CN113246942B - 线控冗余制动系统 - Google Patents

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CN113246942B CN202110639639.4A CN202110639639A CN113246942B CN 113246942 B CN113246942 B CN 113246942B CN 202110639639 A CN202110639639 A CN 202110639639A CN 113246942 B CN113246942 B CN 113246942B
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Abstract

本发明涉及车辆控制领域,具体而言,涉及一种线控冗余制动系统,包括:主控模块、桥模块、轮边驻车制动器、储气罐和轮缸;所述轮边驻车制动器包括进气阀、出气阀、制动挺杆、气室、隔板、单向阀和弹簧;驻车解除状态时,所述气室通过所述单向阀注满来源于所述储气罐的气体,所述隔板在气压作用下保持在所述气室底部,带动所述制动挺杆远离制动蹄片,此时所述弹簧处于压缩状态,所述进气阀开启,所述出气阀关闭;主控模块用于响应于制动请求,满足所述紧急制动需求,控制所述进气阀关闭,所述出气阀开启。本实施例实现一个或多个部件失效时的关键功能冗余。

Description

线控冗余制动系统
技术领域
本发明涉及车辆控制领域,具体而言,涉及一种线控冗余制动系统。
背景技术
线控制动系统是指可以电控阀组控制实现制动的制动系统,因其可电控制动的特性,线控制动系统通常用于AEB、ACC、自动驾驶等需要主动制动代替或帮助驾驶员制动的场景。
参见专利CN110667548B,主控模块和桥模块均可以确定制动压力值,进而对车辆施加制动压力。但是,当桥模块失效时或者气罐故障时就存在不可制动的风险,若驾驶员无法及时接管制动,则可能导致一段时间的制动缺失,极易造成危险。有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明实施例提供一种线控冗余制动系统,实现一个或多个部件失效时的关键功能冗余。
本发明实施例提供了一种线控冗余制动系统,包括:主控模块、桥模块、轮边驻车制动器、储气罐和轮缸;所述轮边驻车制动器包括进气阀、出气阀、制动挺杆、气室、隔板、单向阀和弹簧;
所述储气罐与所述桥模块的气源输入口连接,所述桥模块用于将小流量气体放大为大流量气体,并通过气路分别连接所述轮缸和轮边驻车制动器;
驻车解除状态时,所述气室通过所述单向阀注满来源于所述储气罐的气体,所述隔板在气压作用下保持在所述气室底部,带动所述制动挺杆远离制动蹄片,此时所述弹簧处于压缩状态,所述进气阀开启,所述出气阀关闭;
所述主控模块用于响应于制动请求,判断是否满足紧急制动需求;若满足所述紧急制动需求,控制所述进气阀关闭,所述出气阀开启,以使气室排气,所述隔板在弹簧和气压作用下上移,带动所述制动挺杆压紧所述制动蹄片,产生制动力;
其中,所述满足所述紧急制动需求包括:所述桥模块故障或者实际制动减速度与期望制动减速度的差值大于设定值;所述实际制动减速度与期望制动减速度的差值大于设定值由所述轮缸不产生制动力或者所述储气罐故障造成。
可选的,所述储气罐包括前桥主气罐、后桥主气罐和备份气罐;
所述备份气罐与所述前桥主气罐通过双通单向阀与前桥连接,所述备份气罐与所述后桥主气罐通过双通单向阀与后桥连接;
所述双通单向阀用于将输入气压值较大的气体,输出至所述前桥或者后桥。
可选的,所述系统还包括制动踏板,所述制动踏板与所述主控模块和桥模块通信连接;所述系统还包括与所述主控模块连接的制动防抱死系统阀;
所述主控模块用于感知所述制动踏板或其它设备的期望制动强度,根据所述期望制动强度计算期望制动压力,并将所述期望制动压力传输至所述桥模块;
所述桥模块用于根据所述期望制动压力将相应气压的气体通过所述制动防抱死系统阀输入至所述轮缸;
所述主控模块用于识别车轮抱死程度;根据所述抱死程度,控制所述制动防抱死系统阀改变输入至所述轮缸的气压。
可选的,所述桥模块包括相互连接的控制器和控制机构;
所述控制器用于获取主控模块或者其它设备的期望制动强度或期望制动压力,控制所述控制机构将相应气压的气体通过所述制动防抱死系统阀输入至所述轮缸。
可选的,所述桥模块包括相互连接的控制器和控制机构;
所述控制器用于检测到所述主控模块故障,通过所述控制机构感知所述制动踏板的期望制动强度后,识别车轮抱死程度;根据所述抱死程度,控制所述控制机构改变输入至所述轮缸的气压。
可选的,所述识别车轮抱死程度,包括:
通过车辆的滑移率和轮加速度,识别车轮抱死程度。
可选的,所述根据所述抱死程度,控制所述控制机构改变输入至所述轮缸的气压,包括:
从同一车桥上两个车轮的抱死程度中,选择较高的抱死程度;
根据较高的抱死程度,控制所述车桥对应的控制机构改变输入至所述两个车轮对应的两个轮缸的气压。
可选的,所述根据所述抱死程度,控制所述控制机构改变输入至所述轮缸的气压,包括:
如果抱死程度为高或加剧,控制所述控制机构减小输入至所述轮缸的气压;
如果抱死程度恢复,控制所述控制机构保持输入至所述轮缸的气压;
如果抱死程度为低,控制所述控制机构增加输入至所述轮缸的气压。
可选的,所述进气阀为电控常开式开关阀,所述出气阀为电控常闭式开关阀。
所述控制所述进气阀关闭,所述出气阀开启,包括:通过向所述进气阀和所述出气阀通电,控制所述进气阀关闭,所述出气阀开启。
可选的,所述桥模块包括第一桥模块和第二桥模块;
所述将所述期望制动压力传输至所述桥模块,包括:如果检测到所述第一桥模块和第二桥模块均正常,则将所述期望制动压力平均传输至所述第一桥模块和第二桥模块;
如果检测到所述第一桥模块正常且所述第二桥模块故障,则将所述期望制动压力传输至所述第一桥模块;
如果检测到所述第二桥模块正常且所述第一桥模块故障,则将所述期望制动压力传输至所述第二桥模块。
与现有技术相比,本实施例具有以下创新点:1、整体上通过增加轮边驻车制动器作为冗余控制;2、在主控模块中增加制动逻辑,即判断满足紧急制动请求时,启动轮边驻车制动器,作为轮缸、储气罐和桥模块的冗余制动;3、提供了轮边驻车制动器的独特设计结构,使得主控模块可以直接控制轮边驻车制动器的启动;4、主控模块具有检测桥模块是否故障的功能,且通过减速度差值可以准确地确定轮缸和储气罐的情况,甚至是其它意想不到的故障,不需要为轮缸和储气罐单独设计检测程序。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种线控冗余制动系统的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的轮边驻车制动器的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的另一种线控冗余制动系统的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的又一种线控冗余制动系统的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的桥模块的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例,都属于本发明所保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述,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发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,还需要说明的是,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,或一体地连接;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。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发明中的具体含义。
图1是本发明实施例提供的一种线控冗余制动系统的结构示意图,本实施例适用于在线控制动系统中增加轮边驻车制动器f作为冗余制动设计的情况,同时,为轮边驻车制动器f特殊设计了进气阀B、出气阀A和单向阀G,通过主控模块c控制各阀门,实现紧急制动,从而实现一个或多个部件失效时的关键功能冗余。
该系统包括主控模块c、桥模块b、轮边驻车制动器f、储气罐d和轮缸a。
其中,主控模块c用于执行控制程序,主控模块c与桥模块b通信连接。
储气罐d用于提供制动所需的气体,与所述桥模块b的气源输入口连接。
桥模块b包括第一桥模块b1和第二桥模块b2,为机械阀和控制器H组合得到的组件,主要用于将小流量气体放大为大流量气体,并将放大后的气体通过气路输入至轮缸a和轮边驻车制动器f。
轮缸a用于将制动气压转换为制动力压紧制动蹄片(未示出),轮边驻车制动器f作为轮缸a的备份,其也可将制动气压转化为制动力压紧制动蹄片,其用于驻车制动或在紧急情况下作为轮缸a的备份用于行车制动。
值得说明的是,本发明提供的各附图中,粗实线为供气通道(即与储气罐d直接或间接相连的气路),细实线为气路,密虚线为阀的控制电回路,稀疏虚线为各模块通讯回路。
本发明通过增加轮边驻车制动器f实现冗余的紧急制动功能,图2是本发明实施例提供的轮边驻车制动器f的结构示意图,包括进气阀B、出气阀A、制动挺杆C、气室D、隔板F、单向阀G和弹簧E。
可选的,进气阀B为电控常开式开关阀,其不通电时开关阀打开,单向阀G中的气体可流向气室D用于给气室D充气,因此用于进气功能。出气阀A为电控常闭式开关阀,其通电开关阀打开,制动气室D向外排气,因此用于排气功能。制动挺杆C用于将隔板F的运动传递至制动蹄片。单向阀G仅允许气流向尖角方向流动,用于防止进气阀B打开时气室D中的气体通过进气阀B向外泄露。
系统处于正常情况下,进气阀B和出气阀A均不通电,所述进气阀B开启,所述出气阀A关闭。驾驶员踩踏一次制动(或其他能使气体向单向阀G处产生气体的方式,例如放回手刹或者点火)后,气室D通过所述单向阀G注满来源于所述储气罐d的气体,所述隔板F在气压作用下保持在所述气室D底部,带动所述制动挺杆C远离制动蹄片,此时所述弹簧E处于压缩状态,车辆驻车状态为解除。
所述主控模块c用于响应于制动请求(例如来源于ADAS设备或由制动踏板e行程计算得到),判断是否满足紧急制动需求。其中,所述满足所述紧急制动需求包括:所述桥模块b故障或者实际制动减速度与期望制动减速度的差值大于设定值。
可选的,主控模块c通过与桥模块b之间的通信网络,检测桥模块b是否故障,例如检测是否接收到桥模块b发送的报文。如果长时间未收到桥模块b发送的报文,则判定桥模块b故障。注意,此处为两个桥模块b均故障,需要进行紧急制动。可选的,如果轮缸a不产生制动力或者储气罐d故障,则即使桥模块b正常,也不会产生足够的制动力,造成实际制动减速度太小,远远达不到制动请求中的期望制动减速度,同样也需要进行紧急制动。经过试验标定,在轮缸a不产生制动力或者储气罐d故障时,期望制动减速度与实际制动减速度的差值的最小值为3m/s2,以此作为设定值。
若满足所述紧急制动需求,主控模块c控制所述进气阀B关闭,所述出气阀A开启,以使气室D排气,隔板F在弹簧E和气压作用下上移,带动所述制动挺杆C压紧所述制动蹄片,制动蹄片和制动盘间出现摩擦力,产生制动力。
所述控制所述进气阀B关闭,所述出气阀A开启,包括:通过向所述进气阀B和所述出气阀A通电,控制所述进气阀B关闭,所述出气阀A开启。具体的,当系统需要通过轮边驻车制动器f进行制动时,给进气阀B通电,此时气室D的气压则无法继续增大;当制动压力过小时,给出气阀A通电使气室D排气,此时隔板F在弹簧E的作用下向上移动,产生制动力。
本实施例具有以下创新点:1、整体上通过增加轮边驻车制动器f作为冗余控制;2、在主控模块c中增加制动逻辑,即判断满足紧急制动请求时,启动轮边驻车制动器f,作为轮缸a、储气罐d和桥模块b的冗余制动;3、提供了轮边驻车制动器f的独特设计结构,使得主控模块c可以直接控制轮边驻车制动器f的启动;4、主控模块c具有检测桥模块b是否故障的功能,且通过减速度差值可以准确地确定轮缸a和储气罐d的情况,甚至是其它意想不到的故障,不需要为轮缸a和储气罐d单独设计检测程序。
图3是本发明实施例提供的另一种线控冗余制动系统的结构示意图,在上述实施例的基础上,增加了冗余的储气囊、制动踏板e和制动防抱死系统阀(即ABS阀g)。储气罐d包括前桥主气罐d1、后桥主气罐d2和备份气罐d3。
所述备份气罐d3与所述前桥主气罐d1通过双通单向阀h与前桥连接,所述备份气罐d3与所述后桥主气罐d2通过双通单向阀h与后桥连接;双通单向阀h用于将输入气压值较大的气体,输出至所述前桥或者后桥。
当前桥主气罐d1出现故障导致前桥主气罐d1输出气压小于备份气罐d3输出气压时,在双通单向阀h的作用下备份气罐d3输出气压会用于前桥的气体供给;同理在后桥主气罐d2出现故障时,备份气罐d3会用于后桥气压的供给。该方法使得系统仅在前桥主气罐d1,后桥主气罐d2,备份气罐d3同时失效时才完全丧失制动力。
备份气罐的数量为至少一个。参见图3,备份气罐d3实现对前桥主气罐d1和后桥主气罐d2的备份。参见图4,还可以同理增加冗余备份气罐d4,实现对前桥主气罐d1、后桥主气罐d2和备份气罐d3的冗余,冗余备份气罐d4和备份气罐d3通过双通单向阀h分别与前桥主气罐d1和后桥主气罐d2连接,以此类推。
本实施例通过设计双通单向阀h和冗余气囊,可以解决在前桥主气罐d1和后桥主气罐d2失去供气的情况下,导致系统丧失制动力的技术问题。
继续参见图3,制动踏板e与所述主控模块c和桥模块b通信连接。其中,制动踏板e将制动踏板e行程转换为电信号,同时其输出口的气压与制动踏板e的行程成正相关。
下面详细描述主控模块c和桥模块b互为冗余的制动方式。
主控模块c感知制动踏板e或其它设备(如ADAS设备)的期望制动强度,根据期望制动强度计算期望制动压力,并将期望制动压力传输至桥模块b;桥模块b用于根据所述期望制动压力将相应气压的气体通过所述ABS阀g输入至所述轮缸a,从而轮缸a产生相应的制动力。
由于桥模块b包括第一桥模块b1和第二桥模块b2,将期望制动压力传输至桥模块b,包括:如果检测到第一桥模块b1和第二桥模块b2均正常,则将所述期望制动压力平均传输至所述第一桥模块b1和第二桥模块b2;如果检测到所述第一桥模块b1正常且所述第二桥模块b2故障,则将所述期望制动压力传输至所述第一桥模块b1;如果检测到所述第二桥模块b2正常且所述第一桥模块b1故障,则将所述期望制动压力传输至所述第二桥模块b2;如果检测到第一桥模块b1和第二桥模块b2均故障,则启动轮边驻车制动器f,详见上述实施例的记载,此处不再赘述。
主控模块c也可能会发生故障,则第一桥模块b1或者第二桥模块b2会接管主控模块c的功能。图5是本发明实施例提供的桥模块b的结构示意图,包括相互连接的控制器H和控制机构I。图5中的“1”、“4”、“21”和“22”为端口编号,同样的编号也出现在附图1、3和4中,用于对照说明。
控制器H用于获取主动模块或者其它设备(如ADAS设备)的期望制动强度或期望制动压力,控制所述控制机构I将相应气压的气体通过ABS阀g输入至所述轮缸a。具体而言,当主控模块c正常时,控制器H获取主控模块c发送的期望制动压力。当主控模块c故障时,控制器H检测到主控模块c故障,获取其它设备发送的期望制动强度,据此计算期望制动压力,并向控制机构I发送压力请求,以控制控制机构I将相应气压的气体通过所述制动防抱死系统阀输入至所述轮缸a。
对于控制机构I来说,当控制器H发送压力请求时,则响应该压力请求;如果控制器H没有发送压力请求时,则从端口4感知所述制动踏板e的期望制动强度,进而将相应气压的气体通过所述制动防抱死系统阀输入至所述轮缸a。
本实施例提出分布式控制器的构型,包括主控制器和各桥独立的桥模块b的控制器H,实现了主控模块c失效时由桥模块b的控制器H接管部分功能。
值得说明的是,主控模块c、第一桥模块b1、第二桥模块b2和制动踏板e相互之间均通信连接,通过向网络中发送报文通知自己正常,接收其它设备发送的报文以知晓其它设备正常;相反,当接收不到其它设备的报文,则认为该设备故障。具体的通信方式不再赘述。
继续参见图3,系统还包括与主控模块c连接的ABS阀g,用于感知驾驶员的制动意图。ABS阀g可通过增压、减压、保压,实现控制状态的切换,用于调节轮缸a内的压力。具体的,主控模块c在将所述期望制动压力传输至所述桥模块b之后,还用于识别车轮抱死程度;根据所述抱死程度,控制ABS阀g改变输入至所述轮缸a的气压。ABS阀g的控制逻辑为当车轮的抱死程度为高或加剧时,减小输入至所述轮缸a的气压;当车轮的抱死程度恢复时,保持输入至所述轮缸a的气压;当车轮的抱死程度为低时,增加输入至所述轮缸a的气压。
可选的,通过车辆的滑移率和轮加速度,识别车轮抱死程度。理论上,滑移率很大时车轮抱死程度也很大,轮加速度很小(为负值)的时候,表明抱死程度也很大;与之相反,则表明抱死程度很小。抱死程度加剧,表明滑移率进一步增大或轮加速度进一步减小;抱死程度恢复或抱死程度减小指滑移率减小或轮加速度增大。因此,通过设置不同的滑移率和轮加速度的阈值即可定性描述车轮抱死程度,为了方便描述,S_th表示滑移率的阈值,A_th表示轮加速度的阈值,S_th和A_th后面的不同数字用于相互区分。例如:
1. 满足下面3个条件的任一项,则抱死程度为高:条件①滑移率>S_th2 或轮加速度< A_th2;条件②滑移率>S_th3 且轮加速度< A_th3;条件③滑移率>S_th4且轮加速度<A_th4。其中,S_th2约为0.3, A_th2约为-18m/s2;S_th3约为0.2, A_th3约为-12m/s2,S_th4约为0.1,A_th4约为-15m/s2;可以看到S_th减小的同时A_th减小,基于该规则可以设置一系列的阈值表明抱死程度为高。
2. 抱死程度为低的判断条件:滑移率<S_th5且轮加速度> A_th5;(S_th5约为0.1,A_th5约为-8m/s2)。
3. 抱死程度恢复的判断条件:轮加速度>0或滑移率减小。
4. 抱死程度加剧的判断条件:轮加速度<0或滑移率增大。
当主控模块c故障后,无法控制ABS阀g改变输入至所述轮缸a的气压,本实施例由桥模块b接管ABS阀g的功能,实现ABS阀g功能的冗余设计。
具体的,桥模块b中的控制器H用于检测到主控模块c故障,通过控制机构I感知所述制动踏板e的期望制动强度后,识别车轮抱死程度;根据所述抱死程度,控制所述控制机构I改变输入至所述轮缸a的气压。车轮抱死程度的识别方法详见上述实施例的记载,此处不再赘述。
由于一个桥模块b控制同一车桥上的两个车轮,采用低选控制实现抱死程度的调节,将抱死程度大的车轮用于压力调节,根据其抱死程度控制左右两侧车轮的增压、保压和减压。具体而言,根据所述抱死程度,控制所述控制机构I改变输入至所述轮缸a的气压,包括:从同一车桥上两个车轮的抱死程度中,选择较高的抱死程度;根据较高的抱死程度,控制所述车桥对应的控制机构I改变输入至所述两个车轮对应的两个轮缸a的气压。
综合上述各实施例,本发明通过在现有的制动系统上增加冗余执行器(轮边驻车制动器f)、控制器和气源,提供一种气压线控制动系统的冗余架构,实现了控制器、执行器和气源的冗余。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,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,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案。

Claims (10)

1.一种线控冗余制动系统,其特征在于,包括:主控模块、桥模块、轮边驻车制动器、储气罐和轮缸;所述轮边驻车制动器包括进气阀、出气阀、制动挺杆、气室、隔板、单向阀和弹簧;
所述储气罐与所述桥模块的气源输入口连接,所述桥模块用于将小流量气体放大为大流量气体,并通过气路分别连接所述轮缸和轮边驻车制动器;
驻车解除状态时,所述气室通过所述单向阀注满来源于所述储气罐的气体,所述隔板在气压作用下保持在所述气室底部,带动所述制动挺杆远离制动蹄片,此时所述弹簧处于压缩状态,所述进气阀开启,所述出气阀关闭;
所述主控模块用于响应于制动请求,判断是否满足紧急制动需求;若满足所述紧急制动需求,控制所述进气阀关闭,所述出气阀开启,以使气室排气,所述隔板在弹簧和气压作用下上移,带动所述制动挺杆压紧所述制动蹄片,产生制动力;
其中,所述满足所述紧急制动需求包括:所述桥模块故障或者实际制动减速度与期望制动减速度的差值大于设定值;所述实际制动减速度与期望制动减速度的差值大于设定值由所述轮缸不产生制动力或者所述储气罐故障造成。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述储气罐包括前桥主气罐、后桥主气罐和备份气罐;
所述备份气罐与所述前桥主气罐通过双通单向阀与前桥连接,所述备份气罐与所述后桥主气罐通过双通单向阀与后桥连接;
所述双通单向阀用于将两个输入口中输入气压值较大的气体,输出至所述前桥或者后桥。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括制动踏板,所述制动踏板与所述主控模块和桥模块通信连接;所述系统还包括与所述主控模块连接的制动防抱死系统阀;
所述主控模块用于感知所述制动踏板或ADAS设备的期望制动强度,根据所述期望制动强度计算期望制动压力,并将所述期望制动压力传输至所述桥模块;
所述桥模块用于根据所述期望制动压力将相应气压的气体通过所述制动防抱死系统阀输入至所述轮缸;
所述主控模块用于识别车轮抱死程度;根据所述抱死程度,控制所述制动防抱死系统阀改变输入至所述轮缸的气压。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述桥模块包括相互连接的控制器和控制机构;
所述控制器用于获取主控模块或者ADAS设备的期望制动强度或期望制动压力,控制所述控制机构将相应气压的气体通过所述制动防抱死系统阀输入至所述轮缸。
5.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述桥模块包括相互连接的控制器和控制机构;
所述控制器用于检测到所述主控模块故障,通过所述控制机构感知所述制动踏板的期望制动强度后,识别车轮抱死程度;根据所述抱死程度,控制所述控制机构改变输入至所述轮缸的气压。
6.根据权利要求3或5所述的系统,其特征在于,所述识别车轮抱死程度,包括:
通过车辆的滑移率和轮加速度,识别车轮抱死程度。
7.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述根据所述抱死程度,控制所述控制机构改变输入至所述轮缸的气压,包括:
从同一车桥上两个车轮的抱死程度中,选择较高的抱死程度;
根据较高的抱死程度,控制所述车桥对应的控制机构改变输入至所述两个车轮对应的两个轮缸的气压。
8.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述根据所述抱死程度,控制所述控制机构改变输入至所述轮缸的气压,包括:
如果抱死程度为高或加剧,控制所述控制机构减小输入至所述轮缸的气压;
如果抱死程度恢复,控制所述控制机构保持输入至所述轮缸的气压;
如果抱死程度为低,控制所述控制机构增加输入至所述轮缸的气压;
其中,满足以下条件的任一项,则抱死程度为高:车轮的滑移率大于0.3或轮加速度小于-18m/s2,车轮的滑移率大于0.2且轮加速度小于-12m/s2,车轮的滑移率大于0.1且轮加速度小于-15m/s2
如果滑移率小于0.1且轮加速度大于-8m/s2则抱死程度为低。
9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述进气阀为电控常开式开关阀,所述出气阀为电控常闭式开关阀;
所述控制所述进气阀关闭,所述出气阀开启,包括:通过向所述进气阀和所述出气阀通电,控制所述进气阀关闭,所述出气阀开启。
10.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述桥模块包括第一桥模块和第二桥模块;
所述将所述期望制动压力传输至所述桥模块,包括:如果检测到所述第一桥模块和第二桥模块均正常,则将所述期望制动压力平均传输至所述第一桥模块和第二桥模块;
如果检测到所述第一桥模块正常且所述第二桥模块故障,则将所述期望制动压力传输至所述第一桥模块;
如果检测到所述第二桥模块正常且所述第一桥模块故障,则将所述期望制动压力传输至所述第二桥模块。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114701459A (zh) * 2022-04-07 2022-07-05 福建中科云杉信息技术有限公司 一种低速自动驾驶商用车的冗余制动系统和精准停车方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005048712A1 (de) * 2005-10-12 2007-04-26 VALVE2 GmbH Antriebsverfahren für den abgasfreien Betrieb von Fahrzeugen
KR100862424B1 (ko) * 2007-05-14 2008-10-08 현대자동차주식회사 차량의 브레이크 공압회로
CN101500868A (zh) * 2006-08-31 2009-08-05 威伯科有限公司 气动的汽车制动设备以及用于控制这种制动设备的方法
CN106043263A (zh) * 2016-07-04 2016-10-26 吉林大学 智能纯电动客车制动控制系统及其控制方法
CN207089288U (zh) * 2017-07-06 2018-03-13 中国第一汽车股份有限公司 一种基于气压冗余的电子驻车系统
CN110667548A (zh) * 2019-10-17 2020-01-10 清华大学 线控制动系统冗余制动方法、系统及存储介质
CN111055828A (zh) * 2019-12-31 2020-04-24 威伯科汽车控制系统(中国)有限公司 一种支持商用车完全自动驾驶的冗余制动系统
CN111086493A (zh) * 2020-02-28 2020-05-01 株洲华越轨道科技有限公司 一种具备自动制动功能的气路制动系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005048712A1 (de) * 2005-10-12 2007-04-26 VALVE2 GmbH Antriebsverfahren für den abgasfreien Betrieb von Fahrzeugen
CN101500868A (zh) * 2006-08-31 2009-08-05 威伯科有限公司 气动的汽车制动设备以及用于控制这种制动设备的方法
KR100862424B1 (ko) * 2007-05-14 2008-10-08 현대자동차주식회사 차량의 브레이크 공압회로
CN106043263A (zh) * 2016-07-04 2016-10-26 吉林大学 智能纯电动客车制动控制系统及其控制方法
CN207089288U (zh) * 2017-07-06 2018-03-13 中国第一汽车股份有限公司 一种基于气压冗余的电子驻车系统
CN110667548A (zh) * 2019-10-17 2020-01-10 清华大学 线控制动系统冗余制动方法、系统及存储介质
CN111055828A (zh) * 2019-12-31 2020-04-24 威伯科汽车控制系统(中国)有限公司 一种支持商用车完全自动驾驶的冗余制动系统
CN111086493A (zh) * 2020-02-28 2020-05-01 株洲华越轨道科技有限公司 一种具备自动制动功能的气路制动系统

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