CN115503663A - 用于车辆的制动设备 - Google Patents

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千世咏
李海哲
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Abstract

本公开涉及用于车辆的制动设备。根据实施方式，用于车辆的制动设备的优点在于，这确保了踏板行程传感器的可靠性和备用制动性能，使得可以防止在车辆行驶时车辆的制动性能具有错误的问题。

Description

用于车辆的制动设备
技术领域
本公开涉及一种用于车辆的制动设备。
背景技术
在本部分中描述的内容仅提供关于本公开的背景技术信息，而不构成现有技术。
安装在车辆中的电子控制单元(ECU)适当地控制每个车轮的驱动力，以防止在车辆加速、减速或转弯期间车辆由于低摩擦道路表面而被甩出(spun out)。存在用于控制驱动力的各种方法，例如使用制动液压压力分配制动力的方法或控制发动机扭矩的方法。
应用线控制动技术的制动设备的优点在于，消除了制动踏板与制动力发生器之间的机械连接，并且使用了电信号，使得制动设备具有快速响应。然而，消除制动踏板和制动力发生器之间的机械连接会引起若干问题。例如，如果在检测制动踏板的下压量的传感器中发生错误，或者在用于将传感器信号传输到控制器的信号传输单元中发生错误，则制动设备不操作，从而在车辆行驶时造成事故。
发明内容
根据至少一个方面，本公开提供了一种用于车辆的制动设备，该制动设备用于基于制动踏板的下压量来制动车辆，制动设备包括：第一踏板行程传感器，该第一踏板行程传感器感测制动踏板的下压；第一信号传输单元和第二信号传输单元，该第一信号传输单元和第二信号传输单元被构造成传输由第一踏板行程传感器感测的信号；主控制单元，该主控制单元使用从第一信号传输单元接收的信号计算第一下压量，并控制车辆的制动；主制动单元，该主制动单元被设置成从主控制单元接收控制信号并向车辆提供制动力；次级控制单元，该次级控制单元被构造成使用从第二信号传输单元接收的信号来计算第二下压量；次级制动单元，该次级制动单元被设置成从次级控制单元接收控制信号并向车辆提供制动力；以及监测通信单元，该监测通信单元被构造成在主控制单元和次级控制单元之间传输和接收关于第一下压量和第二下压量的信息。
根据另一方面，本公开提供了一种用于车辆的制动设备，该制动设备用于基于制动踏板的下压量来制动车辆，制动设备包括：第一踏板行程传感器和第二踏板行程传感器，该第一踏板行程传感器和第二踏板行程传感器感测制动踏板的下压量；第一信号传输单元和第二信号传输单元，该第一信号传输单元和第二信号传输单元被构造成传输由第一踏板行程传感器感测的信号；第三信号传输单元，该第三信号传输单元被构造成传输由第二踏板行程传感器感测的信号；主控制单元，该主控制单元使用从第一信号传输单元接收的信号计算第一下压量，并使用从第二信号传输单元接收的信号计算第二下压量，从而基于第一下压量或第二下压量控制车辆的制动；主制动单元，该主制动单元被设置成从主控制单元接收控制信号并向车辆提供制动力；次级控制单元，该次级控制单元被构造成使用从第三信号传输单元接收的信号来计算第三下压量；次级制动单元，该次级制动单元被设置成从次级控制单元接收控制信号并向车辆提供制动力；以及监测通信单元，该监测通信单元被构造成在主控制单元和次级控制单元之间传输和接收关于第一下压量至第三下压量的信息。
附图说明
图1是示出根据本公开的第一实施方式的用于车辆的制动设备的示意图。
图2是示出根据本公开的第二实施方式的用于车辆的制动设备的示意图。
图3是示出根据本公开的第三实施方式的用于车辆的制动设备的示意图。
具体实施方式
鉴于上述情况，根据本公开的实施方式的用于车辆的制动设备包括备用控制器，使得可以提高在其中实现线控制动技术的制动设备的稳定性。
根据本公开的实施方式的用于车辆的制动设备实现了踏板行程传感器和信号传输单元的多路复用构造，使得可以确保踏板行程传感器的可靠性。
根据本公开的实施方式的用于车辆的制动设备可以通过踏板行程传感器的故障检测逻辑来确保备用制动性能。
本公开要解决的问题不限于上述问题，并且本领域技术人员从以下描述将清楚地理解未提及的其它问题。
在下文中，将参照附图详细描述本公开的一些示例性实施方式。在以下描述中，相同的附图标记优选地表示相同的元件，尽管元件在不同的附图中示出。此外，在一些实施方式的以下描述中，为了清楚和简洁的目的，将省略对其中结合的已知功能和构造的详细描述。
另外，诸如第一、第二、A、B、(A)、(B)等的各种术语仅用于将一个部件与另一个部件区分开，而不是暗示或建议部件的实质、顺序或次序。在整个说明书中，当一部分“包括”或“包含”部件时，该部分意味着还包括其它部件，除非有相反的具体说明，否则不排除其它部件。诸如“单元”、“模块”等术语是指用于处理至少一个功能或操作的一个或多个单元，其可以通过硬件、软件或其组合来实现。
图1是示出根据本公开的第一实施方式的用于车辆的制动设备的示意图。在图1至图3中，虚线表示信号的传输，实线表示液压压力的传输。
参照图1，根据第一实施方式的用于车辆的制动设备可以包括第一踏板行程传感器20、第一信号传输单元21、第二信号传输单元22、主控制单元40、主制动单元50、次级控制单元60和次级制动单元70中的全部或一些。根据本公开的用于车辆的制动设备可以应用于线控制动系统。然而，不限于此，根据本公开的用于车辆的制动设备可以应用于在制动踏板10和制动单元之间设置机械连接构造的情况。
第一踏板行程传感器20检测制动踏板10的下压量。使用第一信号传输单元21和第二信号传输单元22传输由第一踏板行程传感器20感测的关于制动踏板10的下压量的信息。第一信号传输单元21和第二信号传输单元22可以使用车辆中的控制器局域网(CAN)通信来传输第一踏板行程传感器20的信号。
主控制单元40使用从第一信号传输单元21接收的包含关于下压量的信息的信号来计算第一下压量。主控制单元40控制车辆的制动。在车辆的制动设备中没有错误的情况下，主控制单元40可以使用主制动单元50控制第一车轮制动器至第四车轮制动器W1、W2、W3和W4。也就是说，主控制单元40可以使用第一下压量计算车辆的每个车轮所需的制动压力，并且可以基于该制动压力控制主制动单元50以制动车辆。主制动单元50可以包括多个电磁阀和液压回路，并且还可以包括用于产生液压压力的液压泵。主控制单元40可控制主制动单元50中的电磁阀和液压泵以控制车辆的制动。
主控制单元40可以不必仅使用第一下压量来计算制动压力，而是可以使用将在后面描述的第二下压量来计算制动压力，以控制车辆的制动。主控制单元40可设置在物理地与主制动单元50相邻的空间中。
次级控制单元60使用从第二信号传输单元22接收的信号计算第二下压量。次级控制单元60可控制次级制动单元70以控制连接到次级制动单元70的第一车轮制动器W1和第二车轮制动器W2。次级制动单元70可被构造成连接到从主制动单元50的一部分延伸的液压回路。次级制动单元70可包括多个电磁阀和液压泵。
监测通信单元80可以被构造成在主控制单元40和次级控制单元60之间传输和接收关于第一下压量和第二下压量的信息。此外，主控制单元40和次级控制单元60可以使用监测通信单元80传输和接收关于第一下压量和第二下压量的信息、以及关于用于确保制动冗余的每个车轮的车轮速度的信息、传感器信号、每个控制器的状态等。
根据第一实施方式的用于车辆的制动设备1可以使用连接到第一踏板行程传感器20的信号传输单元和连接在主控制单元40与次级控制单元60之间的监测通信单元80来确保制动设备的冗余，这将在下面详细描述。
当在第一信号传输单元21和第二信号传输单元22中的任一者中发生错误时，主控制单元40可使用第一信号传输单元21和第二信号传输单元22中正常操作的信号传输单元的信号来控制车辆的制动。主控制单元40可确定第一信号传输单元21中是否发生错误，并且次级控制单元60可确定第二信号传输单元22中是否发生错误。主控制单元40和次级控制单元60可使用监测通信单元80传输和接收关于第一信号传输单元21和第二信号传输单元22的状态的信息。更具体地，当主控制单元40确定在第一信号传输单元21中发生错误时，使用第一信号传输单元21计算的第一下压量不用于控制制动。主控制单元40可以从监测通信单元80接收由次级控制单元60基于从第二信号传输单元22接收的信号计算的第二下压量，以基于第二下压量控制主制动单元50。此外，如果即使当次级控制单元60在车辆制动中具有控制权时确定了在第二信号传输单元22中发生错误，则主控制单元40可从监测通信单元80接收使用从第一信号传输单元21接收的信号计算的第一下压量以控制次级制动单元70。
根据第一实施方式的用于车辆的制动设备1还可以包括液压传感器(未示出)，该液压传感器设置成检测由制动踏板10的下压产生的液压压力。液压传感器(未示出)可以设置成检测连接到制动踏板10的主缸的液压压力。
当第一下压量和第二下压量的总和在正常范围之外时，主控制单元40可被设定为使用液压传感器(未示出)来控制制动。主控制单元40可以从监测通信单元80接收第二下压量。正常范围可以根据车辆的类型而变化，并且可以基于每个车辆的实际最大下压量来设定。当第一下压量和第二下压量的总和在正常范围之外时，主控制单元40可确定在第一踏板行程传感器20中发生错误。因此，可通过使用液压传感器(未示出)代替第一踏板行程传感器20间接地测量下压量来执行车辆的制动控制。
主控制单元40和次级控制单元60可使用监测通信单元80来确定主制动单元50和次级制动单元70中的任一者中是否发生错误。通常，当用于车辆的制动设备中没有错误时，主控制单元40在车辆制动中具有控制权。主控制单元40使用主制动单元50执行制动。然而，当主制动单元50发生故障时，控制权可以被转移到次级控制单元60。
当主制动单元50中的一些电磁阀中发生故障时，或者当主制动单元50中的液压泵或液压马达中发生故障时，控制权可以从主控制单元40转移到次级控制单元60。当主制动单元50中发生故障时，主控制单元40使用监测通信单元80通知次级制动单元70该故障。此外，车辆制动中的控制权也转移到次级控制单元60。
次级控制单元60控制次级制动单元70以控制车辆的制动。当控制权转移到次级控制单元60时，次级控制单元60可基于根据从第二信号传输单元22接收的信号计算的第二下压量来控制车辆的制动。图1示出了次级制动单元70可以控制第一车轮制动器W1和第二车轮制动器W2的制动压力。然而，不限于此，控制第一车轮制动器至第四车轮制动器W1、W2、W3和W4的次级制动单元70可以设置在用于车辆的制动设备上。
通常，由于次级制动单元70不具有与主制动单元50一样多的制动性能，所以当控制权从主控制单元40转移到次级控制单元60时，车辆的行驶速度极限可以被设定为不超过预设速度极限。此外，可以视觉地或听觉地通知驾驶员在主制动单元50中发生了故障。
即使当主控制单元40具有控制权时，次级控制单元60也可以连续地确定在次级制动单元70中的电磁阀或液压泵中的任一者中是否发生故障。
图2是示出根据本公开的第二实施方式的用于车辆的制动设备的示意图。将省略对图1和图2中共同的部件的描述。
根据第二实施方式的用于车辆的制动设备2可以包括第一踏板行程传感器20、第二踏板行程传感器30、第一信号传输单元21、第二信号传输单元22、第三信号传输单元31、主控制单元40、主制动单元50、次级控制单元60、次级制动单元70和监测通信单元80中的全部或一些。
第一踏板行程传感器20和第二踏板行程传感器30中的每一者被设置成感测制动踏板10的下压量。
第一信号传输单元21和第二信号传输单元22被构造成将由第一踏板行程传感器20感测的信号传输到主控制单元40。第三信号传输单元31被构造成将由第二踏板行程传感器30感测的信号传输到次级控制单元60。
主控制单元40使用从第一信号传输单元21接收的信号计算第一下压量，并使用从第二信号传输单元22接收的信号计算第二下压量。主控制单元40可使用第一下压量或第二下压量中的至少一者控制车辆的制动。也就是说，主制动单元50可以被控制。
次级控制单元60使用从第三信号传输单元31接收的信号计算第三下压量。
监测通信单元80可以被构造成在主控制单元40和次级控制单元60之间传输和接收关于第一下压量至第三下压量的信息。主控制单元40和次级控制单元60可以使用监测通信单元80传输和接收关于下压量的信息、以及关于用于确保制动冗余的每个车轮的车轮速度的信息、传感器信号、每个控制器的状态等。
当第一信号传输单元21至第三信号传输单元31中的任一者中发生错误时，主控制单元40可使用第一信号传输单元21至第三信号传输单元31中正常操作的信号传输单元的信号来控制车辆的制动。主控制单元40可通过监测通信单元80从次级控制单元60接收第三信号传输单元31的状态。例如，当主控制单元40使用第一信号传输单元21控制主制动单元50时，如果第一信号传输单元21中发生错误，则可使用第二信号传输单元22或第三信号传输单元31的信号来控制主制动单元50。
当第一下压量和第二下压量的总和在正常范围之外时，主控制单元40可使用第三下压量控制制动。当确定第一下压量和第二下压量的总和在正常范围之外时，主控制单元40可确定在第一踏板行程传感器20中发生错误。因此，次级控制单元60可使用利用监测通信单元80传输的关于第三下压量的信息来控制主制动单元50。换言之，主控制单元40可基于利用第二踏板行程传感器30计算的第三下压量来控制主制动单元50。
主控制单元40和次级控制单元60可使用监测通信单元80来确定主制动单元50和次级制动单元70中的任一者中是否发生错误。通常，当用于车辆的制动设备没有错误时，主控制单元40在车辆制动中具有控制权。主控制单元40使用主制动单元50执行制动。然而，当主制动单元50发生故障时，控制权可以转移到次级控制单元60。
图3是示出根据本公开的第三实施方式的用于车辆的制动设备的示意图。
根据第三实施方式的用于车辆的制动设备还包括在根据第二实施方式的用于车辆的制动设备中的第四信号传输单元32。其它部件与图2所示的根据第二实施方式的用于车辆的制动设备的部件相同。因此，将省略对重复结构的描述。
第四信号传输单元32可将由第二踏板行程传感器30感测的信号传输到次级控制单元60。次级控制单元60可使用从第四信号传输单元32接收的信号计算第四下压量。
与第二实施方式不同，根据第三实施方式，当第一下压量和第二下压量的总和在正常范围之外时，主控制单元40可以使用第三下压量或第四下压量来控制制动。主控制单元40可使用第三下压量和第四下压量中的任一者来控制主制动单元50。然而，不限于此，可以使用第三下压量和第四下压量的平均值来控制主制动单元50。
此外，当第三下压量和第四下压量的总和在正常范围之外时，主控制单元40可以使用第一下压量或第二下压量来控制制动。当车辆制动中的控制权转移到次级控制单元60并且次级控制单元基于第三下压量和第四下压量控制次级制动单元70时，如果在第三下压量和第四下压量的和总和中发生错误，则可以使用第一下压量或第二下压量来控制制动。次级控制单元60可以使用第一下压量和第二下压量中的任一者来控制次级制动单元70。然而，不限于此，可以使用第一下压量和第四下压量的平均值来控制次级制动单元70。
根据实施方式，用于车辆的制动设备的优点在于，这确保了踏板行程传感器的可靠性和备用制动性能，使得可以防止在车辆行驶时车辆的制动性能具有错误的问题。
尽管为了说明的目的已经描述了本公开的示例性实施方式，但是本领域技术人员将理解，在不脱离要求保护的本发明的思想和范围的情况下，各种修改、添加和替换是可能的。因此，为了简洁和清楚起见，已经描述了本公开的示例性实施方式。本实施方式的技术思想的范围不受图示的限制。因此，本领域普通技术人员将理解，所要求保护的发明的范围不受上述明确描述的实施方式的限制，而是由权利要求及其等同物限制。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年6月23日提交的韩国专利申请No.10-2021-0081303的优先权和权益，该专利申请的公开内容通过引用整体合并于此。

Claims (12)

1.一种用于车辆的制动设备，所述用于车辆的制动设备包括：
踏板行程传感器，所述踏板行程传感器被构造成感测车辆的制动踏板的下压量并且产生指示所述制动踏板的所感测的下压量的下压信号；
第一信号传输单元和第二信号传输单元，所述第一信号传输单元和所述第二信号传输单元被构造成传输由所述踏板行程传感器产生的所述下压信号；
主控制单元，所述主控制单元被构造成：
基于由所述第一信号传输单元传输的所述下压信号确定第一下压量；以及
基于所述第一下压量产生第一制动控制信号；
主制动单元，所述主制动单元被构造成：
从所述主控制单元接收所述第一制动控制信号；
基于所述第一制动控制信号确定第一制动力；以及
将所述第一制动力施加到所述车辆；
次级控制单元，所述次级控制单元被构造成：
基于由所述第二信号传输单元传输的所述下压信号来确定第二下压量；以及
基于所述第二下压量产生第二制动控制信号；
次级制动单元，所述次级制动单元被构造成：
从所述次级控制单元接收所述第二制动控制信号；
基于所述第二制动控制信号确定第二制动力；以及
将所述第二制动力施加到所述车辆；以及
监测通信单元，所述监测通信单元被构造成分别从所述主控制单元和所述次级控制单元接收所述第一下压量和所述第二下压量，并且分别将所接收的所述第一下压量和所述第二下压量传输到所述次级控制单元和所述主控制单元。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的制动设备，其中，所述主控制单元还被构造成：
检测所述第一信号传输单元和所述第二信号传输单元中的一者已经发生错误；以及
基于由所述第一信号传输单元和所述第二信号传输单元中的未发生错误的另一者传输的所述下压信号来制动所述车辆。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的制动设备，所述用于车辆的制动设备还包括液压传感器，所述液压传感器被构造成感测由所述制动踏板的下压产生的液压压力。
4.根据权利要求3所述的用于车辆的制动设备，其中，所述主控制单元还被构造成：
检测所述第一下压量和所述第二下压量的总和不在预定范围内；以及
基于由所述液压传感器感测的所述液压压力来制动所述车辆。
5.根据权利要求1所述的用于车辆的制动设备，其中：
所述主控制单元被构造成使用所述监测通信单元确定所述次级制动单元是否已经发生错误，以及
所述次级控制单元被构造成使用所述监测通信单元来确定所述主制动单元是否已经发生错误。
6.一种用于车辆的制动设备，所述用于车辆的制动设备包括：
第一踏板行程传感器和第二踏板行程传感器，所述第一踏板行程传感器和所述第二踏板行程传感器被构造成感测车辆的制动踏板的下压量并且产生指示所述制动踏板的所感测的下压量的下压信号；
第一信号传输单元和第二信号传输单元，所述第一信号传输单元和所述第二信号传输单元被构造成传输由所述第一踏板行程传感器产生的所述下压信号；
第三信号传输单元，所述第三信号传输单元被构造成传输由所述第二踏板行程传感器产生的所述下压信号；
主控制单元，所述主控制单元被构造成：
基于由所述第一信号传输单元传输的所述下压信号确定第一下压量；
基于由所述第二信号传输单元传输的所述下压信号确定第二下压量；以及
基于所述第一下压量或所述第二下压量产生第一制动控制信号；
主制动单元，所述主制动单元被构造成从所述主控制单元接收所述第一制动控制信号，并且基于所接收的第一制动控制信号产生用于制动所述车辆的第一制动力；
次级控制单元，所述次级控制单元被构造成基于由所述第三信号传输单元传输的所述下压信号确定第三下压量，并且被构造成产生第二制动控制信号；
次级制动单元，所述次级制动单元被构造成从所述次级控制单元接收所述第二制动控制信号，并基于所接收的第二制动控制信号产生用于制动所述车辆的第二制动力；以及
监测通信单元，所述监测通信单元被构造成：
从所述主控制单元接收所述第一下压量和所述第二下压量；
从所述次级控制单元接收所述第三下压量；
将所接收的所述第一下压量和所述第二下压量传输到所述次级控制单元；以及
将所述第三下压量传输到所述主控制单元。
7.根据权利要求6所述的用于车辆的制动设备，其中，所述主控制单元还被构造成：
检测所述第一信号传输单元、所述第二信号传输单元和所述第三信号传输单元中的一者发生错误；以及
基于由所述第一信号传输单元至所述第三信号传输单元中的未发生错误的另一者传输的所述下压信号来制动所述车辆。
8.根据权利要求6所述的用于车辆的制动设备，其中，所述主控制单元还被构造成：
检测所述第一下压量和所述第二下压量的总和不在预定范围内，以及
基于所述第三下压量制动所述车辆。
9.根据权利要求6所述的用于车辆的制动设备，其中：
所述主控制单元被构造成使用所述监测通信单元确定所述次级制动单元是否已经发生错误，并且
所述次级控制单元被构造成使用所述监测通信单元确定所述主制动单元是否已经发生错误。
10.根据权利要求6所述的用于车辆的制动设备，所述用于车辆的制动设备还包括第四信号传输单元，所述第四信号传输单元被构造成传输由所述第二踏板行程传感器产生的所述下压信号，
其中，所述次级控制单元还被构造成基于由所述第四信号传输单元传输的所述下压信号来确定第四下压量。
11.根据权利要求10所述的用于车辆的制动设备，其中，所述主控制单元还被构造成：
检测所述第一下压量和所述第二下压量的总和不在预定范围内；以及
基于所述第三下压量或所述第四下压量制动所述车辆。
12.根据权利要求10所述的用于车辆的制动设备，其中，所述主控制单元还被构造成：
检测所述第三下压量和所述第四下压量的总和不在预定范围内；以及
基于所述第一下压量或所述第二下压量制动所述车辆。
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