CN115923758A - 制动***及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制动***及车辆,该***中的前轴制动模块和后轴制动模块均与输入模块连接,前轴制动模块与后轴制动模块之间建立有通讯连接;车辆上电后前轴制动模块发送前轴制动工作信号至所述后轴制动模块,后轴制动模块发送后轴制动工作信号至前轴制动模块,前轴制动模块与后轴制动模块互为备份制动模块。前轴制动模块在接收到的后轴制动工作信号为故障信号时,接替后轴制动模块来控制车辆后轴制动,后轴制动模块在接收到的前轴制动工作信号为故障信号时,接替前轴制动模块来控制车辆前轴制动,两个制动模块互为备份制动模块,在其中一个制动模块出现故障时,仍能根据制动信号进行有效的车辆制动,提高了制动***的稳定性,提升了车辆安全性。
Description
技术领域
本发明涉及车辆制动技术领域,尤其涉及一种制动***及车辆。
背景技术
目前随着技术的发展,汽车已成为重要的出行和运输工具,用户对于汽车安全性的关注也越来越高,制动***对汽车安全性起着至关重要的影响,目前汽车制动***一般采用单一的制动方式,在该制动方式出现故障时,汽车可能无法有效制动,从而引发安全事故,因此如何提高汽车制动***的稳定性成为亟待解决的技术问题。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供了一种制动***及车辆,旨在解决现有制动***的稳定性差,导致车辆制动安全性低的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种制动***,所述制动***应用于车辆,所述制动***包括:输入模块、前轴制动模块和后轴制动模块,所述前轴制动模块和所述后轴制动模块均与所述输入模块连接,所述前轴制动模块与所述后轴制动模块之间建立有通讯连接;车辆上电后所述前轴制动模块发送前轴制动工作信号至所述后轴制动模块,所述后轴制动模块发送后轴制动工作信号至所述前轴制动模块,所述前轴制动模块与所述后轴制动模块互为备份制动模块;
所述输入模块,用于输入制动信号至所述前轴制动模块和所述后轴制动模块;
所述前轴制动模块,用于在接收到的所述后轴制动工作信号为故障信号时,根据所述制动信号控制车辆前轴和车辆后轴进行整车制动;以及
所述后轴制动模块,用于在接收到的所述前轴制动工作信号为故障信号时,根据所述制动信号控制所述车辆后轴和所述车辆前轴进行整车制动。
可选地,所述输入模块包括踏板模拟器,所述前轴制动模块包括前制动控制单元和桥控单元,所述后轴制动模块包括驱/制动控制单元,所述前制动控制单元和所述驱/制动控制单元均与所述踏板模拟器之间建立有通讯连接,所述前制动控制单元和所述驱/制动控制单元均与所述桥控单元之间建立有通讯连接,所述前制动控制单元与所述驱/制动控制单元之间建立有通讯连接,所述前制动控制单元发送前轴制动工作信号至所述驱/制动控制单元,所述驱/制动控制单元发送后轴制动工作信号至所述前制动控制单元;
所述踏板模拟器,用于通过通讯连接发送制动信号至所述前制动控制单元和所述驱/制动控制单元;
所述驱/制动控制单元,用于在所述前轴制动工作信号为故障信号时,根据所述制动信号确定前轴需求制动力和后轴需求制动力;
所述驱/制动控制单元,还用于根据所述后轴需求制动力控制所述车辆后轴进行整车制动,并将所述前轴需求制动力发送至所述桥控单元;
所述桥控单元,用于根据所述前轴需求制动力控制所述车辆前轴进行整车制动。
可选地,所述前制动控制单元,用于在所述后轴制动工作信号为故障信号时,根据所述制动信号确定前轴需求制动力和后轴需求制动力,并根据所述前轴需求制动力控制所述车辆前轴进行整车制动;
所述前制动控制单元,还用于根据所述后轴需求制动力控制所述车辆后轴进行整车制动。
可选地,所述驱/制动控制单元,还用于在所述前轴制动工作信号为正常信号时,根据所述制动信号确定制动类型;
所述驱/制动控制单元,还用于在所述制动类型为紧急制动类型时,根据所述制动信号确定前轴需求制动力和后轴需求制动力;
所述驱/制动控制单元,还用于根据所述后轴需求制动力控制所述车辆后轴进行整车制动,并将所述前轴需求制动力发送至所述前制动控制单元;
所述前制动控制单元,用于根据所述前轴需求制动力控制所述车辆前轴进行整车制动。
可选地,所述驱/制动控制单元,还用于在所述前轴制动工作信号为正常信号时,根据所述制动信号确定总需求制动力,并根据动力电池信息和动力电机信息确定能量回收制动力;
所述驱/制动控制单元,还用于根据所述总需求制动力和所述能量回收制动力确定前轴需求制动力和后轴需求制动力,并将所述前轴需求制动力发送至所述前制动控制单元;
所述驱/制动控制单元,还用于根据所述能量回收制动力进行能量回收制动,并根据所述后轴需求制动力控制所述车辆后轴进行整车制动;
所述前制动控制单元,还用于根据所述前轴需求制动力控制所述车辆前轴进行整车制动。
可选地,所述驱/制动控制单元,还用于根据所述总需求制动力和所述能量回收制动力确定额外需求制动力,并根据所述额外需求制动力判断所述车辆后轴是否满足稳定性要求;
所述驱/制动控制单元,还用于在所述车辆后轴满足稳定性要求时,根据所述额外需求制动力控制所述车辆后轴进行整车制动。
可选地,所述前轴制动模块还包括空气控制单元,所述踏板模拟器与所述空气控制单元和所述桥控单元之间均通过气管连接,所述空气控制单元和所述桥控单元之间建立有通讯连接;
所述踏板模拟器,用于根据制动踏板的踏板开度输出制动电信号至所述前制动控制单元,并根据所述制动踏板的踏板开度输出制动气压信号至所述空气控制单元;
所述前制动控制单元,用于根据所述制动电信号控制所述车辆前轴进行整车制动;
所述空气控制单元,用于在所述前制动控制单元出现故障时,根据所述制动气压信号控制所述车辆前轴进行整车制动。
可选地,所述输入模块还包括驻车开关,所述后轴制动模块还包括电子机械制动器,所述驻车开关与所述驱/制动控制单元之间建立有通讯连接,所述驻车开关还与所述驱/制动控制单元之间还通过硬线连接,所述驱/制动控制单元与所述电子机械制动器通过硬线连接;
所述驻车开关,用于通过通讯连接和/或硬线连接发送驻车制动信号至所述驱/制动控制单元;
所述驱/制动控制单元,用于根据所述驻车制动信号通过硬线连接控制所述电子机械制动器进行驻车制动。
可选地,所述输入模块还包括加速踏板和制动开关,所述加速踏板和所述制动开关均与整车控制器通过硬线连接,所述前制动控制单元和所述驱/制动控制单元均与所述整车控制器之间建立有通讯连接;
所述整车控制器,用于根据所述制动开关的状态输出冗余制动信号至所述前制动控制单元和所述驱/制动控制单元;
所述前制动控制单元,还用于根据所述冗余制动信号控制车所述辆前轴进行整车制动;
所述驱/制动控制单元,还用于根据所述冗余制动信号控制所述车辆后轴进行整车制动。
此外,本发明还提出一种车辆,该车辆包括如上文所述制动***。
本发明提出的制动***包括输入模块、前轴制动模块和后轴制动模块,所述前轴制动模块和所述后轴制动模块均与所述输入模块连接,所述前轴制动模块与所述后轴制动模块之间建立有通讯连接;车辆上电后所述前轴制动模块发送前轴制动工作信号至所述后轴制动模块,所述后轴制动模块发送后轴制动工作信号至所述前轴制动模块,所述前轴制动模块与所述后轴制动模块互为备份制动模块;所述输入模块,用于输入制动信号至所述前轴制动模块和所述后轴制动模块;所述前轴制动模块,用于在接收到的所述后轴制动工作信号为故障信号时,根据所述制动信号控制车辆前轴和车辆后轴进行整车制动;以及所述后轴制动模块,用于在接收到的所述前轴制动工作信号为故障信号时,根据所述制动信号控制所述车辆后轴和所述车辆前轴进行整车制动。本发明提出的制动***包括用于控制车辆前轴制动的前轴制动模块和用于控制车辆后轴制动的后轴制动模块,车辆上电后两个制动模块之间通过建立的通讯连接向对方发送制动工作信号,前轴制动模块在接收到的后轴制动工作信号为故障信号时,接替后轴制动模块来控制车辆后轴制动,后轴制动模块在接收到的前轴制动工作信号为故障信号时,接替前轴制动模块来控制车辆前轴制动,两个制动模块互为备份制动模块,在其中一个制动模块出现故障时,仍能根据制动信号进行有效的车辆制动,提高了制动***的稳定性,提升了车辆安全性。
附图说明
图1为本发明制动***第一实施例的结构框图;
图2为本发明制动***一实施例的结构示意图;
图3为本发明制动***一实施例中前制动控制单元的结构示意图;
图4为本发明制动***一实施例中驱\制动控制单元的结构示意图;
图5为本发明制动***一实施例中桥控单元的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
参照图1,图1为本发明制动***第一实施例的结构框图,所述制动***应用于车辆。
如图1所示,该制动***包括:输入模块10、前轴制动模块20和后轴制动模块30,所述前轴制动模块20和所述后轴制动模块30均与所述输入模块10连接,所述前轴制动模块20与所述后轴制动模块30之间建立有通讯连接;车辆上电后所述前轴制动模块20发送前轴制动工作信号至所述后轴制动模块30,所述后轴制动模块30发送后轴制动工作信号至所述前轴制动模块20,所述前轴制动模块20与所述后轴制动模块30互为备份制动模块。
需要说明的是,随着汽车新四化的快速发展,线控制动技术的应用越来越普遍,而且线控制动技术是汽车智能化发展中线控底盘的重点,目前线控制动***一般分为两大类:(1)有机械备压的***,包括电子液压制动***(EHB制动***)和电子气压制动***(EBS制动***);(2)无机械备压的电子机械制动***(EMB制动***)。其中EMB制动***是以电机驱动作为制动执行器,代替传统的液压或气压制动进行制动,汽车车轮的制动执行机构均由独立电机进行驱动,且由独立电源来进行供电。EMB制动***大大的简化了线控制动***的构成,也减少了能量的传递和转换路径,大大提升了效率和***的响应;并且EMB直接作用于轮边,提升了制动力的调节能力。在当前可用于量产的线控制动技术产品中,小型车辆制动***目前主要以EHB制动***为主来实现线控制动,气压商用车辆主要以EBS制动***为主来实现线控制动;EMB制动***虽然具有很多优点,但是由于彻底取消了机械备份***,对EMB制动***的安全性和可靠性的要求很高。
在本实施例中,输入模块10可以是采集制动信号,并将采集到的制动信号传输至前轴制动模块和后轴制动模块的模块;前轴制动模块可以是采用EHB制动***或EBS制动***的模块,本实施例以前轴制动模块采用EBS制动***为例进行说明;后轴制动模块可以是采用EMB制动***的模块。前轴制动模块和后轴制动模块互为备份制动模块可以是在前轴制动模块出现故障时,后轴制动模块在控制车辆后轴进行整车制动的同时,接替前轴制动模块来控制车辆前轴进行整车制动;在后轴制动模块出现故障时,前轴制动模块在控制车辆前轴进行整车制动的同时,接替后轴制动模块来控制车辆后轴进行整车制动。
所述输入模块10,用于输入制动信号至所述前轴制动模块20和所述后轴制动模块30;所述前轴制动模块20,用于在接收到的所述后轴制动工作信号为故障信号时,根据所述制动信号控制车辆前轴和车辆后轴进行整车制动;以及所述后轴制动模块30,用于在接收到的所述前轴制动工作信号为故障信号时,根据所述制动信号控制所述车辆后轴和所述车辆前轴进行整车制动。
可以理解的是,后轴制动工作信号可以是后轴制动模块向前轴制动模块发送的用于表征后轴制动模块当前工作状态的信号;前轴制动工作信号可以是前轴制动模块向后轴制动模块发送的用于表征前轴制动模块当前工作状态的信号。若前轴制动工作信号和后轴制动工作信号均为正常信号,则以后轴制动模块作为制动主控模块,后轴制动模块根据制动信号确定后轴需求制动力和前轴需求制动力,根据后轴需求制动力控制车辆后轴进行整车制动,并将前轴需求制动力发送至前轴制动模块,前轴制动模块根据接收到的前轴需求制动力控制车辆前轴进行整车制动。
在本实施例中,前轴制动模块采用带有气压机械备份制动的EBS制动***,后轴制动模块采用EMB制动***,EBS制动***和EMB制动***互为备份制动***,在实现整车线控制动的前提下,通过车辆前轴增加了气压机械备份制动的功能,提高了制动***的安全冗余能力。
在具体实施中,例如:前轴制动模块采用带有气压机械备份制动的EBS制动***,后轴制动模块采用EMB制动***,车辆上电后EMB制动***与EBS制动***之间相互发送制动工作信号,若制动工作信号均为正常信号,则将EMB制动***作为制动主控***,EMB制动***根据输入模块发送的制动信号确定后轴需求制动力和前轴需求制动力,EMB制动***根据后轴需求制动力控制车辆后轴进行整车制动,并将前轴需求制动力发送至EBS制动***,EBS制动***根据接收到的前轴需求制动力控制车辆前轴进行整车制动;若前轴制动工作信号为故障信号,则EMB制动***根据后轴需求制动力控制车辆后轴进行整车制动,同时根据前轴需求制动力控制车辆前轴进行整车制动;若后轴制动工作信号为故障信号,则将EBS制动***作为制动主控***,EBS制动***根据制动信号确定前轴需求制动力和后轴需求制动力,根据前轴需求制动力控制车辆前轴进行整车制动,同时根据后轴需求制动力控制车辆后轴进行整车制动;若前轴制动工作信号和后轴制动工作信号均为故障信号,此时EBS制动***附带的气压机械备份制动根据制动信号进行气压制动;其中根据制动信号确定前轴需求制动力和后轴需求制动力的过程为现有技术,本实施例在此不再赘述。
进一步地,参照图2,为了提高制动***的稳定性,所述输入模块10包括踏板模拟器101,所述前轴制动模块20包括前制动控制单元201和桥控单元202,所述后轴制动模块30包括驱/制动控制单元301,所述前制动控制单元201和所述驱/制动控制单元301均与所述踏板模拟器101之间建立有通讯连接,所述前制动控制单元201和所述驱/制动控制单元301均与所述桥控单元202之间建立有通讯连接,所述前制动控制单元201与所述驱/制动控制单元301之间建立有通讯连接,所述前制动控制单元201发送前轴制动工作信号至所述驱/制动控制单元301,所述驱/制动控制单元301发送后轴制动工作信号至所述前制动控制单元201。
在本实施例中,前制动控制单元201的结构示意图可参照图3,前制动控制单元由硬件、基础层、中间层和软件层构成,其中前制动控制单元的软件层包括如下模块:信号融合、故障检测、人机接口(HMI)、EBS制动、空气供给、线控制动和后轴制动(备份)功能;驱\制动控制单元301的结构示意图可参照图4,驱\制动控制单元由硬件、基础层、中间层和软件层构成,硬件层包括驱/制动控制硬件和制动供/储能硬件,驱\制动控制单元的软件层包括如下模块:制动防抱死(ABS)、电子稳定控制(ESC)、驻车制动、信号融合、故障检测、人机接口(HMI)、前轴制动(备份)、驱动控制、再生
制动、制动控制、EMB制动、EMB功能、线控制动和智能牵引力控制等功能;5桥控单元202的结构示意图可参数图5,桥控单元由硬件、基础层、中间层和软件组成,其中桥控单元的软件层包括如下模块:轮速信号接收、气压信号接收、线控制动、模块供电和ABS阀供电的功能。
需要说明的是,驱/制动控制单元集成高压辅驱控制、电机驱动控制及EMB制动控制相关功能,通过与动力电池相连,直接通过DC/DC模块给电0子机械制动器(EMB)工作时供能,并且内部设置超级电容模块进行储能,
在动力电池故障、馈电等紧急情况下,通过超级电容为EMB制动器进行单独供能。
所述踏板模拟器101,用于通过通讯连接发送制动信号至所述前制动控制单元201和所述驱/制动控制单元301。
5可以理解的是,踏板模拟器可以根据用户的制动力向前制动控制单元和驱\制动控制单元发送制动信号。
所述驱/制动控制单元301,用于在所述前轴制动工作信号为故障信号时,根据所述制动信号确定前轴需求制动力和后轴需求制动力;所述驱/制动控制
单元301,还用于根据所述后轴需求制动力控制所述车辆后轴进行整车制动,0并将所述前轴需求制动力发送至所述桥控单元;所述桥控单元202,用于根据所述前轴需求制动力控制所述车辆前轴进行整车制动。
需要说明的是,在车辆制动时,由驱/制动控制单元作为制动主控模块,驱/制动控制单元根据制动信号进行载荷识别及前后制动力的分配计算;驱/
制动控制单元基于当前可用最大能量回收制动力及后轴稳定性判定当前是否5只需要进行能量回收即可满足整车制动需求,若能量回收可满足整车制动需
求,则只控制驱动电机进行能量回收;若能量回收无法满足整车制动需求,则根据当前可用最大能量回收制动力和总需求制动力确定车辆后轴需要提供的制动力,若车辆后轴需要提供的制动力满足车辆后轴稳定性需求,则只在
车辆后轴进行能量回收制动及EMB制动力矩解耦;如车辆后轴稳定性不符而0要求,则根据计算进行车辆前轴制动力和车辆后轴制动力的分配,驱\制动控制单元直接与桥控单元通讯,将前轴需求制动力分配给桥控单元,由桥控单元根据前轴需求制动力控制车辆前轴进行制动。
在本实施例中,若前制动控制单元失效,则由驱/制动控制单元作为整车的总制动控制分配单元,驱\制动控制单元除了控制车辆后轴进行整车制动外,还将接管对车辆前轴的制动控制,驱/制动控制单元直接通过与桥控单元进行通讯,实施对车辆前轴的线控制动,当车辆前轴的桥控单元也发生故障时,可以基于踏板模拟器的行程,判断踏板位移对应的前轴机械备份气压,通过气压控制车辆前轴进行整车制动。
进一步地,为了提高制动***的稳定性,所述前制动控制单元201,用于在所述后轴制动工作信号为故障信号时,根据所述制动信号确定前轴需求制动力和后轴需求制动力,并根据所述前轴需求制动力控制所述车辆前轴进行整车制动;所述前制动控制单元201,还用于根据所述后轴需求制动力控制所述车辆后轴进行整车制动。
在本实施例中,继续参照图4,若驱/制动控制单元中的制动控制模块出现功能故障,由前制动控制单元通过后轴制动(备份)模块接替驱/制动控制单元控制车辆后轴进行整车制动,若车辆后轴EMB储能模块可以正常工作,则继续按照能量回收优先、后轴优先解耦、整车***解耦及前后轴理想制动力分配的方式进行,若EMB储能模块失效,后轴只能采用能量回收制动,整车在ECE法规线允许的范围内,按照请求进行最大减速度控制车辆前轴制实施制动;若驱/制动控制单元中的驱/制动功能均失效,无法实施能量回收及EMB制动时,则由前制动控制单元控制车辆前轴实施应急制动,当车辆前轴的电控制动失效时,还可通过气压机械备份制动功能进行制动。
需要说明的是,本实施例提出的制动***具备多层次的冗余能力,由驱/制动控制单元作为制动***主控单元,并和前制动控制单元形成相互备份,两者均具备同时进行车辆前轴和车辆后轴制动控制的线控能力,当其中一个控制单元失效时,另一个控制单元可快速诊断接管失效车轴的制动控制;车辆前轴制动还具备气压机械备份制动,在有人驾驶时,还可以通过驾驶员操纵踏板模拟器,控制气路直接实施车辆前轴的机械制动,进一步增强制动***的冗余能力,保障行车制动的安全性;大幅的提升整个***的冗余水平,对冲纯EMB制动***的安全备份风险;由于制动***在车辆后轴采用EMB制动***,在车辆前轴采用线控气压EBS制动***,可以大大的缩减制动供能***的体积和容积,减少管路的长度,减小制动***的能耗;进而可以大幅的减少整车的重量、提升装配的工艺性;基于多层次冗余,车辆前轴可实现线控制动与气压控制制动两种控制备份,车辆后轴可形成由EMB制动与再生制动两者的解耦及备份。
本实施例提出的制动***包括输入模块、前轴制动模块和后轴制动模块,所述前轴制动模块和所述后轴制动模块均与所述输入模块连接,所述前轴制动模块与所述后轴制动模块之间建立有通讯连接;车辆上电后所述前轴制动模块发送前轴制动工作信号至所述后轴制动模块,所述后轴制动模块发送后轴制动工作信号至所述前轴制动模块,所述前轴制动模块与所述后轴制动模块互为备份制动模块;所述输入模块,用于输入制动信号至所述前轴制动模块和所述后轴制动模块;所述前轴制动模块,用于在接收到的所述后轴制动工作信号为故障信号时,根据所述制动信号控制车辆前轴和车辆后轴进行整车制动;以及所述后轴制动模块,用于在接收到的所述前轴制动工作信号为故障信号时,根据所述制动信号控制所述车辆后轴和所述车辆前轴进行整车制动。本实施例提出的制动***包括用于控制车辆前轴制动的前轴制动模块和用于控制车辆后轴制动的后轴制动模块,车辆上电后两个制动模块之间通过建立的通讯连接向对方发送制动工作信号,前轴制动模块在接收到的后轴制动工作信号为故障信号时,接替后轴制动模块来控制车辆后轴制动,后轴制动模块在接收到的前轴制动工作信号为故障信号时,接替前轴制动模块来控制车辆前轴制动,两个制动模块互为备份制动模块,在其中一个制动模块出现故障时,仍能根据制动信号进行有效的车辆制动,提高了制动***的稳定性,提升了车辆安全性。
基于上述第一实施例,提出本发明制动***的第二实施例。
在本实施例中,继续参照图2,所述驱/制动控制单元301,还用于在所述前轴制动工作信号为正常信号时,根据所述制动信号确定制动类型;
所述驱/制动控制单元301,还用于在所述制动类型为紧急制动类型时,根据所述制动信号确定前轴需求制动力和后轴需求制动力;
所述驱/制动控制单元301,还用于根据所述后轴需求制动力控制所述车辆后轴进行整车制动,并将所述前轴需求制动力发送至所述前制动控制单元;
所述前制动控制单元301,用于根据所述前轴需求制动力控制所述车辆前轴进行整车制动。
可以理解的是,制动类型包括紧急制动类型和普通制动类型;驱/制动控制单元接收到的制动信号可以是制动电信号,驱/制动控制单元根据制动信号确定制动类型的方式可以是:(1)确定制动电信号在预设时长内的变化率,在变化率大于预设变化率时,判定制动类型为紧急制动类型;(2)在制动电信号的值大于预设值时,判定制动类型为紧急制动类型,还可通过其他方式确定制动类型,本实施例在此不作限制。
在本实施例中,在制动类型为紧急制动类型时,禁止能量回收,驱/制动控制单元根据制动信号确定前轴需求制动力和后轴需求制动力,根据后轴需求制动力控制车辆后轴进行整车制动,并将前轴需求制动力发送至前制动控制单元,前制动控制单元根据接收到的前轴需求制动力控制车辆前轴进行整车制动。
进一步地,为了同时通过能量回收和摩擦进行整车制动,所述驱/制动控制单元301,还用于在所述前轴制动工作信号为正常信号时,根据所述制动信号确定总需求制动力,并根据动力电池信息和动力电机信息确定能量回收制动力;所述驱/制动控制单元301,还用于根据所述总需求制动力和所述能量回收制动力确定前轴需求制动力和后轴需求制动力,并将所述前轴需求制动力发送至所述前制动控制单元;所述驱/制动控制单元301,还用于根据所述能量回收制动力进行能量回收制动,并根据所述后轴需求制动力控制所述车辆后轴进行整车制动;所述前制动控制单元201,还用于根据所述前轴需求制动力控制所述车辆前轴进行整车制动。
可以理解的是,总需求制动力可以是根据制动信号确定的进行整车制动所需要的总的制动力;动力电池信息包括动力电池的电量信息,动力电机信息可以是进行能量回收的动力电机的信息;根据动力电池的电量信息确定动力电池的可回收能量,根据动力电机信息确定能量回收制动力,若动力电池能够储存回收的能量,则以该能量回收制动力进行能量回收;将总需求制动力减去能量回收制动力可获得摩擦制动力,进一步地可将摩擦制动力分配为前轴需求制动力和后轴需求制动力。
进一步地,为了降低制动过程中的能量损耗,所述驱/制动控制单元301,还用于根据所述总需求制动力和所述能量回收制动力确定额外需求制动力,并根据所述额外需求制动力判断所述车辆后轴是否满足稳定性要求;所述驱/制动控制单元301,还用于在所述车辆后轴满足稳定性要求时,根据所述额外需求制动力控制所述车辆后轴进行整车制动。
在本实施例中,将总需求制动力减去能量回收制动力获得额外需求制动力;车辆后轴稳定性要求对应有后轴制动力阈值,在后轴制动力小于后轴制动力阈值时,车辆后轴满足稳定性需求,否则车辆后轴不满足稳定性需求;若额外需求制动力小于后轴制动力阈值,可根据额外需求制动力来控制车辆后轴进行整车制动,即无需控制车辆前轴进行整车制动。
本实施例所述驱/制动控制单元,还用于在所述前轴制动工作信号为正常信号时,根据所述制动信号确定制动类型;所述驱/制动控制单元,还用于在所述制动类型为紧急制动类型时,根据所述制动信号确定前轴需求制动力和后轴需求制动力;所述驱/制动控制单元,还用于根据所述后轴需求制动力控制所述车辆后轴进行整车制动,并将所述前轴需求制动力发送至所述前制动控制单元;所述前制动控制单元,用于根据所述前轴需求制动力控制所述车辆前轴进行整车制动。本实施例在制动类型为紧急制动类型时,直接根据制动信号确定前轴需求制动力和后轴需求制动力来进行摩擦制动,缩短了紧急制动场景下的制动时长,提高了车辆安全性。
基于上述各实施例,提出本发明制动***的第三实施例。
在本实施例中,所述前轴制动模块20还包括空气控制单元203,所述踏板模拟器101与所述空气控制单元203和所述桥控单元202之间均通过气管连接,所述空气控制单元203和所述桥控单元202之间建立有通讯连接;
所述踏板模拟器101,用于根据制动踏板的踏板开度输出制动电信号至所述前制动控制单元201,并根据所述制动踏板的踏板开度输出制动气压信号至所述空气控制单元203;
所述前制动控制单元201,用于根据所述制动电信号控制所述车辆前轴进行整车制动;
所述空气控制单元203,用于在所述前制动控制单元出现故障时,根据所述制动气压信号控制所述车辆前轴进行整车制动。
可以理解的是,前制动控制单元根据制动电信号进行线控制动,EBS制动***优先使用线控制动,即线控制动正常时,气压机械备份制动不发生作用;在线控制动失效时,控制单元根据制动气压信号控制车辆前轴进行气压机械备份制动。
需要说明的是,继续参照图2,前轴制动模块包括轮端气压制动器、轮速传感器、轮端ABS电磁阀、桥控单元、空气控制单元、前制动控制单元共同组成,其中空气控制单元包括电动空气压缩机、空气处理单元、储气筒等,前制动控制单元根据储气筒上的气压传感器进行启停补能控制,确保***时刻保持合适的空气压力;同时储气筒当前的压力值也作为前制动控制单元计算前轴制动力的基础输入。前轴轮端线控制动功能控制由桥控单元执行,同时该模块还采集处理前轮速信号、当前回路压力信号,并发送给前制动控制单元和驱/制动控制单元使用,并为ABS电磁阀工作时供电。前制动控制单元接受驱/制动控制单元分配的前轴需求制动力,协同实施ABS、ESC及其他需要前轴制动力调节的附加功能;同时前制动控制单元内部具有后轴制动(备份)模块,在实时校验过程中,控制单元在一定周期内无法获取驱/制动控制单元的正常工作信号或接收到的后轴制动工作信号为故障信号时,由前制动控制单元内部的后轴制动(备份)模块控制车辆后轴实施制动,并进行整车制动力总体控制。
在本实施例中,前后轴制动由两个制动控制单元形成备份,另外踏板模拟器内部的位移传感器具有可互相校验的双路双冗余线控信号(即踏板模拟器与驱/制动控制单元和前制动控制单元之间均建立有通讯连接),踏板模拟器还与桥控单元之间通过气管连接,具备有单通道气压阀控制功能,桥控单元内部具有气压传感器,在踏板模拟器内双路双冗余线控信号均失效时,两个控制器可基于制动开关信号结合桥控单元的气压信号,形成整车最后一道控制信号屏障,进行按照压力增长曲线进行前后制动分配控制。
需要说明的是,本实施例的制动***将后驱动轴的控制、EMB的控制、EMB的储能等控制功能集成在一起,极大的减少了***的信号传递时间,提升了***响应和多维度决策能力,大幅提升整车驱动和制动时的稳定性;同时对驱动轴能量回收和EMB制动的解耦控制更加精准,提升整车制动效果。
本实施例中所述前轴制动模块还包括空气控制单元,所述踏板模拟器与所述空气控制单元和所述桥控单元之间均通过气管连接,所述空气控制单元和所述桥控单元之间建立有通讯连接;所述踏板模拟器,用于根据制动踏板
的踏板开度输出制动电信号至所述前制动控制单元,并根据所述制动踏板的5踏板开度输出制动气压信号至所述空气控制单元;所述前制动控制单元,用
于根据所述制动电信号控制所述车辆前轴进行整车制动;所述空气控制单元,用于在所述前制动控制单元出现故障时,根据所述制动气压信号控制所述车辆前轴进行整车制动。本实施例中的前轴制动模块以EBS制动***为基础,
具备线控制动能力,同时踏板模拟器具备气压备份能力,在线控制动出现故0障时,仍可通过气压控制车辆前轴制动,实现了制动***的机械备份能力,
提高了车辆的安全性。
基于上述各实施例,提出本发明制动控制***的第四实施例。
在本实施例中,所述输入模块10还包括驻车开关102,所述后轴制动模5块还包括电子机械制动器303,所述驻车开关102与所述驱/制动控制单元301之间建立有通讯连接,所述驻车开关102还与所述驱/制动控制单元301之间还通过硬线连接,所述驱/制动控制单元301与所述电子机械制动器303通过硬线连接;
所述驻车开关102,用于通过通讯连接和/或硬线连接发送驻车制动信号0至所述驱/制动控制单元301;
所述驱/制动控制单元301,用于根据所述驻车制动信号通过硬线连接控制所述电子机械制动器303进行驻车制动。
可以理解的是,驻车开关通过通讯连接或硬线发送驻车制动信号至驱/制动控制单元,在通讯连接或硬线其中一个出现故障时,驻车开关仍能发送驻5车制动信号至驱/制动控制单元,实现驻车制动。
在本实施例中,继续参照图2,后轴制动模块包括电子机械制动器(即轮端EMB)、轮速传感器、集成式电驱桥、驱/制动控制单元等,其中轮端EMB通过电磁离合器控制,实现长时制动锁止及驻车锁止能力,集成式电驱动桥
实现驱动及再生制动,此外,驱/制动控制单元和前制动控制单元协同实现其0他各类制动控制功能,继续参照图4,驱/制动控制单元内部具有独立的EMB制动供/储能控制硬件,该硬件同时与前制动控制单元相连接,在驱/制动控制单元硬件因故障失效时,车辆后轴制动被前制动控制单元通过后轴制动(备份)模块接管,仍能及时为EMB制动器提供能量。同时驱/制动控制单元内部也具有前轴制动(备份)模块,在实时校验过程中,控制单元在一定周期内无法获取前制动控制单元的正常工作信号接收到的前制动工作信号为故障信号时,由驱/制动控制单元内部的前轴制动(备份)模块控制桥控单元实施车辆前轴制动。另外,驱/制动控制单元可以通过通讯连接或硬线接收驻车开关发送的驻车制动信号,通过EMB制动器传动部件上的电磁离合器进行锁止驻车。
本实施例中的所述输入模块还包括驻车开关,所述后轴制动模块还包括电子机械制动器,所述驻车开关与所述驱/制动控制单元之间建立有通讯连接,所述驻车开关还与所述驱/制动控制单元之间还通过硬线连接,所述驱/制动控制单元与所述电子机械制动器通过硬线连接;所述驻车开关,用于通过通讯连接和/或硬线连接发送驻车制动信号至所述驱/制动控制单元;所述驱/制动控制单元,用于根据所述驻车制动信号通过硬线连接控制所述电子机械制动器进行驻车制动。本实施例中的驻车开关能够同时通过通讯连接和硬线发送驻车制动信号至驱/制动控制单元,在其中一路信号出现故障时,仍能实现驻车制动,提高了驻车制动的安全性。
基于上述各实施例,提出本发明制动控制***的第五实施例。
在本实施例中,所述输入模块10还包括加速踏板103和制动开关104,所述加速踏板103和所述制动开关104均与整车控制器VCU通过硬线连接,所述前制动控制单元201和所述驱/制动控制单元301均与所述整车控制器VCU之间建立有通讯连接;
所述整车控制器,用于根据所述制动开关的状态输出冗余制动信号至所述前制动控制单元201和所述驱/制动控制单元301;
所述前制动控制单元201,还用于根据所述冗余制动信号控制车所述辆前轴进行整车制动;
所述驱/制动控制单元301,还用于根据所述冗余制动信号控制所述车辆后轴进行整车制动。
应该理解的是,冗余制动信号可以是用户通过制动开关发出的制动信号,可以在紧急情况下进行整车制动;VCU还可根据加速踏板的信号输出相应的制动信号至前制动控制单元和驱/制动控制单元,具体过程为现有技术,本实施例在此不作限制。
在本实施例中,制动踏板、制动开关和驻车开关为驾驶人员提供制动操纵的输入设备,制动开关可与桥控单元内气压传感器信号共同构成一道制动输入信号冗余,常拉驻车制动开关可发送动态驻车请求,驱/制动控制单元接收到动态驻车请求时将和前制动控制单元协同工作,充分利用车辆前轴的机械制动、车辆后轴的机械制动及再生制动共同实施应急动态驻车。驱/制动控制单元作为整车制动主控制单元,进行行车制动与再生制动整体解耦、整车行车制动力前后分配、并对车辆后轴进行EMB制动与再生制动解耦,基于这三层解耦及分配,在确保稳定性的前提下,优先最大程度的利用车辆的再生制动回收能力。驱/制动控制单元还可以同时接收四轮轮速传感器信号、电机转速旋变传感器信号、惯性单元信号、转角信号等,基于此快速的识别整车当前实际车速、驱动轮轮速及整车输入和姿态,快速判断是否已经出现驱动滑转趋势,基于电机转速旋变传感器信号的高频高精及高实时性,在驱动滑转早期即开始进行扭矩及制动力矩的干预,由于各信号的接收、传递、运算、控制均基于驱/制动控制单元,同时EMB制动***实施制动干预时响应也非常快速,使得整车可以实现较为优异的实现智能牵引力控制
本实施例所述输入模块还包括加速踏板和制动开关,所述加速踏板和所述制动开关均与整车控制器通过硬线连接,所述前制动控制单元和所述驱/制动控制单元均与所述整车控制器之间建立有通讯连接;所述整车控制器,用于根据所述制动开关的状态输出冗余制动信号至所述前制动控制单元和所述驱/制动控制单元;所述前制动控制单元,还用于根据所述冗余制动信号控制车所述辆前轴进行整车制动;所述驱/制动控制单元,还用于根据所述冗余制动信号控制所述车辆后轴进行整车制动。本实施例中可通过制动开关输出的冗余制动信号实现紧急制动,进一步提高了制动***的稳定性和车辆的安全性。
在其他实施例中还提出了一种车辆,该车辆包括如上文所述制动***。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者***不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者***所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者***中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种制动***,其特征在于,所述制动***应用于车辆,所述制动***包括输入模块、前轴制动模块和后轴制动模块,所述前轴制动模块和所述后轴制动模块均与所述输入模块连接,所述前轴制动模块与所述后轴制动模块之间建立有通讯连接;车辆上电后所述前轴制动模块发送前轴制动工作信号至所述后轴制动模块,所述后轴制动模块发送后轴制动工作信号至所述前轴制动模块,所述前轴制动模块与所述后轴制动模块互为备份制动模块;
所述输入模块,用于输入制动信号至所述前轴制动模块和所述后轴制动模块;
所述前轴制动模块,用于在接收到的所述后轴制动工作信号为故障信号时,根据所述制动信号控制车辆前轴和车辆后轴进行整车制动;以及
所述后轴制动模块,用于在接收到的所述前轴制动工作信号为故障信号时,根据所述制动信号控制所述车辆后轴和所述车辆前轴进行整车制动。
2.如权利要求1所述的制动***,其特征在于,所述输入模块包括踏板模拟器,所述前轴制动模块包括前制动控制单元和桥控单元,所述后轴制动模块包括驱/制动控制单元,所述前制动控制单元和所述驱/制动控制单元均与所述踏板模拟器之间建立有通讯连接,所述前制动控制单元和所述驱/制动控制单元均与所述桥控单元之间建立有通讯连接,所述前制动控制单元与所述驱/制动控制单元之间建立有通讯连接,所述前制动控制单元发送前轴制动工作信号至所述驱/制动控制单元,所述驱/制动控制单元发送后轴制动工作信号至所述前制动控制单元;
所述踏板模拟器,用于通过通讯连接发送制动信号至所述前制动控制单元和所述驱/制动控制单元;
所述驱/制动控制单元,用于在所述前轴制动工作信号为故障信号时,根据所述制动信号确定前轴需求制动力和后轴需求制动力;
所述驱/制动控制单元,还用于根据所述后轴需求制动力控制所述车辆后轴进行整车制动,并将所述前轴需求制动力发送至所述桥控单元;
所述桥控单元,用于根据所述前轴需求制动力控制所述车辆前轴进行整车制动。
3.如权利要求2所述的制动***,其特征在于,所述前制动控制单元,用于在所述后轴制动工作信号为故障信号时,根据所述制动信号确定前轴需求制动力和后轴需求制动力,并根据所述前轴需求制动力控制所述车辆前轴进行整车制动;
所述前制动控制单元,还用于根据所述后轴需求制动力控制所述车辆后轴进行整车制动。
4.如权利要求2或3所述的制动***,其特征在于,所述驱/制动控制单元,还用于在所述前轴制动工作信号为正常信号时,根据所述制动信号确定制动类型;
所述驱/制动控制单元,还用于在所述制动类型为紧急制动类型时,根据所述制动信号确定前轴需求制动力和后轴需求制动力;
所述驱/制动控制单元,还用于根据所述后轴需求制动力控制所述车辆后轴进行整车制动,并将所述前轴需求制动力发送至所述前制动控制单元;
所述前制动控制单元,用于根据所述前轴需求制动力控制所述车辆前轴进行整车制动。
5.如权利要求4所述的制动***,其特征在于,所述驱/制动控制单元,还用于在所述前轴制动工作信号为正常信号时,根据所述制动信号确定总需求制动力,并根据动力电池信息和动力电机信息确定能量回收制动力;
所述驱/制动控制单元,还用于根据所述总需求制动力和所述能量回收制动力确定前轴需求制动力和后轴需求制动力,并将所述前轴需求制动力发送至所述前制动控制单元;
所述驱/制动控制单元,还用于根据所述能量回收制动力进行能量回收制动,并根据所述后轴需求制动力控制所述车辆后轴进行整车制动;
所述前制动控制单元,还用于根据所述前轴需求制动力控制所述车辆前轴进行整车制动。
6.如权利要求5所述的制动***,其特征在于,所述驱/制动控制单元,还用于根据所述总需求制动力和所述能量回收制动力确定额外需求制动力,并根据所述额外需求制动力判断所述车辆后轴是否满足稳定性要求;
所述驱/制动控制单元,还用于在所述车辆后轴满足稳定性要求时,根据所述额外需求制动力控制所述车辆后轴进行整车制动。
7.如权利要求2或3所述的制动***,其特征在于,所述前轴制动模块还包括空气控制单元,所述踏板模拟器与所述空气控制单元和所述桥控单元之间均通过气管连接,所述空气控制单元和所述桥控单元之间建立有通讯连接;
所述踏板模拟器,用于根据制动踏板的踏板开度输出制动电信号至所述前制动控制单元,并根据所述制动踏板的踏板开度输出制动气压信号至所述空气控制单元;
所述前制动控制单元,用于根据所述制动电信号控制所述车辆前轴进行整车制动;
所述空气控制单元,用于在所述前制动控制单元出现故障时,根据所述制动气压信号控制所述车辆前轴进行整车制动。
8.如权利要求2或3所述的制动***,其特征在于,所述输入模块还包括驻车开关,所述后轴制动模块还包括电子机械制动器,所述驻车开关与所述驱/制动控制单元之间建立有通讯连接,所述驻车开关还与所述驱/制动控制单元之间还通过硬线连接,所述驱/制动控制单元与所述电子机械制动器通过硬线连接;
所述驻车开关,用于通过通讯连接和/或硬线连接发送驻车制动信号至所述驱/制动控制单元;
所述驱/制动控制单元,用于根据所述驻车制动信号通过硬线连接控制所述电子机械制动器进行驻车制动。
9.如权利要求2或3所述的制动***,其特征在于,所述输入模块还包括加速踏板和制动开关,所述加速踏板和所述制动开关均与整车控制器通过硬线连接,所述前制动控制单元和所述驱/制动控制单元均与所述整车控制器之间建立有通讯连接;
所述整车控制器,用于根据所述制动开关的状态输出冗余制动信号至所述前制动控制单元和所述驱/制动控制单元;
所述前制动控制单元,还用于根据所述冗余制动信号控制车所述辆前轴进行整车制动;
所述驱/制动控制单元,还用于根据所述冗余制动信号控制所述车辆后轴进行整车制动。
10.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括如权利要求1-9任一项所述制动***。
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