线控制动系统及车辆的制作方法

[0001]
本公开涉及车辆制动技术领域，具体地，涉及一种线控制动系统及使用该线控制动系统的车辆。


背景技术：

[0002]
传统的液压或气动式制动系统中，存在气液管路复杂、维修困难、布置结构复杂、制动动态响应慢、制动舒适性能较低等明显缺点。例如，在液压制动系统中，在防抱死制动系统动作时制动踏板会产生回弹振动现象，影响了制动舒适性能。再如，传统的液压制动系统中因采用了体积较大的真空制动助力器、制动主缸、储油器等常规液压制动系统的部件，因此不仅具有结构及装配复杂且体积大、维护困难的问题，而且由于系统中设置有连接相应部件的液压制动管路以及制动液，需要定期更换液压油和定期检查是否存在液压油泄漏的问题。
[0003]
基于上述诸多问题，近年来线控制动系统逐渐取代了液压或气动式制动系统。线控制动系统具有结构简单、制动动态响应快且制动舒适性能好的优点，但是，一旦线控制动系统的控制电路发生故障，线控制动系统将失去制动能力，可靠性较低。


技术实现要素：

[0004]
本公开的目的是提供一种线控制动系统和使用该线控制动系统的车辆，该线控制动系统不仅结构简单、制动动态响应快，且可靠性高、安全性能良好。
[0005]
为了实现上述目的，本公开提供一种线控制动系统，包括盘式制动器和液压驱动单元，所述盘式制动器包括制动钳体、第一制动块、制动盘、活塞、转动环以及推力组件，所述制动盘、所述第一制动块、所述活塞均设置在所述制动钳体内，所述活塞与所述制动钳体围成油腔，所述液压驱动单元用于向所述油腔输送液压油，以驱动所述活塞朝向所述第一制动块移动并推动所述第一制动块压紧所述制动盘，所述推力组件螺纹连接于所述转动环，所述转动环可周向转动且轴向锁止地安装在所述制动钳体上，当所述转动环转动时，所述转动环驱动所述推力组件沿所述转动环的轴线移动，以使所述推力组件推动所述活塞朝向所述第一制动块移动。
[0006]
可选地，所述线控制动系统具有行车制动状态和紧急制动状态，在所述行车制动状态，所述液压驱动单元驱动所述活塞朝向所述第一制动块移动，在所述紧急制动状态，所述转动环驱动所述活塞朝向所述第一制动块移动。
[0007]
可选地，所述盘式制动器还包括复位弹簧和拉索，所述转动环上设置有拉臂，所述拉臂连接于所述拉索，当拉动所述拉索时，所述拉索使所述拉臂克服所述复位弹簧的弹性力而转动并带动所述转动环转动，以使所述推力组件背离所述第一制动块移动，当释放所述拉索时，所述复位弹簧驱动所述拉臂和所述转动环转动并复位，以使所述推力组件朝向所述第一制动块移动。
[0008]
可选地，所述推力组件包括推力杆和推力弹簧，所述推力杆可轴向移动且周向锁
止地安装在所述制动钳体上，所述推力杆的一端与所述转动环螺纹连接，所述推力杆的另一端伸入所述活塞内，所述推力弹簧用于向所述推力杆施加使其朝向所述活塞移动的弹性力。
[0009]
可选地，所述推力杆上套设有环形密封圈，所述环形密封圈夹持在所述制动钳体与所述推力杆之间，所述活塞与所述制动钳体之间设置有弹性密封圈。
[0010]
可选地，所述推力组件还包括间隙调节螺杆，所述推力杆上形成有沿其轴向延伸的螺纹凹槽，所述螺纹凹槽的内表面形成有内螺纹，所述间隙调节螺杆的外周面上形成有外螺纹，所述间隙调节螺杆的一端与所述活塞抵顶，另一端与所述螺纹凹槽形成螺旋副，该螺旋副的螺纹升角大于其自锁角，且所述内螺纹与所述外螺纹之间在所述间隙调节螺杆的轴向具有间隙，所述活塞内设置有间隙调节弹簧，所述间隙调节弹簧用于向所述间隙调节螺杆施加使其抵顶所述活塞的弹性力。
[0011]
可选地，所述间隙调节螺杆与所述活塞抵顶的端面形成为摩擦端面，和/或所述活塞与所述间隙调节螺杆抵顶的表面形成为摩擦表面。
[0012]
可选地，所述间隙调节螺杆形成为t形且包括杆部和头部，所述杆部连接于所述螺纹凹槽，所述头部抵顶于所述活塞，所述杆部上套设有第一轴承，所述第一轴承夹持在所述间隙调节弹簧与所述头部之间。
[0013]
可选地，所述活塞上设置有第一周向锁止结构，所述第一制动块上形成有第二周向锁止结构，当所述活塞与所述第一制动块抵顶时，所述第一周向锁止结构与所述第二周向锁止结构相互配合，以使所述活塞周向锁止地抵接于所述第一制动块。
[0014]
可选地，所述转动环与所述制动钳体之间设置有防磨垫。
[0015]
可选地，所述线控制动系统还包括拉索操纵装置，所述拉索操纵装置包括电机、离合器、丝杠机构、传动轴、传动机构，所述丝杠机构包括第一丝杠和套装在所述第一丝杠上的螺母，所述丝杠机构的螺纹升角大于其自锁角，所述拉索远离所述拉臂的一端连接于所述第一丝杠，所述电机用于驱动所述传动轴转动，所述传动轴通过所述传动机构连接于所述螺母，所述离合器用于接合或断开所述传动轴与所述传动机构之间的传动连接，在所述离合器处于接合状态时，所述传动轴通过所述传动机构驱动所述螺母转动，以使所述第一丝杠沿所述螺母的轴线移动并拉动所述拉索，在所述离合器处于分离状态时，所述螺母和所述传动机构相对于所述传动轴空转并释放所述拉索。
[0016]
可选地，所述传动机构包括主动轮和从动轮，所述主动轮空套在所述传动轴上并通过所述离合器选择性地传动连接于所述传动轴，所述从动轮套装在所述螺母上，所述主动轮与所述从动轮相互啮合。
[0017]
可选地，所述离合器包括操纵杆、楔形块以及滚珠，所述传动轴上形成有供所述操纵杆穿过的第一空腔，所述第一空腔沿所述传动轴的轴向延伸，所述传动轴上还形成有两端均开放的第二空腔，所述第二空腔沿所述传动轴的径向延伸，所述滚珠可移动地设置在所述第二空腔内，所述楔形块位于所述滚珠与所述操纵杆之间，且所述楔形块与所述操纵杆楔形面配合，当所述操纵杆沿第一方向移动时，所述楔形块朝向所述第二空腔移动，以驱动所述滚珠抵顶所述主动轮，从而使所述离合器处于接合状态，当所述操纵杆沿不同于所述第一方向的第二方向移动时，所述楔形块背离所述第二空腔移动，以使所述滚珠与所述主动轮间隔，从而使所述离合器处于分离状态。
[0018]
可选地，所述离合器还包括容纳在所述第二空腔内的预紧弹簧，所述预紧弹簧的一端与所述滚珠抵顶，另一端与所述楔形块抵顶。
[0019]
可选地，所述操纵杆包括直杆部和从所述直杆部的一端朝向背离所述直杆部的方向延伸的楔形部，所述楔形部的横截面形成为梯形，所述楔形块与所述楔形部楔形面配合。
[0020]
可选地，所述拉索操纵装置还包括用于操纵所述操纵杆沿所述第二方向移动的按钮、以及用于驱动所述操纵杆沿所述第一方向移动的回位弹簧，所述按钮设置在所述操纵杆远离所述传动轴的一端，所述回位弹簧的一端与所述传动轴抵顶，另一端与所述操纵杆抵顶。
[0021]
可选地，所述拉索操纵装置还包括相互啮合的蜗轮和蜗杆，所述蜗轮用于驱动所述传动轴转动，所述电机用于驱动所述蜗杆转动。
[0022]
可选地，所述拉索操纵装置还包括变速箱，所述电机的输出轴与所述变速箱的输入轴连接，所述变速箱的输出轴与所述蜗杆连接。
[0023]
可选地，所述盘式制动器为多个，多个所述盘式制动器分别用于制动车辆左轮和车辆右轮，所述拉索操纵装置还包括拉索平衡器，所述拉索平衡器将所述拉索分成第一部分和第二部分，所述第一部分与用于制动所述车辆左轮的所述盘式制动器上的所述拉臂连接，所述第二部分与用于制动所述车辆右轮的所述盘式制动器上的所述拉臂连接。
[0024]
可选地，所述盘式制动器为多个，多个所述盘式制动器分别用于制动车辆左轮和车辆右轮，所述丝杠机构还包括与所述螺母螺纹连接的第二丝杠，所述第一丝杠与所述第二丝杠相对设置且所述第一丝杠的螺纹方向与所述第二丝杠的螺纹方向相反，所述拉索为两根，一根所述拉索连接在所述第一丝杠与用于制动所述车辆左轮的所述盘式制动器上的所述拉臂之间，另一根所述拉索连接在所述第二丝杠与用于制动所述车辆右轮的所述盘式制动器上的所述拉臂之间。
[0025]
可选地，所述拉索操纵装置还包括壳体，所述螺母可周向转动且轴向锁止地设置在所述壳体内，且所述螺母与所述壳体之间设置有第二轴承。
[0026]
可选地，所述制动钳体上形成有与所述油腔连通的通油口，所述液压驱动单元包括油箱、油泵和换向阀，所述油箱与所述油泵连接，所述换向阀连接在所述油泵与所述通油口之间，以使所述油泵向所述油腔输送所述液压油，从而驱动所述活塞移动。
[0027]
可选地，所述液压驱动单元还包括蓄能器，所述蓄能器的进油口与所述油泵的出油口连通，所述换向阀为三位三通电磁阀，所述三位三通电磁阀的进油口与所述油泵的出油口和所述蓄能器的出油口连通，所述三位三通电磁阀的回油口与所述油箱连通，所述三位三通电磁阀的工作油口通过所述通油口与所述油腔连通。
[0028]
可选地，所述盘式制动器为浮钳盘式制动器，所述浮钳盘式制动器还包括设置在所述制动钳体内的第二制动块，所述第一制动块和第二制动块分别位于所述制动盘两侧，所述第二制动块安装在所述制动钳体上。
[0029]
本公开还提供一种车辆，所述车辆包括上述的线控制动系统。
[0030]
通过上述技术方案，一种制动方式中，液压驱动单元通过向油腔内输送液压油以驱动活塞移动并推动第一制动块压紧制动盘；另外一种制动方式中，通过转动转动环驱动推力组件沿转动环的轴线移动，以使推力组件推动第一制动块压紧制动盘。该两种制动方式中的一者可以用来进行行车制动，另一者可以用来进行紧急制动，即作为当行车制动的
动力源发生故障时提供制动力的动力源，这样即使两种制动方式中的任意一者不能正常工作，另一者也能正常提供制动力，实现制动，从而有效地提高了本公开提供的制动系统的可靠性和安全性能。
[0031]
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0032]
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
[0033]
图1是本公开一种实施方式提供的线控制动系统的盘式制动器的结构示意图；
[0034]
图2是本公开一种实施方式提供的线控制动系统的拉索操纵装置的结构示意图，其中示出了第一丝杠；
[0035]
图3是本公开另外一种实施方式提供的线控制动系统的拉索操纵装置的结构示意图，其中示出了第一丝杠和第二丝杠；
[0036]
图4是本公开一种实施方式提供的线控制动系统的拉索操纵装置的部分结构示意图，其中示出了按钮、传动轴、离合器等结构；
[0037]
图5是本公开一种实施方式提供的线控制动系统的液压驱动单元结合至整车控制的示意简图，其中该图中示出了两根拉索；
[0038]
图6是本公开一种实施方式提供的线控制动系统的液压驱动单元结合至整车控制的示意简图，其中该图中只示出了一根拉索，并通过拉索平衡器分成第一部分和第二部分。
[0039]
附图标记说明
[0040]
100
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盘式制动器
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101
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制动钳体
[0041]
1011
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通油孔
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1012
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泄气阀
[0042]
102
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第一制动块
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103
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制动盘
[0043]
104
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活塞
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1041
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间隙调节弹簧
[0044]
105
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转动环
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106
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油腔
[0045]
107
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复位弹簧
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108
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拉索
[0046]
1081
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第一部分
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1082
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第二部分
[0047]
109
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拉臂
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110
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防磨垫
[0048]
120
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推力组件
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121
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推力杆
[0049]
1211
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螺纹凹槽
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1212
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环形安装板
[0050]
122
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推力弹簧
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123
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环形密封圈
[0051]
124
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弹性密封圈
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125
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间隙调节螺杆
[0052]
1251
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杆部
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1252
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头部
[0053]
126
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第一轴承
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130
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第二制动块
[0054]
140
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安装臂
[0055]
200
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液压驱动单元
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201
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油箱
[0056]
202
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油泵
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203
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换向阀
[0057]
204
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蓄能器
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p
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三位三通电磁阀的进油口
[0058]
t
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三位三通电磁阀的回油口
[0059]
a
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三位三通电磁阀的工作油口
[0060]
300
ꢀꢀꢀꢀ
拉索操纵装置
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301
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电机
[0061]
3011
ꢀꢀꢀ
电机的输出轴
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302
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离合器
[0062]
3021
ꢀꢀꢀ
操纵杆
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30211
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直杆部
[0063]
30212
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楔形部
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3022
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楔形块
[0064]
3023
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滚珠
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3024
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预紧弹簧
[0065]
303
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丝杠机构
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3031
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第一丝杠
[0066]
3032
ꢀꢀꢀ
螺母
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3033
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第二丝杠
[0067]
304
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传动轴
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3041
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第一空腔
[0068]
3042
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第二空腔
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305
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传动机构
[0069]
3051
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主动轮
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3052
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从动轮
[0070]
306
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按钮
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307
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回位弹簧
[0071]
308
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蜗轮
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309
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蜗杆
[0072]
310
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变速箱
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3101
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变速箱的输出轴
[0073]
320
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拉索平衡器
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340
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第二轴承
[0074]
400
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车辆左轮
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500
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车辆右轮
[0075]
c
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第一方向
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b
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二方向
具体实施方式
[0076]
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[0077]
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”通常是指具体结构轮廓的内和外，所使用的术语如“第一”或“第二”仅是为了区分一个要素和另外一个要素，并不具有顺序性和重要性。
[0078]
如图1至图6所示，本公开提供一种线控制动系统，该线控制动系统可以包括盘式制动器100和液压驱动单元200，盘式制动器100可以包括制动钳体101、第一制动块102、制动盘103、活塞104、转动环105以及推力组件120。制动盘103、第一制动块102、活塞104均可以设置在制动钳体101内，活塞104与制动钳体101可以围成油腔106，液压驱动单元200可以用于向油腔106输送液压油，以驱动活塞104朝向第一制动块102移动并推动第一制动块102压紧制动盘103，输出制动力。推力组件120可以螺纹连接于转动环105，转动环105可周向转动且轴向锁止地安装在制动钳体101上，当转动环105转动时，转动环105可以驱动推力组件120沿转动环105的轴线移动，以使推力组件120推动活塞104朝向第一制动块102移动，从而使第一制动块102压紧制动盘103，输出制动力。也就是说，液压驱动单元200和转动环105均能使活塞104朝向第一制动块102移动，并使第一制动块102压紧制动盘103，实现制动。
[0079]
通过上述技术方案，在一种制动方式中，液压驱动单元200通过向油腔106内输送液压油以驱动活塞104移动并推动第一制动块102压紧制动盘103；另外一种制动方式中，通过转动转动环105驱动推力组件120沿转动环105的轴线移动，以使推力组件120推动第一制动块102压紧制动盘103。该两种制动方式中的一者可以为行车制动的动力源，另一者可以为紧急制动，即当行车制动的动力源发生故障时提供制动力的动力源，这样即使两种制动
方式中的任意一者不能正常工作，另一者也能正常提供制动力，实现制动，从而有效地提高了本公开提供的制动系统的可靠性和安全性能。
[0080]
可选地，在本公开提供的一种实施方式中，线控制动系统可以具有行车制动状态和紧急制动状态，在行车制动状态，液压驱动单元200可以驱动活塞104朝向第一制动块102移动，以使第一制动块102压紧制动盘103，实现行车制动；在紧急制动状态，转动环105驱动推力组件120沿转动环105的轴线移动，进而推动活塞104朝向第一制动块102移动，以使第一制动块102压紧制动盘103，实现紧急制动。也就是说，当行车制动的动力源不能有效进行工作时，例如当液压驱动单元200的管路损坏，无法向油腔106提供液压力时，转动环105能够提供制动力，实现制动，可靠性强，安全性能高。
[0081]
进一步地，如图1所示，盘式制动器100还可以包括复位弹簧107和拉索108。首先，转动环105可以通过安装臂140可周向转动地安装在制动钳体101上，为了避免对转动环105造成磨损，在具体进行装配时，在转动环105与制动钳体101之间可以设置有防磨垫110，以减少转动环105在转动过程中的磨损。转动环105上可以设置有拉臂109，例如该拉臂109可以沿转动环105的径向固定在转动环105的外壁上，具体可以采用紧固件连接或者焊接的方式固定在转动环105的外壁上。而上述的复位弹簧107可以套设在转动环105的外壁上，该复位弹簧107与拉臂109固定连接。该拉臂109可以连接于拉索108，当拉动拉索108时，拉索108可以使拉臂109克服复位弹簧107的弹性力而转动并带动转动环105转动，以使推力组件120背离第一制动块102移动，在此过程中，复位弹簧107发生弹性变形，此时，推力组件120不输出制动力。当释放拉索108时，复位弹簧107会由形变状态恢复至初始的未形变状态，在此形变恢复过程中，该复位弹簧107的弹性力可以驱动拉臂109和转动环105转动，以使推力组件120朝向第一制动块102移动，进一步使第一制动块102压紧制动盘103，实现车辆的制动。
[0082]
换言之，当拉索108处于被拉动的张紧状态时，第一制动块102不对制动盘103提供制动力；而当拉索108处于被释放状态下时，第一制动块102对制动盘103提供制动力。也就是说，在松开拉索108时，第一制动块102便可以压紧制动盘103，相比于拉动拉索108，松开拉索108更为容易，无需提供较大的力矩便能够使第一制动块102输出制动力，具有很强的操作性。另外，此处还有一点需要作出说明的是，上述的“拉动”一词可以理解为在拉索108远离拉臂109的一端施加一定作用的力，并且该力的大小能够使上述的复位弹簧107发生弹性形变；对应的，上述的“释放”一词可以理解为使施加在拉索108远离拉臂109的一端的使复位弹簧107发生弹性形变的力消失。
[0083]
进一步地，如图1所示，推力组件120可以包括推力杆121和推力弹簧122，推力杆121可轴向移动且周向锁止地安装在制动钳体101上，在一种可选的实施方式中，推力杆121可以通过花键可轴向移动且周向锁止地安装在制动钳体101上。推力杆121的一端可以与转动环105螺纹连接，以形成丝杠螺母副。例如，该推力杆121和转动环105可以形成为滚珠丝杠螺母副，该滚珠丝杠螺母副的摩擦力小，运行平稳，能使推力杆121在轴向平稳地移动。该推力杆121的另一端可以伸入活塞104内，推力弹簧122可以用于向推力杆121施加使其朝向活塞104移动的弹性力。可选地，推力杆121的外周面上可以形成有沿推力杆121的径向延伸的环状安装板1212，上述推力弹簧122的一端与制动钳体101抵顶，另一端与上述的环状安装板1212抵顶，该推力弹簧122向推力杆121施加一个使其朝向第一制动块102移动的弹性力，以使推力杆121在轴向运动的过程中具备足够的驱动力，还能使推力杆121的运动更加
平稳。
[0084]
此外，如图1所示，推力杆121可以上套设有环形密封圈123，环形密封圈123夹持在制动钳体101与推力杆121之间，以实现对制动钳体101和推力杆121之间的密封，进而对油腔106内的液压油进行密封，防止泄露。并且，活塞104与制动钳体101之间可以设置有弹性密封圈124，该弹性密封圈124固定在制动钳体101的内壁上并夹持在制动钳体101和活塞104之间，以保证对油腔106内的液压油进行密封，防止泄露。
[0085]
而且，弹性密封圈124可以用于在解除制动时使活塞104朝向远离第一制动块102的方向移动并复位，具体地，由于弹性密封圈124具有弹性形变特性，当液压油推动活塞104朝向第一制动块102移动时，或者，当转动环105通过推力组件120推动活塞104朝向第一制动块102移动时，弹性密封圈124发生形变并储备使活塞104朝向远离第一制动块102的方向移动的弹性力，当推力组件120施加到活塞104上的推动力消失或减小时，活塞104在弹性密封圈124的弹性力作用下朝向远离第一制动块102的方向移动以复位，实现制动的解除。
[0086]
另外，当第一制动块102因与制动盘103摩擦而磨损，并导致第一制动块102与制动盘103之间的制动间隙增大时，弹性密封圈124还可以起到自动调节活塞104的位置、补偿制动间隙的作用。具体地，在制动时，若第一制动块102与制动盘103之间未产生过量制动间隙，则活塞104在弹性密封圈124的弹性形变范围内便可移动到使第一制动块102压紧制动盘103的位置，此时，活塞104与弹性密封圈124之间未产生相对移动，在制动结束后，活塞104可以在弹性密封圈124的弹性力作用下回到其初始位置。在制动时，若第一制动块102与制动盘103之间已产生过量制动间隙，则活塞104需要移动更远的距离才能克服第一制动块102与制动盘103之间的过量制动间隙，使第一制动块102压紧制动盘103。也就是说，活塞104在弹性密封圈124的弹性形变范围内无法使第一制动块102移动到能够压紧制动盘103的位置，此时活塞104在推力组件120的推动下继续朝向第一制动块102移动，从而使活塞104与弹性密封圈124产生相对位移，直到活塞104移动到能够使第一制动块102移动到能够压紧制动盘103的位置。在制动结束后，活塞104在弹性密封圈124的弹性力作用下朝向远离第一制动块102的方向移动，但由于在之前的制动过程中活塞104与弹性密封圈124之间产生了相对位移，活塞104在弹性密封圈124的弹性力下无法再回到其初始位置，即活塞104此时只能回到相对于其初始位置更靠近第一制动块102的一个位置，从而弥补了第一制动块102与制动盘103之间过量的制动间隙，使制动响应速度不会因第一制动块102的磨损而减慢。
[0087]
进一步地，当活塞104的位置进行自动调整以后，为相应地调整推力组件120的位置，避免推力组件120与活塞104之间的间隙增大，影响制动响应速度，推力组件120还可以包括间隙调节螺杆125，推力杆121上形成有沿其轴向延伸的螺纹凹槽1211，螺纹凹槽1211的内表面形成有内螺纹，间隙调节螺杆125的外周面上形成有外螺纹，间隙调节螺杆125的一端与活塞104抵顶，另一端与螺纹凹槽1211形成螺旋副，该螺旋副的螺纹升角大于其自锁角，且内螺纹与外螺纹之间在间隙调节螺杆125的轴向具有间隙，活塞104内设置有间隙调节弹簧1041，间隙调节弹簧1041用于向间隙调节螺杆125施加使其抵顶活塞104的弹性力。这里，内螺纹与外螺纹之间在间隙调节螺杆的轴向具有间隙指的是，内螺纹的螺距与外螺纹的螺距不相等，也就是说，每圈外螺纹并不是夹持在相邻两圈内螺纹之间的，每圈外螺纹与相邻两圈内螺纹之间具有间隙，换言之，间隙调节螺杆125能够在外力作用下克服该间隙
而发生轴向移动。
[0088]
这样，在制动时，若第一制动块102与制动盘103之间未产生过量制动间隙，由于间隙调节弹簧1041是设置在活塞104内的，且间隙调节弹簧1041用于向间隙调节螺杆125施加使其抵顶活塞104的弹性力，当活塞104朝向第一制动块102移动时，间隙调节螺杆125在间隙调节弹簧1041的弹性力作用下克服其外螺纹与螺纹凹槽1211的之间的间隙而发生轴向移动，也就是说，间隙调节螺杆125随活塞104同步朝向第一制动块102移动，且间隙调节螺杆125始终与活塞104保持抵顶状态。在制动解除时，活塞104在弹性密封圈124的弹性力作用下回位，且间隙调节螺杆125在活塞104的推动下克服其外螺纹与螺纹凹槽1211的之间的间隙发生轴向移动并回到其初始位置。换言之，在第一制动块102与制动盘103之间未产生过量制动间隙时，无论是在制动过程中还是在解除制动的过程中，间隙调节螺杆125能够因其外螺纹与螺纹凹槽1211的之间存在间隙而发生轴向移动，并始终与活塞104保持抵顶状态。
[0089]
在制动时，若第一制动块102与制动盘103之间已产生过量制动间隙，则当间隙调节螺杆125在随活塞104的移动过程中虽然已经完全克服了其外螺纹与螺纹凹槽1211的内螺纹之间的间隙(即每圈外螺纹与其相邻的内螺纹已经处于抵顶状态)，但活塞104还没有移动到能够使第一制动块102抵顶制动盘103的位置，此时，活塞104将在液压油的作用力下继续朝向第一制动块102移动，并逐渐与间隙调节螺杆125之间产生间隙，间隙调节螺杆125与活塞104之间的摩擦力逐渐减小，间隙调节弹簧1041被间隙调节螺杆125压缩，由于间隙调节螺杆125与螺纹凹槽1211形成螺旋副的螺纹升角大于其自锁角(即该螺纹副为非自锁螺纹副)，当间隙调节螺杆125与活塞104之间的间隙增大到一定程度时，间隙调节螺杆125将在间隙调节弹簧1041的弹性力作用下边转动边沿螺纹凹槽1211的轴线朝向靠近活塞104的方向移动，从而缩小其与活塞104之间的距离，直到与活塞104重新抵顶，也就是说，间隙调节螺杆125相对于螺纹凹槽1211伸长了一定距离。在解除制动时，如上文所述，由于活塞104在制动过程中与弹性密封圈124发生了相对移动，活塞104在弹性密封圈124的弹性力下无法再回到其初始位置，即活塞104此时只能回到相对于其初始位置更靠近第一制动块102的一个位置，在活塞104回位的过程中，活塞104向间隙调节螺杆125施加使其远离第一制动块102移动的作用力，从而使间隙调节螺杆125克服其外螺纹与螺纹凹槽1211的内螺纹之间的间隙直接轴向移动并复位。换言之，在制动间隙调节之后，活塞104和间隙调节螺杆125调节后的位置都比其初始位置更靠近第一制动块102，且活塞104和间隙调节螺杆125在调节后也处于抵顶状态，这样在紧急制动时，推力组件120无需克服任何间隙便可直接推动活塞104移动，避免推力组件120因未随活塞104位置的改变而适应性地调整其位置，导致推力组件120与活塞104之间的间隙增大而影响紧急制动的响应速度。
[0090]
为保证间隙调节螺杆125在抵顶活塞104内壁时不发生转动或停止转动，以避免间隙调节过量，间隙调节螺杆125与活塞104抵接的端面可以形成为摩擦端面，和/或活塞104与间隙调节螺杆125抵接的表面可以形成为摩擦表面，从而增加间隙调节螺杆1023与活塞104之间的摩擦力。该摩擦端面或摩擦表面可以形成为凹凸不平的粗糙面，以增加间隙调节螺杆125和活塞104之间的摩擦力，当间隙调节螺杆125抵顶活塞104时，可以限制间隙调节螺杆125相对于活塞104的周向转动。
[0091]
如图1所示，间隙调节螺杆125可以形成为t形且可以包括杆部1251和头部1252，杆
部1251可以连接于螺纹凹槽1211，例如该杆部1251的外周面上可以形成有外螺纹，该外螺纹可以和螺纹凹槽1211内的内螺纹相配合。从而实现杆部1251与推力杆121的连接，并且该杆部1251可以在推力杆121的螺纹凹槽1211内轴向的移动。头部1252可以抵顶于活塞104，杆部1251上可以套设有第一轴承126，第一轴承126可以夹持在间隙调节弹簧1041与头部1252之间，以减小间隙调节螺杆125在周向转动过程中对间隙调节弹簧1041造成磨损，延长使用寿命。
[0092]
可选地，活塞104上用于紧靠第一制动块102的端面上可以设置有第一周向锁止结构，第一制动块102与活塞104紧靠的端面上可以形成有第二周向锁止结构，当活塞104与所第一制动块102抵顶时，第一周向锁止结构与第二周向锁止结构相互配合，以使活塞104周向锁止地抵接于第一制动块102，防止间隙调节螺杆125的转动带动活塞104转动。
[0093]
在一种可选的实施方式中，活塞104用于与紧靠第一制动块102的端面上可以形成有多个朝向第一制动块102延伸的凸起部，对应地，第一制动块102上与活塞104贴合的端面可以形成有与上述的凸起部配合的凹槽，活塞104上的凸起部插接在第一制动块102的凹槽内，以实现活塞104的周向锁止。但是本公开并不对第一周向锁止结构和第二周向锁止结构的具体类型作限定，也可以采用其他类型的周向锁止结构实现活塞104的周向锁止。
[0094]
如图2至图4所示，为便于拉动拉索108和释放拉索108，线控制动系统还可以包括拉索操纵装置300，该拉索操纵装置300可以包括电机301、离合器302、丝杠机构303、传动轴304、以及传动机构305。丝杠机构303可以包括第一丝杠3031和套装在第一丝杠3031上的螺母3032，丝杠机构303的螺纹升角可以大于其自锁角，也就是说，该丝杠机构303为不自锁式丝杠机构，则该第一丝杠3031可以在沿其轴向的外力作用下沿着螺母3032的轴线方向进行移动。
[0095]
上述的拉索108远离拉臂109的一端可以连接于第一丝杠3031，例如可以通过紧固件的方式与第一丝杠3031相连。电机301可以用于驱动传动轴304转动，传动轴304可以通过传动机构305连接于螺母3032，离合器302可以用于接合或断开传动轴304与传动机构305之间的传动连接。
[0096]
在离合器302处于接合状态时，传动轴304可以通过传动机构305驱动螺母3032转动，螺母3032在转动的过程中驱动第一丝杠3031沿轴向移动并拉动拉索108，例如，在图2的图面方向上，该第一丝杠3031可以向右侧方向进行移动，进而拉动拉索108向右侧进行移动。由上可知的是，当拉动拉索108时，拉索108可以使拉臂109克服复位弹簧107的弹性力而转动并带动转动环105转动，以使推力组件120背离第一制动块102移动，第一制动块102与制动盘103相间隔且不对制动盘103提供制动力。在此过程中，复位弹簧107发生弹性变形。
[0097]
在离合器302处于分离状态时，螺母3032和传动机构305可以相对于传动轴304空转并释放拉索108。此处需要说明的是，在离合器302处于分离状态时，传动轴304将无法通过传动机构305驱动螺母3032转动，即，第一丝杠3031无法再向拉索108施加牵引力，此时，由于拉索108的另一端通过拉臂109与转动环105相连，又因复位弹簧107在拉索108被拉动时因发生了弹性形变而具有恢复其原始状态的趋势，当第一丝杠3031无法再向拉索108施加牵引力时，即，第一丝杠3031释放拉索108时，复位弹簧107会恢复其形变。在复位弹簧107恢复形变的过程中，复位弹簧107带动转动环105和拉臂109转动，进而带动拉索108进行移动，由于丝杠机构303的螺纹升角可以大于其自锁角，拉索108会带动第一丝杠3031沿螺母
3032的轴线方向进行移动，进而可以使螺母3032和传动机构305相对于传动轴304空转。另一方面，复位弹簧107在恢复形变过程中的弹性力可以驱动拉臂109和转动环105转动，以使推力组件120朝向第一制动块102移动，进一步使第一制动块102压紧制动盘103，实现车辆的紧急制动。
[0098]
作为一种实施方式，如图2和图3所示，传动机构305可以包括主动轮3051和从动轮3052，主动轮3051可以空套在传动轴304上并通过离合器302选择性地传动连接于传动轴304，从动轮3052可以套装在螺母3032上并可以和螺母3032同步进行转动，主动轮3051可以与从动轮3052相互啮合。通过将传动机构305设置为主动轮3051和从动轮3052的配合方式，结构简单方便装配安装。在其他实施方式中，主动轮3051和从动轮3052也可以通过皮带或链条传动。
[0099]
在具体工作过程中，当离合器302处于分离状态时，螺母3032、主动轮3051以及从动轮3052可以相对于传动轴304空转，即使电机301输出转矩也无法带动主动轮3051进行转动，进而无法通过螺母3032以及第一丝杠3031对拉索108施加牵引力，拉索108被释放，复位弹簧107便可以驱动拉臂109和转动环105转动，以使推力组件120朝向第一制动块102移动，进一步使第一制动块102压紧制动盘103，实现车辆的制动。
[0100]
当离合器302处于接合状态时，主动轮3051和传动轴304传动连接，当电机301输出转矩时，经由主动轮3051、传动轮3052、螺母3032以及第一丝杠3031对拉索108施加牵引力，被施加一定牵引力的拉索108可以使拉臂109克服复位弹簧107的弹性力而转动并带动转动环105转动，以使推力组件120背离第一制动块102移动，第一制动块102与制动盘103相间隔且不对制动盘103提供制动力。
[0101]
如图2和图4所示，离合器302可以包括操纵杆3021、楔形块3022以及滚珠3023，传动轴304上可以形成有供操纵杆3021穿过的第一空腔3041，第一空腔3041沿传动轴304的轴向延伸，传动轴304上还可以形成有两端均开放的第二空腔3042，该第二空腔3042可以沿传动轴304的径向延伸，滚珠3023沿传动轴304的径向可移动地设置在第二空腔3042内，楔形块3022可以位于滚珠3023与操纵杆3021之间，且楔形块3022可以与操纵杆3021楔形面配。当操纵杆3021沿第一方向c移动时，例如，参照图2所示，第一方向c可以为图示方向的左侧。当操纵杆3021向左侧移动时，楔形块3022可以朝向第二空腔3042移动，以驱动滚珠3023抵顶主动轮3051，这样，在传动轴304的转动过程中，传动轴带动滚珠3023同步转动，滚珠3023依靠其与主动轮3051之间的摩擦力而带动主动轮3051转动，进而可以使主动轮3051与传动轴304同步转动，也即，该离合器302处于接合状态。
[0102]
当操纵杆3021沿不同于第一方向c的第二方向b移动时，例如，参照图2或图3所示，第二方向b可以为图示方向的右侧，当操纵杆3021向右侧移动时，楔形块3022可以背离第二空腔3042移动，以使滚珠3023与主动轮3051间隔，由于主动轮3051空套在传动轴304上，主动轮3051可以相对于传动轴304转动，此时离合器302处于分离状态。利用操纵杆3021和楔形块3022之间的楔形面配合，以驱动滚珠3023抵顶在主动轮3051上或者与主动轮3051间隔，进而实现主动轮3051与传动轴304之间的传动连接或者断开。结构简单，方便驱动，且该离合器2的主要结构基本都布置在传动轴304内，充分利用结构的空间，无需另外增设布置空间来对离合器2进行安装，空间设计合理。
[0103]
另外，如图4所示，离合器302还可以包括容纳在第二空腔3042内的预紧弹簧3024，
该预紧弹簧3024的一端可以与滚珠3023抵顶，另一端可以与楔形块3022抵顶。在上述的操纵杆3021沿第二方向b进行移动时，楔形块3022可以背离第二空腔3042移动，预紧弹簧3024可以从初始的压缩状态慢慢沿着传动轴304的径向展开，从而使滚珠3023与主动轮3051之间的摩擦力变小甚至使滚珠3023与主动轮3051之间相互间隔，此时主动轮3051空套在传动轴304上，从而使离合器302处于分离状态。在上述的操纵杆3021沿第一方向c进行移动时，楔形块3022可以朝向第二空腔3042移动，预紧弹簧3024沿着传动轴304的径向不断被压缩，进而使滚珠3023与主动轮3051之间的摩擦力逐渐变大，此时主动轮3051和传动轴304之间可以同步转动，从而使离合器302处于接合状态。不论是离合器302是处于分离状态亦或是接合状态，通过设置该预紧弹簧3024可以使接合或者分离的过程更加平稳不会出现卡顿的现象。
[0104]
如图4所示，作为一种实施方式，操纵杆3021可以包括直杆部30211和从直杆部30211的一端朝向背离直杆部30211的方向延伸的楔形部30212，该楔形部30212的横截面可以形成为梯形，楔形块3022与楔形部30212楔形面配合，通过楔形面配合，楔形块3022在楔形面上的运动平稳且不易出现卡顿的现象。
[0105]
可选地，如图2和图3所示，拉索操纵装置300还可以包括用于操纵操纵杆3021沿第二方向b移动的按钮306、以及用于驱动操纵杆3021沿第一方向c移动的回位弹簧307，按钮306可以设置在操纵杆3021远离传动轴304的一端，回位弹簧307的一端与传动轴304抵顶，另一端与操纵杆3021抵顶。当沿第二方向b按压上述的按钮306时，该按钮306可以驱动操纵杆3021沿第二方向b移动，使离合器302处于分离状态。按钮306可以布置在车辆的乘员舱内，这样当车辆需要紧急制动时，驾驶员通过按压按钮306便可使离合器302处于分离状态，从而使螺母3032、主动轮3051以及从动轮3052可以相对于传动轴304空转，第一丝杠3031释放拉索108，复位弹簧107便可以驱动拉臂109和转动环105转动，以使推力组件120朝向第一制动块102移动，进一步使第一制动块102压紧制动盘103，实现车辆的制动。当松开按钮306时，回位弹簧307驱动操纵杆3021沿第一方向c移动，便可使离合器302处于接合状态，从而使电机301依次通过传动轴304、主动轮3051、从动轮3052驱动螺母3032转动，从而使第一丝杠3031沿螺母3032的轴向移动并拉动拉索108，使第一制动块102远离制动盘103。通过在乘员舱内设置按钮306，使车内乘员通过操纵按钮306便可以实现紧急制动，有利于在无人驾驶车辆上实现人工干预的紧急制动。
[0106]
如图2和图3所示，拉索操纵装置300还可以包括相互啮合的蜗轮308和蜗杆309，蜗轮308可以用于驱动传动轴304转动，电机301可以用于驱动蜗杆309转动。具体地，蜗轮308可以与传动轴304同轴布置并可带动该传动轴304进行同步转动，例如可以采用键连接的方式或者将蜗轮308与传动轴304相焊接。而蜗杆309也可以和输出扭矩的输出轴相连，例如该蜗杆309可以同轴的与该输出轴相焊接，或者该蜗杆309可以套设在输出扭矩的输出轴上，并与其同步转动，具体的连接方式本公开对此不作限定。此外，当离合器302处于接合状态，电机301输出转矩，经由主动轮3051、传动轮3052、螺母3032以及第一丝杠3031对拉索108施加牵引力，第一制动块102与制动盘103相间隔且不对制动盘103提供制动力。当对拉索108施加一定的牵引力后，可使电机301断电，利用蜗轮308与蜗杆309之间的自锁特性，便能对拉索108持续施加一定的牵引力，避免使电机301持续工作，降低电机301的使用率，延长使用寿命。
[0107]
具体地，如图2和图3所示，拉索操纵装置300还可以包括变速箱310，电机301的输出轴3011与变速箱310的输入轴连接，变速箱310的输出轴3101与蜗杆309连接。通过设置变速箱301对电机301的输出轴3011输出的转速和扭矩进行改变以适用于本拉索操纵装置300的正常工作，设计合理且应用性强。
[0108]
如图5和图6所示，在一种实施方式中，上述的盘式制动器100可以为多个，多个盘式制动器100可以分别用于制动车辆左轮400和车辆右轮500。拉索操纵装置300还包括拉索平衡器320，拉索平衡器320将拉索108分成第一部分1081和第二部分1082，且第一部分1081和第二部分1082上的牵引力大小相同，从而可以对多个盘式制动器100施加相同大小的制动力，实现对各个车轮均衡的制动。第一部分1081与用于制动车辆左轮400的盘式制动器100上的拉臂109连接，第二部分1082与用于制动车辆右轮500的盘式制动器100上的拉臂109连接。在一种可选的实施方式中，盘式制动器100可以为两个，一个可以用来制动车辆左前车轮，另外一个可以用来制动车辆右前车轮。以实现对车辆的紧急制动。在另外一种可选的实施方式中，盘式制动器100可以为四个，其中两个可以用来制动车辆的左前车轮和右前车轮，另外两个可以用来制动车辆的左后车轮和右后车辆，对应地，可以设置两个拉索平衡器320，制动效果更佳。
[0109]
在另外一种实施方式中，盘式制动器100可以为多个，多个盘式制动器100可以分别用于制动车辆左轮400和车辆右轮500，丝杠机构303还包括与螺母3032螺纹连接的第二丝杠3033，第一丝杠3031与第二丝杠3033可以相对设置且第一丝杠3031的螺纹方向与第二丝杠3033的螺纹方向相反，拉索108为两根，一根拉索108连接在第一丝杠3031与用于制动车辆左轮400的盘式制动器100上的拉臂109之间，另一根拉索108连接在第二丝杠3033与用于制动车辆右轮500的盘式制动器100上的拉臂109之间，通过第一丝杠3031和第二丝杠3033，在进行紧急制动的过程中，第一丝杠3031和第二丝杠3033沿螺母3032的轴线方向运动，且第一丝杠3031和第二丝杠3033的运动方向相反，以使第一丝杠3031和第二丝杠3033可以分别对两根拉索108施加同样大小的力矩。
[0110]
拉索操纵装置300还可以包括壳体(未图示)以对内部结构形成保护，螺母3032可周向转动且轴向锁止地设置在壳体内，且螺母3032与壳体之间可以设置有第二轴承340，以保证螺母3032能够进行周向的转动的同时而不与壳体发生干涉，结构布局合理。
[0111]
此外，车辆的驻车制动也可以通过上述的拉索操纵装置300来实现。当要对车辆进行驻车制动时，离合器302分离，螺母3032、主动轮3051以及从动轮3052可以相对于传动轴304空转，即使电机301输出转矩也无法带动主动轮3051进行转动，进而无法通过螺母3032以及第一丝杠3031对拉索108施加牵引力，复位弹簧107便可以驱动拉臂109和转动环105转动，以使推力组件120朝向第一制动块102移动，进一步使第一制动块102压紧制动盘103，实现车辆的驻车制动。
[0112]
此外，上述液压驱动单元200可以有多种实施方式，在本公开提供的一种实施方式中，如图1和5所示，制动钳体101上可以形成有与油腔106连通的通油口1011，液压驱动单元200可以包括油箱201、油泵202和换向阀203，油箱201可以与油泵202连接，换向阀203可以连接在油泵202与通油口1011之间，以使油泵202向油腔106输送液压油，从而驱动活塞104向第一制动块102移动以压紧制动盘103，实现车辆的制动。通过换向阀203换向可以使油泵202与油腔106连通，从而通过改变油腔106内的油压大小，以驱动活塞104向第一制动块102
移动以压紧制动盘103。当无需使活塞104移动时，即保持活塞104的位置时，可以通过换向阀104换向并断开油泵202与油腔106之间的连通，从而使油腔106内的油压大小保持不变。
[0113]
可选地，制动钳体101上可以设置与油腔106连通的泄气阀1012，该泄气阀1012用于排放油腔内106的气体。
[0114]
进一步地，如图5和图6所示，液压驱动单元200还可以包括蓄能器204，蓄能器204的进油口可以与油泵202的出油口连通，换向阀203可以为三位三通电磁阀，三位三通电磁阀的进油口p可以与油泵202的出油口和蓄能器204的出油口连通，三位三通电磁阀的回油口t可以与油箱201连通，三位三通电磁阀的工作油口a可以通过通油口1011与油腔106连通。
[0115]
在需要该液压驱动单元200提供制动力时，三位三通电磁阀的工作油口a可以与三位三通电磁阀的进油口p连通。油箱201内的液压油可以通过油泵202的驱动下经由三位三通电磁阀的进油口p、三位三通电磁阀的工作油口a以及通油口1011不断地注入至油腔106内，油腔106内的压力不断增大进而驱动活塞104朝向第一制动块102的方向移动，进一步使第一制动块102压紧制动盘103，实现车辆的驻车制动。
[0116]
在无需该液压驱动单元200提供制动力时，三位三通电磁阀的工作油口a可以与三位三通电磁阀的回油口t连通。油腔106内的液压油经由通油口1011、三位三通电磁阀的工作油口a以及三位三通电磁阀的回油口t流回至油箱201内，在此过程中，油腔106内的液压油不断减少，油腔106内的压力也不断减小，活塞104可以在弹性密封圈124的弹性力的作用下远离第一制动块102，以使第一制动块102与制动盘103之间相间隔，实现制动解除。
[0117]
进一步地，为提高本公开提供的液压驱动单元200的可靠性和安全性，当三位三通电磁阀断电时，三位三通电磁阀的工作油口a可以与其进油口p连通。通过上述设置，当整个线控制动系统因为整车掉电而断电时，三位三通电磁阀的工作油口a可以与其进油口p自动连通，油腔106内的液压油不断增加并且压力不断增大，进而驱动活塞104朝向第一制动块102的方向移动，进一步使第一制动块102压紧制动盘103，实现车辆的制动。
[0118]
也就是说，当整个线控制动系统因为整车掉电而断电，可以实现车辆的驻车制动，从而使本公开提供的线控制动系统具有较高的安全性能。当需要人工解除制动时，可以通过手动操作三位三通电磁阀，使其工作油口a与回油口t连通以使液压油流回至油箱201内，实现车辆制动的解除。
[0119]
此外，为提高液压驱动单元200的响应速度，液压驱动单元200还可以包括蓄能器204，蓄能器204的进油口可以与油泵202的出油口连通，三位三通电磁阀的进油口p可以与蓄能器204的出油口连通。换言之，蓄能器204连接在油泵202与出油口之间，油泵202可以先将油箱201中的液压油泵送至蓄能器204内，使蓄能器204储存一定压力的液压油，当需要向油腔106内输送液压油时，蓄能器204可以直接将液压油输送至油腔106内，快速地使油腔106内的液压油压力达到预设压力值，从而提高液压驱动单元200的响应速度。
[0120]
可选地，上述的盘式制动器100可以为定钳盘式制动器，也可以为浮钳盘式制动器，浮钳盘式制动器还可以包括设置在制动钳体101内的第二制动块130，第一制动块102和第二制动块130可以分别位于制动盘103两侧，第二制动块130安装在制动钳体101上，该种浮钳盘式制动器更方便布置接近于车轮轮毂，更有效地提高制动效果。
[0121]
综上所述，本公开提供的线控制动系统至少具有以下优点：一、在液压驱动单元
200失效的情况下，可以通过拉索108、转动环105、推力组件120来实现紧急制动安全性高；二、结构紧凑，体积小，易于布置；三、采用机械和电气连接，信号传递迅速，制动响应快，反应灵敏。
[0122]
本公开还提供一种车辆，该车辆可以包括上述的线控制动系统。
[0123]
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
[0124]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0125]
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。