CN117565838A - 一种带冗余制动的线控液压制动控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车零部件技术领域,尤其涉及一种带冗余制动的线控液压制动控制***,主控制单元IBC和冗余制动模块RBU通过CANFD通信连接,主控制单元IBC和冗余制动模块RBU分别于外部电源电连接;主控制单元IBC的推杆与制动踏板连接,主控制单元IBC的两个出油口分别与冗余制动模块RBU的两个进油口通过管道连通,主控制单元IBC的另外两个出油口通过管道与两个后轮EPB制动器连接,冗余制动模块RBU的两个出油口通过管道与两个前轮制动器连接,冗余制动模块RBU通过线路分别与两个后轮EPB制动器连接,主控制单元IBC通过线路与一个后轮EPB制动器连接。本发明的有益效果是:满足驻车冗余要求,能够实现行车和驻车冗余,支持L3级及以上自动驾驶需求。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零部件技术领域,尤其涉及一种带冗余制动的线控液压制动控制***。
背景技术
汽车制动***是指,对汽车某些部分(主要是车轮)施加一定的力,从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置。制动***作用是:使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车;使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车;使下坡行驶的汽车速度保持稳定。
随着汽车电动化、智能化发展,电子助力器已成为车辆实现线控制动的普遍解决方案,但现有成熟结构的电子助力器多用于M1、N1等5吨以下的轻型车辆,对于超过5吨的N2、M3类车辆,随着车辆重量的增加,车辆制动***的负载也随之增大,现有的电子助力器结构无法满足车辆的制动助力需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种带冗余制动的线控液压制动控制***,能实现线控液压制动,提高制动效果。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种带冗余制动的线控液压制动控制***,包括主控制单元IBC和冗余制动模块RBU,所述主控制单元IBC和所述冗余制动模块RBU通过CANFD通信连接,所述主控制单元IBC和所述冗余制动模块RBU分别于外部电源电连接;所述主控制单元IBC的推杆与制动踏板连接,所述主控制单元IBC的两个出油口分别与所述冗余制动模块RBU的两个进油口通过管道连通,所述主控制单元IBC的另外两个出油口通过管道与两个后轮EPB制动器连接,所述冗余制动模块RBU的两个出油口通过管道与两个前轮制动器连接,所述冗余制动模块RBU通过线路分别与两个所述后轮EPB制动器连接,所述主控制单元IBC通过线路与一个所述后轮EPB制动器连接。
本发明的有益效果是:冗余制动模块RBU通过液压控制两个后轮EPB制动器和通过线控两个前轮制动器,同时主控制模块IBC通过液压控制两个后轮EPB制动器以及通过线控一个后轮EPB制动器;当主控制单元IBC失效时,例如供电断开,冗余制动模块RBU仍然能够主动建压自动将汽车刹停,实现行车制动备份,后轮EPB制动器驻车制动主要由冗余制动模块RBU控制,当冗余制动模块RBU失效时,主控制单元IBC仍能控制其中一个后轮EPB制动器实现驻车制动,此时驻车能力较冗余制动模块RBU驻车控制能力有所下降,满足驻车冗余要求,能够实现行车和驻车冗余,支持L3级及以上自动驾驶需求。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步,所述主控制单元IBC包括主控制单元控制器、主缸组件、油壶、伺服压力控制单元、模拟器组件和行程传感器,所述主缸组件为串联两腔主缸,所述主缸组件的主缸推杆与制动踏板连接,所述油壶的第一出油口和第二出油口分别与所述主缸组件的两个腔室的进油口连接,所述油壶的第三出油口与所述伺服压力控制单元的进油口连接,且通过单向阀与所述伺服压力控制单元的出油口连接,所述主缸组件的两个腔室的出油口分别连接一主缸隔离阀的进油口,所述主缸组件的推杆与所述制动踏板连接,所述主缸组件的推杆上固定连接有用于检测制动踏板制动位移的所述行程传感器;所述模拟器组件通过模拟器隔离电磁阀与所述主缸组件的一腔室的出油口连接;所述伺服压力控制单元的出油口分别与两个柱塞泵隔离阀的进油口连接,两个所述主缸隔离阀的出油口以及两个所述柱塞泵隔离阀的出油口均与轮缸控制回路的进油口连接,所述轮缸控制回路的两个出油口通过管道与两个所述后轮EPB制动器连接,所述轮缸控制回路的另两个出油口与所述冗余制动模块RBU的两个进油口连接,所述主控制单元控制器分别与所述行程传感器、所述模拟器隔离电磁阀、所述主缸隔离阀以及一个所述后轮EPB制动器电连接。
进一步,所述轮缸控制回路包括右前增压阀、左后增压阀、左前增压阀、右后增压阀、右前减压阀、左后减压阀、左前减压阀和右后减压阀,一所述主缸隔离阀的出油口和一所述柱塞泵隔离阀的出油口通过管道连通后分别与所述右前增压阀的进油口以及所述左后增压阀的进油口连通,另一所述主缸隔离阀的出油口和另一所述柱塞泵隔离阀的出油口通过管道连通后分别与所述左前增压阀和所述右后增压阀的进油口连通,所述右前增压阀的出油口分别与右前减压阀的进油口以及所述冗余制动模块RBU的第一进油口连接,所述左后增压阀的出油口分别与所述左后减压阀的进油口以及一所述后轮EPB制动器连接,所述左前增压阀的出油口分别与左前减压阀的进油口以及另一所述后轮EPB制动器连接,所述右后增压阀的出油口分别与所述右后减压阀的进油口以及所述冗余制动模块RBU的第二进油口连接,所述右前减压阀的出油口、所述左后减压阀的出油口、所述左前减压阀的出油口和所述右后减压阀出油口均与所述油壶的第三出油口连接。
采用上述进一步方案的有益效果是:四个减压阀分别与油壶连接,同步减压时没有压力波动干扰和减压滞后。
进一步,所述伺服压力控制单元包括压力控制电机、减速转换机构驱动柱塞泵、电机位置传感器和电流传感器,所述压力控制电机的输出轴与所述减速转换机构驱动柱塞泵的推杆传动连接,所述电机位置传感器和所述电流传感器均与所述压力控制电机连接。
采用上述进一步方案的有益效果是:其通过压力控制电机经减速转换机构驱动柱塞泵建立液压力,电流传感器和电机位置传感器以保证电机控制精确性,以实现压力闭环伺服控制。
进一步,所述主缸组件远离所述行程传感器的一端的腔室的出油口连接有第一压力传感器。
采用上述进一步方案的有益效果是:第一压力传感器的设置能对主缸组件内的压力进行实时监测。
进一步,所述伺服压力控制单元的出油口连接有第二压力传感器。
采用上述进一步方案的有益效果是:第二压力传感器的设置能对伺服建压单元的出油口端的压力进行实时监测。
进一步,所述冗余制动模块RBU包括冗余控制器、冗余控制电机以及两组冗余制动组件,每组所述冗余制动组件均包括往复柱塞泵、减压电磁阀和限压电磁阀,所述冗余控制电机与所述往复柱塞泵的推杆传动连接,所述往复柱塞泵的进油口、所述减压电磁阀的进油口、所述限压电磁阀的进油口均通过管道与所述主控制单元IBC的出油口连接,所述往复柱塞泵的出油口、所述减压电磁阀的出油口、所述限压电磁阀的出油口均与一所述前轮制动器连接,所述冗余控制器分别于所述冗余控制电机、所述减压电磁阀、所述限压电磁阀以及所述后轮EPB制动器电连接。
进一步,所述冗余制动模块RBU还包括蓄能器,所述蓄能器设在连接所述主控制单元IBC的出油口和所述减压电磁阀的管道上,所述蓄能器分别通过单向阀与所述主控制单元IBC的出油口以及所述减压电磁阀连接。
采用上述进一步方案的有益效果是:蓄能器的设置能为减压电磁阀的减压蓄能。
进一步,所述冗余制动模块RBU的进油口处连接有第三压力传感器。
采用上述进一步方案的有益效果是:第三压力传感器的设置能实时监测冗余制动模块RBU的进油压力。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明主控制单元IBC和冗余制动模块RBU液压工作原理及连接关系示意图;
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
100、主控制单元IBC;101、油壶;101.1、第一油壶腔室;101.2、第二油壶腔室;101.3、第三油壶腔室;102、诊断电磁阀;103、行程传感器;104、主缸组件;104.1、第一主缸腔室;104.2、第二主缸腔室;104.3、第一活塞;104.4、第二活塞;104.5、主缸推杆;105、第一压力传感器;106、第一主缸隔离阀;107、第二主缸隔离阀;108、模拟器隔离电磁阀;109、模拟器组件;110、第一柱塞泵隔离阀;111、第二柱塞泵隔离阀;112、第二压力传感器;113、第一单向阀;114、伺服压力控制单元;114.1、压力控制电机;114.2、电机位置传感器;114.3、电流传感器;114.4、减速转换机构驱动柱塞泵;115、右前增压阀;116、左后增压阀;117、左前增压阀;118、右后增压阀;119、右前减压阀;120、左后减压阀;121、左前减压阀;122、右后减压阀;200、外部电源;300、冗余制动模块RBU;301、第三压力传感器;302、第二吸油阀;303、第一吸油阀;304、第二限压电磁阀;305、第一限压电磁阀;306、第二单向阀;307、第二蓄能器;308、第一蓄能器;309、第三单向阀;310、冗余控制电机;311、第一往复柱塞泵;312、第二往复柱塞泵;313、第一减压电磁阀;314、第二减压电磁阀;315、第四压力传感器;316、第五压力传感器;317、第四单向阀;318、第五单向阀;400、右前轮制动器;500、左前轮制动器;600、右后轮EPB制动器;700、左后轮EPB制动器;800、制动踏板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用与解释本发明,并非用与限定本发明的范围。
如图1、图2所示,本发明的实施例包括主控制单元IBC100和冗余制动模块RBU300,主控制单元IBC100和冗余制动模块RBU300由两个独立的外部电源200供电,主控制单元IBC100的推杆与制动踏板800机械连接,提供驾驶员操作接口,主控制单元IBC100两个出油口分别与冗余制动模块RBU300两个进油口通过管道连接,主控制单元IBC100另外两个出油口通过液压管路与两个后轮EPB制动器右后轮EPB制动器600和左后轮EPB制动器700连接。冗余制动模块RBU300两个出油口通过液压管路与两个前制动器右前轮制动器400和左前轮制动器500连接。冗余制动模块RBU300通过电线路分别连接两个后轮EPB制动器右后轮EPB制动器600和左后轮EPB制动器700,用于控制后轮机械夹紧制动。主控制单元IBC100通过电线路与其中一个EPB制动器右后轮EPB制动器600或左后轮EPB制动器700连接,用于控制单个后轮机械夹紧制动,主控制单元IBC100和冗余制动模块RBU300之间采用公共CANFD通信,以相互监控工作状态及功能切换。
当主控制单元IBC100失效时,例如供电断开,冗余制动模块RBU300仍然能够主动建压自动将汽车刹停,实现行车制动备份。后轮EPB制动器驻车制动主要由冗余制动模块RBU300控制,当冗余制动模块RBU300失效时,主控制单元IBC100仍能控制其中一个后轮EPB制动器右后轮EPB制动器600和左后轮EPB制动器700实现驻车制动,此时驻车能力较冗余制动模块RBU300驻车控制能力有所下降,满足驻车冗余要求,此线控液压制动***能够实现行车和驻车冗余,支持L3级及以上自动驾驶需求。
在本发明的实施例中,所述主控制单元IBC100包括主控制单元控制器(附图中未画出)、主缸组件104、油壶101、伺服压力控制单元114、模拟器组件109和行程传感器103。
其中,所述主缸组件104为串联两腔主缸,所述主缸组件104的缸体内间隔密封滑动设置有第一活塞104.3和第二活塞104.4,由密封件实现液压密封,第一活塞104.3通过主缸推杆104.5与制动踏板800机械连接;在第一活塞104.3和第二活塞104.4之间形成第一主缸腔室104.1,第二主缸腔室104.2设在所述第二活塞104.4的另一侧。所述主缸推杆104.5上固定连接有行程传感器103,其检测主缸推杆104.5即制动踏板800位移,用于识别驾驶员制动意图。
所述伺服压力控制单元114,通过压力控制电机114.1经减速转换机构驱动柱塞泵114.4建立液压力,电流传感器114.3和电机位置传感器114.2以保证电机控制精确性。伺服压力控制单元114出油口处有第二压力传感器112,以实现压力闭环伺服控制。
所述油壶101有三个分隔的腔室,分别为第一油壶腔室101.1、第二油壶腔室101.2和第三油壶腔室101.3,分别于主缸组件104和伺服压力控制单元114连接,以向主缸组件104和伺服压力控制单元114补充制动液。所述第一油壶腔室101.1经过诊断电磁阀102与第一主缸腔室104.1连接,所述第二油壶腔室101.2与所述第二主缸腔室104.2连接,所述第三油壶腔室101.3与伺服压力控制单元114进油口连接,同时经过第一单向阀113与伺服压力控制单元114出油口连接。
所述模拟器组件109经过模拟器隔离电磁阀108与第一主缸腔室104.1的出油口连接,所述第一主缸腔室104.1的出油口经过第一主缸隔离阀106,与伺服压力控制单元114出油口经过第一柱塞泵隔离阀110汇合后,再分成两路,分别与右前增压阀115和左后增压阀116连接。
第二主缸腔室104.2出油口经过第二主缸隔离阀107,与伺服压力控制单元114出油口经过第二柱塞泵隔离阀111汇合后,再分成两路,分别与左前增压阀117和右后增压阀118连接,第二主缸腔室104.2的出油口连接第一压力传感器105。
所述右前增压阀115的出油口分别与右前减压阀119的进油口以及主控制单元IBC100出油口FR连接,所述主控制单元IBC100出油口FR与所述冗余制动模块RBU300的第一进油口连接,所述左后增压阀116的出油口分别与所述左后减压阀120的进油口以及主控制单元IBC100出油口RL连接,所述主控制单元IBC100出油口RL与左后轮EPB制动器700连接,所述左前增压阀117的出油口分别与左前减压阀121的进油口以及主控制单元IBC100出油口RR连接,主控制单元IBC100出油口RR与所述右后轮EPB制动器600连接,所述右后增压阀118的出油口分别与所述右后减压阀122的进油口以及主控制单元IBC100出油口FL连接,所述主控制单元IBC100出油口FL与冗余制动模块RBU300的第二进油口连接,所述右前减压阀119的出油口、所述左后减压阀120的出油口、所述左前减压阀121的出油口和所述右后减压阀122出油口均与所述油壶101的第三油壶腔室101.3的出油口连接。
所述主控制单元控制器分别与所述行程传感器103、所述模拟器隔离电磁阀108、所述第一主缸隔离阀106、所述第二主缸隔离阀107以及一个所述后轮EPB制动器电连接。
所述冗余制动模块RBU300包括冗余控制器、冗余控制冗余控制电机310以及两组冗余制动组件,每组所述冗余制动组件均包括往复柱塞泵、减压电磁阀和限压电磁阀,分别为第一往复柱塞泵311、第二往复柱塞泵312、第一减压电磁阀313、第二减压电磁阀314、第一限压电磁阀305、第二限压电磁阀304,第二往复柱塞泵312、第二减压电磁阀314和第一限压电磁阀305的出油口与冗余制动模块RBU300的出油口FR连接,并且预留布置第五压力传感器316。第一往复柱塞泵311的出油口、第一减压电磁阀313的出油口以及第二限压电磁阀304的出油口与冗余制动模块RBU300的出油口FL连接,并且预留布置第四压力传感器315。第二往复柱塞泵312的进油口经过第一吸油阀303与冗余制动模块RBU300的第一进油口连接,第一往复柱塞泵311的进油口经过第二吸油阀302与冗余制动模块RBU300的第二进油口连接。所述第二减压电磁阀314经过第五单向阀318与第一蓄能器308连通,同时第一蓄能器308通过第三单向阀309与冗余制动模块RBU300的第一进油口相连。第一减压电磁阀313经过第四单向阀317与第二蓄能器307连通,同时第二蓄能器307通过第二单向阀306与冗余制动模块RBU300的第二进油口相连,冗余制动模块RBU300进油口布置第三压力传感器301。
所述冗余控制器分别于所述冗余控制电机310、所述第一减压电磁阀313、所述第二减压电磁阀314、所述第一限压电磁阀305、所述第二限压电磁阀304以及所述右后轮EPB制动器600、所述左后轮EPB制动器700电连接。
主控制单元IBC100出油口FL与冗余制动模块RBU300的第二进油口连接,主控制单元IBC100出油口FR与冗余制动模块RBU300第一进油口连接,主控制单元IBC100出油口RR与右后轮EPB制动器600连接,主控制单元IBC100出油口RL与左后轮EPB制动器700连接。冗余制动模块RBU300出油口FL与左前轮制动器500相连,冗余制动模块RBU300出油口FR与右前轮制动器400相连。
当主控制单元IBC100和冗余制动模块RBU300都正常工作时。***上电,主控制单元IBC100、第一主缸隔离阀106和第二主缸隔离阀107上电关闭,第一柱塞泵隔离阀110和第二柱塞泵隔离阀111上电打开,模拟器隔离电磁阀108上电打开。
伺服制动:
当驾驶员踩下制动踏板800,推动主缸推杆104.5向左移动,同时第一活塞104.3也向左移动,由于密封件的密封作用,第一主缸腔室104.1内的制动液被推出,然后经过模拟器隔离电磁阀108进入模拟器组件109腔室,从而在此回路内建立压力,实现制动脚感模拟。第二活塞104.4在第一主缸腔室104.1压力作用向左移动,由于密封件密封和第二主缸隔离阀107已关闭,所以第二主缸腔室104.2无法排出,所以第二活塞104.4基本不会向左移动,第二主缸腔室104.2建立基本与第一主缸腔室104.1相等的压力。
行程传感器103检测到主缸推杆104.5移动位移,主控制单元控制器通过位移-整车减速度目标以及制动能量回收需求压力,计算得到伺服压力控制单元114所目标压力,压力控制电机114.1驱动减速转换机构驱动柱塞泵114.4向左移动,由于密封件密封,减速转换机构驱动柱塞泵114.4内制动液被排出,一路经过第一柱塞泵隔离阀110后分流,一路经过右前增压阀115,主控制单元IBC100出油口FR,然后进入冗余制动模块RBU300第一进油口,经过第一限压电磁阀305和主控制单元IBC100出油口FR进入右前轮制动器400;另一路经过左后增压阀116和主控制单元IBC100出油口RL,进入左后轮EPB制动器700。减速转换机构驱动柱塞泵114.4内制动液另一路经过第二柱塞泵隔离阀111后分流,一路经过左前增压阀117,主控制单元IBC100出油口FL,然后进入冗余制动模块RBU300第二进油口,经过第二限压电磁阀304和主控制单元IBC100出油口FL进入左前轮制动器500;另一路经过右后增压阀118和主控制单元IBC100出油口RR,进入右后轮EPB制动器600。上述整个回路建立压力,第二压力传感器112检测到回路压力,主控制单元控制器根据此压力值和目标压力,实现压力闭环控制,在四个制动器内精确建立所需目标压力。
线控制动:
当驾驶员未踩制动踏板800,主控制单元控制器接收到外部控制器制动需求例如ACC、AEB功能制动请求或者自动识别到需要制动,计算得到伺服压力控制单元114所目标压力,由伺服压力控制单元114根据上述逻辑建立相应压力。
单轮压力调节:
当不同制动器需要建立不同的压力,例如调节左前制动器压力,需要保压时,左前增压阀117上电关闭;需要减压时,左前增压阀117上电关闭,左前减压阀121上电打开,左前轮制动器500内制动液经过左前减压阀121,然后回到油壶101的第三油壶腔室101.3中,压力降低。需要增压时,左前增压阀117下电关闭,左前减压阀121下电打开,伺服压力控制单元114中制动液经左前增压阀117进入左前轮制动器500中,实现增压。同理,可独立调节右前、左后、右后制动器压力,以实现ABS、TCS、VDC等功能。
主控制单元IBC100失效:
主控制单元IBC100失效后,其所有控制元件处于掉电初始状态。
液压助力辅助HBC:当驾驶员踩下制动踏板800,推动主缸推杆104.5向左移动,同时第一活塞104.3也向左移动,由于密封件的密封作用,第一主缸腔室104.1内的制动液被推出,然后经过第一主缸隔离阀106、然后一路通过右前增压阀115、主控制单元IBC100出油口FR,进入冗余制动模块RBU300的第一进油口、第一限压电磁阀305进入右前轮制动器400,另一路经过左后增压阀116、主控制单元IBC100出油口RL进入左后轮EPB制动器700,以在此整个回路内建立压力。第二活塞104.4在第一主缸腔室104.1压力作用向左移动,第二主缸腔室104.2内制动液被排出,经过第一主缸隔离阀106,然后一路经过左前增压阀117、主控制单元IBC100出油口FL,进入冗余制动模块RBU300第二进油口、第二限压电磁阀304进入左前轮制动器500,另一路经过右后增压阀118、主控制单元IBC100出油口RR进入右后制动器600,以在此整个回路内建立压力。第三压力传感器301检测到压力后,其控制器控制第一限压电磁阀305和第二限压电磁阀304上电关闭,第一吸油阀303和第二吸油阀302上电打开,冗余控制电机310上电驱动第二往复柱塞泵312经过第一吸油阀303从第一进油口,即第一主缸腔室104.1抽制动液,然后泵入右前轮制动器400中,同时冗余控制电机310驱动第一往复柱塞泵311经过第二吸油阀302从第二进油口,即主控制单元IBC100第二主缸腔室104.2抽制动液,然后泵入左前轮制动器500中,通过第一限压电磁阀305和第二限压电磁阀304调压,建立与第三压力传感器301一定比例的压力,从而提高右前轮制动器400和左前轮制动器500内压力,实现液压助力辅助HBC功能。冗余制动模块RBU300出油口FR前端可以选装第五压力传感器316,出油口FL前端可以选装第四压力传感器315,以实现右前轮制动器400和左前轮制动器500压力闭环控制,压力控制更精确。左后轮EPB制动器700和右后轮EPB制动器内压力等于冗余制动模块RBU300第一进油口处压力,压力不足时,通过冗余控制器控制右后轮EPB制动器600和左后轮EPB制动器700,通过驻车机构增加制动力,以提升冗余制动模块RBU300总的制动力,使整车减速度能够达到0.8g以上。
外部制动请求ACC功能:
当驾驶员未踩制动踏板800,而冗余控制器接收到外部制动请求时,通过计算得到目标压力,控制第一限压电磁阀305和第二限压电磁阀304上电关闭,第一吸油阀303和第二吸油阀302上电打开,冗余控制电机310上电驱动第二往复柱塞泵312经过第一吸油阀303从第一进油口,然后经过主控制单元IBC100出油口FR、右前增压阀115、第一主缸隔离阀106、第一主缸腔室104.1,然后从油壶101第一油壶腔室101.1抽制动液,然后泵入右前轮制动器400中,同时冗余控制电机310驱动第一往复柱塞泵311经过第二吸油阀302从第二进油口,然后经过主控制单元IBC100出油口FL、左前增压阀117、第二主缸隔离阀107、第二主缸腔室104.2,然后从油壶101的第二油壶腔室101.2抽制动液,然后泵入左前轮制动器500中,通过第一限压电磁阀305和第二限压电磁阀304调压,在回路中建立所需的压力。此时,左后轮EPB制动器700和右后轮EPB制动器600无液压力,当左前轮制动器500和右前轮制动器400制动力不能达到外部制动请求所需制动力时,冗余控制器控制左后和右后EPB驻车机构增大制动力,以到达至少0.8g减速度要求。
ABS功能:
无论是液压助力辅助HBC和外部制动请求ACC功能工作时,当冗余控制器识别到左前轮制动器500和右前轮制动器400车辆存在抱死趋势时,通过独立调节左前轮制动器500和右前轮制动器400制动器压力实现单轮独立压力控制。以右前轮制动器400压力控制为例,控制第二减压电磁阀314上电打开,第一吸油阀303下电关闭,右前轮制动器400制动液经过第二减压电磁阀314、第五单向阀318进入第一蓄能器308,暂时存放,当第一蓄能器308压力大于第一进油口压力时,第一蓄能器308制动液通过第三单向阀309进入第一进油口,排出第一蓄能器308内制动液,为下一次减压提供存储空间。第五单向阀318防止第一蓄能器308内压力大于轮缸压力时打开第二减压电磁阀314,其内部制动液倒灌回蓄能器,造成减压过程反而压力增加,加剧制动不稳定性。需要保压时,冗余制动模块RBU300的第二减压电磁阀314下电关闭,通过第一限压电磁阀305调压,冗余控制电机310下电停止转动,保持当前压力。需要增压时,第一吸油阀303上电打开,冗余控制电机310上电驱动第二往复柱塞泵312向右前轮制动器400泵油,调高第一限压电磁阀305限压压力,实现增压。同理,左前轮制动器500压力增减压调节。
左后轮和右后轮通过冗余制动模块RBU300控制左后轮EPB制动器700和右后轮EPB制动器600通过驻车机构实现制动,调节后轮驻车制动力,保证后轮不抱死。
通过左前轮制动器500和右前轮制动器400单独压力调整,左后轮EPB制动器700和右后轮EPB制动器600驻车制动力调节,实现ABS功能,并且最大化ABS功能时整车减速度。
驻车制动:冗余控制器控制左后轮EPB制动器700和右后轮EPB制动器600实现驻车制动。
冗余制动模块RBU300失效:
行车制动同主控制单元IBC100和冗余制动模块RBU300都正常时一致。
驻车制动:主控制单元IBC100控制控制左后轮EPB制动器700和右后轮EPB制动器600其中任一个,以实现驻车制动。
该技术方案采用主控制单元IBC100和冗余制动模块RBU300组合线控液压***,能够实现行车制动和驻车制动冗余备份,能够支持L3级及以上自动驾驶需求。主控制单元IBC100失效后,冗余制动模块RBU300行车制动除了实现HBC和外部请求制动ACC功能,还能够实现ABS功能,并且前轮可以独立控制,提升ABS功能制动减速度。提升主控制单元失效时,冗余制动模块RBU300制动能力,提升汽车稳定性和安全性。冗余控制模块RBU实现后,主控制单元IBC100能够控制左后轮EPB制动器700和右后轮EPB制动器600其中一路,实现驻车冗余。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“内”、“外”、“周侧”、“周向”等指示的方位或位置关系为基与附图所示的方位或位置关系,仅是为了便与描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的***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。
在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对与本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含与本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,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。
Claims (9)
1.一种带冗余制动的线控液压制动控制***,其特征在于,包括主控制单元IBC(100)和冗余制动模块RBU(300),所述主控制单元IBC(100)和所述冗余制动模块RBU(300)通过CANFD通信连接,所述主控制单元IBC(100)和所述冗余制动模块RBU(300)分别于外部电源(120)电连接;所述主控制单元IBC(100)的推杆与制动踏板(800)连接,所述主控制单元IBC(100)的两个出油口分别与所述冗余制动模块RBU(300)的两个进油口通过管道连通,所述主控制单元IBC(100)的另外两个出油口通过管道与两个后轮EPB制动器连接,所述冗余制动模块RBU(300)的两个出油口通过管道与两个前轮制动器连接,所述冗余制动模块RBU(300)通过线路分别与两个所述后轮EPB制动器连接,所述主控制单元IBC(100)通过线路与一个所述后轮EPB制动器连接。
2.根据权利要求1所述的一种带冗余制动的线控液压制动控制***,其特征在于,所述主控制单元IBC(100)包括主控制单元控制器、主缸组件(104)、油壶(101)、伺服压力控制单元(114)、模拟器组件(109)和行程传感器(103),所述主缸组件(104)为串联两腔主缸,所述主缸组件(104)的主缸推杆(104.5)与制动踏板(800)连接,所述油壶(101)的第一出油口和第二出油口分别与所述主缸组件(104)的两个腔室的进油口连接,所述油壶(101)的第三出油口与所述伺服压力控制单元(114)的进油口连接,且通过第一单向阀(113)与所述伺服压力控制单元(114)的出油口连接,所述主缸组件(104)的两个腔室的出油口分别连接一主缸隔离阀的进油口,所述主缸组件(104)的推杆与所述制动踏板连接,所述主缸组件(104)的推杆上固定连接有用于检测制动踏板制动位移的所述行程传感器(103);所述模拟器组件(109)通过模拟器隔离电磁阀(108)与所述主缸组件(104)的一腔室的出油口连接;所述伺服压力控制单元(114)的出油口分别与两个柱塞泵隔离阀的进油口连接,两个所述主缸隔离阀的出油口以及两个所述柱塞泵隔离阀的出油口均与轮缸控制回路的进油口连接,所述轮缸控制回路的两个出油口通过管道与两个所述后轮EPB制动器连接,所述轮缸控制回路的另两个出油口与所述冗余制动模块RBU(300)的两个进油口连接,所述主控制单元控制器分别与所述行程传感器(103)、所述模拟器隔离电磁阀(108)、所述主缸隔离阀以及一个所述后轮EPB制动器电连接。
3.根据权利要求2所述的一种带冗余制动的线控液压制动控制***,其特征在于,所述轮缸控制回路包括右前增压阀(115)、左后增压阀(116)、左前增压阀(117)、右后增压阀(118)、右前减压阀(119)、左后减压阀(120)、左前减压阀(121)和右后减压阀(122),一所述主缸隔离阀的出油口和一所述柱塞泵隔离阀的出油口通过管道连通后分别与所述右前增压阀(115)的进油口以及所述左后增压阀(116)的进油口连通,另一所述主缸隔离阀的出油口和另一所述柱塞泵隔离阀的出油口通过管道连通后分别与所述左前增压阀(117)和所述右后增压阀(118)的进油口连通,所述右前增压阀(115)的出油口分别与右前减压阀(119)的进油口以及所述冗余制动模块RBU(300)的第一进油口连接,所述左后增压阀(116)的出油口分别与所述左后减压阀(120)的进油口以及一所述后轮EPB制动器连接,所述左前增压阀(117)的出油口分别与左前减压阀(121)的进油口以及另一所述后轮EPB制动器连接,所述右后增压阀(118)的出油口分别与所述右后减压阀(122)的进油口以及所述冗余制动模块RBU(300)的第二进油口连接,所述右前减压阀(119)的出油口、所述左后减压阀(120)的出油口、所述左前减压阀(121)的出油口和所述右后减压阀(122)出油口均与所述油壶(101)的第三出油口连接。
4.根据权利要求2所述的一种带冗余制动的线控液压制动控制***,其特征在于,所述伺服压力控制单元(114)包括压力控制电机(114.1)、减速转换机构驱动柱塞泵(114.4)、电机位置传感器(114.2)和电流传感器(114.3),所述压力控制电机(114.1)的输出轴与所述减速转换机构驱动柱塞泵(114.4)的推杆传动连接,所述电机位置传感器(114.2)和所述电流传感器(114.3)均与所述压力控制电机(114.1)连接。
5.根据权利要求2所述的一种带冗余制动的线控液压制动控制***,其特征在于,所述主缸组件(104)远离所述行程传感器(103)的一端的腔室的出油口连接有第一压力传感器(105)。
6.根据权利要求2所述的一种带冗余制动的线控液压制动控制***,其特征在于,所述伺服压力控制单元(114)的出油口连接有第二压力传感器(112)。
7.根据权利要求1至6任一项所述的一种带冗余制动的线控液压制动控制***,其特征在于,所述冗余制动模块RBU(300)包括冗余控制器、冗余控制电机(310)以及两组冗余制动组件,每组所述冗余制动组件均包括往复柱塞泵、减压电磁阀和限压电磁阀,所述冗余控制电机(310)与所述往复柱塞泵的推杆传动连接,所述往复柱塞泵的进油口、所述减压电磁阀的进油口、所述限压电磁阀的进油口均通过管道与所述主控制单元IBC(100)的出油口连接,所述往复柱塞泵的出油口、所述减压电磁阀的出油口、所述限压电磁阀的出油口均与一所述前轮制动器连接,所述冗余控制器分别于所述冗余控制电机(310)、所述减压电磁阀、所述限压电磁阀以及所述后轮EPB制动器电连接。
8.根据权利要求7所述的一种带冗余制动的线控液压制动控制***,其特征在于,所述冗余制动模块RBU(300)还包括蓄能器,所述蓄能器设在连接所述主控制单元IBC(100)的出油口和所述减压电磁阀的管道上,所述蓄能器分别通过单向阀与所述主控制单元IBC(100)的出油口以及所述减压电磁阀连接。
9.根据权利要求1至6任一项所述的一种带冗余制动的线控液压制动控制***,其特征在于,所述冗余制动模块RBU(300)的进油口处连接有第三压力传感器(301)。
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CN202311601191.2A CN117565838A (zh) | 2023-11-27 | 2023-11-27 | 一种带冗余制动的线控液压制动控制*** |
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CN118182420A (zh) * | 2024-05-17 | 2024-06-14 | 千顾汽车科技(江苏)有限公司 | 一种电子制动***及控制方法 |
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- 2023-11-27 CN CN202311601191.2A patent/CN117565838A/zh active Pending
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