CN114248746B - 用于机动车制动冗余控制的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于机动车制动冗余控制的控制方法，控制装置具有正常运行方式时控制电磁阀电路的液压控制模块和用于控制机电执行机构的驻车控制模块，当液压控制模块控制产生的预期的液压力不满足整车制动力时，由驻车控制模块控制的电磁阀电路产生一定液压力，当驻车控制模块发生不满足预期的机电执行机构的制动力控制时，由液压控制模块控制H桥驱动电路作用于机电执行机构。
Description
技术领域
本发明涉及车辆制动控制领域，尤其涉及一种用于机动车制动冗余控制的控制方法。
背景技术
随着汽车自动驾驶系统的应用，具有自动控制功能的液压控制的线控制动和电子驻车在车辆上的应用越来越广泛。线控制动是使用电动制动液压增压装置取代车辆原来使用的真空制动助力器，并将ABS、ESC等与制动相关的车身稳定控制功能集成到一个系统中。但当其内部电子控制模块失效后，仅仅靠驾驶员人力对制动踏板施加的制动力来对制动液压系统进行行车制动，存在反应不及时和制动力不足的缺点。尤其在自动驾驶车辆上，当线控液压制动发生故障后，因无驾驶员的介入，车辆将会失去可靠的行车制动功能，因此需要设计一种能保证冗余行车制动功能的装置。在配备电子驻车的车辆上，通过设置自动控制电子驻车并触发电子驻车的行车制动功能，能有利于上述问题的解决。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种用于机动车制动冗余控制的控制方法，车辆液压制动系统为线控制动，车辆驻车控制为电子驻车控制系统，因此可以完全由车辆电力供应完成整车的制动功能，实现自动智能控制。同时设置的冗余控制模块和控制方法，能保证车辆行车制动和驻车制动的可靠安全性，解决了背景技术中出现的问题。
本发明的目的是提供一种用于机动车制动冗余控制的控制方法，包括有控制装置，控制装置包括正常运行方式时控制电磁阀电路的液压控制模块和用于控制机电执行机构的驻车控制模块，当液压控制模块控制产生的预期的液压力不满足整车制动力时，由驻车控制模块控制H桥驱动电路驱动机电执行机构产生制动力，当驻车控制模块发生不满足预期的机电执行机构的制动力控制时，由液压控制模块控制H桥驱动电路作用于机电执行机构。因此本发明至少可以在两种运行方式下运行，上述正常运行方式为机动车的该装置满足行车制动由液压控制模块控制的电磁阀电路共同实现液压制动力、驻车制动由驻车控制模块通过H桥驱动电路控制的机电执行机构实现电子驻车制动功能。
进一步改进在于：所述液压控制模块与整车CAN通信网络连接并接收制动踏板传感器信号和制动压力传感器反馈信号，驻车控制模块亦可接收制动踏板传感器信号和制动压力传感器反馈信号并与整车通信网络连接。液压控制模块接收到驾驶员的制动意图并根据装置内的液压压力从而产生对应的液压目标制动力。若驻车控制模块在车辆静止时接收到驻车指令，则执行电子驻车功能。若驻车控制模块在车辆运动时接收到制动执行，则执行电子驻车的防抱死制动功能。
进一步改进在于：所述液压控制模块驱动控制连接液压回路的液压电磁阀电路，驻车控制模块驱动控制连接机电执行机构的H桥驱动电路，液压控制模块和驻车控制模块设置独立的通信电路，相互通信校验接收到的网络信号和驱动控制状态信号。进一步的说明在正常运行方式下液压控制模块和驻车控制模块均有单独的通信电路与整车交互信号，并且两者之间也有通信电路交互信号用于校验、监控、故障识别等功能。
进一步改进在于：制动踏板传感器和制动压力传感器的反馈信号来自于驾驶员的制动需求，上述两个传感器信号至少一个有效时，液压控制模块和驻车控制模块均能实现对整车制动力的控制和驻车力控制。正常运行模式下，制动踏板传感器和制动压力传感器共同提供给液压控制模块的决策信号。在故障运行模式下，上述两个传感器信号可提供给驻车控制模块用于电子驻车制动控制的需求信号。制动压力传感器设置至少两个不同液压主回路中，用于每个主回路的压力反馈，有利于单个制动回路压力反馈失效时探测其他制动回路中的液压力，使制动控制更精确和具有冗余性。
进一步改进在于：在上述运行模式下，液压控制模块至少一路连接H桥驱动电路，驻车控制模块至少一路连接液压电磁阀电路，如果，液压控制模块或电磁阀电路至少一路发生故障时，由驻车制动模块控制H桥驱动电路从而作用于机电执行机构产生制动力，满足车辆的行车制动安全需求，至少作用于两个车轮的制动力满足车辆的行车制动安全需求，即规定的减速度需求。如果，驻车控制模块或H桥驱动电路至少一路发生故障时，由液压控制模块保证车辆制动需求的同时，控制至少一路H桥驱动电路，满足车辆的驻车安全需求，至少保证一路机电执行机构产生驻车力。
进一步改进在于：制动踏板传感器和制动压力传感器设置冗余的供电模块，即上述传感器不因一路供电失效而失去功能，制动踏板传感器设置至少两路冗余的检测信号，同时还设置了至少两路冗余的传感器供电电路，保证了踏板传感器的电气双冗余，同时制动压力传感器也设置至少两路供电电源。
进一步改进在于：在正常运行方式下，通过液压控制模块接收制动踏板传感器信号、制动压力传感器信号、整车状态信号、轮速信号及通信信号等综合运算，实现车辆的正常减速度制动力，该制动力能使车辆安全制动减速，在减速过程中根据车辆的状态可以包括ABS、ESC等制动功能，驻车控制模块根据整车驻车需求，通过轮速信号和整车通信网络接收整车状态信号及通信信号等综合运算，实现车辆的正常驻车制动功能和车辆静止下的驻车功能。
进一步改进在于：在故障运行方式下，制动踏板传感器信号和制动压力传感器信号互为冗余，至少在一个信号下可实现上述车辆的制动功能，液压控制模块及电磁阀电路和驻车控制模块及驱动H桥电路互为冗余，至少在一个单点电路失效下可以实现上述车辆制动功能。
进一步改进在于：轮速信号可以根据应用的需求不同设置不同的连接方案，方案一设置每个轮边一路轮速传感器，至少一个轮速传感器信号分别连接至液压控制模块和驻车控制模块；方案二设置每个轮边两路轮速传感器，轮速传感器信号分别连接至液压控制模块和驻车控制模块。
进一步改进在于：所述本发明的装置包括液压控制模块、电磁阀电路、驻车控制模块、H桥驱动电路、制动踏板传感器、制动压力传感器及相应的连接线路。其中液压控制模块和驻车控制模块还连接整车的通信网络；电磁阀电路连接车辆轮边的制动器总成；H桥驱动电路连接轮边制动器总成上的机电执行机构；机电执行机构可以设置在车辆的两个前轮或两个后轮，甚至可以在自动驾驶车辆上设置四个以上车轮安装机电执行机构。
本发明的有益效果：本发明车辆制动系统为线控制动，可以由驾驶员或者由车辆自动驾驶系统控制车辆的行车制动功能，能够在行车制动或者驻车制动出现故障时，由线控制动和电子驻车互为冗余实现具有防抱死功能的冗余行车制动和冗余驻车制动功能。
附图说明
图1是本发明其中两个制动器带有执行机构的电路示意图。
图2是本发明四个制动器带有执行机构的电路示意图。
图3是本发明行车制动请求控制制动方法示意图。
图4是本发明驻车制动请求控制制动方法示意图。
其中：1-控制装置，2-液压控制模块，3-驻车控制模块，4-行车制动器，5-机电执行机构，6-轮速传感器，7-整车网络，8-模块通信线，9-制动踏板传感器，10-制动压力传感器，11-电磁阀电路，12-H桥驱动电路。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
如图1、图2所示，一种用于机动车制动冗余控制的控制方法，包括有控制装置，控制装置1包括液压控制模块2、电磁阀电路11、驻车控制模块3、H桥驱动电路12、制动踏板传感器9、制动压力传感器10、模块通信线8及相应的连接线路。其中液压控制模块2和驻车控制模块3还连接整车的通信网络7；电磁阀电路11连接车辆轮边的行车制动器4；H桥驱动电路12连接行车制动器4上的机电执行机构5；机电执行机构5可以设置在车辆的两个前轮或两个后轮，甚至可以在自动驾驶车辆上设置至少四个车轮安装机电执行机构5。
本实施例提供一种用于机动车制动冗余控制的控制方法。按照本实施例所述的控制装置1，控制装置1具有正常运行方式时，控制电磁阀电路11的液压控制模块2和用于控制机电执行机构5的驻车控制模块3，当液压控制模块2控制产生的预期的液压力不满足整车制动力时，由驻车控制模块3控制H桥驱动电路12驱动机电执行机构5产生制动力，同时驻车控制模块3控制电磁阀电路11产生一定液压力，当驻车控制模块3发生不满足预期的机电执行机构5的制动力控制时，由液压控制模块2控制H桥驱动电路12作用于机电执行机构5。因此本实施例至少可以在两种运行方式下运行，描述正常运行方式为机动车的控制装置1满足行车制动由液压控制模块2控制的电磁阀电路11共同实现液压制动力，驻车制动由驻车控制模3，通过H桥驱动电路12控制的机电执行机构5实现电子驻车制动功能。
液压控制模块2与整车通信网络7连接并接收制动踏板传感器9信号和制动压力传感器10的反馈信号，驻车控制模块3亦可接收制动踏板传感器信号9和制动压力传感器10的反馈信号并与整车通信网络7连接。整车通信网络7包括CAN通信、CAN-FD通信等。
如图3所示，液压控制模块2通过制动踏板传感器9接收到驾驶员的行车制动请求111并根据车辆状态、控制装置1内的制动压力传感器10信号驱动电磁阀电路11产生液压行车制动目标114，从而产生在行车制动器4对应的液压目标制动力115，使车辆产生安全减速度。若驻车控制模块3在车辆运动时接收到制动执行指令111，则通过设定的驻车控制逻辑116驻车控制模块执行安全的减速度目标控制117，执行电子驻车的防抱死制动功能。
如图4所示，若车辆停止情况下驻车控制模块3在接收到驻车制动指令211，经过H桥驱动电路控制机电执行机构5，从而驱动驻车制动215，即可执行电子驻车功能，若此时驻车控制模块3无法正常执行，则由液压控制模块控制H桥驱动电路逻辑216，从而完成冗余驻车控制217，亦可完成电子驻车功能。
液压控制模块2驱动控制连接液压回路的液压电磁阀电路11，驻车控制模块3驱动控制连接机电执行机构5的H桥驱动电路12，液压控制模块2和驻车控制模块3设置独立的通信电路8，相互通信校验接收到的网络信号和驱动控制状态信号。进一步的说明在正常运行方式下液压控制模块2和驻车控制模块3均有单独的通信电路与整车交互信号，各自完成液压行车制动功能的目标制动力115和驱动驻车制动215，并且两者之间也有通信电路8交互信号用于校验、监控、故障识别等功能。
按照本发明进一步的说明，制动踏板传感器9和制动压力传感器10的反馈信号来自于驾驶员的制动需求，上述两个传感器信号至少一个有效时，液压控制模块2和驻车控制模块3均能实现对整车制动力的控制和驻车力控制。正常运行模式下，制动踏板传感器9和制动压力传感器10共同提供给液压控制模块2的决策信号，从而完成如图3所示的液压目标制动力115。在非传感器故障运行模式下，上述两个传感器信号配合轮速传感器信号6可提供给驻车控制模块3用于电子驻车制动控制215。制动压力传感器10设置至少两个不同液压主回路中，用于每个主回路的压力反馈，有利于制动回路失效时探测其他制动回路中的液压力，使制动控制更精确和具有针对性。
在上述运行模式下，液压控制模块2至少一路连接H桥驱动电路12，驻车控制模块3至少一路连接液压电磁阀电路11，如果液压控制模块2或电磁阀电路11至少一路发生故障时，此时无法提供期望的液压制动力，则由驻车制动模块3控制H桥驱动电路12从而作用于机电执行机构5产生制动力，至少作用于两个车轮的制动力满足车辆的行车制动安全需求，即规定的减速度需求达到驻车目标控制117。如果驻车控制模块3或H桥驱动电路12至少一路发生故障时，由液压控制模块2保证车辆行车制动需求的同时，控制至少一路H桥驱动电路12，满足车辆的驻车安全需求，至少保证一路机电执行机构产生驻车力，达到冗余驻车控制217的目的。
制动踏板传感器9和制动压力传感器10设置冗余的供电模块，即上述传感器至少由两路供电，不因一路供电失效而失去功能，制动踏板传感器9设置至少两路冗余的检测信号，同时还设置了至少两路冗余的传感器供电电路，保证了踏板传感器9的电气双冗余，同时制动压力传感器10也设置至少两路供电电源。
在正常运行方式下，通过液压控制模块2接收制动踏板传感器9信号、制动压力传感器10信号、整车通信网络7上的状态信号、轮速信号6及通信信号8等信号经过综合运算，实现车辆的正常减速度制动力，该制动力能使车辆安全制动减速，在减速过程中根据车辆的状态满足包括ABS、ESC等制动功能，驻车控制模块3根据整车驻车需求，通过轮速信号6和整车通信网络7接收整车状态信号及通信信号等信号经过综合运算，实现车辆的正常驻车防抱死制动功能和车辆静止下的驻车功能。
在故障运行方式下，制动踏板传感器9的信号和制动压力传感器10的信号互为冗余，至少在一个信号下可实现上述车辆的制动功能，进一步的，液压控制模块2及电磁阀电路11和驻车控制模块3及驱动H桥电路12互为冗余，至少在一个单点电路失效下可以实现上述车辆制动功能，保证车辆制动的安全可靠。
本装置连接的轮速信号6可以根据控制装置1应用的需求不同设置不同的连接方案，方案一设置每个轮边一路轮速传感器，至少一个轮速传感器分别连接至液压控制模块2和驻车控制模块3；方案二设置每个轮边两路轮速传感器，分别连接至液压控制模块2和驻车控制模块3。
车辆制动系统为线控制动，可以由驾驶员或者由车辆自动驾驶系统控制车辆的行车制动功能，能够在行车制动或者驻车制动出现故障时，由线控制动和电子驻车互为冗余实现具有防抱死功能的冗余行车制动和冗余驻车制动功能。
Claims (5)
1.一种用于机动车制动冗余控制的控制方法，包括有控制装置，控制装置包括正常运行方式时控制电磁阀电路的液压控制模块和用于控制机电执行机构的驻车控制模块，其特征在于：当液压控制模块控制产生的预期的液压力不满足整车制动力时，由驻车控制模块控制H桥驱动电路驱动机电执行机构产生制动力，当驻车控制模块发生不满足预期的机电执行机构的制动力控制时，由液压控制模块控制H桥驱动电路作用于机电执行机构；
所述液压控制模块与整车CAN通信网络连接并接收制动踏板传感器信号和制动压力传感器反馈信号，驻车控制模块亦可接收制动踏板传感器信号和制动压力传感器反馈信号并与整车通信网络连接；
所述液压控制模块驱动控制连接液压回路的液压电磁阀电路，驻车控制模块驱动控制连接机电执行机构的H桥驱动电路，液压控制模块和驻车控制模块设置独立的通信电路，相互通信校验接收到的网络信号和驱动控制状态信号；
液压控制模块至少一路连接H桥驱动电路，驻车控制模块至少一路连接液压电磁阀电路，如果，液压控制模块或电磁阀电路至少一路发生故障时，由驻车制动模块控制H桥驱动电路从而作用于机电执行机构产生制动力，满足车辆的行车制动安全需求；如果，驻车控制模块或H桥驱动电路至少一路发生故障时，由液压控制模块保证车辆制动需求的同时，控制至少一路H桥驱动电路，满足车辆的驻车安全需求。
2.如权利要求1所述用于机动车制动冗余控制的控制方法，其特征在于：制动踏板传感器和制动压力传感器的反馈信号来自于驾驶员的制动需求，上述传感器信号至少一个有效时，液压控制模块和驻车控制模块均能实现对整车制动力的控制和驻车力控制；制动压力传感器设置至少两个不同液压主回路中，用于每个主回路的压力反馈；制动踏板传感器和制动压力传感器设置冗余的供电模块，即上述传感器不因一路供电失效而失去功能。
3.如权利要求1所述用于机动车制动冗余控制的控制方法，其特征在于：在正常运行方式下，液压控制模块接收制动踏板传感器信号、制动压力传感器信号、整车状态信号、轮速信号及通信信号综合运算，实现车辆的正常减速度制动力，包括ABS、ESC制动功能，驻车控制模块根据整车驻车需求，接收整车状态信号、轮速信号及通信信号综合运算，实现车辆的正常驻车制动功能。
4.如权利要求2所述用于机动车制动冗余控制的控制方法，其特征在于：在故障运行方式下，制动踏板传感器信号和制动压力传感器信号互为冗余，至少在一个信号下可实现上述车辆的制动功能，液压控制模块及电磁阀电路和驻车控制模块及驱动H桥电路互为冗余，至少在一个单点电路失效下可以实现上述车辆制动功能。
5.如权利要求3所述用于机动车制动冗余控制的控制方法，其特征在于：轮速信号可以根据控制装置应用的需求不同设置不同的连接方案，方案一设置每个轮边一路轮速传感器，至少一个轮速传感器信号分别连接至液压控制模块和驻车控制模块；方案二设置每个轮边两路轮速传感器，轮速传感器信号分别连接至液压控制模块和驻车控制模块。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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