CN116691638A - 一种适用于自动驾驶车辆的制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于车辆制动技术领域的一种适用于自动驾驶车辆的制动系统，包括EBS+ESC控制器、ABS控制器和EPB模块，所述整车控制器安装有三通电磁阀和AEB继动阀，两个所述双通单向阀分别安装有行车制动气室和复合制动气室，本发明通过整车控制器通过报文向EPB系统发送驻车请求。此时EPB模块内部排气电磁阀打开，EPB模块出气口和排气口导通。后桥复合制动气室驻车腔内压缩空气从EPB模块排气口排出。驻车腔弹簧推动气室推杆，驱动制动调整臂产生驻车制动力，制动系统具有线控制动系统失效时的冗余行车制动和冗余驻车制动方案，冗余行车制动具备防抱死功能，冗余行车制动系统和冗余驻车制动系统配合整车控制器具备故障自检能力，可用于自动驾驶卡车。

Description

一种适用于自动驾驶车辆的制动系统

技术领域

本发明属于车辆制动技术领域，尤其涉及一种适用于自动驾驶车辆的制动系统。

背景技术

自动紧急刹车系统是一种汽车主动安全技术，主要由3大模块构成，包括控制模块(ECU)，测距模块，和制动模块。其中测距模块的核心包括微波雷达、人脸识别技术和视频系统等，它可以提供前方道路安全、准确、实时的图像和路况信息。

经检索，为此申请号：CN202010341642.3，公开了一种智能油门防误踩自动制动系统,自动制动系统由检测端、处理端、响应端和黑匣子组成：检测端：用于检测刹车踏板的压力；处理端：用于分析检测端刹车踏板的压力，并判别汽车行驶情况；响应段：用于对处理端的汽车不同的行驶情况作出具体的措施；黑匣子：用于对汽车运行中，对刹车踏板各个数据进行记录，存放回放；自动制动系统与中央处理器电连接，本制动系统制作成本较低，结构简单，且系统响应速度较快，准确性和可靠性较高，智能化程度高，这对保障人们的生命财产安全有着非常重大的意义。

上述技术方案存在的问题是：目前商用车市场存在的司机缺口、人力成本、安全性等问题亟待解决。以及由于商用车通常具有较为特定的应用场景和相对确定的路线，商用车自动驾驶有望率先落地。自动驾驶能够落地应用的关键技术之一是线控底盘技术。但目前中重型商用车主要采用电控制动系统(EBS)、电子驻车(EPB)实现线控制动。一旦系统存在控制器、传感器等电器件故障，在无人干预的情况下，整车将失去制动能力。为解决以上问题，降低自动驾驶行车风险，线控制动系统在应用于自动驾驶车辆时，必须具备冗余制动方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种可以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种适用于自动驾驶车辆的制动系统。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：一种适用于自动驾驶车辆的制动系统，包括EBS+ESC控制器、ABS控制器和EPB模块，所述EBS+ESC控制器、ABS控制器和EPB模块一侧安装有整车控制器，所述整车控制器安装有三通电磁阀和AEB继动阀，所述三通电磁阀和AEB继动阀安装有气压传感器和气压开关，所述整车控制器通过XBR报文安装于EBS+ESC控制器，所述EBS+ESC控制器安装有EBS双通道模块和EBS单通道模块，所述EBS单通道模块安装有一号ABS电磁阀，所述一号ABS电磁阀一侧安装有前桥储气筒和后桥储气筒，所述前桥储气筒和后桥储气筒分别安装有双通单向阀，两个所述双通单向阀分别安装有行车制动气室和复合制动气室。

优选的，所述EBS+ESC控制器一侧安装有横摆率传感器，所述EBS单通道模块一侧安装有一号ABS电磁阀，所述整车控制器安装有AEB继动阀，所述AEB继动阀一侧安装有驻车储气筒，所述驻车储气筒一侧安装有A一号BS电磁阀和继动阀，所述EBS单通道模块一侧安装有二号ABS电磁阀。

优选的，所述驻车储气筒一侧安装有EPB模块，所述EPB模块安装于三通电磁阀，所述所述二号ABS电磁阀安装有双通单向阀，所述双通单向阀安装有复合制动气室，所述复合制动气室安装有轮速传感器，所述轮速传感器一侧安装有备份轮速传感器，所述备份轮速传感器内安装有齿圈。

优选的，所述前桥储气筒、后桥储气筒和驻车储气筒一侧安装有空气处理单元，所述空气处理单元一侧安装有空压机。

优选的，所述EBS+ESC控制器、ABS控制器和EPB模块都安装有蓄电池。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明通过整车控制器通过报文向EPB系统发送驻车请求。此时EPB模块内部排气电磁阀打开，EPB模块出气口和排气口导通。后桥复合制动气室驻车腔内压缩空气从EPB模块排气口排出。驻车腔弹簧推动气室推杆，驱动制动调整臂产生驻车制动力，制动系统具有线控制动系统失效时的冗余行车制动和冗余驻车制动方案，冗余行车制动具备防抱死功能，冗余行车制动系统和冗余驻车制动系统配合整车控制器具备故障自检能力，可用于自动驾驶卡车。

附图说明

图1是本发明实施例提供的车辆制动系统示意图。

图中：1、蓄电池；2、EBS+ESC控制器；3、空压机；4、空气处理单元；5、前桥储气筒；6、后桥储气筒；7、驻车储气筒；8、单向阀；9、EPB模块；10、三通电磁阀；11、横摆率传感器；12、AEB继动阀；13、继动阀；14、一号ABS电磁阀；15、双通单向阀；16、复合制动气室；17、轮速传感器；18、EBS双通道模块；19、齿圈；20、EBS单通道模块；21、行车制动气室；22、ABS控制器；23、整车控制器；24、备份轮速传感器；25、二号ABS电磁阀；26、气压传感器；27、气压开关。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

实施例一：

如图1所示，本发明实施例提供的一种适用于自动驾驶车辆的制动系统，包括EBS+ESC控制器2、ABS控制器22和EPB模块9，EBS+ESC控制器2、ABS控制器22和EPB模块9一侧安装有整车控制器23，整车控制器23安装有三通电磁阀10和AEB继动阀12，三通电磁阀10和AEB继动阀12安装有气压传感器26和气压开关27，整车控制器23通过XBR报文安装于EBS+ESC控制器2，EBS+ESC控制器2安装有EBS双通道模块18和EBS单通道模块20，EBS单通道模块20安装有一号ABS电磁阀14，一号ABS电磁阀14一侧安装有前桥储气筒5和后桥储气筒6，前桥储气筒5和后桥储气筒6分别安装有双通单向阀15，两个双通单向阀15分别安装有行车制动气室21和复合制动气室16；

整车上电后，EBS+ESC系统2、ABS控制器22、EPB模块各9系统上电自检，如以上系统存在故障，EBS+ESC控制器2、ABS控制器22、EPB模块9通过CAN总线以报文形式上报整车控制器23各自系统故障。以上系统自检无故障后，整车控制器23在整车静止状态下调用冗余行车制动和冗余驻车制动，通过整车控制器向AEB继动阀12和两位三通电磁阀10下发指令，并由气压传感器26和气压开关27反馈指令完成情况来的检查AEB继动阀12和两位三通电磁阀10是否存在电器故障。

实施例二：

EBS+ESC控制器2一侧安装有横摆率传感器11，EBS单通道模块20一侧安装有一号ABS电磁阀14，整车控制器23安装有AEB继动阀12，AEB继动阀12一侧安装有驻车储气筒7，驻车储气筒7一侧安装有A一号BS电磁阀14和继动阀13，EBS单通道模块20一侧安装有二号ABS电磁阀25；

自动驾驶系统向整车控制器23发送制动指令，整车控制器23通过XBR报文向EBS+ESC控制器2发送减速度请求，EBS+ESC控制器2控制EBS双通道模块18、EBS单通道模块20进、出气口导通，此时前桥储气筒5中压缩空气经过EBS单通道模块20进气口、输出口、ABS电磁阀14到达行车制动气室21，与此同时，后桥储气筒6中压缩空气经过EBS双通道模块18进气口、输出口、双通单向阀15进气11口、输出口2口达到复合制动气室16，行车制动气室21和复合制动气室16推动制动调整臂驱动制动器产生整车制动力，使整车获得需求减速度。

实施例三：

驻车储气筒7一侧安装有EPB模块9，EPB模块9安装于三通电磁阀10，二号ABS电磁阀25安装有双通单向阀15，双通单向阀15安装有复合制动气室16，复合制动气室16安装有轮速传感器17，轮速传感器17一侧安装有备份轮速传感器24，备份轮速传感器24内安装有齿圈9，前桥储气筒5、后桥储气筒6和驻车储气筒7一侧安装有空气处理单元4，空气处理单元4一侧安装有空压机3，EBS+ESC控制器2、ABS控制器22和EPB模块9都安装有蓄电池1，当EBS+ESC系统中EBS+ESC控制器2、轮速传感器17、EBS双通道模块18、EBS单通道模块20中任意零部件存在电器故障时，EBS系统失去电控能力或者防抱死功能。此故障对于自动驾驶车辆来说，是一种非常危险的状态。此时EBS+ESC控制器2通过报文向整车控制器23反馈黄灯故障。当无人驾驶系统请求制动时，整车控制器23首先通过硬线给EBS+ESC控制器2下电，EBS+ESC系统退出工作。此时，由于EBS系统下电，EBS单通道模块20和EBS双通道模块18失去电控能力，仅作为机械阀使用，可视为继动阀13，EBS单通道模块20气路下游的两个一号ABS电磁阀14保持进、出气口常通状态。然后整车控制器23使能AEB继动阀12，此时AEB继动阀12内部一号ABS电磁阀14打开，进气口和出气口导通。驻车储气筒7中压缩空气经过一号ABS电磁阀14进气口、输出口分别达到冗余ABS电磁阀前制动回路和继动阀13后制动回路。对于前制动回路，压缩空气经过冗余ABS电磁阀25进、出气口后，达到EBS单通道模块20，压缩空气控制EBS单通道模块进、出气口导通。此时，前桥储气筒5中压缩空气通过EBS单通道模块进、出气口，ABS电磁阀14进、出气口到达左、右行车制动气室21。对于后制动回路，到达继动阀13后制动回路4口的压缩空气控制继动阀打开，继动阀进、出气口导通。此时后桥储气筒6中压缩空气经过继动阀进、出气口，冗余ABS电磁阀25进、出气口，双通单向阀达到复合制动气室16行车制动腔。前后回路制动气室分别推动各自调整臂产生制动力。当制动器制动力大于路面附着力时，备份轮速传感器24检测到车轮抱死，冗余ABS电磁阀25调节各自回路气压实现防抱死功能。

本发明的工作原理：

在使用时，首先整车上电后，EBS+ESC系统2、ABS控制器22、EPB模块各9系统上电自检，如以上系统存在故障，EBS+ESC控制器2、ABS控制器22、EPB模块9通过CAN总线以报文形式上报整车控制器23各自系统故障。以上系统自检无故障后，整车控制器23在整车静止状态下调用冗余行车制动和冗余驻车制动，通过整车控制器向AEB继动阀12和两位三通电磁阀10下发指令，并由气压传感器26和气压开关27反馈指令完成情况来的检查AEB继动阀12和两位三通电磁阀10是否存在电器故障，当无人驾驶系统需要驻车时，整车控制器23通过报文向EPB系统发送驻车请求。此时EPB模块9内部排气电磁阀打开，EPB模块9出气口和排气口导通。后桥复合制动气室16驻车腔内压缩空气从EPB模块排气口排出。驻车腔弹簧推动气室推杆，驱动制动调整臂产生驻车制动力。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内。

Claims (5)

1.一种适用于自动驾驶车辆的制动系统，包括EBS+ESC控制器(2)、ABS控制器(22)和EPB模块(9)，其特征在于：所述EBS+ESC控制器(2)、ABS控制器(22)和EPB模块(9)一侧安装有整车控制器(23)，所述整车控制器(23)安装有三通电磁阀(10)和AEB继动阀(12)，所述三通电磁阀(10)和AEB继动阀(12)安装有气压传感器(26)和气压开关(27)，所述整车控制器(23)通过XBR报文安装于EBS+ESC控制器(2)，所述EBS+ESC控制器(2)安装有EBS双通道模块(18)和EBS单通道模块(20)，所述EBS单通道模块(20)安装有一号ABS电磁阀(14)，所述一号ABS电磁阀(14)一侧安装有前桥储气筒(5)和后桥储气筒(6)，所述前桥储气筒(5)和后桥储气筒(6)分别安装有双通单向阀(15)，两个所述双通单向阀(15)分别安装有行车制动气室(21)和复合制动气室(16)。

2.如权利要求1所述的一种适用于自动驾驶车辆的制动系统，其特征在于：所述EBS+ESC控制器(2)一侧安装有横摆率传感器(11)，所述EBS单通道模块(20)一侧安装有一号ABS电磁阀(14)，所述整车控制器(23)安装有AEB继动阀(12)，所述AEB继动阀(12)一侧安装有驻车储气筒(7)，所述驻车储气筒(7)一侧安装有A一号BS电磁阀(14)和继动阀(13)，所述EBS单通道模块(20)一侧安装有二号ABS电磁阀(25)。

3.如权利要求2所述的一种适用于自动驾驶车辆的制动系统，其特征在于：所述驻车储气筒(7)一侧安装有EPB模块(9)，所述EPB模块(9)安装于三通电磁阀(10)，所述所述二号ABS电磁阀(25)安装有双通单向阀(15)，所述双通单向阀(15)安装有复合制动气室(16)，所述复合制动气室(16)安装有轮速传感器(17)，所述轮速传感器(17)一侧安装有备份轮速传感器(24)，所述备份轮速传感器(24)内安装有齿圈(9)。

4.如权利要求3所述的一种适用于自动驾驶车辆的制动系统，其特征在于：所述前桥储气筒(5)、后桥储气筒(6)和驻车储气筒(7)一侧安装有空气处理单元(4)，所述空气处理单元(4)一侧安装有空压机(3)。

5.如权利要求1所述的一种适用于自动驾驶车辆的制动系统，其特征在于：所述EBS+ESC控制器(2)、ABS控制器(22)和EPB模块(9)都安装有蓄电池(1)。