CN112512884B - 一种用于车辆制动的制动***和自动驾驶车辆 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及自动驾驶技术领域，具体涉及一种用于车辆制动的制动***。该***包括:至少一个制动轮缸；主制动模块，用于提供制动压力，以对车辆进行制动；辅制动模块，包括电动线性泵、第一管路和第二管路；电动线性泵包括活塞和泵腔；其中，泵腔通过第二管路连接到储液罐；当活塞远离第一接口移动时，泵腔通过第二管路从储液罐接收制动液，第一接口为泵腔和第一管路之间的接口；泵腔通过第一管路连接至少一个制动轮缸；活塞可朝向第一接口移动并使得泵腔中的制动液进入第一管路，以提供制动压力。该***可以提供长时间、高精度的冗余制动。

Description

一种用于车辆制动的制动***和自动驾驶车辆
技术领域
本申请涉及自动驾驶领域，具体涉及一种用于车辆制动的制动***和自动驾驶车辆。
背景技术
随着自动驾驶技术的发展，当前的制动***难以适应自动驾驶车辆的控制和安全需求。为了适应自动驾驶技术的发展，需要考虑如何兼顾线控制动以及冗余备份。
另外，还需要考虑如何使车辆的制动***支持自动防抱死刹车***(antilockbraking system，ABS)、自动紧急刹车(autonomous emergency braking，AEB)、牵引力控制***(traction control system，TCS)、车身电子稳定***(electronic stabilityprogram，ESP)，以提高车辆行驶过程或制动过程中的安全性以及舒适性。因此，对车辆制动***，特别是冗余制动模块，提出了较高的要求。
已有的车辆制动***的冗余制动模块的控制精确度较差，响应不够迅速，且维持冗余制动的时间也不够长。由此，限制了车辆行驶过程中的安全性及舒适性。
发明内容
本申请实施例提供了一种用于车辆制动的制动***和自动驾驶车辆，其中，该制动***可以对车辆进行长时间、高精度冗余制动。
第一方面，本申请实施例提供了一种用于车辆制动的制动***，包括:至少一个制动轮缸、主制动模块、辅制动模块。其中，辅制动模块可以提供制动压力，以实现对车辆的冗余制动(或者说辅助制动)。具体而言，辅制动模块包括电动线性泵、第一管路和第二管路；该电动线性泵包括活塞和泵腔；其中，泵腔通过第二管路连接到储液罐；当活塞远离第一接口移动时，泵腔通过第二管路从储液罐接收制动液，第一接口为泵腔和第一管路之间的接口；泵腔通过第一管路连接至少一个制动轮缸；活塞可朝向第一接口移动并使得泵腔中的制动液进入第一管路，以提供制动压力；其中，活塞的移动为线性移动。
在本申请实施例的方案中，辅制动模块的电动线性泵的泵腔可以容纳制动液，电动线性泵的活塞可以发生线性位移，以减少或增加泵腔容纳制动液的空间，从而可以将制动液挤向制动轮缸，提供制动压力。由此，通过控制活塞的线性位移，可以对泵腔容纳制动液的空间大小进行连续的调节，使得制动***所提供的制动压力可以为线性变化，从而对制动压力实现连续和精细的控制(调节)；另一方面，由于线性泵可以通过电机持续地通过活塞对制动液进行静态地施压，因此本申请实施例所提供的制动***可以实现长时间维持制动压力保持，从而可以对车辆进行高精度、长时间的冗余制动。
在一种可能实现方式中，第二管路通过第二接口连接到泵腔，第二接口和第一接口之间的距离小于第一阈值；第二管路具有单向阀，以允许制动液从储液罐流向泵腔，并阻止制动液从泵腔流向储液罐。
也就是说，在该实现方式中，通过在泵腔和储液罐之间设置单向阀，来实现制动液从储液罐和泵腔之间地单向流动，从而可以将第二接口设置在距离第一接口较近地位置，使得活塞发生较小的回退(远离第一接口)，就可使得制动液流入泵腔，并且在活塞前进(接近第一接口，以提供制动压力)时，活塞的空行程较少。
在一种可能实现方式中，第二管路通过第三接口连接到泵腔，第三接口和第一接口之间的距离大于第二阈值。
也就是说，在该实现方式中，可以将第三接口设置在距离第一接口较远的位置。当活塞前进到第三接口时，可以阻挡第三接口，从而阻止泵腔中的制动液通过第三接口流向储液罐；活塞进一步前进，可以进一步减少泵腔容纳制动液的空间，以产生制动压力。
在一种可能实现方式中，辅制动模块还包括设置在第一管路上的第一电磁阀；当活塞朝向第一接口移动时，第一电磁阀处于开启状态，以便向至少一个制动轮缸传递制动压力；当活塞远离第一接口移动时，第一电磁阀处于关闭状态，以阻止至少一个制动轮缸中的制动液回流至泵腔。
也就是说，在该实现方式中，在辅制动模块和制动轮缸之间的管路上设置有电磁阀。通过控制该电磁阀的开启或关闭，可以在辅制动模块提供制动压力时，制动压力可以传递到制动轮缸，在辅制动模块抽吸制动液(活塞远离第一接口，泵腔中压力减小，制动液可从储液罐流向泵腔)时，避免制动轮缸中的制动液回流至泵腔。
在一种可能实现方式中，该至少一个制动轮缸包括至少两个制动轮缸；第一管路包括两个支路；两个支路分别连接至少两个制动轮缸中的不同制动轮缸；第一电磁阀包括两个电磁阀，两个电磁阀分别设置在两个支路中不同支路上。
也就是说，在该实现方式中，可以提供至少两个制动回路。该至少两个制动回路中各制动回路可以被各自独立控制或者联合控制，实现了对车辆各车轮的灵活制动，满足了车辆的多种制动需求。
在一种可能实现方式中，制动***还包括控制器；辅助制动模块还包括设置在第一管路上的压力传感器，压力传感器位于第一电磁阀和第一接口之间；当第一电磁阀处于开启状态时，压力传感器用于检测第一管路中的压力，控制器用于根据压力传感器检测到的压力计算至少一个制动轮缸中的液体压力。
也就是说，在该实现方式中，辅制动模块还可以包括压力传感器。该压力传感器检测的压力信号可以用于控制器计算制动轮缸中的液体压力，以便对辅制动模块进行控制，使得辅制动模块提供相应的制动压力。
在一种可能实现方式中，辅制动模块还包括第三管路，第三管路一端连接到第一管路，另一端连接到制动主缸；第三管路上设置有第二电磁阀；当人工制动时，第二电磁阀处于开启状态，以便制动主缸提供的制动压力通过第三管路和第一管路传递到至少一个制动主缸；当辅助制动模块提供制动压力时，第二电磁阀处于关闭状态，以阻止第一管路中的制动压力传递到制动主缸。
也就是说，在该实现方式中，本申请实施例提供的制动***可以实现人工制动。换言之，本申请实施例提供的制动***可兼容人工制动。
在一种可能实现方式中，主制动模块包括电动线性泵、设置有第三电磁阀的第四管路、设置有第四电磁阀的第五管路；主制动模块的电动线性泵用于提供制动压力；第四管路一端连接第一管路，另一端连接至少一个制动轮缸；第五管路一端通过连接到第四管路，另一端连接到主制动模块的电动线性泵；其中，第五管路和第四管路相连接的位置位于第三电磁阀和至少一个制动轮缸之间。
也就是说，在该实现方式中，辅制动模块和主制动模块的电动线性泵之间可以设置有电磁阀，主制动模块的电动线性泵和制动轮缸之间可以设置有电磁阀。通过对这些电磁阀的控制，可以实现不同的制动模式。
在一种可能实现方式中，当制动***处于主制动模块独立制动模式时，第三电磁阀处于关闭状态，以阻止主制动模块的电动线性泵提供的制动压力传递到辅制动模块；第四电磁阀处于开启状态，以使主制动模块的电动线性泵提供的制动压力传递到至少一个制动轮缸。
也就是说，在该实现方式中，当主制动模块独立提供制动压力时，可以关闭辅制动模块和主制动模块的电动线性泵之间的电磁阀，以阻止主制动模块的电动线性泵提供的制动压力传递到辅制动模块；可以开启主制动模块的电动线性泵和制动轮缸之间的电磁阀，使得主制动模块的电动线性泵提供的制动压力传递到制动轮缸。
在一种可能实现方式中，当制动***处于辅制动模块独立制动模式时，第三电磁阀处于开启状态，以使辅制动模块提供的制动压力传递到至少一个制动轮缸；第四电磁阀处于关闭状态，以阻止辅制动模块提供的制动压力传递到主制动模块的电动线性泵。
在一种可能实现方式中，当制动***处于主制动模块和辅制动模块协同制动模式时，第三电磁阀和第四电磁阀处于开启状态，以使辅制动模块提供的制动压力和主制动模块的电动线性泵提供的制动压力传递到至少一个制动轮缸。
在一种可能实现方式中，第一管路在至少一个制动轮缸侧分为至少一个支路；至少一个支路和至少一个制动轮缸一一对应，至少一个支路中每个支路上设置有隔离阀，以对至少一个制动轮缸中每一个制动轮缸进行独立制动。
也就是说，在该实现方式中，可以为每一个制动轮缸设置独立的隔离阀，实现了对每一个制动轮缸的独立制动，满足了车辆的不同制动需求。
在一种可能实现方式中，活塞可朝向第一接口移动并使得泵腔中的制动液进入第一管路，具体为：当主制动模块失效或提供的制动压力不足时，活塞可朝向第一接口移动并使得泵腔中的制动液进入第一管路。
也就是说，在该实现方式中，本申请实施例提供的制动***中的辅制动模块，可以在主制动模块失效(不能提供制动压力)或提供的制动压力不足的情况下，提供制动压力，由此提供了车辆行驶过程中的安全性。
第二方面，本申请实施例提供了一种自动驾驶车辆，该车辆包括第一方面提供的制动***。
本申请实施例提供的制动***包括辅制动模块，该辅制动模块的电动线性泵的泵腔可以容纳制动液。其中，电动线性泵的活塞可以发生线性位移，减少或泵腔容纳制动液的空间，从而可以将制动液挤向制动轮缸，提供制动压力。由此，通过控制活塞的线性位移，可以对泵腔容纳制动液的空间大小进行连续的调节，使得使得制动***所提供的制动压力可以为线性变化，从而对制动压力实现连续和精细的控制(调节)；另一方面，由于线性泵可以通过电机持续地通过活塞对制动液进行静态地施压，因此本申请实施例所提供的制动***可以实现长时间维持制动压力，从而可以对车辆进行高精度、长时间的冗余制动。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种制动***结构示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种制动***结构示意图；
图3为图1所示的制动***的人工制动模式工作原理示意图；
图4为图1所示的制动***的主制动模块单独制动模式工作原理示意图；
图5为图1所示的制动***的主制动模块和辅制动模块协同制动模式工作原理示意图；
图6为图1所示的制动***的辅制动模块单独制动模式工作原理示意图；
图7为图1所示的制动***的辅制动模块单独制动模式工作原理示意图；
图8为图1所示的制动***的辅制动模块制动效果示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是抵触连接或一体的连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以适合的方式结合。
本申请实施例提供了一种用于车辆制动的制动***，参阅图1和图2，该制动***包括储液罐10、至少一个制动轮缸(例如制动轮缸26、制动轮缸27、制动轮缸28、制动轮缸29)、主制动模块40和辅制动模块39。储液罐10可以存储制动液。主制动模块40、辅制动模块39可以接受控制器(未示出)的控制，提供制动压力，以促使制动液进入到制动轮缸中，并在制动轮缸维持一定的压力，以实现制动。示例性的，辅制动模块39可以在主制动模块40失效时，单独提供制动压力，以实现对车辆的制动。示例性的，辅制动模块39还可以在主制动模块40提供的制动压力不足(例如，主制动模块单独工作时，制动轮缸中的液体压力达不到目标压力)时，提供额外的制动压力，以实现对车辆可靠的制动。
可以理解的是，目标压力可以由控制器根据来自传感器的信号(例如车辆的行驶速度、车辆具体障碍物的距离等)进行计算得到。
示例性的，控制器可以为电子控制单元。
示例性的，控制器可以由多个子控制器组成，该多个子控制器中的不同控制器可以分别用于控制主制动模块40以及辅制动模块39。该多个子控制中各控制器之间可以相同通信，以实现协同工作。
控制器可以接收车辆上各种传感器的检测信号，例如车辆的外部环境、驾驶员的输入、制动***的状态(例如管路中液体压力、主制动模块40的电机状态)等等。并根据检测信号对制动***进行控制。例如，当根据检测信号判断主制动模块失效(例如主制动模块40的电机故障)时，可以控制辅制动模块39工作，以提供制动压力。
本申请实施例提供的制动***可以应用于汽车，也可以应用于其他形式车辆。示例性的，车辆可以为轿车、公交车、卡车、农用机车、游行花车、游乐园中的游戏车等形式的车辆。
接下来，结合附图，对本申请实施例提供的车辆制动的制动***进行示例说明。
在一些实施例中，参阅图1和图2，制动***包括储液罐10，主制动模块40、辅制动模块39以及至少一个制动轮缸(图中示意了制动轮缸26、制动轮缸27、制动轮缸28、制动轮缸29)。
辅制动模块39可以包括电动线性泵31。电动线性泵31包括泵腔311、活塞312和电机。泵腔311可以容纳制动液。在电机的作用下，活塞312可以沿着图1所示的实线箭头指向进行线性位移，以挤压泵腔311中的制动液，从而产生制动压力。
具体而言，泵腔311通过管路连接到制动轮缸(制动轮缸26、制动轮缸27、制动轮缸28和制动轮缸29)。其中，该管路在泵腔311上的接口A1与活塞312相对设置。由此，当活塞312朝向接口A1进行线性移动(即沿图1所示实线箭头的指向移动)时，使得泵腔311中用于容纳制动液的空间缩小，从而挤压泵腔311中的制动液通过接口A1进入管路，进而流向制动轮缸，以实现制动。下文将对该管路进行具体介绍，在此不再赘述。
泵腔311可以通过管路379连接到储液罐10，其中，管路379上可以设置有单向阀36。单向阀36可以使制动液在泵腔311和储液罐10之间单向流动，即储液罐10中的制动液可以通过单向阀36流向到泵腔311中，而泵腔311中的制动液不可以通过单向阀36流向储液罐10。管路379连接在泵腔311上的接口A2靠近接口A1(例如可以小于预设的阈值C1)，从而可以在活塞312远离接口A1进行线性移动(即沿图1所示虚线箭头的指向移动)时，储液罐10中的制动液可以通过接口A2尽快进入泵腔311。也就是说，当活塞312从紧靠接口A1的位置向远离接口A1的方向移动时，移动较短的距离，就可以使得接口A2脱离活塞312的阻塞，从而使得储液罐10中的制动液可以通过接口A2尽快进入泵腔311。
示例性的，如图1所示，辅制动模块39还可以包括管路3710。管路3710一端连接到管路379上，另一端连接到泵腔311上。其中，管路3710连接管路379的接口A3位于单向阀36和储液罐10之间。管路379连接泵腔311的接口A4位于接口A2远离接口A1的一侧(即接口A2位于接口A4和接口A1之间)。换言之，管路379在接口A3处可以分为两个支路，一个支路为管路3710，另一个支路设置有单向阀36。由此，可以实现在活塞312远离接口A1进行线性移动(即沿图1所示虚线箭头的指向移动)时，储液罐10中的制动液可以通过这两个支路进入泵腔311，加快了制动液进入泵腔311的速度。
接口A4可以设置在距离接口A1较远的位置，例如，接口A4和接口A1之间的距离大于预设的阈值C2。在活塞312朝向接口A1进行线性移动(即沿图1所示实线箭头的指向移动)时，可以尽快阻塞接口A4，从而阻止泵腔311中的制动液通过接口A3流向储液罐10；然后，活塞312继续朝向接口A1移动，以进一步减少泵腔311容纳制动液的空间，以产生制动压力。也就是说，当活塞312从初始位置向接近接口A1的方向移动时，移动较短的距离，就可以阻塞接口A4，从而可以尽快阻止泵腔311中的制动液通过接口A4流向储液罐10。其中，初始位置是指活塞312在正常运行状态下能够最大限度远离接口A1的位置。也就是说，初始位置是指在辅制动模块39正常工作状态(未出故障的状态)下，对活塞312进行远离接口A1的控制时，活塞312所能达到的距离接口A1最远的位置。
接下来，具体介绍电动线性泵31和制动轮缸之间的管路。
如图1和图2所示，辅制动模块39可以包括管路375和管路377。管路375和管路377之间设置有电磁阀34。也就是说，电磁阀34两侧的管路分别为管路375和管路377。当电磁阀34处于开启状态时，管路375和管路377连通；当电磁阀34处于关闭状态时，管路375和管路377不连通。
管路375远离电磁阀34的一端连接到管路B1上。管路B1与电动线性泵31的泵腔311连接，接口为上述接口A1。管路377远离电磁阀34的一端可以通过插拔接头连接到主制动模块40。
辅制动模块39还可以包括管路376和管路378。管路376和管路378之间设置有电磁阀35。也就是说，电磁阀35两侧的管路分别为管路376和管路378。当电磁阀35处于开启状态时，管路376和管路378连通；当电磁阀35处于关闭状态时，管路376和管路378不连通。
管路376远离电磁阀35的一端连接到管路B1上。管路378远离电磁阀35的一端可以通过插拔接头30连接到主制动模块40。
示例性的，管路376上设置有压力传感器38。在电动线性泵31和制动轮缸之间连通时，压力传感器38检测到的压力信号被发送至控制器。控制器可以根据该压力信号制动轮缸中的液体压力。控制器根据压力信号，计算制动轮缸中液体压力的具体方式，可以参考现有技术的介绍，在此不再赘述。
在一个例子中，电磁阀34和电磁阀35可以为二位二通电磁阀。
示例性的，如图1和2所示，辅制动模块39还可以包括管路371和管路373。管路371和管路373之间设置有隔离阀32。也就是说，隔离阀32两侧的管路分别为管路371和管路373。当隔离阀32处于开启状态时，管路371和管路373连通；当隔离阀32处于关闭状态时，管路371和管路372不连通。管路371远离隔离阀32的一端为插拔接头，该插拔接头可以连接到主制动模块40。管路373远离隔离阀32的一端连接到管路378上。
辅制动模块39还可以包括管路372和管路374。管路372和管路374之间设置有隔离阀33。也就是说，隔离阀33两侧的管路分别为管路372和管路374。当隔离阀33处于开启状态时，管路372和管路374连通；当隔离阀33处于关闭状态时，管路372和管路374不连通。管路372远离隔离阀33的一端为插拔接头，该插拔接头可以连接到主制动模块40。管路374远离隔离阀33的一端连接到管路377上。
在一个例子中，隔离阀32和隔离阀33可以为二位二通电磁阀。
由此，辅制动模块39可以通过上述插拔接头连接到主制动模块40，以实现冗余或辅助制动。
接下来，介绍主制动模块40。
如图1和图2所示，主制动模块包括轮缸隔离阀16和轮缸隔离阀17。轮缸隔离阀16和轮缸隔离阀17分别设置在不同的管路上。
在一个例子中，轮缸隔离阀16和轮缸隔离阀17可以为二位二通电磁阀。
轮缸隔离阀16所在管路连接到制动轮缸26和制动轮缸27。轮缸隔离阀16所在管路靠近制动轮缸侧分为两个支路，其中，一个支路连接到制动轮缸26，另一个支路连接到制动轮缸27。连接到制动轮缸26的支路上设置有轮缸进液阀18，以便对制动轮缸26中的液体压力进行独立控制。连接到制动轮缸27的支路上设置有轮缸进液阀19，以便对制动轮缸27中的液体压力进行独立控制。
轮缸隔离阀17所在管路连接到制动轮缸28和制动轮缸29。轮缸隔离阀17所在管路靠近制动轮缸侧分为两个支路，其中，一个支路连接到制动轮缸28，另一个支路连接到制动轮缸29。连接到制动轮缸28的支路上设置有轮缸进液阀20，以便对制动轮缸28中的液体压力进行独立控制。连接到制动轮缸29的支路上设置有轮缸进液阀21，以便对制动轮缸29中的液体压力进行独立控制。
示例性的，如图1所示，制动轮缸26可以通过管路连接到储液罐10，在该管路上设置有轮缸出液阀22。制动轮缸27可以通过管路连接到储液罐10，在该管路上设置有轮缸出液阀23。制动轮缸28可以通过管路连接到储液罐10，在该管路上设置有轮缸出液阀24。制动轮缸29可以通过管路连接到储液罐10，在该管路上设置有轮缸出液阀25。
在一个例子中，轮缸进液阀18、轮缸进液阀19、轮缸进液阀20、轮缸进液阀21、轮缸出液阀22、轮缸出液阀23、轮缸出液阀24、轮缸出液阀25可以为二位二通电磁阀。
制动轮缸(制动轮缸26或制动轮缸27或制动轮缸28或制动轮缸29)对应的轮缸进液阀和轮缸出液阀可以相互配合，以调节该制动轮缸中液体压力。
继续参阅图1和图2，管路378通过插拔接头30连接到轮缸隔离阀16所在管路的端口上，该端口为远离制动轮缸的一端。管路377通过插拔接头连接到轮缸隔离阀17所在管路的端口上，该端口为远离制动轮缸的一端。
由此，辅制动模块39可以提供制动压力，促使制动液进入制动轮缸，实现冗余制动。
如图1和图2所示，主制动模块40可以包括主增压装置1。示例性的，主增压装置1具体可以为电动线性泵。
主增压装置1可以通过两条管路连接到储液罐10。其中，在该两条管路中的一条管路上设置有单向阀2，另一条管路上设置有单向阀7。由此，可以使得制动液可以通过单向阀2和/或单向阀7所在的管路进入到主增压装置1中。并且，当主增压装置1提供制动压力，促使制动液从主增压装置1挤出时，单向阀2可以避免制动液从单向阀2所在的管路中挤出，单向阀7可以避免制动液从单向阀7所在的管路中挤出。
如图1所示，主增压装置1可以通过管路和轮缸隔离阀16所在管路连接，其中，连接的接口位于轮缸隔离阀16和轮缸进液阀18(或轮缸进液阀19)之间。主增压装置1可以通过管路和轮缸隔离阀17所在管路连接，其中，连接的接口位于轮缸隔离阀17和轮缸进液阀20(或轮缸进液阀21)之间。由此，当主增压装置1提供制动压力，促使制动液从主增压装置1挤出时，制动液可以通过主增压装置1和制动轮缸之间的管路进入到制动轮缸中，以实现车辆制动。
示例性的，如图1所示，主增压装置1和轮缸隔离阀16所在管路之间的管路上设置有调节阀3和单向阀6。主增压装置1和轮缸隔离阀17所在管路之间的管路上设置有电磁阀4。并且，调节阀3所在管路和电磁阀4所在管路之间可以设置均压阀5。调节阀3、单向阀6、电磁阀4和均压阀5可以协助主增压装置1对管路中的液体压力进行更精确地调节，由此可以实现车辆制动的精确控制。在一个例子中，电磁阀4和均压阀5可以为二位二通电磁阀。
示例性的，主制动模块40还可以包括人工制动部件，以实现人工制动。如图1和图2所示，人工制动部件包括制动踏板8、主缸进液阀9、制动主缸11、踏板位移传感器12、压力传感器13、开关阀14、踏板感觉模拟器15。其中，制动主缸11具有两个管路。辅制动模块39的管路371可以通过插拔接头连接到该两条管路中的一个管路上，管路372通过插拔接头连接到该两条管路中的另一个管路上。由此，可以使得制动主缸11可以通过辅制动模块的相关管路连接到制动轮缸，可以实现人工制动。
本申请实施例提供的制动***还可以包括一个或多个压力传感器，可以检测制动轮缸中的液体压力。例如，制动轮缸26、制动轮缸27、制动轮缸28、制动轮缸29中每个制动轮缸可以设置有压力传感器。压力传感器可以检测其对应制动轮缸中的液体压力。
在一些实施例中，辅制动模块39可以称为冗余制动模块(redundant brake unit，RBU)。主制动模块40可以称为集成制动***(integrated brake system，IBS)。其中，IBS是由电动线性泵及电磁阀和阀体等组成的电液制动***，可以实现车辆的ABS/AEB/TCS/ESP等制动功能。RBU可以对IBS形成备份的独立制动模块，当车辆主制动***失效时，RBU模块完成车辆的制动，提高车辆的安全性。
上文结合图1和图2，介绍了本申请实施例提供的制动***的结构。
本申请实施例提供的制动***可以具有四种工作模式：人工制动模式、主制动模块单独制动模式、主制动模块和辅制动模块协同制动模式、辅制动模块单独制动模式。
接下来，对上述四种工作模式分别进行介绍。
人工制动模式1
参阅图3，当控制器接收到踏板位移传感器12检测到人工制动信号(例如，由驾驶员脚踏踏板位移传感器12导致的信号)时，控制器可以开启隔离阀32、隔离阀16，以及开启轮缸进液阀18和/或轮缸进液阀19。由此，制动液可以从制动主缸11经过隔离阀32、隔离阀16、轮缸进液阀18进入到制动轮缸26中，实现制动轮缸26对应的车轮的制动；和/或，制动液可以从制动主缸11经过隔离阀32、隔离阀16、轮缸进液阀19进入到制动轮缸27中，实现制动轮缸27对应的车轮的制动。
当控制器接收到踏板位移传感器12检测到人工制动信号(例如，由驾驶员脚踏踏板位移传感器12导致的信号)时，控制器还可以开启隔离阀33、隔离阀17，以及开启轮缸进液阀20和/或轮缸进液阀21。由此，制动液可以从制动主缸11经过隔离阀33、隔离阀17、轮缸进液阀20进入到制动轮缸28中，实现制动轮缸28对应的车轮的制动；和/或，制动液可以从制动主缸11经过隔离阀33、隔离阀17、轮缸进液阀21进入到制动轮缸29中，实现制动轮缸29对应的车轮的制动。
配置本申请实施例提供的制动***的车辆，可以实现人工制动。也就是说，本申请实施例提供的制动***，可以兼有车辆人工制动的实现。
主制动模块单独制动模式2
参阅图4，控制器可以关闭隔离阀16和隔离阀17，开启调节阀3、电磁阀4、均压阀5，以及开启轮缸进液阀18(和/或轮缸进液阀19，和/或轮缸进液阀20，和/或轮缸进液阀21)。控制器可以启动主增压装置1。主增压装置1提供制动压力，使得主增压装置1的泵腔中制动液可以通过调节阀3、电磁阀4、均压阀5、轮缸进液阀18(和/或轮缸进液阀19，和/或轮缸进液阀20，和/或轮缸进液阀21)，进入到制动轮缸26(和/或制动轮缸27，和/或制动轮缸28，和/或制动轮缸29)，以实现车辆的线控制动。
主制动模块和辅制动模块协同制动模式3
在一些实施例中，主增压装置1可以提供制动压力，使得制动液进入到制动轮缸26、制动轮缸27、制动轮缸28、制动轮缸29中，实现制动。可参阅图5，主增压装置1提供制动压力，使得主增压装置1的泵腔中制动液可以通过调节阀3、电磁阀4、均压阀5，然后，通过轮缸进液阀18进入到制动轮缸26，通过轮缸进液阀19进入到制动轮缸27，通过轮缸进液阀20进入到制动轮缸28，通过轮缸进液阀21进入到制动轮缸25，以实现车辆制动。
当制动轮缸26、制动轮缸27、制动轮缸28、制动轮缸29中的所有制动轮缸或部分制动轮缸中的液体压力不足(例如，传感器检测到的液体压力达不到目标压力)时，控制器可以启动辅制动模块39中的电动线性泵31，以协助主制动模块40进行制动。其中，电动线性泵31可以预先从储液罐10接收制动液，并存储在电动线性泵31的泵腔311中。例如，控制器可以关闭电磁阀34和电磁阀35，并控制电动线性泵31的活塞312回退(即沿图1所示虚线箭头的指向移动)，使得泵腔311中压力降低，使得储液罐10中的制动液可以通过管路379流入到电动线性泵31中。
接下来，举例介绍辅制动模块的工作过程。
在一个说明性示例中，当制动轮缸26、制动轮缸27、制动轮缸28、制动轮缸29中的制动压力不足时，控制器开启隔离阀16和隔离阀17，关闭隔离阀32和隔离阀33，开启电磁阀34和电磁阀35，并启动电动线性泵31。在电动线性泵31的活塞312推动(即沿图5所示箭头的指向移动)下，泵腔311中的制动液通过接口A1挤出，促使制动液进入到制动轮缸26、制动轮缸27、制动轮缸28、制动轮缸29，以增加制动轮缸中的液体压力。
在一个说明性示例中，当制动轮缸26、制动轮缸27中的制动压力不足时，控制器开启隔离阀16，关闭隔离阀32和隔离阀33，开启电磁阀35，并启动电动线性泵31。制动液从储液罐10经管路279(和管路3710)进入到电动线性泵31的泵腔311。在电动线性泵31的活塞推动312下，泵腔311中的制动液通过接口A1挤出，促使制动液进入到制动轮缸26和制动轮缸27，以增加制动轮缸26和制动轮缸27中的液体压力。
当制动轮缸26、制动轮缸29中的制动压力不足时，控制器可以开启制动轮缸26、制动轮缸29对应的相关阀门，并启动电动线性泵31，促使制动液进入到制动轮缸26、制动轮缸29，以增加液体压力。具体可以参考上文介绍，在此不再赘述。
在一些实施例中，主增压装置1可以提供制动压力，使得制动液进入到制动轮缸26、制动轮缸27、制动轮缸28、制动轮缸29中部分制动轮缸中，实现部分车轮的制动。当该部分制动轮缸中液体压力不足时，控制器可以启动辅制动模块39中的电动线性泵31，以增加该部分制动轮缸中液体压力。
在一个说明性示例中，控制器可以控制主制动模块40对制动轮缸26对应的车轮和制动轮缸27对应的车轮进行制动。具体而言，控制器可以关闭轮缸进液阀20和轮缸进液阀21，开启轮缸进液阀18和轮缸进液阀19，并启动主增压装置1，使得制动液可以进入到制动轮缸26和制动轮缸27中。当制动轮缸26和制动轮缸27中液体压力不足时，控制器可以开启电磁阀35和隔离阀16，并启动电动线性泵31。由此，电动线性泵31可以提供制动压力，使得其泵腔311中的制动液进入到制动轮缸26和制动轮缸27中，以增加制动轮缸26和制动轮缸27中液体压力。
在一个说明性示例中，控制器可以控制主制动模块40对制动轮缸26对应的车轮进行制动。具体而言，控制器可以关闭轮缸进液阀19、轮缸进液阀20和轮缸进液阀21，开启轮缸进液阀18，并启动主增压装置1，使得制动液可以进入到制动轮缸26中。当制动轮缸26中液体压力不足时，控制器可以开启电磁阀35和隔离阀16，并启动电动线性泵31。由此，电动线性泵31可以提供制动压力，使得其泵腔311中的制动液可以进入到制动轮缸26中，以增加制动轮缸26中液体压力。
配置本申请实施例提供的制动***的车辆，可以实现主制动模块和辅制动模块的双协同制动。具体而言，既可以对四个制动轮缸对应的车轮同时进行双协同制动，也可以对四个制动轮缸中的部分制动轮缸对应的车轮进行双协同制动。从而可以满足车辆的ABS、AEB、TCS、ESP等功能需求。
辅制动模块单独制动模式4
当主制动模块40失效(例如主增压装置1失效)时，辅制动模块39可以独立对车辆进行制动。其中，电动线性泵31可以预先从储液罐10接收制动液，并存储在电动线性泵31的泵腔311中。例如，控制器可以关闭电磁阀34和电磁阀35，并控制电动线性泵31的活塞312回退，使得泵腔311中压力降低，使得储液罐10中的制动液可以通过管路379流入到电动线性泵中。
在一些实施例中，参阅图6，辅制动模块39可以独立对四个制动轮缸对应的车轮进行制动。具体而言，控制器可以开启隔离阀16、隔离阀17、电磁阀34、电磁阀35，启动电动线性泵31。制动液从储液罐10经管路379(和管路3710)进入到电动线性泵31的泵腔311。在电动线性泵31的活塞312推动下，泵腔311中的制动液通过接口A1挤出，促使制动液进入到制动轮缸26、制动轮缸27、制动轮缸28、制动轮缸29，实现辅制动模块39独立地对车辆进行线控制动。
辅制动模块39具有双回路独立增压特性，当主制动模块40失效，且制动轮缸侧的某一制动回路失效时，辅制动模块39可以独立对未失效制动回路的车轮进行制动，从而可以进一步保障了车辆的行驶安全。
在一些实施例中，参阅图7，可以设定制动轮缸26和制动轮缸27所在的制动回路失效。辅制动模块39可以对未失效制动回路(制动轮缸28和制动轮缸29所在的制动回路)的车轮进行制动。具体而言，控制器可以关闭电磁阀35以及隔离阀16，开启电磁阀34和隔离阀17，启动电动线性泵31，使得制动液可以进入到制动轮缸28和制动轮缸29，实现相应车轮的制动。
在本申请实施例中，辅制动模块39由电动线性泵31提供制动压力，使得辅制动模块39可以长时间、高精度提供制动压力，从而可以在长时间内对车辆进行高精度的制动。并且，辅助制动模块39具有双回路结构，可以对车辆的各轮进行独立的制动控制，可以满足ABS、AEB、TCS、ESP等功能需求。
在一些实施例中，申请人在对比实验中，对比了为达到相同的目标制动压力，本申请实施例提供的制动***所需的时间和采用柱塞泵提供冗余制动压力的制动***所需的时间。为方便表述，可以将本申请实施例提供的制动***简称为制动***D1，将采用柱塞泵提供冗余制动压力的制动***简称为制动***D2。
在对比实验中，可以人工使制动***D1的主制动模块失效，以及使制动***D2的主制动模块失效。然后，设置目标制动压力，并启动制动***D1和制动***D2后，实时测量制动***D1的提供的冗余制动压力和制动***D2提供的冗余制动压力，并根据测量结果，绘制冗余制动压力曲线。结果如图8所示。
由图8可知，相较于制动***D2，制动***D1提供的冗余制动压力可以在较短时间内达到目标制动压力P1。并且，制动***D1提供的冗余制动压力在达到目标制动压力之前可以连续增压，相较于制动***D2的阶梯式增压，控制更为精确。
此外，相较于制动***D2，制动***D1可以提供更大的冗余制动压力。当目标制动压力较大时(例如图8所示的目标制动压力P2)，制动***D2提供的冗余制动压力达不到该目标制动压力，而制动***D1提供的冗余制动压力可以快速达到该目标制动压力。
通过上文对本申请实施例提供的制动***结构和工作原理的描述以及对比实验的结果，可知，本申请实施例提供的制动***至少具备以下优点。
(1)双增压模块(辅制动模块39和主制动模块40)协调工作，具有高速率制动模式，更加适应L4级别(除特殊情况外，通常无需人工干预的高度自动驾驶)及以上自动驾驶车辆需求；
(2)辅制动模块39具有更少的电磁阀以及增压特性更加稳定快速的电动主缸，相比于传统的冗余制动模块，具有更加优异的综合制动性能；
(4)辅制动模块39同样可以实现双回路冗余制动，提高了***的安全性；
(5)辅制动模块39为主制动模块的全功能备份，更进一步提高了制动***的安全性；
(6)辅制动模块39可以实现线控制动功能，满足车辆ABS/AEB/TCS/ESP等集成制动功能需求。
(7)冗余制动响应块，并且控制精确。
最后说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种用于车辆制动的制动***，其特征在于，包括:
至少一个制动轮缸；
由控制器控制的主制动模块(40)，包括第二电动线性泵(1)，用于提供制动压力，以对所述车辆进行制动；所述控制器为电子控制单元；
由所述控制器控制的辅制动模块(39)，包括第一电动线性泵(31)、第一管路和第二管路；所述第一电动线性泵(31)包括活塞(312)和泵腔(311)；其中，
所述泵腔(311)通过所述第二管路连接到储液罐(10)；当所述活塞(312)远离第一接口移动时，所述泵腔(311)通过所述第二管路从储液罐(10)接收制动液，所述第一接口为所述泵腔(311)和所述第一管路之间的接口；
所述泵腔(311)通过所述第一管路连接所述至少一个制动轮缸；所述活塞(312)可朝向所述第一接口移动并使得所述泵腔(311)中的制动液进入所述第一管路，以提供制动压力；
在所述主制动模块(40)单独工作，所述至少一个制动轮缸中的液体压力达不到目标压力时，所述辅制动模块(39)，提供额外的制动压力，以增加所述至少一个制动轮缸中的液体压力；其中，
所述主制动模块(40)还包括设置有第三电磁阀的第四管路、设置有第四电磁阀的第五管路，所述第四管路一端连接所述第一管路，另一端连接所述至少一个制动轮缸；所述第五管路一端连接到所述第四管路，另一端连接到所述主制动模块的第二电动线性泵(1)；其中，所述第五管路和所述第四管路相连接的位置位于所述第三电磁阀和所述至少一个制动轮缸之间；
所述主制动模块(40)单独工作包括：所述第二电动线性泵提供制动压力，使得所述第二电动线性泵泵腔中制动液，通过所述第四管路进入所述至少一个制动轮缸。
2.根据权利要求1所述的制动***，其特征在于，所述辅制动模块(39)还包括设置在所述第一管路上的第一电磁阀；
当所述活塞(312)朝向所述第一接口移动时，所述第一电磁阀处于开启状态，以便向所述至少一个制动轮缸传递制动压力；
当所述活塞(312)远离所述第一接口移动时，所述第一电磁阀处于关闭状态，以阻止所述至少一个制动轮缸中的制动液回流至所述泵腔(311)。
3.根据权利要求2所述的制动***，其特征在于，所述至少一个制动轮缸包括至少两个制动轮缸；所述第一管路包括两个支路；所述两个支路分别连接所述至少两个制动轮缸中的不同制动轮缸；所述第一电磁阀包括两个电磁阀，所述两个电磁阀分别设置在所述两个支路中不同支路上。
4.根据权利要求2所述的制动***，其特征在于，所述制动***还包括控制器；所述辅制动模块(39)还包括设置在所述第一管路上的压力传感器，所述压力传感器位于所述第一电磁阀和所述第一接口之间；
当所述第一电磁阀处于开启状态时，所述压力传感器用于检测所述第一管路中的压力，所述控制器用于根据所述压力传感器检测到的压力计算所述至少一个制动轮缸中的液体压力。
5.根据权利要求1所述的制动***，其特征在于，所述辅制动模块(39)还包括第三管路，所述第三管路一端连接到所述第一管路，另一端连接到制动主缸(11)；所述第三管路上设置有第二电磁阀；
当人工制动时，所述第二电磁阀处于开启状态，以便所述制动主缸(11)中的制动液通所述第三管路进入到所述第一管路，以提供的制动压力；其中，所述制动主缸(11)中的制动液是通过管路从所述储液罐(10)接收的；
当所述辅制动模块(39)提供制动压力时，所述第二电磁阀处于关闭状态，以阻止所述第一管路中的制动压力传递到所述制动主缸(11)。
6.根据权利要求1所述的制动***，其特征在于，当所述制动***处于主制动模块独立制动模式时，所述第三电磁阀处于关闭状态，以阻止所述第二电动线性泵(1)提供的制动压力传递到所述辅制动模块(39)；所述第四电磁阀处于开启状态，以使所述第二电动线性泵提供的制动压力传递到所述至少一个制动轮缸。
7.根据权利要求1所述的制动***，其特征在于，当所述制动***处于辅制动模块独立制动模式时，所述第三电磁阀处于开启状态，以使所述辅制动模块(39)提供的制动压力传递到所述至少一个制动轮缸；所述第四电磁阀处于关闭状态，以阻止所述辅制动模块(39)提供的制动压力传递到所述第二电动线性泵(1)。
8.根据权利要求1所述的制动***，其特征在于，当所述制动***处于主制动模块和辅制动模块协同制动模式时，所述第三电磁阀和所述第四电磁阀处于开启状态，以使所述辅制动模块(39)提供的制动压力和所述第二电动线性泵(1)提供的制动压力传递到所述至少一个制动轮缸。
9.根据权利要求1所述的制动***，其特征在于，所述第一管路在所述至少一个制动轮缸侧分为至少一个支路；所述至少一个支路和所述至少一个制动轮缸一一对应，所述至少一个支路中每个支路上设置有隔离阀，以对所述至少一个制动轮缸中每一个制动轮缸进行独立制动。
10.根据权利要求1所述的制动***，其特征在于，所述活塞(312)可朝向所述第一接口移动并使得所述泵腔(311)中的制动液进入所述第一管路，具体为：
当所述主制动模块(40)失效或提供的制动压力不足时，所述活塞(312)可朝向所述第一接口移动并使得所述泵腔(311)中的制动液进入所述第一管路。
11.一种自动驾驶车辆，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的制动***。
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