CN116792432A - 缸径可变的多缸制动钳、制动控制方法和制动控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制动技术领域，提供缸径可变的多缸制动钳、制动控制方法和制动控制装置。多缸制动钳包括：多个活塞缸，设置于制动钳壳体中；充液分配阀，具有连接液压源的进液口、分别连接各活塞缸的出液口、以及连接在进液口与各出液口之间的阀芯；其中，进液口与一部分出液口直通、与另一部分出液口的接通状态随阀芯的移动而改变，且多缸制动钳的缸径随进液口与另一部分出液口之间截止而减小。本发明增设充液分配阀，使充液分配阀的进液口与一部分出液口直通、与另一部分出液口的接通状态随阀芯的移动而改变，实现多缸制动钳的缸径随进液口与另一部分出液口之间截止而减小，以便获得小缸径的制动钳以提高建压响应速度，并提高踏板脚感灵敏度。

Description

缸径可变的多缸制动钳、制动控制方法和制动控制装置

技术领域

本发明涉及制动技术领域，具体地说，涉及缸径可变的多缸制动钳、制动控制方法和制动控制装置。

背景技术

为了满足整车制动需求，制动系统中常采用多缸制动钳作为执行机构。

多缸制动钳等效缸径大，可以获得较大的制动力矩，但也存在建压阶段所需液量大，导致制动响应速度慢的问题，且对用户来说需要较多的踏板行程才能获得制动感，导致踏板初段脚感不灵敏。

需要说明的是，上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

有鉴于此，本发明提供缸径可变的多缸制动钳、制动控制方法和制动控制装置，能够克服多缸制动钳建压响应速度慢及踏板脚感灵敏度低的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种缸径可变的多缸制动钳，包括：多个活塞缸，设置于制动钳壳体中；充液分配阀，具有连接液压源的进液口、分别连接各所述活塞缸的出液口、以及连接在所述进液口与各所述出液口之间的阀芯；其中，所述进液口与一部分出液口直通、与另一部分出液口的接通状态随所述阀芯的移动而改变，且所述多缸制动钳的缸径随所述进液口与所述另一部分出液口之间截止而减小。

本发明的多缸制动钳，通过增设充液分配阀，使充液分配阀的进液口与连接一部分活塞缸的一部分出液口直通、与连接另一部分活塞缸的另一部分出液口的接通状态随阀芯的移动而改变，实现多缸制动钳的缸径随进液口与另一部分出液口之间截止而减小，以便在需要快速制动响应的场景下，控制进液口与另一部分出液口之间截止以获得小缸径的制动钳，提高多缸制动钳的建压响应速度，并使驾驶员的制动要求得到快速响应，提高踏板脚感灵敏度。

在一些实施例中，所述阀芯能响应于表征制动踏板处于空行程阶段的车辆信号，移动至所述进液口与所述另一部分出液口之间截止。

当制动踏板处于空行程阶段，阀芯移动至进液口与另一部分出液口之间截止，以获得小缸径的制动钳，从而快速响应制动系统的建压要求，产生制动力矩使驾驶员的制动要求得到响应。

在一些实施例中，所述阀芯能响应于表征所述制动踏板进入制动行程阶段的车辆信号，移动至所述进液口与所述另一部分出液口中的至少部分出液口之间接通。

当制动踏板进入制动行程阶段，阀芯移动至进液口与另一部分出液口中的至少部分出液口之间接通，以增大多缸制动钳的等效缸径，从而可以满足最终的制动力矩需求。

在一些实施例中，所述的多缸制动钳还包括：电磁铁和回位装置，分别设置在所述阀芯的两端；所述电磁铁通电和断电时，所述阀芯分别在所述电磁铁的作用及所述回位装置的作用下移动。

通过电磁铁和回位装置，驱动阀芯移动，以改变进液口与另一部分出液口的接通状态，进而改变多缸制动钳的等效缸径。

在一些实施例中，所述电磁铁断电时，所述阀芯在所述回位装置的作用下移动至所述进液口与所述另一部分出液口之间接通。

电磁铁断电时，进液口与另一部分出液口之间接通，能够减少常规状态下的制动控制信号，仅在需要快速制动响应的场景下控制电磁铁通电以减小多缸制动钳的等效缸径即可。

在一些实施例中，所述回位装置为弹簧。

采用弹簧作为回位装置，可以在电磁铁不工作或者失效等情况下，保持阀芯处于使进液口与另一部分出液口之间接通的状态，以确保满足最终的制动力矩需求，符合安全要求。

在一些实施例中，各所述活塞缸之间相互独立、无通道连通。

各活塞缸之间无通道连通，可以实现各活塞缸独立充排液，进而实现多缸制动钳的缸径可变。

根据本发明的又一个方面，提供一种制动控制方法，用于控制上述的多缸制动钳，包括：响应于表征制动踏板处于空行程阶段的车辆信号，发出控制所述阀芯移动至所述进液口与所述另一部分出液口之间截止的控制信号。

本发明的制动控制方法，当制动踏板处于空行程阶段，控制阀芯移动至进液口与另一部分出液口之间截止，以获得小缸径的制动钳，能够快速响应制动系统的建压要求，产生制动力矩使驾驶员的制动要求得到响应。

在一些实施例中，所述的制动控制方法还包括：响应于表征所述制动踏板进入制动行程阶段的车辆信号，发出控制所述阀芯移动至所述进液口与所述另一部分出液口中的至少部分出液口之间接通的控制信号。

当制动踏板进入制动行程阶段，控制阀芯移动至进液口与另一部分出液口中的至少部分出液口之间接通，以增大多缸制动钳的等效缸径，从而可以满足最终的制动力矩需求。

根据本发明的又一个方面，提供一种制动控制装置，用于实现上述的制动控制方法。

本发明的制动控制装置，能够当制动踏板处于空行程阶段，使多缸制动钳处于小缸径状态，以快速响应制动系统的建压要求，产生制动力矩使驾驶员的制动要求得到响应；短暂延迟后再控制充液分配阀回位，使多缸制动钳恢复到大缸径状态，从而可以满足最终的制动力矩需求。

本发明与现有技术相比的有益效果至少包括：

本发明提供的缸径可变的多缸制动钳、制动控制方法和制动控制装置，通过增设充液分配阀，使充液分配阀的进液口与连接一部分活塞缸的一部分出液口直通、与连接另一部分活塞缸的另一部分出液口的接通状态随阀芯的移动而改变，实现多缸制动钳的缸径随进液口与另一部分出液口之间截止而减小，以便在需要快速制动响应的场景下，控制进液口与另一部分出液口之间截止以获得小缸径的制动钳，提高多缸制动钳的建压响应速度，并使驾驶员的制动要求得到快速响应，提高踏板脚感灵敏度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明实施例中缸径可变的多缸制动钳的结构示意图；

图2和图3示出本发明实施例中充液分配阀处于不同状态的结构示意图；

图4示出本发明实施例中制动控制方法的步骤示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使本发明全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

附图仅为本发明的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

附图中所示的流程仅是示例性说明，不是必须包括所有的步骤。例如，有的步骤可以分解，有的步骤可以合并或部分合并，且实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。具体描述时使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。此外，在本发明的描述中，术语“左”、“右”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的限制。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。

图1示出缸径可变的多缸制动钳的结构，图2和图3示出充液分配阀处于不同状态的结构；结合图1至图3所示，本发明实施例提供的缸径可变的多缸制动钳，包括：

多个活塞缸（包括第一活塞缸A和第二活塞缸B），设置于制动钳壳体10中；

充液分配阀20，具有连接液压源的进液口21、分别连接各活塞缸的出液口（包括连接第一活塞缸A的第一充液口A1的第一出液口22a和连接第二活塞缸B的第二充液口B1的第二出液口22b）、以及连接在进液口21与各出液口之间的阀芯23；

其中，进液口21与一部分出液口直通、与另一部分出液口的接通状态随阀芯23的移动而改变，且多缸制动钳的缸径随进液口21与另一部分出液口之间截止而减小。

本实施例中，进液口21与第二出液口22b直通，则无论充液分配阀20是否工作，制动液都可以在进液口21与第二出液口22b之间自由流动。进液口21与第一出液口22a的接通状态随阀芯23的移动而改变。当阀芯23移动至图2所示使进液口21与第一出液口22a之间接通的状态，多缸制动钳的等效缸径增大；此时多缸制动钳变成大缸径的制动钳，能够获得较大的制动力矩，满足制动所需的制动力矩需求。当阀芯23移动至图3所示使进液口21与第一出液口22a之间截止的状态，多缸制动钳的等效缸径减小；此时多缸制动钳变成小缸径的制动钳，具有较快的建压响应速度，满足快速制动响应需求。

需要说明的是，尽管图1至图3示出了多缸制动钳包括两个活塞缸，充液分配阀20具有分别连接两个活塞缸的两个出液口，且充液分配阀20的进液口与两个出液口中的一个直通并与另一个的接通状态随阀芯23的移动而改变，但本发明并非以此为限。在其他实施例中，活塞缸可以包括三个或以上，进液口21可与三个或以上的出液口中的一个或多个直通并与剩余的一个或多个的接通状态随阀芯23的移动而改变。

本实施例的多缸制动钳，通过增设充液分配阀20，使充液分配阀20的进液口21与连接一部分活塞缸的一部分出液口直通、与连接另一部分活塞缸的另一部分出液口的接通状态随阀芯23的移动而改变，实现多缸制动钳的缸径随进液口21与另一部分出液口之间截止而减小，以便在需要快速制动响应的场景下，控制进液口21与另一部分出液口之间截止以获得小缸径的制动钳，提高多缸制动钳的建压响应速度，并使驾驶员的制动要求得到快速响应，提高踏板脚感灵敏度。

在一些实施例中，阀芯23能响应于表征制动踏板处于空行程阶段的车辆信号，移动至进液口21与另一部分出液口之间截止。

空行程是指从驾驶员踩踏制动踏板开始、至车辆产生减速这段时间制动踏板的行程。当制动踏板处于空行程阶段，阀芯23移动至如图3所示的进液口21与另一部分出液口之间截止的状态，以获得小缸径的制动钳，从而快速响应制动系统的建压要求，产生制动力矩使驾驶员的制动要求得到响应。经测试，空行程阶段通过阀芯23移动减小多缸制动钳的等效缸径，能够使制动系统的响应速度提高30%以上。

在一些实施例中，阀芯23能响应于表征制动踏板进入制动行程阶段的车辆信号，移动至进液口21与另一部分出液口中的至少部分出液口之间接通。

制动行程阶段衔接空行程阶段，当车辆开始产生减速信号，则进入制动行程阶段；或者，根据前期测试，可确定制动踏板的空行程阶段的持续时间，当监测到制动踏板处于空行程阶段达预设时间，则进入制动行程阶段。当制动踏板进入制动行程阶段，阀芯23移动至如图2所示的进液口21与另一部分出液口中的至少部分出液口之间接通，以增大多缸制动钳的等效缸径，从而可以满足最终的制动力矩需求。

制动行程阶段，进液口21与另一部分出液口中的部分还是全部出液口接通，可根据制动系统的制动力矩需求而定；当然，阀芯23与另一部分出液口之间的配合结构，能够实现随阀芯23的移动，进液口21与部分/全部出液口接通。在安全性允许的情况下，根据特定的制动需求，可使多缸制动钳的等效缸径呈阶梯式增长，即随着制动踏板的行程进行，控制进液口21先后与另一部分出液口中的部分和全部出液口之间接通，以逐步增大多缸制动钳的等效缸径。

在一些实施例中，多缸制动钳还包括：电磁铁25和回位装置26，分别设置在阀芯23的两端；电磁铁25通电和断电时，阀芯23分别在电磁铁25的作用及回位装置26的作用下移动。

通过电磁铁25和回位装置26，驱动阀芯23移动，以改变进液口21与另一部分出液口的接通状态，进而改变多缸制动钳的等效缸径。

在一些实施例中，电磁铁25断电时，阀芯23在回位装置26的作用下移动至进液口21与另一部分出液口之间接通。

如此，电磁铁25处于图3所示的通电状态时，电磁铁25带动阀芯23右移，进液口21与第一出液口22a之间截止，第一活塞缸A中的活塞不工作，多缸制动钳变成小缸径的制动钳，此时制动所需液量小，响应快。

电磁铁25处于图2所示的断电状态时，阀芯23在回位装置26的作用下左移回位，使进液口21与第一出液口22a之间接通，第一活塞缸A中的活塞与第二活塞缸B中的活塞共同工作，多缸制动钳恢复大缸径，此时可以满足对制动力矩的要求。

通过电磁铁25断电时，进液口21与另一部分出液口之间接通的设计，能够减少常规状态下的制动控制信号，仅在需要快速制动响应的场景下控制电磁铁25通电以减小多缸制动钳的等效缸径即可。

在一些实施例中，回位装置26为弹簧。

采用弹簧作为回位装置26，可以在电磁铁25不工作或者失效等情况下，保持阀芯23处于使进液口21与另一部分出液口之间接通的状态，以确保满足最终的制动力矩需求，符合安全要求。此外，采用电磁铁25和弹簧驱动阀芯23，形成电磁作动弹簧回位阀，控制方便、灵敏。

在上述各实施例中，各活塞缸之间相互独立、无通道连通。

各活塞缸之间无通道连通，可以实现各活塞缸独立充排液，进而实现多缸制动钳的缸径可变。

本发明实施例还提供一种制动控制方法，用于控制上述任意实施例所描述的多缸制动钳。上述任意实施例描述的多缸制动钳的特征和原理均可应用至制动控制方法实施例。在下面的制动控制方法实施例中，对已经阐明的关于多缸制动钳的特征和原理不再重复说明。

图4示出制动控制方法的主要步骤；结合图1至图4所示，本发明实施例提供的制动控制方法，包括步骤：

S410，响应于表征制动踏板处于空行程阶段的车辆信号，发出控制阀芯23移动至进液口21与另一部分出液口之间截止的控制信号。

当制动踏板处于空行程阶段，控制阀芯23移动至如图3所示的进液口21与第一出液口22a之间截止，以获得小缸径的制动钳，能够快速响应制动系统的建压要求，产生制动力矩使驾驶员的制动要求得到响应。

进一步地，在一些实施例中，制动控制方法还包括步骤：

S420，响应于表征制动踏板进入制动行程阶段的车辆信号，发出控制阀芯23移动至进液口21与另一部分出液口中的至少部分出液口之间接通的控制信号。

当制动踏板进入制动行程阶段，控制阀芯23移动至如图2所示的进液口21与第一出液口22a之间接通，以增大多缸制动钳的等效缸径，从而可以满足最终的制动力矩需求。

制动控制方法具体可由车辆的控制器，例如制动控制器、电子控制单元ECU等来执行，实现随着制动的进行，通过调节充液分配阀20的阀芯23的位置，改变进液口21与另一部分出液口的接通状态，进而改变多缸制动钳的等效缸径，满足不同制动阶段的快速响应、制动力矩等制动需求。

本发明实施例还提供一种制动控制装置，可用于实现上述任意实施例所描述的制动控制方法，以实现当制动踏板处于空行程阶段，移动充液分配阀20的阀芯23、获得小缸径的制动钳，以快速响应制动系统的建压要求，产生制动力矩使驾驶员的制动要求得到响应；短暂延迟后使阀芯23回位，使多缸制动钳恢复到大缸径状态，从而可以满足最终的制动力矩需求。

制动控制装置可以独立配置在车辆中，或者可以集成在车辆的控制器，例如制动控制器、电子控制单元ECU等中。制动控制装置的表现形式包括如下几种。

以功能（程序）模块架构的形式表现，可包括分别实现上述的制动控制方法的各个步骤的模块，例如包括用于实现步骤S410的截止控制模块和用于实现步骤S420的接通控制模块。

以通用计算设备的形式表现，可包括处理单元和存储单元，存储单元中存储有可执行指令，可执行指令被处理单元执行时，实现上述任意实施例描述的制动控制方法。

其中，存储单元可以包括具有一个或多个程序模块的程序/实用工具，程序模块包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其他程序模块以及程序数据。通用计算设备还包括连接处理单元和存储单元、以及其他平台组件的总线，总线可以包括存储单元总线、外围总线、图形加速端口、处理单元总线等局域总线。所说的通用计算设备还可以与一个或多个外部设备、车辆的其他计算设备、网络（例如局域网LAN，广域网WAN和/或公共网络，例如因特网）等进行通信。

以存储介质的形式表现，其中存储有程序，当程序被执行时实现上述任意实施例描述的制动控制方法。

存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，具体可以采用一个或多个可读介质的任意组合，可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。所说的程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。程序可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网LAN或广域网WAN，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备，例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种缸径可变的多缸制动钳，其特征在于，包括：

多个活塞缸，设置于制动钳壳体中；

充液分配阀，具有连接液压源的进液口、分别连接各所述活塞缸的出液口、以及连接在所述进液口与各所述出液口之间的阀芯；

其中，所述进液口与一部分出液口直通、与另一部分出液口的接通状态随所述阀芯的移动而改变，且所述多缸制动钳的缸径随所述进液口与所述另一部分出液口之间截止而减小。

2.如权利要求1所述的多缸制动钳，其特征在于，所述阀芯能响应于表征制动踏板处于空行程阶段的车辆信号，移动至所述进液口与所述另一部分出液口之间截止。

3.如权利要求2所述的多缸制动钳，其特征在于，所述阀芯能响应于表征所述制动踏板进入制动行程阶段的车辆信号，移动至所述进液口与所述另一部分出液口中的至少部分出液口之间接通。

4.如权利要求1所述的多缸制动钳，其特征在于，还包括：

电磁铁和回位装置，分别设置在所述阀芯的两端；

所述电磁铁通电和断电时，所述阀芯分别在所述电磁铁的作用及所述回位装置的作用下移动。

5.如权利要求4所述的多缸制动钳，其特征在于，所述电磁铁断电时，所述阀芯在所述回位装置的作用下移动至所述进液口与所述另一部分出液口之间接通。

6.如权利要求4所述的多缸制动钳，其特征在于，所述回位装置为弹簧。

7.如权利要求1-6任一项所述的多缸制动钳，其特征在于，各所述活塞缸之间相互独立、无通道连通。

8.一种制动控制方法，其特征在于，用于控制如权利要求1-7任一项所述的多缸制动钳，包括：

响应于表征制动踏板处于空行程阶段的车辆信号，发出控制所述阀芯移动至所述进液口与所述另一部分出液口之间截止的控制信号。

9.如权利要求8所述的制动控制方法，其特征在于，还包括：

响应于表征所述制动踏板进入制动行程阶段的车辆信号，发出控制所述阀芯移动至所述进液口与所述另一部分出液口中的至少部分出液口之间接通的控制信号。

10.一种制动控制装置，其特征在于，用于实现如权利要求8或9所述的制动控制方法。