车辆制动结构、系统、控制方法、装置、控制器以及介质与流程

1.本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆制动结构。同时，本发明还涉及一种车辆制动系统、车辆制动控制方法、车辆制动控制装置、车辆制动控制器以及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.目前，车用自动紧急制动系统的控制执行方式主要分为两大种，第一种为信息获取模块结合电子制动系统（electronic brake systems，简称ebs），第二种为信息获取模块结合与气制动并联的前后桥通断电磁阀控制的气制动系统。
3.第一种制动控制方式是在信息获取模块发现危险目标后，将信号传输给ecu（electronic control unit，简称ecu），ecu判断即将发生碰撞危险后，立即向ebs系统的前后桥制动模块发送制动指令，从而完成车辆的自动制动工作。
4.第二种制动控制方式是在信息获取模块发现危险目标后，将信号传输给ecu，ecu判断即将发生碰撞危险后，立即向前后桥通断电磁阀发送接通指令，压缩空气通过通断电磁阀进入前后继动阀控制口，完成车辆的自动制动工作。
5.以上两种自动紧急制动系统的制动控制方式中，第一种需要在车辆上安装ebs系统，导致整车的成本较高，第二种需要对车辆制动系统进行改装，从而增加了制动系统的失效风险，同时还增加较多的部件和管路。相比于原有的制动系统，采用第二种动控制方式的制动响应时间更长，同时布置难度更大，进而导致安装时间更长。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明旨在提出一种车辆制动结构，既可实现对车辆的主动制动，又可实现对车辆的自动制动，且便于布置实施。
7.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种车辆制动结构，包括具有空腔的结构本体，以及滑动设于所述空腔内的传动部，且所述空腔被所述传动部分隔为第一腔体和第二腔体，所述结构本体上设有与所述第一腔体连通的进口和出口，并于所述结构本体上设有检测所述第一腔体内压力的压力检测部；所述传动部具有用于与脚踏板传动连接的第一传动端，以及用于与制动阀传动连接的第二传动端；且，所述第一传动端因承接所述脚踏板的顶推或所述传动部承接所述第一腔体内的介质的顶推，能够使所述传动部向所述第二腔体一侧动作，以使所述第二传动端与所述制动阀传动连接；所述第一传动端位于所述第一腔体内，并于所述第一传动端上形成有凹槽，对应于所述凹槽，所述脚踏板具有能够插入所述凹槽内的传动杆，所述脚踏板通过所述传动杆与所述第一传动端传动相连；
所述第二传动端的一端位于所述第二腔体，另一端伸出所述结构本体。
8.进一步的，所述结构本体上设有与所述第二腔体连通的透气孔，并于所述透气孔处封挡有防水透气膜。
9.相对于现有技术，本发明具有以下优势：本发明所述的车辆制动结构，通过在脚踏板和制动阀之间设置结构本体和传动部，驾驶员脚部直接踩踏脚踏板，即可主动对第一传动端进行顶推，而使第二传动端与制动阀传动连接，从而实现对车辆的主动制动。同时，通过在第一腔体内充入介质，在需要对车辆进行制动，能够通过介质驱使传动部上的第二传动端与制动阀传动相连，从而自动且迅速地完成车辆的制动，该车辆制动结构便于在现有的制动系统上进行布置实施。
10.另外，本发明的另一目的在于提出一种车辆制动系统，包括控制器、脚踏板和制动阀，还包括液压油壶、液压泵，以及如上所述的车辆制动结构；其中，所述液压泵和所述压力检测部均与所述控制器电连接；所述液压油壶连通于所述液压泵的进液口和所述结构本体的出口之间，所述液压泵的出液口与所述结构本体的进口连通。
11.本发明所述的车辆制动系统，在控制器的控制下，液压泵和压力检测部配合利于形成制动力的闭环控制效果，并利于实现车辆的自动制动，从而提高车辆在自动制动时的制动效率。
12.此外，本发明的另一目的在于提出一种车辆制动控制方法，所述方法应用于如上所述的车辆制动系统，并包括：获取车辆的当前车速，并获取所述车辆与障碍物之间的当前距离；根据所述当前车速和所述当前距离，确定预警时间和制动时间；当到达所述预警时间时，控制第一腔体达到预制动压力；当到达所述制动时间时，根据所述当前车速和所述当前距离，确定需要施加的制动力，并控制所述第一腔体达到与所述制动力匹配的制动压力，且反馈所述制动压力。
13.进一步的，根据所述当前车速和所述当前距离，确定需要施加的制动力，包括：根据预设碰撞紧急等级，确定所述制动力。
14.进一步的，采集所述制动力与制动距离，并上传到数据平台，形成制动性能信息，并基于所述制动性能信息发出检修提醒信息。
15.本发明所述的车辆制动控制方法，通过到达预警时间时，控制第一腔体达到预制动压力，能够在到达制动时间时，快速控制第一腔体达到与制动力匹配的制动压力，从而实现车辆的自动制动，并利于提高车辆的制动效率。
16.此外，本发明的另一目的在于提出一种车辆制动控制装置，包括：信息获取模块，用于获取车辆的当前车速，并获取所述车辆与障碍物之间的当前距离；确定模块，用于基于所述当前车速、所述当前距离，确定预警时间和制动时间；控制模块，用于到达所述预警时间时，控制第一腔体达到预制动压力；以及，用于到达所述制动时间时，根据所述当前车速和所述当前距离，确定需要施加的制动力，控制所述第一腔体达到与所述制动力匹配的制动压力；反馈模块，用于反馈所述制动压力。
17.本发明所述的车辆制动控制装置，通过在到达预警时间时，控制第一腔体达到预制动压力，从而可在到达制动时间时，快速控制第一腔体达到与制动力匹配的制动压力，进而能够提高车辆的制动效率。
18.同时，本发明的另一目的在于提出一种车辆制动控制器，包括：处理器和存储器；所述存储器中存储有程序，当所述处理器执行所述存储器存储的所述程序时，实现如上所述的车辆制动控制方法。
19.此外，本发明的另一目的在于提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现如上所述的车辆制动控制方法。
附图说明
20.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1为本发明实施例一所述的车辆制动结构在其一视角下的结构示意图；图2为本发明实施例一所述的车辆制动结构在另一视角下的结构示意图；图3为本发明实施例一所述的结构本体和传动部的结构示意图；图4为本发明实施例一所述的传动部的结构示意图；图5为本发明实施例一所述的现有技术中常规脚制动阀的结构示意图；图6为本发明实施例二所述的车辆制动系统的结构示意图；图7为本发明实施例三所述的车辆制动控制方法的流程图。
21.附图标记说明：1、脚踏板；2、传动杆；3、结构本体；4、传动部；5、制动阀；6、控制器；7、液压泵；8、液压油壶；9、信息获取模块；100、第一腔体；200、第二腔体；301、进口；3011、进口接头；302、透气孔；3021、防水透气膜；303、压力检测部；304、出口；3041、出口接头；401、第一传动端；4011、凹槽；402、第二传动端；403、密封结构；404、传动主体；11、第一进气口；12、第二进气口；21、第一出口；22、第二出口；30、排气口；a、顶杆座；b、橡胶弹簧；c、第一活塞；d、第一排气间隙；f、第二活塞；g、下阀门；h、第二排气间隙；j、上阀门；a、腔体一；b、腔体二；c、腔体三；d、小孔。
具体实施方式
22.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
23.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“背”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。另外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.此外，在本发明的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
26.实施例一本实施例涉及一种车辆制动结构，整体构成上，该车辆制动结构包括具有空腔的结构本体3，以及滑动设于空腔内的传动部4。且空腔被传动部4分隔为第一腔体100和第二腔体200。结构本体3上设有与第一腔体100连通的进口301和出口304，并于结构本体3上设有检测第一腔体100内压力的压力检测部303。
27.传动部4具有用于与脚踏板1传动连接的第一传动端401，以及用于与制动阀5传动连接的第二传动端402。且，第一传动端401因承接脚踏板1的顶推或传动部4承接第一腔体100内的介质的顶推，能够使传动部4向第二腔体200一侧动作，以使第二传动端402与制动阀5传动连接。
28.基于如上整体介绍，本实施例中所述的车辆制动结构的一种示例性结构如图1和图2中所示。脚踏板1、结构本体3以及制动阀5按照由上至下的方向布置。其中，本实施例中的脚踏板1即为制动踏板，制动阀5即为脚制动阀，两者均可采用现有技术中的成熟的结构，而两者在车辆上的安装方式亦可参照现有技术，在此不再赘述。
29.本实施例中空腔的横截面在高度方向的规格保持一致，利于传动部4在空腔内的移动效果和稳定性。上述的进口301和出口304均位于结构本体3的外周，此处的进口301和出口304与外部供给部相连通，用于介质在第一腔体100内的流入和流出。本实施例中的进口301和出口304可位于结构本体3的同一侧面上，也可以位于不同的侧面上，具体布置实施时，根据使用需求选取即可。
30.作为优选的，参照图3和图4中所示，本实施例中的传动部4包括呈板状的传动主体404，上述的第一传动端401和第二传动端402分设于传动主体404的上下两侧。其中，传动主体404的形状和规格与空腔的截面形状相适配，从而利于传动部4在使用过程中使第一腔体100和第二腔体200保持分隔。另外，为提高传动部4在使用中的密封性，还可在传动部4的外周设置密封结构403，该密封结构403能够构成第一腔体100和第二腔体200之间的密封。具体实施时，密封结构403还可采用现有技术中的密封圈等具有密封性能的产品。
31.本实施例中的第一传动端401由结构本体3的顶部向上延伸设置，第二传动端402相对于第一传动端401设于结构本体3上，且由结构本体3的底部向下延伸设置。
32.继续结合图3和图4中所示，第一传动端401位于第一腔体100内，并于第一传动端401上形成有凹槽4011，对应于凹槽4011，脚踏板1具有能够穿经结构本体3而插入凹槽4011内的传动杆2，脚踏板1通过传动杆2与第一传动端401传动相连。作为优选的，凹槽4011的横截面沿着远离结构本体3的方向渐大设置，传动杆2底端的形状与凹槽4011的形状相适配，如此利于提高传动杆2在凹槽4011内的插入效果。另外，在传动杆2的底端插入凹槽4011中时，两者周向的表面保持紧密抵接，从而利于提高传动杆2在向第一传动端401传力过程中的稳定性。此处凹槽4011的结构简单，便于加工成型，且使用效果较好。
33.可以理解的是，本实施例中的第一传动端401还可伸出第一腔体100的顶部设置。此时，只要保证传动杆2能够与第一传动端401上的凹槽4011插装相连即可。
34.第二传动端402的一端位于第二腔体200，另一端伸出结构本体3。其中，第二传动端402的伸出结构本体3的一端伸出结构本体3的底部设置，以与制动阀5传动连接。此处结构本体3和传动部4的结构简单，便于加工成型，利于降低生产成本，且使用效果较好。
35.作为优选的一种实施方式，第一腔体100内的介质采用现有技术中的液压液，以通过液压的方式顶推传动部4，使传动部4向第二腔体200一侧动作，从而使第二传动端402与制动阀5传动连接。此处，采用液压液作为介质，具有压缩量小，响应速度时间快，以及压力控制效果好的优点。具体实施时，第一腔体100内的液压液可与车辆上液压系统内的液压液实现共用，以提高液压系统的利用率。当然，采用独立的液压液供给部对第一腔体100内的液压液进行单独供给的方式也是可行的。具体实施时，液压液可采用现有技术中成熟的液压液。为便于描述，以下将以液压液采用液压油为例进行说明。
36.需要特别说明的是，本实施例中的介质除了采用液压液外，还可采用气体。只不过，相较而言，采用液压液作为介质的稳定性更高，布置难度更低，响应速度更快。
37.为便于液压油经由进口301流入第一腔体100，并经由出口304流出第一腔体100，一般地，在进口301和出口304处分别设置进口接头3011和出口接头3041。上述的压力检测部303可采用现有技术中的压力传感器，其产品成熟，便于布置实施，且对于第一腔体100内压力的检测精度高。
38.为进一步提高本实施例中车辆制动结构的制动效率，本实施例中在结构本体3上设有与第二腔体200连通的透气孔302，并于透气孔302处封挡有防水透气膜3021。此时透气孔302的设置利于将第二腔体200内的气体排出，而防水透气膜3021则利于防止外部的水分经由透气孔302进入第二腔体200，从而利于提高第二腔体200在使用中的安全性。此处的防水透气膜3021可采用现有技术中成熟的产品，其可采用粘接的方式固定在结构本体3外，并构成对透气孔302的覆盖。当然，防水透气膜3021也可采用现有技术中其他的布置方式，只要能够实现对透气孔302处的封挡即可。
39.本实施例中所述的车辆制动结构，通过在脚踏板1和制动阀5之间设置结构本体3和传动部4，驾驶员脚部直接踩踏脚踏板1，即可主动对第一传动端401进行顶推，而使第二传动端402与制动阀5传动连接，从而实现对车辆的主动制动。同时，通过在第一腔体100内充入介质，在需要对车辆进行自动制动，能够通过介质驱使传动部4上的第二传动端402与制动阀5传动相连，从而自动且迅速地完成车辆的制动，该车辆制动结构不仅结构简单，而且便于在现有的制动系统上进行改进。
40.本实施例中的制动阀5可采用现有技术中成熟的脚制动阀，该脚制动阀的结构如图5中所示。以下结合图5对制动阀5实现前轮及后轮制动及复位的过程进行说明。
41.本实施例中，在踩踏脚踏板1时，脚踏板1上的传动杆2插入第一传动端401的凹槽4011内，并使得传动部4的第二传动端402下压顶杆座a，使橡胶弹簧b及第一活塞c向下移动，能够在消除第一排气间隙d后推开上阀门j，此时从后贮气筒输送来的压缩空气经由第一进气口11进入上阀门j进入腔体一a，并经由第一出口21输出，从而实现后轮的制动。
42.同时，腔体一a中的压缩空气还通过小孔d进入腔体二b，并作用在第二活塞f的上方，使第二活塞f下移，在消除第二排气间隙h后能够将下阀门g打开，此时从前贮气筒来的
压缩空气经由第二进气口12进入下阀门g进入腔体三c，并从第二出口22输出，从而实现前轮的制动。
43.在松开脚踏板1时，受橡胶弹簧b和腔体一a中气压的作用，第一活塞c向上移动，形成第一排气间隙d，压缩空气经腔体一a及第一排气间隙d，从排气口30排出。同时，第二活塞f受腔体三c中压缩空气的作用上移，形成第二排气间隙h，压缩空气经腔体三c及第二排气间隙h，从排气口30排出。顶杆座a，因橡胶弹簧b及第一活塞c的向上移动，而能够向上顶推第二传动端402，第一腔体100内的液压油经由出口接头3041排出，从而实现传动部4的复位。
44.此外，本实施例中的车辆制动结构，在车辆原有机械制动系统的基础上，通过结构本体3、传动部4和介质的配合，能够实现车辆的自动制动，且在自动制动时具有较快的制动效率。另外，该车辆制动结构无需使用ebs，相较于现有技术中采用ebs的制动方式，该车辆制动结构还利于降低生产成本，而利于车辆制动结构的推广利用。此外，该车辆制动装置的布置实施也对车辆的结构改变较小，而便于布置实施。
45.实施例二本实施例涉及一种车辆制动系统，包括控制器6、脚踏板1和制动阀5，还包括液压油壶8、液压泵7，以及实施例一中所述的车辆制动结构。
46.其中，液压泵7和压力检测部303均与控制器6电连接。液压油壶8连通于液压泵7的进液口和结构本体3的出口304之间，液压泵7的出液口与结构本体3的进口301连通。具体实施时，控制器6作为整个车辆制动系统的核心控制部分，其可以采用现有的车辆的ecu（electronic control unit的简称），即电子控制单元。
47.该车辆制动系统的一种示例性结构如图6中所示，液压油壶8用于与进口301和出口304相连通，从而实现第一腔体100内液压油的补给，以及液压油中气泡的排出，利于提高制动过程中的响应速度。液压泵7用于驱使液压油壶8中的液压油流入第一腔体100内，从而利于提高主动制动和自动制动时的响应效果。此处，液压泵7具有产品成熟，响应速度快，且制动力足等优点。
48.而实施例一中的压力检测部303与控制器6相连，从而将检测到的第一腔体100内的压力信息发送至控制器6。本实施例中，控制器6输出所需制动力的信息，并通过压力检测部303检测到的压力与液压泵7的施加压力值形成闭环，从而完成自动制动时制动力的精准控制。当驾驶员主动进行制动时，通过脚踩脚踏板1即可使传动部4向第二腔体200一侧动作，并使得第二传动端402与制动阀5传动相连，从而完成车辆的主动制动。其中，本实施例中第二传动端402与制动阀5之间的具体连接结构，可参照现有技术中脚踏板1和制动阀5之间的连接结构，在此不再赘述。
49.本实施例所述的车辆制动系统，在控制器6的控制下，液压泵7和压力检测部303配合利于形成制动力的闭环控制效果，并利于实现车辆的自动制动，从而提高车辆在自动制动时的制动效率。
50.实施例三本实施例涉及一种的车辆制动控制方法，该方法应用于实施例二中所述的车辆制动系统。参照图7中所示，该车辆制动控制方法包括：获取车辆的当前车速，并获取车辆与障碍物之间的当前距离；
根据当前车速和当前距离，确定预警时间和制动时间；当到达预警时间时，控制第一腔体100达到预制动压力；当到达制动时间时，根据当前车速和当前距离，确定需要施加的制动力，并控制第一腔体100达到与制动力匹配的制动压力，且反馈制动压力。
51.其中，根据当前车速和当前距离，确定需要施加的制动力，包括：根据预设碰撞紧急等级，确定制动力。其中，预设碰撞紧急等级基于车辆与障碍物的速度差，以及两者之间的距离计算碰撞时间，并基于该碰撞时间确定，而且，碰撞时间越小说明预设碰撞紧急等级越高。此处，根据预设碰撞紧急等级确定制动压力的方式，能够有效防止抱死问题的发生。
52.另外，本实施例中的车辆制动控制方法还包括采集制动力与制动距离，并上传到数据平台，形成制动性能信息，并基于制动性能信息发出检修提醒信息，从而利于防止因制动失灵而出现的安全事故，进一步提高车辆的使用安全性。
53.具体来说，随着使用时间的增长，为了更好的确保车辆制动系统的使用性能，本实施例中可以多次采集制动压力与制动距离的数据，并将采集到的两种数据上传至数据平台，从而形成制动性能参数矩阵，并作为车辆制动性能的评价指标。
54.当车辆的轮端制动器性能衰弱，或者后端制动气路出现漏气等原因导致制动力不足的不良状况发生时，可以根据制动性能参数矩阵的数据作为依据做出制动性能评价，形成制动性能信息，通过显示屏显示、语音提醒等提醒方式发出检修提醒信息，通知驾驶员及时进行检修保养。
55.本实施例中，为便于更好的说明本控制方法的控制步骤，以下结合图6所示的车辆制动系统进行说明。
56.首先，车辆上的信息获取模块9获取车辆的当前车速，以及车辆与障碍物之间的当前距离，信息获取模块9将获取的车速和距离信息发送至控制器6。然后，控制器6依据接收到的车速和距离信息作出判断，确定碰撞紧急等级，从而确定该碰撞紧急等级下的预警时间以及制动时间。
57.接着，控制器6向控制液压泵7发出启动信号，液压泵7启动并驱使液压油壶8中的液压油流入第一腔体100。与此同时，压力检测部303将检测到的第一腔体100内的压力信息发送至控制器6。当到达预警时间时，使第一腔体100内的压力达到预制动压力，使第一腔体100内的压力达到车辆产生制动力的预充控制状态。当达到制动时间时，控制器6根据当前车速和当前距离，确定需要施加的制动力。此时，继续通过液压泵7向第一腔体100内充入液压油，直至控制器6接收到压力检测部303检测到压力与制动压力相等，说明第一腔体100内的制动压力达到制动压力，从而能够驱使传动部4上的第二传动端402与制动阀5传动相连，实现对车辆的自动制动。与此同时，控制器6向液压泵7发出关闭信号，液压泵7停止向第一腔体100内补入液压油。
58.本实施例中，控制器6输出所需制动力的信息，并通过压力检测部303检测到的压力，与液压泵7向第一腔体100内施加的压力值形成闭环，从而完成制动力的精准控制。
59.其中，信息获取模块9可采用现有技术中应用在车辆上的成熟产品，只要能够对车辆的当前车速，以及车辆与障碍物之间的当前距离进行获取即可。
60.本实施例中所述的车辆制动控制方法，通过到达预警时间时，控制第一腔体100达到预制动压力，利于在到达制动时间时，能够快速控制第一腔体100内的压力与制动力相匹
配，从而实现车辆的制动，并利于提高制动效率。
61.实施例四本实施例涉及一种车辆制动控制装置，包括信息获取模块9、确定模块、控制模块以及反馈模块。
62.其中，信息获取模块9用于获取车辆的当前车速，并获取车辆与障碍物之间的当前距离。确定模块用于基于当前车速、当前距离，确定预警时间和制动时间。
63.控制模块用于到达预警时间时，控制第一腔体100达到预制动压力；以及，用于到达制动时间时，根据当前车速和当前距离，确定需要施加的制动力，控制第一腔体100达到与制动力匹配的制动压力。反馈模块用于反馈制动压力。
64.本实施例中的车辆制动控制装置，通过在到达预警时间时，控制第一腔体100达到预制动压力，从而可在到达制动时间时，快速控制第一腔体100达到与制动力匹配的制动压力，进而能够提高车辆的制动效率。
65.实施例五本实施例涉及一种车辆制动控制器，包括处理器和存储器。存储器中存储有程序，当处理器执行存储器存储的程序时，实现实施例三中所述的车辆制动控制方法。
66.本实施例中的车辆制动控制器，通过在存储器中存储程序，处理器执行存储器中存储的程序实现车辆制动控制方法，能够提高车辆的自动制动效果，从而利于提高车辆在使用中的安全性。
67.实施例六本实施例涉及一种计算机可读存储介质存储有程序，该程序被处理器执行时，实现实施例三中所述的车辆制动控制方法。
68.本实施例中的计算机可读存储介质，其上存储的程序具体可为计算机程序指令，计算机程序指令在被处理器运行时使得处理器执行实施例三中所述的车辆制动控制方法的步骤。
69.其中，本实施例中的计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
70.另外，本实施例中的计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
71.关于本实施例中的计算机可读存储介质，其上存储的计算机程序被执行时的车辆制动控制方法步骤，以及有益效果均已在实施例三中进行了详细描述，此处不做详细阐述。
72.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。