CN113978435A - 一种冗余制动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冗余制动系统，属于冗余制动技术领域。冗余制动系统包括主缸，包括与所述主缸滑动连接的活塞；致动杆，传动连接制动踏板和所述活塞，所述致动杆可沿第一方向和第二方向运动，其中，所述第二方向与所述第一方向相反，所述第一方向与所述制动踏板给予所述致动杆的推力方向相同；冗余制动系统还包括：电冗余制动单元，所述电冗余制动单元与所述致动杆传动连接并可驱动所述致动杆沿所述第一方向或所述第二方向运动。冗余制动系统能够实现冗余制动功能和踏板感模拟功能，且整体结构简单。

Description

一种冗余制动系统
技术领域
本发明涉及冗余制动技术领域，尤其涉及一种冗余制动系统。
背景技术
随着自动驾驶法规SAE J3016_201806的出台，对L3及以上的制动系统提出了新的要求，即要求L3及以上的制动系统除了配备用于辅助制动的主制动单元之外还要配置用于备份的电冗余制动单元，在主制动单元制动失效的情况下，需要电冗余制动单元替代主制动单元进行正常制动，以执行自动驾驶系统的指令。
目前，制动系统的主制动单元与轮缸之间设置增压阀，电冗余制动单元包括用于建立冗余压力的冗余建压模块，冗余建压模块包括冗余电机和液压缸，冗余电机驱动液压缸的活塞动作以使液压缸输出制动油液，冗余建压模块的液压缸的输出口直接与增压阀连接；且为了控制液压缸的输出口与轮缸之间的连通关系，需要在液压缸的输出口与增压阀之间设置控制阀，以连通或者断开液压缸的输出口与增压阀，进而控制冗余建压模块是否介入对轮缸进行制动。
同时，在现有的制动系统中，还需要单独设置踏板模拟器，踏板模拟器与制动系统的主缸相互配合使用；当踩下汽车的制动踏板时，踏板模拟器能够给制动踏板一个与踩踏力的方向相反的反馈力，以能够给驾驶员一个实时的踩踏反馈力，使驾驶员能够随时了解制动踏板踩踏的实际力度，以使踩踏力度较为适宜。
由此可见，现有的制动系统不仅需要设置控制阀，还需要设置控制阀与液压缸的输出口和增压阀之间的连接油路，同时还需要设置踏板模拟器，导致整个制动系统的结构较为复杂。
综上所述，亟需设计一种冗余制动系统，来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种冗余制动系统，其能够实现冗余制动功能和踏板感模拟功能，且整体结构简单。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种冗余制动系统，包括：
主缸，包括与所述主缸滑动连接的活塞；
致动杆，传动连接制动踏板和所述活塞，所述致动杆可沿第一方向和第二方向运动，其中，所述第二方向与所述第一方向相反，所述第一方向与所述制动踏板给予所述致动杆的推力方向相同；
还包括：
电冗余制动单元，所述电冗余制动单元与所述致动杆传动连接并可驱动所述致动杆沿所述第一方向或所述第二方向运动。
进一步地，所述冗余制动系统还包括：
主制动单元，其基于所述主缸内的油液的压力对车轮制动器提供制动油压；所述主制动单元正常工作时，所述电冗余制动单元能够对所述致动杆提供沿所述第二方向的阻力，且所述阻力小于所述制动踏板给予所述致动杆的推力；所述主制动单元失效时，所述电冗余制动单元能够对所述致动杆提供沿所述第一方向的助力。
进一步地，所述冗余制动系统还包括控制器，所述电冗余制动单元受所述控制器控制运动。
进一步地，所述冗余制动系统还包括：
检测单元，所述检测单元检测所述制动踏板的踩踏力，所述检测单元与所述控制器连接，所述控制器基于所述检测单元的检测结果控制所述电冗余制动单元运动。
进一步地，所述电冗余制动单元包括：
冗余电机和传动组件，所述冗余电机与所述传动组件传动连接，所述传动组件与所述致动杆连接。
进一步地，所述传动组件包括蜗轮和蜗杆，所述蜗杆与所述蜗轮啮合，所述冗余电机的输出轴与所述蜗杆传动连接，所述蜗轮用于将所述蜗杆的扭矩传至所述致动杆。
进一步地，所述冗余制动系统还包括：
储液罐，所述储液罐用于给所述主缸供给油液；
主制动通道，被配置为连通所述主制动单元和所述车轮制动器；
以及冗余制动通道，被配置为连通所述主缸和所述车轮制动器。
进一步地，所述冗余制动系统还包括泄压通路，所述泄压通路连接所述主缸和所述储液罐，所述泄压通路被配置为在所述主制动单元工作时对所述主缸进行泄压。
进一步地，所述泄压通路上设有第一控制阀，所述第一控制阀与所述控制器连接，用于控制所述泄压通路的通断。
进一步地，所述主制动单元包括：
主建压模块，所述主建压模块的输出口与所述车轮制动器选择性连通；
主供油管路，其一端与所述储液罐连接，另一端与所述主建压模块的输入口连接。
进一步地，所述控制器包括与所述主建压模块电连接的第一控制器、以及与所述电冗余制动单元电连接的第二控制器，且所述第二控制器与所述第一控制器电连接。
进一步地，所述冗余制动系统还包括：
轮端调压阀组，所述轮端调压阀组用于调节输送至所述车轮制动器的油液的压力。
进一步地，所述轮端调压阀组包括第一调压阀及第二调压阀，所述第一调压阀的输出端分别与所述第二调压阀的输入端及所述车轮制动器连接，所述第二调压阀的输出端与所述储液罐连接。
进一步地，所述第一调压阀为增压阀，第二调压阀为减压阀。
本发明的有益效果为：
通过使致动杆分别传动连接至制动踏板和主缸内滑动连接的活塞，且致动杆可沿第一方向和第二方向运动，其中，第二方向与第一方向，第一方向与制动踏板给予致动杆的推力方向相同，并使电冗余制动单元与致动杆传动连接并可驱动致动杆沿第一方向或第二方向运动；当电冗余制动单元驱动致动杆沿第二方向运动时，此时电冗余制动单元能够对致动杆提供一个阻力，且阻力小于制动踏板给予致动杆的推力，从而使电冗余制动单元能够给制动踏板一个与制动踏板给予致动杆的推力方向相反的反馈力，能够给驾驶员实时的踩踏反馈，由此驾驶员能够及时了解对制动踏板踩踏的实际力度，以使踩踏力度较为适宜，无需设置踏板模拟器即可实现踏板感模拟功能；当电冗余制动单元驱动致动杆沿第一方向运动时，此时电冗余制动单元能够对致动杆提供动力，以使致动杆压缩活塞，使主缸输出制动油压并将制动油压输送至车轮制动器，以使车轮制动器进行建压制动，从而实现冗余制动功能；通过使电冗余制动单元与致动杆传动连接，即能够实现冗余制动功能和踏板感模拟功能；不再需要额外设置控制阀、控制阀与电冗余制动单元和增压阀之间的连接油路、以及踏板模拟器，使整个冗余制动系统的结构较为简单。
附图说明
图1是本发明提供的冗余制动系统的结构示意图。
附图标记：
11-主建压模块；12-第二控制阀；13-第三控制阀；15-轮端调压阀组；151-第一调压阀；152-第二调压阀；16-单向阀；17-制动踏板；18-主缸；19-致动杆；
2-电冗余制动单元；21-冗余电机；22-传动组件；
3-储液罐；4-轮缸；5-第一控制阀；
61-第一回油管路；62-第二回油管路；7-泄压通路。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而己。在整个说明书中，同样的附图标记指示同样的元件。
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
制动系统包括主制动单元、电冗余制动单元及轮缸。其中，在主制动单元与轮缸之间设置增压阀，电冗余制动单元包括用于建立冗余压力的冗余建压模块，冗余建压模块包括冗余电机和液压缸，冗余电机驱动液压缸的活塞动作以使液压缸输出制动油液。现有技术中的冗余建压模块的液压缸的输出口直接与增压阀连接，且为了控制液压缸的输出口与轮缸之间的连通关系，需要在液压缸的输出口与增压阀之间设置控制阀，以连通或者断开液压缸的输出口与轮缸；同时，在现有的制动系统中还需要单独设置踏板模拟器，踏板模拟器能够给制动踏板一个与踩踏力的方向相反的反馈力，以使驾驶员能够随时了解制动踏板踩踏的实际力度；然而由于现有的制动系统不仅需要设置控制阀，还需要设置控制阀与液压缸的输出口和增压阀之间的连接油路，同时还需要设置踏板模拟器，导致整个制动系统的结构较为复杂。
对此，如图1所示，本实施例中提出了一种冗余制动系统，该冗余制动系统包括主缸18、车轮制动器及致动杆19、制动踏板17和主制动单元。其中，本实施方式中的车轮制动器为轮缸4，制动踏板17、致动杆19和主缸18依次连接，且制动踏板17能驱动致动杆19运动，以使致动杆19压缩主缸18的活塞，主缸18用于向轮缸4供给油液。
当主制动单元正常工作时，主制动单元基于主缸18内的油液的压力对轮缸4提供制动油压，以实现制动系统的制动功能；为实现冗余制动，当主制动单元失效时，主缸18可用于给轮缸4供给制动油压。
本实施方式中的制动系统还包括电冗余制动单元2，如图1所示，电冗余制动单元2与致动杆19传动连接并可驱动致动杆19沿第一方向或第二方向运动，其中，第二方向与第一方向相反，第一方向与制动踏板17给予致动杆19的推力方向相同；当主制动单元处于工作状态时，电冗余制动单元2可对致动杆19提供阻力即沿第二方向的作用力，且阻力小于制动踏板17给予致动杆19的推力；当主制动单元处于失效状态时，电冗余制动单元2可用于对致动杆19提供动力即沿第一方向的作用力。其中，第一方向和第二方向分别如图1中箭头A和箭头B所示。
本实施例中的冗余制动系统相对于现有技术改变了电冗余制动单元2的设置位置以及工作状态，以省去现有技术中的控制阀、相对应的连接油路以及踏板模拟器；当主制动单元处于正常工作状态时，电冗余制动单元2能够对致动杆19提供阻力，且阻力小于制动踏板17给予致动杆19的推力，从而使电冗余制动单元2能够给制动踏板17一个与制动踏板17给予致动杆19的推力方向相反的反馈力，以能够给驾驶员实时的踩踏反馈，无需设置踏板模拟器即可实现踏板感模拟功能；当主制动单元处于失效状态时，电冗余制动单元2用于对致动杆19提供动力，以使致动杆19压缩主缸18的活塞，使主缸18输出制动油压并将制动油压输送至轮缸4，以使轮缸4进行建压制动，从而实现冗余制动功能；采用此方式，能够实现踏板感模拟功能和冗余制动功能，不再需要额外设置控制阀、控制阀与电冗余制动单元2和增压阀之间的连接油路、以及踏板模拟器，使整个冗余制动系统的结构较为简单。其中，驾驶员的踏板感具体指的是驾驶员踩踏制动踏板17的踏板力与制动踏板17发生的位移之间的关系。
具体地，电冗余制动单元2对致动杆19提供的阻力的方向与制动踏板17给予致动杆19的推力的方向相反，电冗余制动单元2对致动杆19提供的动力的方向与制动踏板17给予致动杆19的推力的方向相同。其中，当主制动单元处于失效状态时，电冗余制动单元2对致动杆19提供的动力与制动踏板17承受的踩踏力相关。
具体地，冗余制动系统还包括控制器，电冗余制动单元2受控制器控制运动。其中，值得注意的是，电冗余制动单元2在主制动单元处于正常工作或者失效状态时，控制器均可以控制电冗余制动单元2沿第一方向或者第二方向运动，主制动单元的状态不会限制电冗余制动单元2的具体运动方向，但为了实现冗余制动系统的踏板感模拟功能和冗余制动功能，控制器需要根据主制动单元的状态来确定电冗余制动单元2的具体运动方向。
进一步地，冗余制动系统还包括检测单元，检测单元检测制动踏板17的踩踏力，检测单元与控制器连接，控制器基于检测单元的检测结果控制电冗余制动单元2运动。其中，检测单元包括压力传感器。本实施例中，压力传感器为应变式力传感器。其它实施例中，压力传感器还可以为压磁式力传感器或者振弦式力传感器。
具体而言，如图1所示，电冗余制动单元2包括冗余电机21和传动组件22，冗余电机21与传动组件22传动连接，传动组件22与致动杆19连接，冗余电机21用于驱动传动组件22，以使传动组件22带动致动杆19运动，从而实现对致动杆19提供动力或阻力。
进一步地，冗余电机21根据制动踏板17的踩踏力以及预设的踏板感曲线驱动致动杆19运动。其中，踏板感曲线是由横坐标为制动踏板17的踩踏力，纵坐标为反馈至制动踏板17的反馈力制得的与驾驶员的踏板感相匹配的曲线组合。也即是说，驾驶员可以预先在曲线组合中根据自身的踩踏习惯及踩踏感觉选择一个与之相匹配的踏板感曲线，当检测单元检测到驾驶员踩踏制动踏板17的踩踏力值时，检测单元将检测到的踩踏力值反馈至控制器，控制器根据检测单元检测到的踩踏力值以及驾驶员选择好的踏板感曲线获得与该踩踏力相匹配的反馈力值，使冗余电机21根据该反馈力值控制致动杆19的移动行程及移动速率，以使驾驶员能够获得较为适宜的踏板感，从而使驾驶体验较好。其中，踏板感曲线可以根据试验获得。
进一步地，传动组件22包括蜗轮和蜗杆，蜗杆与蜗轮啮合，冗余电机21的输出轴与蜗杆传动连接，蜗轮用于将蜗杆的扭矩传至致动杆19，以推动致动杆19运动。具体地，蜗杆与冗余电机21的输出轴连接以接收冗余电机21的扭矩，然后利用蜗轮蜗杆传动副实现减速增扭的目的，并在蜗轮上穿设齿轮轴以带动同轴齿轮旋转，且将齿轮与齿条啮合连接以推动齿条移动，齿条固定于致动杆19，或者致动杆19本身包括齿条部，齿条移动以带动致动杆19移动，从而实现了将冗余电机21的输出轴的旋转扭矩转化为致动杆19的直线进给运动，以使致动杆19向与制动踏板17给予致动杆19的推力的方向相同或相反的方向运动。由于蜗轮蜗杆的传动形式，以能够使传动组件22具有承载能力大以及结构紧凑的效果。
作为一种可替代的方案，传动组件22还可以为齿轮和齿条，其中，冗余电机21的输出轴与齿轮传动连接，齿条固定于致动杆19，或者致动杆19上设有齿条部，齿轮和齿条相互啮合，从而冗余电机21可驱动致动杆19移动。其它实施例中，传动组件22还可以设置为带传动组件或链传动组件。
进一步地，如图1所示，冗余制动系统还包括储液罐3、冗余制动通道、主制动通道以及泄压通路7；储液罐3用于给主缸18供给油液，冗余制动通道用于连通主缸18和车轮制动器；主制动通道被配置为连通主制动单元和车轮制动器；泄压通路7被配置为在主制动单元工作时，连通主缸18和储液罐3以对主缸18进行泄压。
具体地，如图1所示，在泄压通路7上设置有第一控制阀5，第一控制阀5与控制器连接，用于控制泄压通路7的通断。其中，第一控制阀5的输入端与主缸18的输出口连接，第一控制阀5的输出端与储液罐3连通，第一控制阀5用于控制第一控制阀5的输入端和第一控制阀5的输出端连通或断开，以控制主缸18与储液罐3之间的连通与断开；且当主制动单元处于工作状态时，第一控制阀5的输入端和第一控制阀5的输出端连通；当主制动单元处于失效状态时，第一控制阀5的输入端和第一控制阀5的输出端断开。
通过设置第一控制阀5，在主制动单元处于工作状态时，由于此时主缸18与轮缸4之间没有连通，此时使第一控制阀5的输入端和第一控制阀5的输出端连通，从而能够使主缸18与储液罐3之间连通成回路，从而在制动踏板17驱动致动杆19运动，以使致动杆19压缩主缸18的活塞时，主缸18内的制动油液能够经过第一控制阀5流回至储液罐3内，以释放主缸18内的压力，从而保证制动踏板17能够顺利驱动致动杆19进行运动；在主制动单元处于失效状态时，由于此时通过主缸18给轮缸4供给制动油压，即主缸18与轮缸4之间连通，此时使第一控制阀5的输入端和第一控制阀5的输出端断开，从而能够使主缸18内的制动油液只能流至轮缸4，不会再经第一控制阀5流回至储液罐3内，以保证主缸18对轮缸4供给制动油压；此时由于主缸18内的制动油液流至轮缸4，以释放主缸18内的压力，同样保证了制动踏板17能够顺利驱动致动杆19进行运动。
具体地，如图1所示，主制动单元包括主建压模块11及主供油管路；其中，主建压模块11的输出口与轮缸4选择性连通；主供油管路的一端与储液罐3连接，主供油管路的另一端与主建压模块11的输入口连接，且在主供油管路上设置有单向阀16，单向阀16被配置为仅允许油液由储液罐3流向主建压模块11的输入口，以避免主建压模块11的输入口的油液经主供油管路回流至储液罐3内而不能输送至轮缸4的问题。其它实施例中，单向阀16还可以为电控两位两通阀。
通过使主建压模块11通过主供油管路直接与储液罐3连接，即在主供油管路上没有设置主缸18或者其它电磁阀等零部件，减少了主缸18或者其它电磁阀对储液罐3内流出的油液的截流效应，一方面增强了主建压模块11的快速建压能力；另一方面能够使主建压模块11的需求功率较小，而小功率的主建压模块11的重量也较小，从而能够为整车节约电能，以能够提升车辆的续航里程。
由此可知，电冗余制动单元2仅只通过致动杆19和主缸18与主制动单元建立连接关系，使主制动单元与电冗余制动单元2各自的模块化程度均较高，以使主制动单元与电冗余制动单元2的相互独立性较好，相互之间不会影响，能够保证整个冗余制动系统的工作可靠性较高；且能够保证在不变更主制动单元与电冗余制动单元2的结构下，使主制动单元与其它任意电冗余制动单元2或者使电冗余制动单元2与其它任意主制动单元连接，以使整个冗余制动系统能够适应于任何系统，使其通用性较好。
具体地，如图1所示，主制动单元还包括第二控制阀12，第二控制阀12设置在主制动通道上，第二控制阀12的输入端与主建压模块11的输出口连接，第二控制阀12的输出端能够给轮缸4供油，第二控制阀12用于控制第二控制阀12的输入端和第二控制阀12的输出端连通或断开；其中，第二控制阀12具有第一打开状态和第一关闭状态，当第二控制阀12位于第一打开状态时，第二控制阀12的输入端与第二控制阀12的输出端连通，从而能够将主建压模块11的输出口的油液输送至轮缸4；当第二控制阀12位于第一关闭状态时，第二控制阀12的输入端与第二控制阀12的输出端断开，从而能够隔断主建压模块11的输出口与轮缸4之间的油液供给。
通过设置第二控制阀12，一方面能够在轮缸4出现泄漏时，关闭与轮缸4相对应连接的第二控制阀12，以防止泄漏轮缸4对其它正常轮缸4产生影响，以使整个冗余制动系统具有轮缸防泄漏功能；另一方面能够在主建压模块11出现故障而失效时，通过关闭第二控制阀12，以能够隔断主建压模块11与轮缸4之间的油路，以使其工作可靠性较高。
进一步地，如图1所示，冗余制动系统还包括第三控制阀13，第三控制阀13设置在冗余制动通道上，第三控制阀13的输入端与主缸18连接，第三控制阀13的输出端能够给轮缸4供油，且第二控制阀12的输出端与第三控制阀13的输出端连通，第三控制阀13用于控制第三控制阀13的输入端和第三控制阀13的输出端连通或断开；其中，第三控制阀13具有第二打开状态和第二关闭状态，当第三控制阀13位于第二打开状态时，第三控制阀13的输入端与第三控制阀13的输出端连通，从而能够将主缸18的油液输送至轮缸4；当第三控制阀13位于第二关闭状态时，第三控制阀13的输入端与第三控制阀13的输出端断开，从而隔断主缸18与轮缸4之间的油液供给。
通过设置第三控制阀13，使第三控制阀13用于控制主缸18与轮缸4之间的连通或断开；即通过设置第三控制阀13，以控制第三控制阀13的打开或者关闭，以能够控制冗余制动系统在主制动模式、冗余制动模式和机械备份制动模式三种不同的制动模式之间相互切换，且不需额外设置切换制动模式的油路，能够使整个冗余制动系统的油路简单，加工成本较低，且组装效率较高。
具体地，如图1所示，主制动单元还包括轮端调压阀组15，轮端调压阀组15的输入端连接于第三控制阀13的输出端，轮端调压阀组15的输出端连接至轮缸4，轮端调压阀组15用于调节输送至轮缸4的油液的压力。
如图1所示，轮端调压阀组15包括第一调压阀151及第二调压阀152，第三控制阀13能够将油液输送至第一调压阀151，第一调压阀151的输入端连接于第二控制阀12的输出端，第一调压阀151的输出端分别与第二调压阀152的输入端及轮缸4连接，第二调压阀152的输出端与储液罐3连接。
具体而言，第一调压阀151及第二调压阀152均为两位两通电控阀，且第一调压阀151为增压阀，第二调压阀152为减压阀，以实现对输送至轮缸4的油液的压力的调节，从而使得车辆的ABS的控制更方便、可靠及精确。
具体地，在不通电时，第一调压阀151的入口和出口连通，第二调压阀152的入口和出口不连通；在通电时，第一调压阀151的入口和出口不连通，第二调压阀152的入口和出口连通；当第一调压阀151不通电，第二调压阀152不通电，以实现轮缸4的增压；当第一调压阀151通电，第二调压阀152不通电，以实现轮缸4的保压；当第一调压阀151通电，第二调压阀152通电，以实现轮缸4的减压。
具体地，如图1所示，冗余制动系统还包括分隔设置的第一回油管路61及第二回油管路62，第一回油管路61的一端和第二回油管路62的一端均与储液罐3连接，第一回油管路61的另一端连接至多个第二调压阀152中的部分第二调压阀152的输出端，第二回油管路62的另一端连接至剩余部分的第二调压阀152的输出端。
通过使第一回油管路61的另一端连接至多个第二调压阀152中的一部分第二调压阀152的输出端，第二回油管路62的另一端连接至多个第二调压阀152中的剩余部分的第二调压阀152的输出端，从而使各个第二调压阀152的回油能够分别通过第一回油管路61及第二回油管路62两个相互分隔设置的管路进行回油至储液罐3内，以能够使各个轮缸4在进行同步减压时，第一回油管路61与第二回油管路62相互之间互不影响，以使第一回油管路61与第二回油管路62两个回油管路之间没有压力波动干扰和减压滞后，从而使得各个轮缸4的减压同步性较好。
进一步地，主建压模块11包括主电机、滚珠丝杠、螺母、活塞缸及滑动设置在活塞缸内的活塞件，主电机与滚珠丝杠驱动连接，螺母穿设在滚珠丝杠上，且螺母与活塞件连接；主电机能够驱动滚珠丝杠转动，以使滚珠丝杠上的螺母沿竖直方向移动，以使螺母带动活塞件在活塞缸内作直线往复运动，从而对活塞缸内的油液进行建压。
其中，主建压模块11的输出口与主建压模块11的输入口分隔设置在活塞缸上，以能够避免主建压模块11的油液输出与油液输入之间产生干涉，使其不会相互影响，从而能够在对活塞缸的加工工艺和活塞缸内的密封材料耐磨性的要求较低。
具体地，第二控制阀12的数量、第三控制阀13的数量、轮端调压阀组15的数量及轮缸4的数量均设置为多个，且每个第二控制阀12与两个轮端调压阀组15及两个轮缸4对应设置，且一个轮端调压阀组15与一个轮缸4对应设置。本实施例中，轮端调压阀组15的数量及轮缸4的数量均为四个。第二控制阀12的数量与第三控制阀13的数量均为两个。其它实施中，还可以使轮端调压阀组15的数量、第二控制阀12的数量、第三控制阀13的数量及轮缸4的数量为其它数值。
进一步地，控制器包括与主建压模块11电连接的第一控制器、以及与电冗余制动单元2的冗余电机21电连接的第二控制器，且第一控制器与第二控制器电连接，第一控制器与主电机电连接。其中，第一控制器及第二控制器均与第一控制阀5、第二控制阀12、第三控制阀13、第一调压阀151以及第二调压阀152电连接。本实施例中，第一控制器与第二控制器均为现有技术中常见的控制器，因此，此处不再对其工作原理进行详细赘述。
通过在主制动单元中设置第一控制器，在电冗余制动单元2中设置第二控制器，且使第一控制器与第二控制器电连接，并使第一控制器与主建压模块11的主电机电连接，第二控制器与冗余电机21电连接，同时使第一控制器和第二控制器均与第一控制阀5、第二控制阀12、第三控制阀13、第一调压阀151以及第二调压阀152电连接，即在整个制动系统中设置了两组控制器，以实现电控冗余功能，以使冗余制动系统的冗余功能较为全面。
具体地，第一控制器和第二控制器均与检测单元信号连接，且在第二控制器上设置有踏板感调节开关，在踏板感调节开关内预设了多个踏板感曲线，且一个踏板感曲线对应一个颜色开关，当驾驶员按下其中的一个颜色开关，第二控制器能够根据与该颜色开关相对应的踏板感曲线控制冗余电机21进行工作，从而使驾驶员能够获得较为适宜的踏板感；若驾驶员不满意目前反馈的踏板感，还可以通过按下其它的颜色开关，使驾驶员能够获得较为满意的踏板感。
其中，本实施例中涉及的电连接包括控制连接及通信连接。其中，除了第一控制器与第二控制器之间的电连接为通信连接，其它电连接均为控制连接。
本实施例中的冗余制动系统的主制动模式、冗余制动模式和机械备份制动模式的制动原理如下：
主制动模式：第一控制器控制第二控制阀12为连通状态、以及控制第三控制阀13处于断开状态时：第一控制器控制主建压模块11的主电机动作，以控制主建压模块11输出口的输出压力；主建压模块11输出口输出的压力通过第二控制阀12及第一调压阀151进入轮缸4，以使轮缸4建压制动，以进行主制动。
同时，使第一控制阀5处于连通状态，并使驾驶员按下踏板感调节开关上的一个颜色开关，以选择一个踏板感曲线；然后，第二控制器根据检测单元检测到的信号以及选择好的踏板感曲线控制控制冗余电机21进行工作，此时，冗余电机21处于踏板感状态；冗余电机21能够控制致动杆19的移动行程及移动速率，并使传动组件22产生推动致动杆19向远离主缸18方向的力，从而使冗余电机21能够给制动踏板17一个与踩踏力的方向相反的反馈力，以能够给驾驶员一个实时的踩踏反馈力，使驾驶员能够随时了解制动踏板17踩踏的实际力度，从而使驾驶员能够获得较为适宜的踏板感，以通过冗余电机21实现踏板模拟器的功能。
此时，由于冗余电机21给踩踏制动踏板17一个反向反馈力，即增加了踩踏制动踏板17的阻力，以使推动致动杆19十分困难，从而使驾驶员能够通过踩踏制动踏板17的困难程度得知此时冗余制动系统处于主制动模式，使驾驶员能够通过制动踏板17的踩踏难易程度掌握此时冗余制动系统的工作模式。
冗余制动模式：主建压模块11的主电机不工作，第二控制阀12处于断开状态，第二控制器控制第三控制阀13处于连通状态及第一控制阀5处于断开状态时：由于此时第一控制器将主制动模式失效的信号反馈至第二控制器，第二控制器控制冗余电机21调整为制动模式，第二控制器能够根据检测单元检测的信号控制冗余电机21动作，以控制冗余电机21输出口的输出压力，并使冗余电机21驱动传动组件22运动，以驱动致动杆19向靠近主缸18的方向移动，以使致动杆19压缩主缸18的活塞，使主缸18输出制动油液并将制动油液经第三控制阀13及第一调压阀151输送给轮缸4，以使轮缸4建压制动，以通过冗余电机21实现冗余制动的功能。
此时，由于冗余电机21给了致动杆19一个助推力，以使制动踏板17的踩踏受到的阻力较小，其踩踏较为容易，从而使驾驶员能够通过踩踏制动踏板17的容易程度得知，此时冗余制动系统的主制动模式已经失效并处于冗余制动模式，以给驾驶员警示作用。
机械备份制动模式：当主建压模块11的主电机及冗余电机21均失效不进行工作时：此时第一控制阀5及第二控制阀12处于断开状态，第三控制阀13处于连通状态，主缸18在制动踏板17的驱动下将油液经第三控制阀13及第一调压阀151输送给轮缸4，以使轮缸4建压制动，以进行机械备份制动。
此时，由于冗余电机21既不对致动杆19产生踩踏阻力也不产生踩踏推力，且传动组件22连接在致动杆19上，导致致动杆19的重量较重，使推动致动杆19较为困难，从而使驾驶员能够通过踩踏制动踏板17的困难程度得知，此时冗余制动系统的主制动模式及冗余制动模式均已经失效并处于机械备份制动模式，以给驾驶员警示作用。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (14)

1.一种冗余制动系统，包括：
主缸(18)，包括与所述主缸(18)滑动连接的活塞；
致动杆(19)，传动连接制动踏板(17)和所述活塞，所述致动杆(19)可沿第一方向和第二方向运动，其中，所述第二方向与所述第一方向相反，所述第一方向与所述制动踏板(17)给予所述致动杆(19)的推力方向相同；
其特征在于，还包括：
电冗余制动单元(2)，所述电冗余制动单元(2)与所述致动杆(19)传动连接并可驱动所述致动杆(19)沿所述第一方向或所述第二方向运动。
2.如权利要求1所述的冗余制动系统，其特征在于，所述冗余制动系统还包括：
主制动单元，其基于所述主缸(18)内的油液的压力对车轮制动器提供制动油压；所述主制动单元正常工作时，所述电冗余制动单元(2)能够对所述致动杆(19)提供沿所述第二方向的阻力，且所述阻力小于所述制动踏板(17)给予所述致动杆(19)的推力；所述主制动单元失效时，所述电冗余制动单元(2)能够对所述致动杆(19)提供沿所述第一方向的助力。
3.如权利要求2所述的冗余制动系统，其特征在于，所述冗余制动系统还包括控制器，所述电冗余制动单元(2)受所述控制器控制运动。
4.如权利要求3所述的冗余制动系统，其特征在于，所述冗余制动系统还包括：
检测单元，所述检测单元检测所述制动踏板(17)的踩踏力，所述检测单元与所述控制器连接，所述控制器基于所述检测单元的检测结果控制所述电冗余制动单元(2)运动。
5.如权利要求1-4任一项中所述的冗余制动系统，其特征在于，所述电冗余制动单元(2)包括：
冗余电机(21)和传动组件(22)，所述冗余电机(21)与所述传动组件(22)传动连接，所述传动组件(22)与所述致动杆(19)连接。
6.如权利要求5所述的冗余制动系统，其特征在于，所述传动组件(22)包括蜗轮和蜗杆，所述蜗杆与所述蜗轮啮合，所述冗余电机(21)的输出轴与所述蜗杆传动连接，所述蜗轮用于将所述蜗杆的扭矩传至所述致动杆(19)。
7.如权利要求3所述的冗余制动系统，其特征在于，所述冗余制动系统还包括：
储液罐(3)，所述储液罐(3)用于给所述主缸(18)供给油液；
主制动通道，被配置为连通所述主制动单元和所述车轮制动器；
以及冗余制动通道，被配置为连通所述主缸(18)和所述车轮制动器。
8.如权利要求7所述的冗余制动系统，其特征在于，所述冗余制动系统还包括泄压通路(7)，所述泄压通路(7)连接所述主缸(18)和所述储液罐(3)，所述泄压通路(7)被配置为在所述主制动单元工作时对所述主缸(18)进行泄压。
9.如权利要求8所述的冗余制动系统，其特征在于，所述泄压通路(7)上设有第一控制阀(5)，所述第一控制阀(5)与所述控制器连接，用于控制所述泄压通路(7)的通断。
10.如权利要求7所述的冗余制动系统，其特征在于，所述主制动单元包括：
主建压模块(11)，所述主建压模块(11)的输出口与所述车轮制动器选择性连通；
主供油管路，其一端与所述储液罐(3)连接，另一端与所述主建压模块(11)的输入口连接。
11.如权利要求10所述的冗余制动系统，其特征在于，所述控制器包括与所述主建压模块(11)电连接的第一控制器、以及与所述电冗余制动单元(2)电连接的第二控制器，且所述第二控制器与所述第一控制器电连接。
12.如权利要求7所述的冗余制动系统，其特征在于，所述冗余制动系统还包括：
轮端调压阀组(15)，所述轮端调压阀组(15)用于调节输送至所述车轮制动器的油液的压力。
13.如权利要求12所述的冗余制动系统，其特征在于，所述轮端调压阀组(15)包括第一调压阀(151)及第二调压阀(152)，所述第一调压阀(151)的输出端分别与所述第二调压阀(152)的输入端及所述车轮制动器连接，所述第二调压阀(152)的输出端与所述储液罐(3)连接。
14.如权利要求13所述的冗余制动系统，其特征在于，所述第一调压阀(151)为增压阀，第二调压阀(152)为减压阀。
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