CN102627100B - 一种基于电液控制技术的汽车双制动系统及其制动方法 - Google Patents

Abstract

一种基于电液控制技术的汽车双制动系统及其制动方法，包括以下步骤：采集模块通过测距雷达实时检测车辆与前方障碍物的距离，根据车辆与前方障碍物的距离计算出相对速度，智能控制算法计算出车辆的安全预警距离和制动距离，判断车辆与前方障碍物的距离是否大于安全预警距离，当制动系统需要自动动作时，选通阀选择自动模式，液压系统的电动油泵提供足够大的压力，电磁阀调节系统的压力，系统的液压油通过选通阀使制动执行器动作。本发明避免由于驾驶员注意力不集中和误操作而导致的危险，提高了行驶的安全性和智能汽车的智能化程度。

Description

一种基于电液控制技术的汽车双制动系统及其制动方法

技术领域

本发明是应用于汽车主动安全与智能汽车领域的一套制动系统，具体为一种基于电液控制技术的汽车双制动系统及其制动方法。

背景技术

传统的汽车安全设计重点在于人工制动系统和被动安全技术，比如安全带，安全气囊，保险杠。传统的制动系统是基于驾驶员的正确操作，无法避免由于驾驶员疲劳驾驶和误判造成的交通事故。

随着生活水平的提高和汽车智能化的提高，传统的制动系统和对碰撞后乘员的保护技术远不能满足现代交通和智能驾驶对汽车安全的需求，人工制动与自动制动相结合的汽车双制动系统已成为现代交通主动安全控制和智能汽车发展的迫切需求。基于先进的电液控制技术和制动控制系统构成了汽车双制动系统的关键部分。

人工制动与自动制动相结合的汽车双制动系统综合考虑各种功能和需求，集成人车一体化，实现人车协调判断，共同决策。此系统能够在各种可能出现危险的情况下自动制动，如果在危险情况下驾驶员采取了制动行动，就按驾驶员的意图制动。此系统避免危险情况下，由于驾驶员未及时采取行动和误操作导致的潜在危险，同时遵循驾驶员的驾驶意图。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种基于电液控制技术的汽车双制动系统及其制动方法，以解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种基于电液控制技术的汽车双制动系统，包括两种工作模式：自动制动模式和人工制动模式。自动制动模式就是在出现危险情况下驾驶员没有踩制动踏板，或在智能驾驶车辆中，系统自动使车辆制动；人工制动模式就是驾驶员踩制动踏板，使车辆制动。其系统结构包括控制单元（ECU）、采集模块、液压系统、制动执行器，所述采集模块采集电池电压，油门开度，液压系统的压力，制动踏板的状态，车速，发动机转速，车辆与前方障碍物的距离，所述控制单元根据采集模块采集到的数据进行运算和智能决策判断，控制液压系统的动作，所述液压系统为控制系统提供有效的压力，驱动车上的制动执行器动作。

所述液压系统包括两路液压回路：其中一路由电动油泵，电磁阀，选通阀，油管构成，当系统按自动模式制动时，电动油泵为液压系统提供足够的油压，电磁阀调节液压系统的压力适合不同工况的要求，选通阀选用此路液压油；另外一路由真空助力泵，主缸，油管构成，此路连接制动踏板，驾驶员踩制动踏板时，根据制动踏板的位置使主缸产生压力，当系统按驾驶员意图制动即人工制动时，选通阀选择此路液压油，两路液压油独立工作，并联连接，制动时通过选通阀选择其中一路液压油使执行器动作。

本控制系统除了正常运行模式以外，还包括故障运行模式，即当控制系统或车辆出现了故障则按故障模式运行，主要有系统掉电模式，油泵失效模式，电磁阀失效模式。

一种基于电液控制技术的汽车双制动系统及其制动方法，包括以下步骤：

第一步：采集模块通过激光雷达实现测距，实时检测并识别前方行人或车辆等障碍物的距离，根据检测到的距离计算出相对速度，智能控制算法计算出车辆的安全预警距离和制动距离，判断车辆与前方障碍物的距离是否大于安全预警距离，如果大于安全预警距离，则汽车正常行驶；如果小于安全预警距离，并且驾驶员没有踩制动踏板，则制动系统自动动作，如果驾驶员踩了制动踏板，则制动系统依据驾驶员制动；

第二步：当制动系统需要自动动作时，选通阀选择自动模式，液压系统的电动油泵提供足够大的压力，电磁阀调节系统的压力，系统的液压油通过选通阀使制动执行器动作；当制动系统按驾驶员意图制动时，选通阀选择人工制动模式，液压系统的电动油泵和电磁阀不工作，系统通过真空助力泵和主缸使制动执行器动作，此时系统的制动效果按驾驶员的制动意图。

本发明中，在自动模式制动时，若出现驾驶员踩制动踏板的情况，则立即切换到人工制动模式；在人工制动模式时，若出现驾驶员松开制动踏板的情况，则立即切换到自动模式。

本发明中，若检测到车辆与前方障碍物的距离大于安全预警距离，则关闭油泵和电磁阀，退出自动模式。

本发明中，若电控系统失效，选通阀则自动选通人工制动模式。

有益效果

本发明通过采集模块实时采集车辆与前方障碍物的距离和其他参数，并将这些参数输入到控制单元中，控制单元对采集到的信号按控制算法进行运算，决策和判断，并驱动液压系统，使制动执行装置动作，实现人车一体化，自动制动。本发明能够在各种可能出现危险的情况下，并且在驾驶员没有采取行动和误操作的情况下自动制动，避免由于驾驶员注意力不集中和误操作而导致的危险，提高了行驶的安全性和智能汽车的智能化程度。

附图说明

图1是本发明的原理框图。

图2是本发明的液压系统原理框图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1，一种基于电液控制技术的汽车双制动系统的原理框图，一种基于电液控制技术的汽车双制动系统，包括采集模块、控制单元、液压系统和制动执行器。采集模块采集当前的车辆状态参数（如发动机转速，车速，制动踏板位置）和环境参数（如车辆与前方障碍物的距离），并把采集到的参数送到控制单元，控制单元经过一定算法进行运算，运算的结果控制液压系统的压力和制动执行器动作，液压系统推动制动执行器动作。

采集模块每10ms采集一次前方的区域，最远测距为50米。采集模块将采集到的距离信号传送到控制单元，控制单元根据采集时间和前后两次距离之差计算出本车与前方物体的相对速度，再由本车的车速和相对速度计算出安全预警距离，通过测量到的距离和计算得到的相对速度与安全预警距离以及制动踏板的开度，根据一定的控制算法，确定系统是否需要自动制动。

如果系统需要自动制动，选通阀选择自动制动模式，真空助力泵和主缸一侧的液压油路不起作用，液压系统按一定的控制策略开启油泵，电控单元驱动电磁阀，调解液压系统的压力，使之适合驱动执行器动作， 制动执行器动作使车辆产生制动。

如果驾驶员踩制动踏板，无论测量到的距离是否大于安全预警距离，选通阀选择人工制动模式，电动油泵和电磁阀一侧的液压油路不起作用，真空助力泵和主缸一侧的液压油路根据制动踏板的位置提供液压油压力，制动执行器动作使车辆产生制动。

在自动制动过程中，如果驾驶员踩制动踏板，则立即进入人工制动模式，选通阀选择人工制动模式，控制单元依据控制算法关闭电动油泵和电磁阀。

在人工制动过程中，如果驾驶员松开制动踏板，则立即进入自动制动模式，选通阀选择自动制动模式，控制单元依据控制算法打开电动油泵和电磁阀，液压系统产生一定的压力，使制动执行器动作。

每次自动制动执行，待车辆减速到前后车距大于安全预警距离后，系统自动恢复到非自动制动状态。

在车辆的行驶过程中，控制单元如果检测到系统出现了故障，如电磁阀故障，采集单元不能采集距离，液压油路油压不够故障，则系统进入故障处理模式，即进入人工制动模式，自动制动模式不起作用，系统给出故障提示。

综上所述，本发明的关键是系统控制策略和液压系统，由控制策略调节液压系统的压力，液压系统推动制动执行器动作。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (1)

1.一种基于电液控制技术的汽车双制动系统的双制动智能切换制动方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：采集模块通过测距雷达实时检测车辆与前方障碍物的距离，根据前检测到的距离计算出车辆与前方障碍物相对速度，智能控制算法计算出前后车的安全预警距离和制动距离，判断车辆与前方障碍物的距离是否大于安全预警距离，如果大于安全预警距离，则汽车正常行驶；如果小于于安全预警距离，并且驾驶员没有踩制动踏板，则制动系统自动动作，如果驾驶员踩了制动踏板，则制动系统依据驾驶员制动；

第二步：当制动系统需要自动动作时，选通阀选择自动模式，液压系统的电动油泵提供足够大的压力，电磁阀调节系统的压力，系统的液压油通过选通阀使制动执行器动作；当制动系统按驾驶员意图制动时，选通阀选择人工制动模式，液压系统的电动油泵和电磁阀不工作，系统通过真空助力泵和主缸使制动执行器动作，此时系统的制动效果按驾驶员的制动意图；在自动模式制动时，若出现驾驶员踩制动踏板的情况，则立即切换到人工制动模式；在人工制动模式时，若出现驾驶员松开制动踏板的情况，则立即切换到自动模式；若检测车辆与前方障碍物的距离大于安全预警距离，则关闭油泵和电磁阀，退出自动制动模式；若电控系统失效，选通阀则自动选通人工制动模式；

所述制动系统包括控制单元、采集模块、液压系统、制动执行器，所述采集模块采集电池电压，油门开度，液压系统的压力，制动踏板的状态，车速，发动机转速，车辆与前方障碍物的距离，所述控制单元根据采集模块采集到的数据进行运算和智能决策判断，控制液压系统的动作，所述液压系统为控制系统提供有效的压力，驱动车上的制动执行器动作；

所述液压系统包括两路液压油，其中一路由电动油泵，电磁阀，选通阀，油管构成，当系统按自动模式运行时，电动油泵为液压系统提供足够的油压，电磁阀调节液压系统的压力适合不同工况的要求，选通阀选用此路液压油；另外一路由真空助力泵，主缸，油管构成，此路连接制动踏板，驾驶员踩制动踏板时，根据制动踏板的位置使主缸产生压力，当系统按人工制动模式制动时，选通阀选择此路液压油，两路液压油独立工作，并联连接，制动时通过选通阀选择其中一路液压油使执行器动作。