳轮(17-13a)固定连接，行星架(17-13d)与滚珠丝杠(17-11)固定连接。
在实施例四中，其中，驱动机构的电机输出轴(17-15a)与太阳轮(17-13a)固定连接，行星架(17-13d)与滚珠丝杠(17-11)固定连接。轮缸的活塞(17-2)被配置允许在丝杠螺母(17-12)的驱动下沿着远离液流口(17-6)的方向移动并作用在制动执行机构上实现制动。此外，轮缸的活塞(17-2)还可以在液压油的推动下沿着远离液流口(17-6)的方向移动，并作用在制动执行机构上实现制动。
此外，本申请实施例提供的制动装置还可以为其他不需要通过创造性劳动便可获得的任意变形，本申请实施例对此不再赘述。
下面以实施例三为例，如图4(c)所示，对本申请实施例提供制动装置的工作原理进行描述。本实施例提供的制动装置具有电子机械制动功能、电子液压制动功能以及机械与液压复合制动功能：
首先，如图4(c)所示，本申请实施例提供的制动装置包含电子机械制动的功能。驱动机构(17-15)的电机受控带动滚珠丝杠(17-11)旋转，驱动机构(17-15)和滚珠丝杠(17-11)之间还可以包括减速机构(17-13)。丝杠螺母(17-12)将滚珠丝杠(17-11)的旋转运动转换为直线运动，并沿液压缸的轴线方向移动。通过控制驱动机构(17-15)电机的正转和反转，可以控制丝杠螺母(17-12)在液压缸中靠近或者远离活塞(17-2)。丝杠螺母(17-12)不断靠近活塞(17-2)直至与其接触，并可进一步推动活塞以将摩擦片(17-14b)压紧在制动盘(17-16)上执行制动动作。
第二，本申请实施例提供的制动装置还包含电子液压制动的功能。在车辆液压回路的控制下，液压油从液流口(17-6)进入液压室(17-5)。液压室(17-5)内的液压油可以推动活塞(17-2)以将摩擦片(17-14b)压紧在制动盘(17-16)上执行制动动作。
第三，本申请实施例提供的制动装置还可以同时实现电子机械制动和电子液压制动的功能。驱动机构(17-15)的电机受控带动滚珠丝杠(17-11)旋转，并通过丝杠螺母(17-12)推动活塞(17-2)以将摩擦片(17-14b)压紧在制动盘(17-16)上。与此同时，外部液压回路受控将液压油注入液压室(17-5)，并通过液压油推动活塞(17-2)以进一步将摩擦片(17-14b)压紧在制动盘(17-16)上。由此，本申请实施例提供的制动装置能够使电子机械制动和电子液压制动同时工作，以获得电子机械制动和电子液压制动两者叠加的制动力，为汽车提供更好的制动效果。这在一些工况下是十分必要的：例如在紧急刹车的情况下，当单一使用电子机械制动或者单一使用电子液压制动所产生的制动力无法满足车辆对于制动力的需求时，本申请实施例提供的制动装置能够发挥电子机械制动和电子液压制动同时工作的优势，更好地满足车辆对于较大制动力的需求。
本领域的技术人员可以理解的是，制动系统采用的制动执行机构可以有多种类型，不仅包含盘式制动器，还至少可以包含鼓式制动器。在一种可能的实现方式中，当制动执行机构为鼓式制动器时，该制动执行机构可以包括制动蹄片和制动鼓。此时，采用鼓式制动器作为制动执行机构同样可以实现电子机械制动功能、电子液压制动功能，以及实现电子机械制动和电子液压制动同时工作的功能。相应地，采用鼓式制动器时，活塞(17-2)推动的是鼓式制动器中的制动蹄片，使蹄片压紧在制动鼓上，以产生制动力来实现减速或者驻车。
本领域技术人员可以理解的是，对于鼓式制动器来说，可能的实施方式还可以是领蹄式、从蹄式等多种不同类型，本申请实施例不再赘述。本申请实施例中的盘式制动机构或鼓式制动机构仅作为可能的实现方式的举例，并不是对本申请保护范围的限定。
需要注意的是，活塞(17-2)设置在液压缸(17-1)内，位于液压缸(17-1)的开口处，但是该活塞(17-2)可以部分滑出液压缸(17-1)用于驱动。
需要注意的是，对于本实施方式来说，丝杠螺母(17-12)在液压缸中靠近活塞(17-2)的一端能够使液压油与活塞(17-2)的一侧相接触，至少可以采用以下方式来实现：
比如，在一种可能的实现方式中，丝杠螺母(17-12)与液压缸体内壁之间不是密封的，例如丝杠螺母(17-12)的半径小于液压缸体(17-1)的内径，液压油可以通过丝杠螺母(17-12)与液压缸体(17-1)内壁之间的空隙，并压在活塞(17-2)，以进一步推动活塞。
又如，在另一种可能的实现方式中，丝杠螺母(17-12)与液压缸体(17-1)的内壁相接触，但丝杠螺母(17-12)上远离活塞(17-2)的一面与贴近活塞(17-2)的一面之间存在通孔，使液压油能够通过这些通孔穿过丝杠螺母(17-12)，进而推动活塞(17-2)沿着液压缸轴线方向运动。
如上所述，本申请实施例提供的制动装置集成度较高，能够以较小的体积集成机械制动和液压制动功能，实现了功能集成和小型化。
在本申请实施例提供的制动装置的基础之上，本申请实施例五提供一种制动系统。
图3为本申请实施例五提供的一种制动系统示意图。如图3所示，在实施例五中，制动系统可以分为五个模块，分别为踏板制动模块、制动助力模块、前轴制动模块、后轴制动模块和制动控制模块。
在实施例五中，踏板制动模块可以包括制动踏板(1)、储液罐(2)、制动主缸(3)、开关阀(4)和踏板反馈模拟器(5)。本实施例中的制动主缸(3)采用双腔串联主缸：制动主缸的第一腔与踏板模拟器(5)通过开关阀(4)连接，同时制动主缸(3)第一腔的压力通过阀(11)传递到轮边制动回路中；制动主缸(3)的第二腔通过开关阀(10)把压力传递到轮边回路，以此实现制动主缸(3)压力的双回路备份。
在实施例五中，制动助力模块可以包括助力增压ECU(6)、助力电机(7)、线性泵(8)。助力增压ECU(6)与助力电机(7)电连接，可以控制助力电机(7)旋转以带动线性泵(8)的活塞移动以建立制动压力。线性泵增压模块与助力开关阀(9)的一端连接，助力开关阀(9)的另一端与制动液压回路连接。助力开关阀(9)可以将所建立的压力传递到轮边制动回路。
在实施例五中，前轴制动模块主要包括增压阀(12/14)，泄压阀(13/15)，前轴制动器总成(19/20)。本实施例中增压阀(12/14)和泄压阀(13/15)等阀系结构，主要用于在制动防抱死、牵引防滑以及稳定性控制等功能中对前轴轮缸压力进行调节。在本实施例中，前轴制动器总成(19/20)采用盘式制动器，包括轮缸、制动钳、制动盘。
在实施例五中，制动控制模块(16)与踏板制动模块、制动助力模块、前轴制动模块和后轴制动模块电连接，可以对整个制动系统进行状态监测和控制(部分监测与控制关系未示出)。制动控制模块(16)通过控制开关阀(4/9/10/11)、增压阀(12/14)、泄压阀(13/15)、踏板制动模块、制动助力模块、前轴制动模块和后轴制动模块等的一个或多个开始工作或停止工作，以实现制动力分配、制动防抱死等功能。
需要说明的是，制动控制模块(16)可以是针对制动系统所设置的专用ECU，也可以是车辆(100)的计算平台(150)或整车控制器(132)等，本申请不对其进行限定。在实施例中制动控制模块(16)有时也称作制动ECU。开关阀(4/9/10/11)可以为电磁阀，在实施例中有时也称作电磁阀。在不强调二者区别时，上述相对应的名称在实施例中表示相同的指代对象，而并不是对本申请保护范围的限定。
在实施例五中，后轴制动模块主要包括后轴制动器总成(21/22)，每个后轴制动器总成包括如实施例一至实施例四所述的任一项制动装置(17/18)，或其他任意不需要通过创造性劳动而获得的变形。在本实施例中，左侧的后轴制动器总成(17)与右侧的后轴制动器总成(18)具有相同配置。制动装置(17/18)的液流口与制动回路相连。
需要说明的是，本申请实施例提供的制动系统并不是对本申请保护范围的限制。例如，制动系统的前轮也可以采用本申请实施例提供的制动装置。
下面结合具体的场景，介绍本申请实施例提供的制动系统的工作原理。
本申请实施例提供的制动系统具有多种工作模式，选取常规线控制动模式(包含能量回收)、紧急制动模式、冗余线控制动模式和驻车制动模式这4种典型应用场景对本申请实施例提供的制动系统介绍如下：
图8为本申请实施例提供的制动系统在常规线控制动模式下的工作状态示意图。如图8所示，在常规线控制动模式下，当系统检测到制动踏板(1)产生位移(即驾驶员踩下制动踏板)或者车辆系统不稳定产生稳定性控制需求时，开关阀(4)接通使踏板感觉模拟器(5)与制动主缸(3)连通，制动主缸中的油液进入踏板反馈模拟器(5)，用以产生驾驶员踏板感。助力开关阀(9)开启并与制动回路接通，制动ECU(16)控制助力电机(7)工作，推动线性泵(8)建压，液压油通过增压阀(12)和(14)进入前轮的轮缸，也同时通过制动装置(17/18)的液流口进入后轮的轮缸。
图9为本申请实施例提供的制动系统在紧急制动模式下的工作状态示意图。如图9所示，在紧急制动模式下，当制动ECU(16)检测到紧急制动防抱死需求时，开关阀(4)使踏板感觉模拟器与制动主缸(3)连通，制动主缸(3)中的油液进入踏板反馈模拟器(5)，用以产生驾驶员踏板感。助力开关阀(9)受控开启并接通制动回路，制动ECU(6)控制助力电机(7)工作，推动线性泵(8)建压，前轮通过电磁阀(12/14)进入轮缸，前轮通过增压阀(12/14)和泄压阀(13/15)的调节来实现防抱死功能；后轮通过制动装置(17/18)来调节轮边制动力，实现防抱死功能。
需要说明的是，用于对电机进行控制的增压ECU(6)也可以与制动ECU(16)集成，或由一个控制模块实现。
图10为本申请实施例提供的制动系统在冗余制动模式下的工作状态示意图。如图10所示，在冗余制动模式下，例如当液压助力制动模块(6、7、8)失效时，电磁阀(4)受控开启使踏板感觉模拟器与制动主缸(3)连通，制动主缸中的油液进入踏板反馈模拟器(5)，用以产生驾驶员踏板感。线性泵(8)停止工作，主缸增压阀(9)关闭将线性泵与液压回路断开。开关阀(10/11)开启并接通制动回路，主缸的压力通过开关阀(10/11)进入各轮的轮缸，同时制动装置(17/18)介入，为后轮提供额外的制动力。
图11为本申请实施例提供的制动系统在驻车制动模式下的工作状态示意图。如图11所示，在驻车制动模式下，当制动控制模块(16)检测到驻车需求时，制动装置(17/18)的驱动机构驱动其活塞推动制动执行机构，为后轮提供驻车制动力，并通过锁止功能维持驻车制动力。其余电磁阀处于断开状态，系统不提供液压制动力。
基于实施例五提供的制动系统，本申请实施例六提供一种制动系统的控制方法。如图12所示，为该方法一种可能实现方式的流程示意：
S1：计算目标制动压力。
根据当前车辆状态或驾制动意图，获得目标制动压力。转S21。
S21：计算能量回收制动力。
对于具有制动能量回收功能的车辆，制动能量回收功能本身就可以提供一定制动力。获取制动能量回收功能所产生的制动力后，转S22。
需要说明的是，当车辆不具备制动能量回收功能时，则可省去S21，即不需要对制动能量回收功能产生的制动力进行计算，直接转至S22。
S22：判断前轴制动是否需要液压制动力参与。
获得制动能量回收部分的制动力后，判断前轴部分是否需要液压制动力参与。
若制动能量回收功能产生的制动力足以满足目标制动力的需求，则为了进一步保证车辆前后轴制动力的合理分配，可选地，制动控制模块(16)为后轴的制动装置(17/18)分配目标机械制动力，以使前轴制动力和后轴制动力符合当前制动策略下的前轴制动力与后轴制动力的分配比例。之后转至S3，制动装置(17/18)受控产生制动压力后本次制动流程结束。
若制动能量回收功能产生的制动力不足以满足目标制动力的需求时，转至S23。
S23：判断是否需要后轴EMB参与。
获取能量回收制动力。当能量回收制动力不足以满足目标制动力需求时，液压制动力介入，判断液压制动力与能量回收制动力的合力是否满足目标制动力需求。
当液压制动力与能量回收制动力的合力能够满足目标制动力需求时，不需要后轴EMB参与。制动控制模块(16)控制制动助力模块开始增压，为前后轴提供液压制动力，并转至S3。在建立目标制动压力后，本次制动流程结束。
当液压制动力与能量回收制动力的合力不能满足目标制动力需求时，还需要后轴机械制动力的介入，转S24。
S24：判断是否处于下长坡等需要长时间制动的工况。
若车辆不处于下长坡等需要长时间制动的工况，在液压制动力和能量回收制动力的合力(具有制动能量回收功能的车辆)无法满足目标制动力需求时，或在液压制动力无法满足目标制动力的需求时(无制动能量回收功能的车辆)，制动控制模块(16)控制后轴制动装置(17/18)产生机械制动力，以使机械制动力、液压制动力、能量回收制动力(若有)的合力满足目标制动力的需求。此时，后轴制动装置(17/18)处于行车制动模式。之后转S3，在建立目标制动压力后，本次制动流程结束。
若车辆处于下长坡等需要长时间制动的工况，制动控制模块(16)控制后轴制动装置(17/18)产生机械制动力，并控制制动装置处于锁止状态，保持恒定的机械制动力，以满足长时间制动的需求，同时避免电机长时间工作或堵转造成过热。转S3，在建立目标制动压力后，本次制动流程结束。
需要说明的是，在制动装置(17/18)处于锁止状态时，由制动装置(17/18)产生的液压制动力依旧可以变化。即便制动装置(17/18)产生的液压制动力为0，其产生的机械制动力依旧可以保持。因此，在该锁止状态下，制动装置(17/18)产生的总制动力能够发生变化，也即，在机械制动力的基础上，通过调整液压制动力的大小可以适应目标制动力的变化。
需要说明的是，S1、S2可以由制动控制模块(16)完成。制动控制模块(16)可以是针对制动系统所设置的专用ECU，也可以是车辆(100)的计算平台(150)或整车控制器(132)等，本申请不对其进行限定。
需要说明的是，可选地，S1、S2还可以由云端服务器执行。例如，通过云端提供的数据获取高精地图服务以及其他车辆或交通信号信息，通过云端服务器对当前是否需要执行制动动作以及需要以多大的制动力进行制动进行计算，由车辆执行计算结果。也可以结合云端提供的信息生成制动意图，并进一步完成制动动作。本申请对此不再赘述。
另外，需要说明的是，若制动装置(17/18)不具有锁止功能，则可省去S24。可直接转入S3，建立符合目标制动力需求的制动压力后，本次制动流程结束。
基于实施例五提供的制动系统，本申请实施例七提供一种制动系统的控制方法。如图13所示，为该方法一种可能实现方式的流程示意：
S1：获取驻车制动指令。
获取制动指令或驻车意图。转至S2。
S2：判断驻车制动力是否满足要求。
若驻车制动力满足要求，制动装置(17/18)锁止。转至S3。
若驻车制动力不满足要求，转至S21。
S21：制动装置(17/18)调整机械制动力，并转至S2继续判断是否满足制动力要求。
S3：制动装置锁止。
在制动装置完成锁止后，转至S4。
S4：制动装置的驱动电机断电，完成驻车，流程结束。
如上所述，本申请实施例提供的一些制动装置和制动系统至少具有以下特点和优势：
第一，本申请实施例提供的制动装置集成了机械制动和液压制动功能：既能够独立提供机械制动力，也能够独立提供液压制动力，还能够同时提供机械制动力和液压制动力，能够实现液压制动力与机械制动力的耦合。同时，机械制动功能和液压制动功能的耦合，本申请实施例提供的制动装置仅需一套制动执行机构即可实现机械制动和液压制动的相互备份。此外，还可以显著减少电子机械制动部分的助力电机的要求，减少整个制动系统电磁阀的数量，结构更加简单。
第二，踏板制动和液压助力制动功能解耦：既可以充分利用前轴的制动能量回收功能，也能够提供更多冗余备份的可能性。例如，通过将踏板制动与液压助力制动解耦，在液压助力制动失效时，可以使用机械制动；在后轮机械制动失效时，仍可使用踏板制动。能够实现电子液压制动、电子机械制动、踏板制动的三重冗余功能。同时，有利于在能量回收过程中对前后轴制动力进行解耦控制，便于提供更好的踏板反馈脚感。
第三，本申请实施例提供的一些制动装置还具有锁止部件，可以实现驻车制动，能够省去驻车制动装置，缩小制动装置体积，简化车辆整体设计。同时，也可以在长下坡等工况下对制动装置的驱动机构进行有效保护。
第一，通过助力增压装置向前轮和后轮提供液压制动力，前轮通过液压阀的调节来实现制动防抱死以及稳定性控制等功能，后轮通过液压制动与电子机械制动配合来实现制动防抱死以及稳定性控制等功能。
本申请实施例提供的液压装置、制动装置和制动系统，通过在液压缸内设置可以被外置电机驱动进而推动活塞在液压缸内移动的部件，实现液压制动和线控制动耦合，即能够提供系统冗余功能，也能实现液压装置小型化。进一步地，该液压装置集成有锁止部件(17-10)，可以实现驻车制动功能，不需要单独的驻车制动系统，能够降低整个制动系统的复杂程度。本申请实施例提供的液压装置可以代替传统中轮缸，应用在车辆制动系统中，可以提供独立的液压制动、独立的机械制动或液压制动和机械组合制动，能够实现普通制动、紧急制动、防抱死制动和驻车制动功能，充分利用车轮处空间，使制动效果最大化，并能提升制动系统的冗余备份能力。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (33)

1.一种液压装置，其特征在于，包括：液压缸体(17-1)、活塞(17-2)、推动组件(17-3)和第一密封部件(17-4)；
所述液压缸体(17-1)为中空筒状，两端分别设有第一开口和第二开口；
所述活塞(17-2)设置于所述液压缸体(17-1)内且位于所述第一开口处；
所述第一密封部件(17-4)覆盖所述第二开口；其中，所述液压缸体(17-1)、所述活塞(17-2)和所述第一密封部件(17-4)用于形成液压室(17-5)；
所述液压缸体(17-1)上开设有液流口(17-6)，且所述液流口(17-6)位于所述第一密封部件(17-4)与所述活塞(17-2)之间；
所述推动组件(17-3)设置于所述液压缸体(17-1)内；其中，所述液流口(17-6)和所述推动组件(17-3)位于所述活塞(17-2)的同一侧；
所述活塞(17-2)被配置允许在所述推动组件(17-3)驱动下在所述液压缸体(17-1)内移动；
所述推动组件(17-3)包括传动部件(17-8)和推块(17-9)；其中，所述传动部件(17-8)穿过所述第一密封部件(17-4)；所述推动组件(17-3)被配置将所述传动部件(17-8)的回转运动转为所述推块(17-9)的直线运动；
所述传动部件(17-8)包括滚珠丝杠(17-11)和丝杠螺母(17-12)；其中，所述滚珠丝杠(17-11)穿过所述第一密封部件(17-4)；所述丝杠螺母(17-12)与所述滚珠丝杠(17-11)在所述液压缸体(17-1)内配合；所述丝杠螺母(17-12)与所述推块(17-9)固定连接；
还包括行星减速器(17-13)；所述行星减速器(17-13)位于所述液压缸体(17-1)外部且与所述滚珠丝杠(17-11)相连；所述行星减速器(17-13)包括行星架(17-13d)，所述行星架(17-13d)与所述滚珠丝(17-11)杠固定连接；
还包括锁止部件(17-10)，所述锁止部件(17-10)位于所述液压缸体(17-1)外部；所述锁止部件(17-10)包括第一工作状态和第二工作状态；其中，所述锁止部件(17-10)处于所述第一工作状态时，所述锁止部件(17-10)与所述传动部件(17-8)耦合以锁止所述传动部件(17-8)；所述锁止部件(17-10)处于所述第二工作状态时，所述锁止部件(17-10)与所述传动部件(17-8)解耦；其中，所述锁止部件(17-10)处于所述第一工作状态时，所述锁止部件(17-10)与所述行星架(17-13d)耦合，所述锁止部件(17-10)被配置为通过锁止所述行星架(17-13d)以锁止所述滚珠丝杠(17-11)；所述锁止部件(17-10)处于所述第二工作状态时，所述锁止部件(17-10)与所述行星架(17-13d)解耦。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述活塞(17-2)被配置允许在所述推动组件(17-3)驱动下沿着远离所述液流口(17-6)的方向移动。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，还包括第二密封部件(17-7)，所述第二密封部件(17-7)设置于所述液压缸体(17-1)与所述活塞(17-2)之间。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传动部件(17-8)为滚珠丝杠，所述推块(17-9)为丝杠螺母(17-12)；其中，所述滚珠丝杠(17-11)穿过所述第一密封部件(17-4)；所述丝杠螺母(17-12)与所述滚珠丝杠(17-11)在所述液压缸体(17-1)内配合。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述行星减速器(17-13)还包括：太阳轮(17-13a)、行星轮(17-13b)和齿圈(17-13c)。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述锁止部件(17-10)固定在所述液压缸体(17-1)外壁上。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括支撑臂(17-14a)；所述支撑臂(17-14a)与所述液压缸体(17-1)集成在一起。
8.一种液压装置，其特征在于，包括：液压缸体(17-1)、活塞(17-2)和推块(17-9)；
所述液压缸体(17-1)为中空筒状，两端分别设有第一开口和第二开口；
所述活塞(17-2)设置于所述液压缸体(17-1)内且位于所述第一开口处；
所述推块(17-9)设置于所述液压缸体(17-1)内且位于所述第二开口处，所述推块(17-9)上开设有液流口(17-6)；其中，所述液压缸体(17-1)、所述活塞(17-2)和所述推块(17-9)用于形成液压室(17-5)；
所述活塞(17-2)被配置允许在所述推块(17-9)驱动下在所述液压缸体(17-1)内移动；
还包括传动部件(17-8)；所述传动部件(17-8)位于所述液压缸体(17-1)外部且与所述推块(17-9)连接；
所述传动部件(17-8)包括滚珠丝杠(17-11)和丝杠螺母(17-12)；其中，所述丝杠螺母(17-12)与所述推块(17-9)固定连接；
还包括行星减速器(17-13)；所述行星减速器(17-13)与所述滚珠丝杠(17-11)相连；所述行星减速器(17-13)包括行星架(17-13d)，所述行星架(17-13d)与所述滚珠丝杠(17-11)固定连接；
还包括锁止部件(17-10)，所述锁止部件(17-10)位于所述液压缸体(17-1)外部；所述锁止部件(17-10)包括第一工作状态和第二工作状态；其中，所述锁止部件(17-10)处于所述第一工作状态时，所述锁止部件(17-10)与所述传动部件(17-8)耦合以锁止所述传动部件(17-8)；所述锁止部件(17-10)处于所述第二工作状态时，所述锁止部件(17-10)与所述传动部件(17-8)解耦；其中，所述锁止部件(17-10)处于所述第一工作状态时，所述锁止部件(17-10)与所述行星架(17-13d)耦合，所述锁止部件(17-10)被配置通过锁止所述行星架(17-13d)以锁止所述滚珠丝杠(17-11)；所述锁止部件(17-10)处于所述第二工作状态时，所述锁止部件(17-10)与所述行星架(17-13d)解耦。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述推块(17-9)面向所述活塞(17-2)的端面上设有凹槽。
10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述活塞(17-2)被配置允许在所述推块(17-9)驱动下沿着远离所述液流口(17-6)的方向移动。
11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括第一密封部件(17-4)，所述第一密封部件(17-4)设置于所述液压缸体(17-1)与所述推块(17-9)之间。
12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括第二密封部件(17-7)，所述第二密封部件(17-7)设置于所述液压缸体(17-1)与所述活塞(17-2)之间。
13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述传动部件(17-8)为滚珠丝杠，所述推块(17-9)为丝杠螺母(17-12)；其中，所述丝杠螺母(17-12)与所述滚珠丝杠(17-11)配合。
14.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述行星减速器(17-13)还包括：太阳轮(17-13a)、行星轮(17-13b)和齿圈(17-13c)。
15.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述锁止部件(17-10)固定在所述液压缸体(17-1)外壁上。
16.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括支撑臂(17-14a)；所述支撑臂(17-14a)集成在所述液压缸体(17-1)外壁上。
17.一种制动装置，其特征在于，包括：驱动机构(17-15)、轮缸和制动执行机构；
其中，所述轮缸包括如权利要求1所述的液压装置，还包括第二密封部件(17-7)；其中，所述第二密封部件(17-7)设置于所述液压缸体(17-1)与所述活塞(17-2)之间；所述推块(17-9)设置于所述液压缸体(17-1)内；所述液流口(17-6)和所述推块(17-9)位于所述活塞(17-2)的同一侧；所述传动部件(17-8)与所述推块(17-9)连接；所述液压缸体(17-1)、所述活塞(17-2)、所述传动部件(17-8)、所述第一密封部件(17-4)和所述第二密封部件(17-7)用于形成液压室(17-5)；
所述驱动机构(17-15)包括输出轴(17-15a)，所述输出轴(17-15a)与所述传动部件(17-8)连接；
所述活塞(17-2)被配置允许在所述推块(17-9)的驱动下沿着远离所述液流口(17-6)的方向移动并作用在所述制动执行机构上实现制动。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述传动部件(17-8)为滚珠丝杠(17-11)，所述推块(17-9)为丝杠螺母(17-12)；其中，所述滚珠丝杠(17-11)穿过所述第一密封部件(17-4)；所述丝杠螺母(17-12)与所述滚珠丝杠(17-11)在所述液压缸体(17-1)内配合。
19.根据权利要求17或18所述的装置，其特征在于，所述输出轴(17-15a)通过所述行星减速器(17-13)与所述滚珠丝杠(17-11)相连。
20.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述行星减速器(17-13)还包括：太阳轮(17-13a)、行星轮(17-13b)和齿圈(17-13c)；其中，所述输出轴(17-15a)与所述太阳轮(17-13a)固定连接。
21.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述制动执行机构为盘式制动器，所述盘式制动器包括卡钳(17-14)，所述卡钳(17-14)与所述轮缸集成在一起。
22.一种制动装置，其特征在于，包括：驱动机构(17-15)、轮缸、制动执行机构和传动部件(17-8)；
其中，所述轮缸包括如权利要求8所述的液压装置，还包括第一密封部件(17-4)和第二密封部件(17-7)；其中，所述第二密封部件(17-7)设置于所述液压缸体(17-1)与所述活塞(17-2)之间；所述第一密封部件(17-4)设置于所述液压缸体(17-1)与所述推块(17-9)之间；所述液压缸体(17-1)、所述活塞(17-2)、所述推块(17-9)、所述第一密封部件(17-4)和所述第二密封部件(17-7)用于形成液压室(17-5)；
所述驱动机构(17-15)包括输出轴(17-15a)，所述输出轴(17-15a)与所述传动部件(17-8)连接；
所述活塞(17-2)被配置允许在所述推块(17-9)的驱动下沿着远离所述液流口(17-6)的方向移动并作用在所述制动执行机构上实现制动。
23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述推块(17-9)面向所述活塞(17-2)的端面上设有凹槽。
24.根据权利要求22或23所述的装置，其特征在于，所述传动部件(17-8)为滚珠丝杠，所述推块(17-9)为丝杠螺母(17-12)；其中，所述丝杠螺母(17-12)与所述滚珠丝杠(17-11)配合。
25.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述输出轴(17-15a)通过所述行星减速器(17-13)与所述滚珠丝杠(17-11)相连。
26.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述行星减速器(17-13)还包括：太阳轮(17-13a)、行星轮(17-13b)和齿圈(17-13c)；其中，所述输出轴(17-15a)与所述太阳轮(17-13a)固定连接。
27.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述制动执行机构为盘式制动器，所述盘式制动器包括卡钳(17-14)，所述卡钳(17-14)与所述轮缸集成在一起。
28.一种制动系统，其特征在于，包括：制动助力总成、第一油路和如权利要求17或22所述的制动装置；
其中，所述制动助力总成包括助力主缸，所述助力主缸包括第一缸体和第一活塞，所述第一活塞设置于所述第一缸体内；所述第一活塞与所述第一缸体形成第一液压室；所述助力主缸上开设有第一液流口，所述第一液流口贯通所述第一液压室；
所述第一液压室与所述轮缸的液压室(17-5)通过第一油路连通；所述第一油路的一端连接在所述轮缸的液流口(17-6)，所述第一油路的另一端连接在所述第一液流口。
29.根据权利要求28所述的系统，其特征在于，还包括：锁止部件(17-10)，所述锁止部件(17-10)位于所述液压缸体(17-1)外部；所述锁止部件(17-10)包括第一工作状态和第二工作状态；其中，所述锁止部件(17-10)处于所述第一工作状态时，所述锁止部件(17-10)与所述传动部件(17-8)耦合以锁止所述传动部件(17-8)；所述锁止部件(17-10)处于所述第二工作状态时，所述锁止部件(17-10)与所述传动部件(17-8)解耦。
30.一种制动控制方法，应用于制动系统，其特征在于，所述制动系统包括：制动助力总成、第一油路和如权利要求17或22所述的制动装置；
其中，所述制动助力总成包括：助力主缸、助力电机和助力增压控制单元(6)；所述助力主缸包括第一缸体和第一活塞，所述第一活塞设置于所述第一缸体内；所述第一活塞与所述第一缸体形成第一液压室；所述第一活塞在所述助力电机的驱动下在所述助力主缸内移动，以改变所述第一液压室体积；所述助力主缸上开设有第一液流口，所述第一液流口贯通所述第一液压室；所述第一液压室与所述轮缸的液压室通过第一油路连通；所述第一油路的一端连接在所述轮缸的液流口，所述第一油路的另一端连接在所述第一液流口；
所述制动控制方法包括：
计算所需提供的目标制动力；
向所述助力增压控制单元(6)发送第一指令，所述第一指令用于指示所述助力增压控制单元(6)控制所述助力电机驱动所述第一活塞减小所述第一液压室体积，使得所述第一液压室内的制动液通过所述第一液流口经所述第一油路流入所述液压室(17-5)驱动所述活塞(17-2)移动，以作用在所述制动执行机构上以提供第一制动力；
向所述驱动机构(17-15)发送第二指令，所述第二指令用于指示所述驱动机构(17-15)经所述输出轴(17-15a)、所述传动部件(17-8)和推块(17-9)驱动所述活塞(17-2)移动，以作用在所述制动执行机构上提供第二制动力；
其中，所述第一制动力与所述第二制动力耦合满足所述目标制动力。
31.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，在所述计算所需提供的目标制动力之后，还包括：
根据所述目标制动力，判定需要液压制动与机械制动耦合以满足所述目标制动力，所述液压制动对应所述第一制动力，所述机械制动对应所述第二制动力。
32.根据权利要求30或31所述的方法，其特征在于，所述制动装置还包括：锁止部件(17-10)，所述锁止部件(17-10)位于所述液压缸体(17-1)外部；所述锁止部件(17-10)包括第一工作状态和第二工作状态；其中，所述锁止部件(17-10)处于所述第一工作状态时，所述锁止部件(17-10)与所述传动部件(17-8)耦合以锁止所述传动部件(17-8)；所述锁止部件(17-10)处于所述第二工作状态时，所述锁止部件(17-10)与所述传动部件(17-8)解耦；
所述制动控制方法还包括：
检测到驻车制动需求；
向所述驱动机构(17-15)发送第三指令，所述第三指令用于指示所述驱动机构(17-15)经所述输出轴(17-15a)、所述传动部件(17-8)和推块(17-9)驱动所述活塞(17-2)移动，以作用在所述制动执行机构上提供满足所述驻车制动需求的第三制动力；
向所述锁止部件(17-10)发送第四指令，所述第四指令用于指示所述锁止部件(17-10)由所述第二工作状态切换到所述第一工作状态。
33.一种制动控制单元，其特征在于，包括可编程指令，当所述可编程指令被调用时，能够执行如权利要求30-32中任一项所述方法。
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