CN113734123A - 自动驾驶液压制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动驾驶液压制动系统，包括：供液机构，包括储存液压油的蓄能器；制动机构，包括制动阀组、换向件及制动器，所述换向件具有进口端及出口端，所述制动阀组连接于所述进口端，所述制动器连接于所述出口端；所述蓄能器与所述制动阀组连接且与所述进口端连通；当车辆由制动状态切换至行车状态且制动阀组能正常工作时，所述换向件处于第一换向状态，所述蓄能器内的液压油经所述制动阀组、所述换向件流入所述制动器；当车辆由制动状态切换至行车状态且所述制动阀组故障时，所述换向件处于第二换向状态，所述蓄能器内的液压油经所述换向件流入所述制动器。上述自动驾驶液压制动系统，提高车辆使用的便捷性及可靠性。

Description

自动驾驶液压制动系统

技术领域

本发明涉及制动系统技术领域，特别是涉及一种自动驾驶液压制动系统。

背景技术

无人驾驶车辆的液压制动系统一般采用纯电控类非人工外力作为制动力，在无人模式下车辆制动后需要再次启动时，会因电控系统失灵或故障，而无法使车辆由制动状态切换至行车状态，降低无人驾驶车辆制动系统的可靠性，影响用户使用体验感。

发明内容

基于此，有必要针对自动驾驶制动系统可靠性低的问题，提供一种自动驾驶液压制动系统。

一种自动驾驶液压制动系统，包括：

供液机构，包括储存液压油的蓄能器；

制动机构，包括制动阀组、用于调节液压油流向的换向件及制动器，所述换向件具有进口端及出口端，所述制动阀组连接于所述进口端并用于调节液压油的流量，所述制动器连接于所述出口端并用于制动车辆；所述蓄能器与所述制动阀组连接且与所述进口端连通；

当车辆由制动状态切换至行车状态且所述制动阀组能正常工作时，所述换向件处于第一换向状态，所述蓄能器内的液压油经所述制动阀组、所述换向件流入所述制动器；当车辆由制动状态切换至行车状态且所述制动阀组故障时，所述换向件处于第二换向状态，所述蓄能器内的液压油经所述换向件流入所述制动器。

上述自动驾驶液压制动系统，即使制动阀组出现故障，也能通过改变换向件的换向状态而改变液压油的流向，使蓄能器内的液压油能够流入制动器，而使车辆由制动状态切换至行车状态，提高制动机构的可靠性及便捷性，利于提高用户体验感。

在其中一个实施例中，所述换向件具有二个所述进口端及一个所述出口端，一所述进口端连接所述制动阀组，另一所述进口端连接所述蓄能器，当换向件处于第一换向状态时，第一进口端开启，第二进口端封闭；当换向件处于第二换向状态时，第二进口端开启。

在其中一个实施例中，所述供液机构还包括储液箱、机械泵及供液管路，所述机械泵连接于所述储液箱，所述机械泵及所述蓄能器之间设有所述供液管路。

在其中一个实施例中，所述供液机构还包括泄压件及泄压管路，所述泄压管路连接于所述储液箱且与所述供液管路连通，所述泄压件设于所述泄压管路。

在其中一个实施例中，所述泄压管路及所述泄压件的数量至少为二，且各所述泄压件的类型不同。

在其中一个实施例中，所述供液机构还包括安全阀及第一传感器，所述安全阀设于所述供液管路并用于调节所述蓄能器的压力，所述第一传感器与所述蓄能器连接并用于检测所述蓄能器的压力。

在其中一个实施例中，所述制动阀组包括相连接的制动阀及控制阀，所述制动阀连接所述蓄能器并用于调节所述液压油的流量，所述控制阀连接所述换向件并用于调节所述液压油的流向。

在其中一个实施例中，所述制动阀包括第一进油口、第一出油口及第一回油口，所述控制阀包括第二进油口、第二出油口及第二回油口，所述第一回油口及所述第二回油口均连接于所述储液箱，所述第一出油口可选择性地与所述第一进油口或所述第一回油口连通，所述第二出油口可选择性地与所述第二进油口或所述第二回油口连通。

在其中一个实施例中，所述制动阀为电磁比例制动阀，和/或所述控制阀为电磁换向阀。

在其中一个实施例中，所述蓄能器的数量至少为二，同轴的两个车轮连接同一所述蓄能器，每一所述蓄能器对应一所述制动机构。

附图说明

图1为一实施例中自动驾驶液压制动系统的示意图。

附图标记：

100、供液机构；110、蓄能器；120、储液箱；130、机械泵；140、供液管路；150、泄压件；160、泄压管路；170、安全阀；180、第一传感器；200、制动机构；210、制动阀组；211、制动阀；211a、第一进油口；211b、第一出油口；211c、第一回油口；212、控制阀；212a、第二进油口；212b、第二出油口；212c、第二回油口；220、换向件；221、进口端；222、出口端；230、制动器；300、第二传感器。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。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。对于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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参考图1，一实施例中的自动驾驶液压制动系统包括供液机构100及制动机构200。供液机构100用于装载并供给液压油，制动机构200用于制动车辆。

其中，请继续参考图1，供液机构100包括储存液压油的蓄能器110。制动机构200包括制动阀组210、用于调节液压油的流向的换向件220及制动器230，换向件220具有进口端221及出口端222，制动阀组210连接于进口端221且用于调节液压油的流量，制动器230连接于出口端222，蓄能器110与制动阀组210连接且与进口端221连通。

当车辆由制动状态切换至行车状态，且制动阀组210能正常工作时，换向件220处于第一换向状态，蓄能器110内的液压油经制动阀组210、换向件220流入制动器230，以提供克服制动器230制动所需的压力；当车辆由制动状态切换至行车状态，且制动阀组210故障时，换向件220处于第二换向状态，蓄能器110内的液压油经换向件220流入制动器230，以提供克服制动器230制动所需的压力。

可以理解的是，制动阀组210能正常工作时，蓄能器110内的液压油经制动阀组210、换向件220这一流动路径流入制动器230，以解除制动器230对车辆的制动，而使车辆由制动状态切换至行车状态。若车辆故障或自动驾驶液压制动系统故障使制动阀组210无法正常使用时，蓄能器110内的液压油不能按原流动路径流入制动器230，此时无法解除制动器230对车辆的制动。

通过上述设置，即使制动阀组210出现故障，也能通过改变换向件220的换向状态而改变液压油的流向，使蓄能器110内的液压油能够流入制动器230，而使车辆由制动状态切换至行车状态，提高制动机构200的可靠性及便捷性，利于提高用户体验感。

在一具体实施方式中，换向件220为三通球阀，三通球阀的换向状态能够手动切换。换向件220具有二个进口端221及一个出口端222，一进口端221连接制动阀组210，另一进口端221连接蓄能器110，出口端222连接制动器230。当换向件220处于第一换向状态时，第一进口端221开启，第二进口端221封闭，蓄能器110内的液压油能经第一进口端221流经制动阀组210，而不流入制动器230内；当换向件220处于第二换向状态时，第二进口端221开启，无论第一进口端221开启或封闭，蓄能器110内的液压油能经第二进口端221流入制动器230内。

在其他实施方式中，换向件220还可以为其他具有换向功能的换向阀，换向件220的换向状态还可以通过控制器远程控制。

如图1示出的实施例中，供液机构100还包括储液箱120、机械泵130及供液管路140，机械泵130连接于储液箱120，供液管路140连接于蓄能器110及机械泵130之间。

其中，储液箱120内装载有液压油，机械泵130作为动力源将储液箱120内的液压油经供液管路140输送至蓄能器110。

在本实施方式中，如图1所示，机械泵130及供液管路140的数量至少为二，每一供液管路140对应一个机械泵130，且各机械泵130的类型不同。通过该冗余设计，当机械泵130或供液管路140故障时，能够选择其他的机械泵130或供液管路140替代，以保障供液机构100的可靠性及稳定性。

例如，机械泵130及供液管路140的数量均为二，一机械泵130为液压泵，另一机械泵130为手动泵。当车辆无故障时，可以选择将液压泵作为动力源；当车辆故障而无法启动液压泵时，可以选择将手动泵作为动力源。

请参考图1，供液机构100还包括泄压件150及泄压管路160，泄压管路160连接于储液箱120且与供液管路140连通，泄压件150设于泄压管路160。

可以理解的是，若机械泵130持续向蓄能器110供给液压油，会使蓄能器110内的压力增加，当蓄能器110内的压力高于系统预设压力时，会导致制动器230无法正常运行。通过设置泄压件150，能使供液管路140内的液压油经泄压管路160回流至储液箱120，从而减小蓄能器110内的压力。

在本实施方式中，请继续参考图1，泄压管路160及泄压件150的数量至少为二，每一泄压管路160对应一个泄压件150，且各泄压件150的类型不同。

例如，泄压管路160及泄压件150的数量为二，一泄压件150为电控泄压阀，另一泄压件150为机械泄压阀。当车辆无故障时，可以选择通过电控泄压阀泄压；当车辆故障而无法启动电控泄压阀时，可以选择通过机械泄压阀泄压。通过该冗余设计，当泄压件150或泄压管路160故障时，能够选择其他的泄压件150或泄压管路160替代，以保障系统泄压的可靠性及安全性。

进一步地，请参考图1，供液机构100还包括安全阀170及第一传感器180，安全阀170设于供液管路140并用于调节蓄能器110的压力，第一传感器180与蓄能器110连接并用于检测蓄能器110内的压力。

通过第一传感器180能够实时监测蓄能器110内的压力，当蓄能器110内的压力高于系统预设压力时，除了选择通过泄压管路160及泄压件150泄压，还能通过安全阀170减小蓄能器110内的压力。

请参考图1，制动阀组210包括相连接的制动阀211及控制阀212，制动阀211连接蓄能器110并用于调节液压油的流量，控制阀212连接换向件220并用于调节液压油的流向。

具体地，请继续参考图1，制动阀211包括第一进油口211a、第一出油口211b及第一回油口211c，第一回油口211c连接储液箱120，第一出油口211b可选择性地与第一进油口211a或第一回油口211c连通。控制阀212包括第二进油口212a、第二出油口212b及第二回油口212c，第二回油口212c连接储液箱120，第二出油口212b可选择性地与第二进油口212a或第二回油口212c连通。

在具体实施方式中，制动阀211为电磁比例制动阀211，控制阀212为电磁换向阀。

需说明的是，通电时，第一出油口211b能完全连通或部分连通第一进油口211a，第二出油口212b能完全连通或部分连通第二进油口212a；断电时，第一出油口211b完全连通第一回油口211c，第二出油口212b完全连通第二回油口212c。

上述自动驾驶液压制动系统还包括控制器(图未示出)，通过控制器能够控制制动阀211及控制阀212的通电及断电。

当车辆由制动状态切换至行车状态，且制动阀组210能正常工作时，换向件220处于第一换向状态，使第一出油口211b连通第一进油口211a，第二出油口212b连通第二进油口212a。此时，蓄能器110内的液压油能依次经第一进油口211a、第一出油口211b、第二进油口212a、第二出油口212b、换向件220流入制动器230，以提供克服制动器230制动所需的压力。

当车辆由制动状态切换至行车状态，且制动阀组210故障时，换向件220处于第二换向状态，无论制动阀211及控制阀212是否通电，蓄能器110内的液压油会经换向件220流入制动器230，以提供克服制动器230制动所需的压力。

当车辆由行车状态切换至行车制动状态，且制动阀组210能正常工作时，换向件220处于第一换向状态，制动阀211通电以使第一出油口211b部分连通第一回油口211c，且第一出油口211b部分连通第一进油口211a，控制阀212通电以使第二出油口212b完全连通第二回油口212c。此时，制动阀211接收控制器的信号，实时调节第一出油口211b的压力，以提供制动器230行车制动所需的压力。

当车辆由行车状态切换至驻车制动状态，且制动阀组210能正常工作时，换向件220处于第一换向状态，控制阀212断电以使第二出油口212b完全连通第二回油口212c。此时，制动器230内的液压油流经换向件220，并由第二回油口212c回流至储液箱120，以提供制动器230驻车制动所需的压力。

当车辆由行车状态切换至行车制动状态或驻车制动状态，且制动阀组210故障时，控制阀212会自动断电以使第二出油口212b完全连通第二回油口212c，无论控制阀212是否断电，制动器230内的液压油流经换向件220并由第二回油口212c回流至储液箱120，以提供制动器230制动车轮所需的压力。

通过上述冗余设计，即使在制动阀组210故障时，车辆也能有效行车及制动，保障无人驾驶时的安全性及可靠性。

在本实施方式中，如图1所示，上述自动驾驶液压制动系统还包括第二传感器300，第二传感器300与制动器230连接并用于检测制动器230内的压力，以确保制动器230压力处于正常范围而能正常运行。

如图1示出的实施例中，蓄能器110的数量至少为二，同轴的两个车轮连接同一蓄能器110，每一蓄能器110对应一制动机构200。

可以理解的是，蓄能器110布置在靠近车轮位置，能加快制动响应时间。设置至少二个蓄能器110，当其中一个蓄能器110失效时可用其他蓄能器110替代，实现供能系统的冗余设计，确保系统的供能稳定性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自动驾驶液压制动系统，其特征在于，包括：

供液机构，包括储存液压油的蓄能器；

制动机构，包括制动阀组、用于调节液压油流向的换向件及制动器，所述换向件具有进口端及出口端，所述制动阀组连接于所述进口端并用于调节液压油的流量，所述制动器连接于所述出口端并用于制动车辆；所述蓄能器与所述制动阀组连接且与所述进口端连通；

当车辆由制动状态切换至行车状态且所述制动阀组能正常工作时，所述换向件处于第一换向状态，所述蓄能器内的液压油经所述制动阀组、所述换向件流入所述制动器；当车辆由制动状态切换至行车状态且所述制动阀组故障时，所述换向件处于第二换向状态，所述蓄能器内的液压油经所述换向件流入所述制动器。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶液压制动系统，其特征在于，所述换向件具有二个所述进口端及一个所述出口端，一所述进口端连接所述制动阀组，另一所述进口端连接所述蓄能器，当换向件处于第一换向状态时，第一进口端开启，第二进口端封闭；当换向件处于第二换向状态时，第二进口端开启。

3.根据权利要求1所述的自动驾驶液压制动系统，其特征在于，所述供液机构还包括储液箱、机械泵及供液管路，所述机械泵连接于所述储液箱，所述机械泵及所述蓄能器之间设有所述供液管路。

4.根据权利要求3所述的自动驾驶液压制动系统，其特征在于，所述供液机构还包括泄压件及泄压管路，所述泄压管路连接于所述储液箱且与所述供液管路连通，所述泄压件设于所述泄压管路。

5.根据权利要求4所述的自动驾驶液压制动系统，其特征在于，所述泄压管路及所述泄压件的数量至少为二，且各所述泄压件的类型不同。

6.根据权利要求3所述的自动驾驶液压制动系统，其特征在于，所述供液机构还包括安全阀及第一传感器，所述安全阀设于所述供液管路并用于调节所述蓄能器的压力，所述第一传感器与所述蓄能器连接并用于检测所述蓄能器的压力。

7.根据权利要求3所述的自动驾驶液压制动系统，其特征在于，所述制动阀组包括相连接的制动阀及控制阀，所述制动阀连接所述蓄能器并用于调节所述液压油的流量，所述控制阀连接所述换向件并用于调节所述液压油的流向。

8.根据权利要求7所述的自动驾驶液压制动系统，其特征在于，所述制动阀包括第一进油口、第一出油口及第一回油口，所述控制阀包括第二进油口、第二出油口及第二回油口，所述第一回油口及所述第二回油口均连接于所述储液箱，所述第一出油口可选择性地与所述第一进油口或所述第一回油口连通，所述第二出油口可选择性地与所述第二进油口或所述第二回油口连通。

9.根据权利要求7所述的自动驾驶液压制动系统，其特征在于，所述制动阀为电磁比例制动阀，和/或所述控制阀为电磁换向阀。

10.根据权利要求1所述的自动驾驶液压制动系统，其特征在于，所述蓄能器的数量至少为二，同轴的两个车轮连接同一所述蓄能器，每一所述蓄能器对应一所述制动机构。

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