1.本发明涉及车辆制动技术领域，具体涉及一种线控制动装置、线控制动器和车辆。
背景技术：
2.近些年来，各大主机厂和高校主要将电子机械制动装置作为研究热点，电子机械制动装置不仅解决了原有电子液压制动装置液压管路长、制动响应慢的问题，而且电子机械制动装置分布式集成设置于各个车轮轮边，具有集成度高和响应速度快等优势。
3.现有电子机械制动装置存在电机堵转问题而不能普遍应用于汽车上，为了解决电机堵转问题，通常在电子机械制动装置中采用自锁机构，但是当遇到电机故障时，车辆将不能解除行车制动，并且有可能产生安全事故。
技术实现要素：
4.本发明主要解决的技术问题是：提供一种线控制动装置、线控制动器和车辆，以解决电机故障时，车辆不能解除行车制动，并且有可能产生安全事故的技术问题。
5.根据第一方面，一种实施例中提供一种线控制动装置，包括：驱动电机；活塞缸，包括缸体、第一活塞和第二活塞，所述第一活塞和所述第二活塞均位于所述缸体内且与所述缸体围成液压腔，所述第一活塞和所述第二活塞均与所述缸体滑动密封配合，所述第二活塞用于设置在制动块的背离制动盘的一侧，所述液压腔通过阀门连接储液箱；传动组件，连接于所述驱动电机与所述第一活塞之间，所述传动组件具有自锁机构，所述自锁机构能够在所述驱动电机不工作时保持所述第一活塞的位置；所述线控制动装置具有第一状态和第二状态；在所述第一状态下，所述阀门关闭，所述第一活塞能够在所述驱动电机的作用下驱使所述第二活塞将所述制动块压向制动盘实现行车制动；在所述第二状态下，所述驱动电机不工作，所述阀门打开，所述液压腔内的液体流向所述储液箱，所述第二活塞能够在液压作用下远离制动块以解除行车制动。
6.在一种可选的实施例中，所述线控制动装置具有第三状态，在所述第三状态下，所述述阀门关闭，所述第一活塞能够在所述驱动电机的作用下带动所述第二活塞远离制动块以解除行车制动。
7.在一种可选的实施例中，所述线控制动装置还具有第四状态和第五状态；在所述第四状态下，所述阀门打开，所述第一活塞能够在所述驱动电机的作用下使所述液压腔内的液体流向所述储液箱，所述第一活塞能够驱使所述第二活塞将制动块压向制动盘实现驻车制动；在所述第五状态下，所述阀门打开，所述第一活塞在所述驱动电机的作用下远离所述第二活塞以使所述液压腔吸入液体，所述第二活塞能够在所述驱动电机和液压力的作用下远离制动块以解除驻车制动。
8.在一种可选的实施例中，所述缸体具有与所述储液箱连通的液体出口，所述储液箱在液体的重力方向上位于所述液体出口的上方。
9.在一种可选的实施例中，所述缸体的内孔具有大径孔段和小径孔段；所述第一活塞与所述小径孔段密封配合，所述第二活塞与所述大径孔段密封配合。
10.在一种可选的实施例中，所述第一活塞在所述缸体内的往复移动方向与所述第二活塞在所述缸体内的往复移动方向相同，所述第一活塞或所述第二活塞中的至少一个具有朝向另一个的凸出部分，所述凸出部分与所述缸体的内壁间隔设置。
11.在一种可选的实施例中，所述传动组件包括减速模块和运动转换模块，所述驱动电机的输出端与所述减速模块的输入端连接，所述运动转换模块连接于所述减速模块与所述第一活塞之间，所述运动转换模块用于将所述减速模块的转动副转换成所述第一活塞的移动副；所述自锁机构设置于所述减速模块和/或所述运动转换模块中。
12.在一种可选的实施例中，自锁机构为蜗轮蜗杆机构、具有自锁功能的行星滚柱丝杠机构和具有自锁功能的丝杠螺母机构中的至少一种。
13.根据第二方面，一种实施例中提供一种线控制动器，包括制动盘、制动块和上述任一项所述的线控制动装置。
14.根据第三方面，一种实施例中提供一种车辆，包括多个上述任一项所述的线控制动器，所述线控制动器与车轮一一对应，所述线控制动器设置于对应的所述车轮的轮边；所述车辆还包括控制装置，所述控制装置与各所述驱动电机电连接。
15.根据上述实施例的线控制动装置、线控制动器和车辆，线控制动装置中，驱动电机通过传动组件与活塞缸传动连接，在活塞缸的缸体内设置第一活塞和第二活塞，使第一活塞、第二活塞和缸体围成液压腔，使液压腔通过阀门连接储液箱，传动组件与第一活塞连接，传动组件具有自锁机构，自锁机构能够在驱动电机不工作时保持第一活塞的位置；在线控制动装置的第一状态下，阀门关闭，第一活塞在驱动电机的作用下驱使第二活塞将制动块压向制动盘实现行车制动；在线控制动装置的第二状态下，驱动电机不工作，阀门打开，液压腔内的液体流向储液箱，第一活塞位置不动，第二活塞能够在液压作用下远离制动块以解除行车制动。上述结构设置的线控制动装置能够在驱动电机不工作时，通过打开阀门来解除行车制动，能够有效避免由于驱动电机故障无法解除行车制动而导致的安全问题，有助于提高整个车辆的安全性能。
附图说明
16.图1为一种实施例中线控制动装置的原理图；图2为另一种实施例中线控制动装置的原理图；图3为一种实施例中线控制动装置在解除驻车制动时第一活塞、第二活塞的位置状态示意图；图4为一种实施例中驱动电机与传动组件的结构示意图；图5为一种实施例中车辆控制原理示意图。
17.图中：11、驱动电机；12、传动组件；121、行星齿轮减速机构；1211、行星轮；1212、太阳轮；1213、齿圈；122、行星滚柱丝杠机构；1221、滚柱；1222、丝杠；13、活塞缸；131、缸体；132、小径孔段；133、大径孔段；134、第一活塞；135、第二活塞；1351、凸出部分；1311、液体出
口；14、阀门；15、储液箱；16、制动钳；17、制动块；18、制动盘。
具体实施方式
18.下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本技术能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本技术相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本技术的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
19.另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
20.本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。
21.在本发明公开的线控制动装置应用于车辆上，其用于与制动块17、制动盘18配合，以实现或解除车辆的行车制动、驻车制动。
22.本发明所公开的线控制动装置包括驱动电机11，活塞缸13和传动组件12，活塞缸13包括缸体131、第一活塞134和第二活塞135，第一活塞134和第二活塞135均位于缸体131内，且第一活塞134、第二活塞135与缸体131围成液压腔，第一活塞134和第二活塞135均与缸体131滑动密封配合，第二活塞135设置在制动块17的背向制动盘18的一侧，液压腔通过阀门14连接储液箱15。这样在机械传动连接的结构中串接活塞缸13，以形成集机械、液压一体的线控制动装置。
23.传动组件12连接于驱动电机11与第一活塞134之间，传动组件12具有自锁机构，自锁机构能够在驱动电机11不工作时保持第一活塞134的位置不变。
24.本发明所公开的线控制动装置具有第一状态和第二状态；在第一状态下，阀门14关闭，第一活塞134能够在驱动电机11的作用下驱使第二活塞135将制动块17压向制动盘18实现行车制动；在第二状态下，驱动电机11不工作，第一活塞134的位置不变，阀门14打开，液压腔内的液体在液压腔与储液箱15的压差作用下流向储液箱15，第二活塞135能够在液压作用下远离制动块17以解除行车制动。
25.这样本发明公开的线控制动装置能够在驱动电机11不工作时，通过打开阀门14来解除行车制动，能够有效避免由于驱动电机11故障无法解除行车制动而导致的安全问题，有助于提高整个车辆的安全性能。
26.具体地，一些实施例中，请参考图1至图3，缸体131可与制动钳16固定连接，缸体131大体为两端开口的筒状结构，第一活塞134与第二活塞135在缸体131的长度方向上间隔排布，第二活塞135设置于制动块17的背离制动盘18的一侧；由于第一活塞134、第二活塞135均与缸体131密封滑动配合，在液压腔封闭、且液压腔内的压力值一定的条件下，第二活
塞135能够随第一活塞134移动，并且第二活塞135与第一活塞134的移动方向相同。
27.驱动电机11的输出端通过传动组件12与活塞缸13的第一活塞134传动连接，驱动电机11工作能够带动第一活塞134朝向制动块17方向移动，在液压腔内压力和流量不变的情况下，第二活塞135能够随第一活塞134朝向制动块17方向移动，将制动块17压向制动盘18实现制动。
28.进一步地，一些实施例中，缸体131具有内孔，缸体131的内孔具有大径孔段133和小径孔段132；第一活塞134与小径孔段132密封配合，第二活塞135与大径孔段133密封配合。大径孔段133的径向尺寸大于小径孔段132的径向尺寸，在第一活塞134和第二活塞135的移动方向上，第二活塞135的径向截面尺寸大于第一活塞134的径向截面尺寸，在液压腔内的液体压力和流量不变的情况下，第二活塞135所传递的推力大于第一活塞134传递的推力，第二活塞135作用于制动块17上，第二活塞135对制动块17的制动力大于第一活塞134传递的力，有助于提高整个线控制动装置的制动力，避免设置较大尺寸和较大功率的驱动电机11，方便驱动电机11的安装。
29.缸体131的大径孔段133与小径孔段132之间具有轴向台阶面；需要说明的是，驱动电机11带动第一活塞134运动的过程中，第一活塞134不能越过轴向台阶面，以确保整个活塞缸13的正常工作，避免活塞缸13漏液。
30.当然在其他实施例中，当对制动力要求不高，或者驱动电机11方便安装的条件下，缸体131的内孔还可以是通径结构，即缸体131内孔的径向尺寸在缸体131的轴向上处处相等。
31.一些实施例中，请参考图1至图3，液压腔通过阀门14连接储液箱15，缸体131的侧壁上设置有液体出口1311，液压腔通过液体出口1311与储液箱15连通，在液体出口1311与储液箱15之间的连接管道上串接有阀门14，阀门14能够控制液压腔与储液箱15的连通。
32.储液箱15可以是油箱，活塞缸13内为液压油，当然还可以是水或其他液体。为了确保液压腔内始终有液压油，设置在液体的重力方向上，储液箱15位于液体出口1311的上方，这样在阀门14打开后，储液箱15内的液体能够在重力作用下流向液压腔，确保液压腔内始终有液体。
33.当然，在其他一些实施例中，储液箱15与活塞缸13无法在上下方向上设置，需要在连接液体出口1311与储液箱15的连接管道中串接液泵，在阀门14打开状态下，打开液泵，通过液泵向液压腔内注油，以确保液压腔内始终有液压油。
34.一些实施例中，第一活塞134在缸体131内往复移动的方向与第二活塞135在缸体131内的往复移动方向相同，第一活塞134或第二活塞135中的至少一个具有朝向另一个的凸出部分1351，凸出部分1351与缸体131的内壁间隔设置。
35.具体地，请参考图2和图3，第一活塞134与第二活塞135均在缸体131的长度方向上往复移动，第二活塞135的朝向第一活塞134的轴向端面上设置有朝向第一活塞134的凸出部分1351，该凸出部分1351为圆柱体，凸出部分1351的径向尺寸小于第二活塞135的径向尺寸，这样凸出部分1351与缸体131的内壁间隔设置。
36.驱动电机11带动第一活塞134沿缸体131的长度方向往复移动的过程中，第一活塞134能够与第二活塞135上凸出部分1351的轴向端面接触，以保证第一活塞134、第二活塞135与缸体131所围成的液压腔的容积不为零，这样有助于确保液压腔内始终有液体，并且
能够有效避免第一活塞134与第二活塞135贴合而无法向液压腔内注液的情况发生。
37.当然在其他一些实施例中，凸出部分1351还可以设置在第一活塞134上，且位于第一活塞134的朝向第二活塞135的轴向端面上；或者第一活塞134与第二活塞135上均设置有凸出部分1351，两个凸出部分1351能够接触以增大第一活塞134与第二活塞135接触时液压腔的容积。
38.或者其他实施例中，请参考图1，也可以不设置凸出部分1351，控制驱动电机11的驱动行程，确保第一活塞134与第二活塞135之间始终有间隙，即液压腔的容积不为零即可。
39.本发明公开的线控制动装置中，传动组件12具有自锁机构，在车辆制动过程中，需要通过自锁机构保持车辆制动。
40.一些实施例中，传动组件12包括减速模块和运动转换模块，，减速模块的输入端直接与驱动电机11的输出端连接，可以通过减速模块降低驱动电机11输出的转速，运动转换模块连接于减速模块与第一活塞134之间，运动转换模块用于将减速模块的转动副转换成第一活塞134的移动副；自锁机构可以设置于减速模块中，还可以设置于运动转换模块中，或者还可以在减速模块和运动转换模块中均设置自锁机构。
41.具体地，减速模块可以是蜗轮蜗杆机构，蜗轮蜗杆机构具有自锁性能，蜗轮蜗杆机构可以形成自锁机构以在驱动电机11不工作时保持第一活塞134位置不变，即保持车辆制动，运动转换模块可以是曲柄滑块机构，曲柄滑块机构中的曲柄与蜗轮蜗杆机构连接，滑块与第一活塞134连接，以带动第一活塞134往复运动。
42.另一实施例中，请参考图4，减速模块还可以是齿轮减速机构，比如可以是行星齿轮减速机构121，驱动电机11的输出端与行星轮1211连接，行星齿轮减速机构121的太阳轮1212可作为输出轮，行星齿轮减速机构121中的行星轮1211具有行星架，行星架与车轮相对固定，以确保驱动电机11位置固定。当然在其他实施例中，行星齿轮减速机构121中的齿圈1213也可作为输出轮。
43.运动转换模块可以是行星滚柱丝杠机构122或者其他实施例中还可以是丝杠螺母机构；行星齿轮减速机构121的输出轮可通过滚柱1221与丝杠1222连接，以驱动丝杠1222和第一活塞134往复移动，或者其他实施例中行星齿轮减速机构121的输出轮还可以作为螺母与丝杠1222配合，以驱动丝杠1222往复移动。当然可通过设置行星滚柱丝杠机构122或丝杠螺母机构中与丝杠配合的螺纹结构的螺纹升角，使螺纹升角小于螺纹配合结构中的当量摩擦角，使行星滚柱丝杠机构122或丝杠螺母机构具有自锁功能，以形成传动组件12中保持制动的自锁机构。
44.当然在其他一些实施例中，减速模块可以是蜗轮蜗杆机构，运动转换模块为具有自锁功能的行星滚柱丝杠机构122或丝杆螺母机构，减速模块与运动转换模块中均可以设置自锁机构。
45.一些实施例中，线控制动装置中的阀门14可以是电磁阀，电磁阀为开关阀，可通过电磁阀来控制液压腔内液体的进出。车辆中具有控制制动或解除制动的控制装置，控制装置与线控制动装置电连接，具体地与线控制动装置中的电磁阀和驱动电机11电连接；控制装置可通过接收到的制动信号，控制线控制动装置在第一状态和第二状态之间切换；第一状态可以认为是行车制动状态，第二状态可以认为是一种行车制动解除状态。
46.在车辆行驶过程中，当控制装置接收到行车制动信号后，线控制动装置开始进入
到第一状态：控制装置控制电磁阀关闭，控制装置控制驱动电机11工作，通过驱动电机11使传动组件12带动第一活塞134推动液压腔内的液压油与第二活塞135朝向制动块17方向移动，以将制动块17压向制动盘18实现行车制动；在实现行车制动后，即在制动块17压在制动盘18上后，控制装置控制驱动电机11停止工作，保持电磁阀处于关闭状态，此时可通过传动组件12中的自锁机构保持第一活塞134的位置不变，使车辆保持行车制动。
47.在车辆需要解除行车制动时，控制装置接收到行车制动解除信号后，线控制动装置开始进入到第二状态：控制装置控制电磁阀打开，缸体131内的高压液压油在压差和重力作用下从液体出口1311沿连接管道流向储液箱15，由于传动组件12具有自锁功能，第一活塞134位置不动，第二活塞135随着液压腔内压力减小背向制动块17方向移动，制动块17与制动盘18脱离，以解除行车制动。
48.当然在另一些实施例中，线控制动装置还具有第三状态，第三状态可以认为是另外一种行车制动解除状态。
49.具体地，在车辆需要解除行车制动时，控制装置首先检测驱动电机11是否正常工作。若驱动电机11正常工作，则线控制动装置开始进入到第三状态：控制装置保持电磁阀处于关闭状态，控制装置控制驱动电机11工作，通过驱动电机11使传动组件12带动第一活塞134背离制动块17方向移动，液压腔内的液压油以及第二活塞135随第一活塞134背离制动块17方向移动，制动块17在弹性件的作用下与制动盘18脱离，或在制动块17与第二活塞135连接的结构中，制动块17在第二活塞135的带动下与制动盘18脱离，以解除行车制动；若检测到驱动电机11故障时，则线控制动装置开始进入到上述的第二状态。
50.这样线控制动装置即具有两种行车制动解除方式，正常工作过程中可通过驱动电机11解除行车制动，在驱动电机11故障时，可通过打开阀门14解除行车制动。这样一方面能够解决驱动电机11故障时无法解除行车制动的问题，能够有效避免由于无法解除行车制动而导致的安全问题，有助于提高整个车辆的安全性能；另一方面行车制动装置具有电磁阀和驱动电机11双重冗余来解除行车制动，有助于简化线控制动装置的工作原理，增加线控制动装置以及整个车辆的制动可靠性。
51.一些实施例中，线控制动装置还具有第四状态和第五状态，第四状态可以认为是驻车制动状态，第五状态可以认为是驻车制动解除状态。
52.具体地，在车辆需要驻车制动时，控制装置接收到驻车制动信号后，线控制动装置开始进入到第四状态：控制装置控制电磁阀打开，控制装置控制驱动电机11工作，通过驱动电机11使传动组件12带动第一活塞134朝向第二活塞135方向移动，同时由于液体出口1311处于打开状态，第一活塞134能够推动液压腔内的液体通过连接管道流向储液箱15，即第一活塞134朝向第二活塞135方向移动以排出液压腔内的液体，直至第一活塞134与第二活塞135刚性接触，驱动电机11带动第一活塞134和第二活塞135朝向制动块17方向移动，将制动块17压向制动盘18，实现驻车制动；在实现驻车制动后，即在制动块17压在制动盘18上后，控制装置控制驱动电机11停止工作，此时可通过传动组件12中的自锁机构保持第一活塞134的位置不变，使车辆保持驻车制动。
53.在车辆需要解除驻车制动时，控制装置接收到驻车制动解除信号后，线控制动装置开始进入到第五状态：控制装置控制电磁阀保持打开状态，控制装置控制驱动电机11工作，以带动第一活塞134背向制动块17方向移动，第一活塞134与第二活塞135分离，液压腔
处于负压状态，在负压状态下储液箱15中的液体沿连接管道进入到液压腔内，在液压腔内外达到平衡后，第二活塞135在压力作用下随液压油和第一活塞134背向制动块17方向移动，以解除驻车制动。
54.这样用于实现驻车制动和解除的结构与用于实现行车制动和解除的结构相同，即驻车制动与行车制动一体设置，有助于减少整个线控制动装置的零部件数量和占用空间，方便实现线控制动装置的集成化和一体化设计。
55.本技术还公开一种线控制动器，其应用于车辆中，以实现和解除车辆的行车制动、驻车制动。线控制动器包括制动块17、制动盘18和上述任一实施例中的线控制动装置。
56.另外本技术还公开一种车辆，该车辆包括上述线控制动器，线控制动器可以设置有多个，且线控制动器可与车轮一一对应，请参考图5，线控制动器可设置四个，分别对应车辆的四个车轮，线控制动器可独立设置于对应的车轮的轮边集成系统中，车辆包括上述控制装置，控制装置与各线控制动器中的电磁阀和驱动电机11电连接，以通过控制装置分别实现各个车轮的制动和解除制动。当其中一个车轮出现故障时，仍可通过集成于其他车轮轮边的线控制动器完成车辆的制动，有助于提高车辆的制动可靠性。
57.以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。