CN218703196U - 冗余电控制动系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种冗余电控制动系统及车辆,冗余电控制动系统包括电控机械制动双回路和冗余电控制动回路;冗余电控制动回路,被配置为在电控机械制动双回路失效时,进行制动控制。本实用新型通过上述冗余电控制动系统,能够解决在驾驶员不参与车辆控制的过程中,缺乏冗余制动控制的问题,符合车辆功能安全标准。
Description
技术领域
本实用新型属于车辆制动技术领域,尤其涉及一种冗余电控制动系统及车辆。
背景技术
在智能驾驶的未来规划中,驾驶员将越来越少的参与到车辆控制中。因此,制动系统作为车辆控制中的关键之一,需要更多地考虑其可靠性和冗余性。
在现有的双回路制动系统中,优先使用电控回路控制车辆的制动,当电控功能失效后,驾驶员仍然可以采取常规机械制动,实现对车辆的控制。然而,随着智能驾驶技术的发展,对于电控技术的要求逐渐提升,ISO26262对车辆的功能安全提出了定义:没有由电子、电气系统故障行为导致的危险所引起的不合理风险。也就是说,在驾驶员不参与车辆控制的过程中,即便是电控制动失效,仍然有冗余设计,实现对车辆电控制动的目标。现有的双回路制动系统显然不符合上述要求。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型实施例提供了一种冗余电控制动系统及车辆,以解决现有技术在驾驶员不参与车辆控制的过程中,缺乏冗余制动控制,不符合车辆功能安全标准的问题。
本实用新型实施例第一方面提供了一种冗余电控制动系统,包括电控机械制动双回路和冗余电控制动回路;
冗余电控制动回路,被配置为在电控机械制动双回路失效时,进行制动控制。
在一些可能的实现方式中,电控机械制动双回路包括主控制器、第一前桥电控制动模块、第一后桥电控制动模块、制动信号传输器、前桥制动气室、后桥制动气室、前桥储气筒和后桥储气筒;
制动信号传输器与主控制器电连接,制动信号传输器还分别与第一前桥电控制动模块、前桥储气筒、第一后桥电控制动模块和后桥储气筒气路连接,第一前桥电控制动模块分别与前桥制动气室和前桥储气筒气路连接,第一后桥电控制动模块分别与后桥制动气室和后桥储气筒气路连接,主控制器还分别与第一前桥电控制动模块和第一后桥电控制动模块通信连接。
在一些可能的实现方式中,电控机械制动双回路还包括为主控制器供电的第一电源。
在一些可能的实现方式中,电控机械制动双回路还包括用于检测前桥各个车轮转速的前桥轮速传感器和用于检测后桥各个车轮转速的后桥轮速传感器;
每个前桥轮速传感器均与第一前桥电控制动模块电连接,每个后桥轮速传感器均与第一后桥电控制动模块电连接。
在一些可能的实现方式中,冗余电控制动回路包括第二前桥电控制动模块和第二后桥电控制动模块;
第二后桥电控制动模块分别与后桥制动气室和后桥储气筒气路连接,第二前桥电控制动模块分别与前桥制动气室和前桥储气筒气路连接,每个前桥轮速传感器均与第二前桥电控制动模块电连接,每个后桥轮速传感器均与第二后桥电控制动模块电连接,第二后桥电控制动模块还与第二前桥电控制动模块连接。
在一些可能的实现方式中,冗余电控制动系统还包括前桥梭阀和后桥梭阀;
第二前桥电控制动模块和第一前桥电控制动模块均通过前桥梭阀与前桥制动气室气路连接,第二后桥电控制动模块和第一后桥电控制动模块均通过后桥梭阀与后桥制动气室气路连接。
在一些可能的实现方式中,第二前桥电控制动模块包括第一ECU、第一电磁阀、第二电磁阀、第一继动阀、第一压力传感器、第一进气口、第一排气口、第一出气口和第二出气口;
第一电磁阀和第二电磁阀均受控于第一ECU;第一压力传感器用于检测第一出气口和第二出气口的压力信息,并将检测到的压力信息反馈给第一ECU;第一ECU还与前桥轮速传感器电连接;
第一进气口分别与前桥储气筒、第一电磁阀的第一端和第一继动阀的第一端连接,第一电磁阀的第二端分别与第二电磁阀的第一端和第一继动阀的控制端连接,第一继动阀的第二端与第一出气口和第二出气口均连接,第一继动阀的第三端和第二电磁阀的第二端均与第一排气口连接,第一出气口和第二出气口分别与对应的前桥制动气室连接。
在一些可能的实现方式中,第二后桥电控制动模块包括第二ECU、第三电磁阀、第四电磁阀、第二继动阀、第二压力传感器、第二进气口、第二排气口、第三出气口和第四出气口;
第三电磁阀和第四电磁阀均受控于第二ECU,第二压力传感器用于检测第三出气口和第四出气口的压力信息,并将检测到的压力信息反馈给第二ECU;第二ECU与后桥轮速传感器电连接;第二ECU还与第一ECU电连接和通信连接;
第二进气口分别与后桥储气筒、第三电磁阀的第一端和第二继动阀的第一端连接,第三电磁阀的第二端分别与第四电磁阀的第一端和第二继动阀的控制端连接,第二继动阀的第二端与第三出气口和第四出气口均连接,第二继动阀的第三端和第四电磁阀的第二端均与第二排气口连接,第三出气口和第四出气口分别与对应的后桥制动气室连接。
在一些可能的实现方式中,冗余电控制动回路还包括为第二后桥电控制动模块供电的第二电源。
本实用新型实施例第二方面提供了一种车辆,包括本实用新型实施例第一方面提供的任意一种冗余电控制动系统。
本实用新型实施例提供了一种冗余电控制动系统及车辆,该冗余电控制动系统包括电控机械制动双回路和冗余电控制动回路;冗余电控制动回路,被配置为在电控机械制动双回路失效时,进行制动控制,能够解决在驾驶员不参与车辆控制的过程中,缺乏冗余制动控制的问题,符合车辆功能安全标准。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例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,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型一实施例提供的冗余电控制动系统的结构示意图;
图2是本实用新型一实施例提供的第二前桥电控制动模块的结构示意图;
图3是本实用新型一实施例提供的冗余电控制动系统中各个器件的交互示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本实用新型实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。
为了说明本实用新型的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
本实用新型实施例提供了一种冗余电控制动系统,包括电控机械制动双回路和冗余电控制动回路;
冗余电控制动回路,被配置为在电控机械制动双回路失效时,进行制动控制。
在本实施例中,电控机械制动双回路可以包括电控制动回路和机械制动回路,优先使用电控制动回路对车辆进行制动,当电控制动回路失效时,驾驶员可以通过机械制动回路进行制动。
冗余电控制动回路可以在电控机械制动双回路失效时,对车辆进行制动控制。在一些可能的实现方式中,冗余电控制动回路可以在上述电控制动回路和机械制动回路均失效时,或者,在上述电控制动回路失效时,对车辆进行制动。
本实施例提供的冗余电控制动系统包括电控机械制动双回路和冗余电控制动回路;冗余电控制动回路被配置为在电控机械制动双回路失效时,进行制动控制,能够解决在驾驶员不参与车辆控制的过程中,缺乏冗余制动控制的问题,符合车辆功能安全标准。
在一些实施例中,参见图1,电控机械制动双回路包括主控制器2、第一前桥电控制动模块9、第一后桥电控制动模块10、制动信号传输器8、前桥制动气室4、后桥制动气室5、前桥储气筒6和后桥储气筒7;
制动信号传输器8与主控制器2电连接,制动信号传输器8还分别与第一前桥电控制动模块9、前桥储气筒6、第一后桥电控制动模块10和后桥储气筒7气路连接,第一前桥电控制动模块9分别与前桥制动气室4和前桥储气筒6气路连接,第一后桥电控制动模块10分别与后桥制动气室5和后桥储气筒7气路连接,主控制器2还分别与第一前桥电控制动模块9和第一后桥电控制动模块10通信连接。
其中,制动信号传输器8可以检测制动踏板的位移信息,并将制动踏板的位移信息以电信号的形式发送至主控制器2。制动信号传输器8还可以在电控机械制动双回路中的电控制动回路失效,比如,主控制器2失效时,根据其内部的两路气动制动回路,基于驾驶员的操作实现机械行车制动。
主控制器2被配置为接收制动信号传输器8发送的制动踏板的位移信息,并基于制动踏板的位移信息计算第一前桥期望压力(即前桥所需制动压力)和第一后桥期望压力(即后桥所需制动压力),并将第一前桥期望压力发送至第一前桥电控制动模块9,将第一后桥期望压力发送至第一后桥电控制动模块10。其中,基于制动踏板的位移信息计算前桥所需制动压力和后桥所需制动压力为已知领域的成熟技术,在此不再赘述。主控制器2可以通过CAN(Controller Area Network,控制器局域网)通信,将第一前桥期望压力发送至第一前桥电控制动模块9,将第一后桥期望压力发送至第一后桥电控制动模块10。主控制器2可以是一个ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)。
第一前桥电控制动模块9被配置为根据接收到的第一前桥期望压力,控制其内部电磁阀的开关时间,从而使其出气口的压力为第一前桥期望压力。第一后桥电控制动模块10被配置为根据接收到的第一后桥期望压力,控制其内部电磁阀的开关时间,从而使其出气口的压力为第一后桥期望压力。
第一前桥电控制动模块9可以通过控制其内部电磁阀的开关时间,使前桥储气筒6的制动气进入前桥制动气室4,实现前桥制动。第一后桥电控制动模块10可以通过控制其内部电磁阀的开关时间,使后桥储气筒7的制动气进入后桥制动气室5,实现后桥制动。
第一前桥电控制动模块9可以通过其内部的压力传感器检测其出气口的压力信息,并将检测到的压力信息反馈至主控制器2。第一后桥电控制动模块10可以通过其内部的压力传感器检测其出气口的压力信息,并将检测到的压力信息反馈至主控制器2。
第一前桥电控制动模块9和第一后桥电控制动模块10的内部结构均包括自身的ECU、电磁阀和压力传感器等结构,其内部结构可以与下文提到的第二前桥电控制动模块12和第二后桥电控制动模块14的内部结构相同,也可以是现有技术中常见的可实现前述功能的元件的组合,在此不做具体限制。
参见图1,前桥制动气室4的数量为两个,其中一个位于前桥左侧车轮处,另一个位于前桥右侧车轮处。后桥制动气室5的数量为两个,其中一个位于后桥左侧车轮处,另一个位于后桥右侧车轮处。制动气室可以在制动气进入其腔体内时,通过膜片和推杆推动刹车片,对车轮进行制动。其中,前桥制动气室4可以为单腔制动气室,后桥制动气室5可以是双腔制动气室。
前桥储气筒6和后桥储气筒7可以为整车提供压缩空气。
需要说明的是,图1中采用不同的连线表示不同的连接关系,其中,实线表示气路连接,半划线表示通信连接,短线-点组成的线表示电连接
在一些可能的实现方式中,制动信号传输器8可以包括制动踏板、位移传感器、第一气路控制开关和第二气路控制开关;
位移传感器被配置为检测制动踏板的位移信息,并将制动踏板的位移信息发送至主控制器2;第一气路控制开关的两端分别与第一前桥电控制动模块9和前桥储气筒6连接;第二气路控制开关的两端分别与第一后桥电控制动模块10和后桥储气筒7连接。
第一气路控制开关和第二气路控制开关可以形成上述两路气动制动回路,以便在电控机械制动双回路中的电控制动回路失效,比如,主控制器2失效时,基于驾驶员的操作实现行车制动。
在一个具体的应用场景中,驾驶员踩下制动信号传输器8的制动踏板,其内置的位移传感器检测出制动踏板的位移信息,并将制动踏板的位移信息通过电信号的形式传送给主控制器2,主控制器2计算出前后桥所需要的制动压力,通过CAN通讯,传递给第一前桥电控制动模块9和第一后桥电控制动模块10,第一前桥电控制动模块9和第一后桥电控制动模块10控制其内置的电磁阀开关时间,完成输出压力的调节,进而实现对制动气室压力的调节,同时,第一前桥电控制动模块9和第一后桥电控制动模块10内置的压力传感器将输出的实际压力信息反馈给主控制器2,实现制动压力的闭环控制。
本实施例提供的电控机械制动双回路可以实现电控回路制动和机械回路制动,能够实现电控和机械的冗余制动。
在一些实施例中,参见图1,电控机械制动双回路还包括为主控制器2供电的第一电源1。
在一些实施例中,参见图1,电控机械制动双回路还包括用于检测前桥各个车轮转速的前桥轮速传感器3和用于检测后桥各个车轮转速的后桥轮速传感器18;
每个前桥轮速传感器3均与第一前桥电控制动模块9电连接,每个后桥轮速传感器18均与第一后桥电控制动模块10电连接。
示例性地,参见图1,前桥轮速传感器3的数量可以为两个,其中一个位于前桥左侧车轮处,用于检测前桥左侧车轮的轮速,并将检测到的轮速发送至第一前桥电控制动模块9,另一个位于前桥右侧车轮处,用于检测前桥右侧车轮的轮速,并将检测到的轮速发送至第一前桥电控制动模块9。后桥轮速传感器18的数量可以为两个,其中一个位于后桥左侧车轮处,用于检测后桥左侧车轮的轮速,并将检测到的轮速发送至第一后桥电控制动模块10,另一个位于后桥右侧车轮处,用于检测后桥右侧车轮的轮速,并将检测到的轮速发送至第一后桥电控制动模块10。
第一前桥电控制动模块9和第一后桥电控制动模块10可以将接收到的车轮轮速发送至主控制器2。主控制器2可以基于制动踏板的位移信息和车轮轮速计算第一前桥期望压力和第一后桥期望压力。其中,基于制动踏板的位移信息和车轮轮速计算第一前桥期望压力和第一后桥期望压力为已知领域的成熟技术,在此不再赘述。
各个轮速传感器可以安装在前轴或后轴接近车轮处,当车辆行驶时,轮速传感器与安装在轮毂上的齿圈相对运动,测出车轮转速。
在一些实施例中,参见图1,冗余电控制动回路包括第二前桥电控制动模块12和第二后桥电控制动模块14;
第二后桥电控制动模块14分别与后桥制动气室5和后桥储气筒7气路连接,第二前桥电控制动模块12分别与前桥制动气室4和前桥储气筒6气路连接,每个前桥轮速传感器3均与第二前桥电控制动模块12电连接,每个后桥轮速传感器18均与第二后桥电控制动模块14电连接,第二后桥电控制动模块14还与第二前桥电控制动模块12连接。
冗余电控制动回路是在电控机械制动双回路失效时,仍能实现车辆制动,保证车辆安全的电控制动回路。因此,冗余电控制动回路需考虑到没有驾驶员或驾驶员不实施制动时,车辆能够实现电控制动。其中,电控机械制动双回路失效的可能原因为主控制器2故障、第一电源1故障、制动信号传输器8故障、第一前桥电控制动模块9故障以及第一后桥电控制动模块10故障中的至少一种。
第二前桥电控制动模块12被配置为检测自身出气口的压力信息,并将自身出气口的压力信息以及接收到的前桥各个车轮的轮速发送至第二后桥电控制动模块14。
第二后桥电控制动模块14被配置为检测自身出气口的压力信息,并在确定车辆需要制动时,综合第二前桥电控制动模块12发送的压力信息、自身出气口的压力信息以及各个车轮的轮速计算第二前桥期望压力和第二后桥期望压力,并将第二前桥期望压力发送至第二前桥电控制动模块12。其中,第二后桥电控制动模块14可以以CAN信号形式将第二前桥期望压力发送至第二前桥电控制动模块12。
确定车辆是否需要制动的判断过程可以在第二后桥电控制动模块14实现,也可以是通过车辆内的其它控制器实现,然后将判断结果发送至第二后桥电控制动模块14。其中,确定车辆是否需要制动的判断过程为已知领域的成熟技术,比如,可以获取车辆中的至少一个其它传感器检测到的车辆信息,并根据获取到的车辆信息确定车辆是否需要制动,该其它传感器可以为车身姿态传感器、摄像头、雷达等等,在此不再赘述。
第二前桥电控制动模块12还被配置为基于接收到的第二前桥期望压力控制自身内部的电磁阀的开关时长,来调节输出压力。
第二后桥电控制动模块14还被配置为基于第二后桥期望压力控制自身内部的电磁阀的开关时长,来调节输出压力。
在一些实施例中,参见图1,冗余电控制动系统还包括前桥梭阀16和后桥梭阀17;
第二前桥电控制动模块12和第一前桥电控制动模块9均通过前桥梭阀16与前桥制动气室4气路连接,第二后桥电控制动模块14和第一后桥电控制动模块10均通过后桥梭阀17与后桥制动气室5气路连接。
参见图1,前桥梭阀16的数量可以为两个,后桥梭阀17的数量可以为两个。
其中一个前桥梭阀16的两个进气口分别与第一前桥电控制动模块9的其中一个出气口和第二前桥电控制动模块12的其中一个出气口一一对应连接,该前桥梭阀16的出气口与其中一个前桥制动气室4连接;另一个前桥梭阀16的两个进气口分别与第一前桥电控制动模块9的另一个出气口和第二前桥电控制动模块12的另一个出气口一一对应连接,该前桥梭阀16的出气口与另一个前桥制动气室4连接。
其中一个后桥梭阀17的两个进气口分别与第一后桥电控制动模块10的其中一个出气口和第二后桥电控制动模块14的其中一个出气口一一对应连接,该后桥梭阀17的出气口与其中一个后桥制动气室5连接;另一个后桥梭阀17的两个进气口分别与第一后桥电控制动模块10的另一个出气口和第二后桥电控制动模块14的另一个出气口一一对应连接,该后桥梭阀17的出气口与另一个后桥制动气室5连接。
参见图1,以前桥为例,当电控机械制动双回路工作时,来自第一前桥电控制动模块9的气体推动前桥梭阀16内的柱塞向左移动,气体增压通路为:第一前桥电控制动模块9-前桥梭阀16-前桥制动气室4,排气通路为:前桥制动气室4-前桥梭阀16-第一前桥电控制动模块9。当冗余电控制动回路工作时,来自第二前桥电控制动模块12的气体推动后桥梭阀17内的柱塞向右移动,气体增压通路为:第二前桥电控制动模块12-前桥梭阀16-前桥制动气室4,排气通路为:前桥制动气室4-前桥梭阀16-第二前桥电控制动模块12。
在一些实施例中,参见图2,第二前桥电控制动模块12包括第一ECU13、第一电磁阀20、第二电磁阀30、第一继动阀40、第一压力传感器50、第一进气口A、第一排气口C、第一出气口B1和第二出气口B2;
第一电磁阀20和第二电磁阀30均受控于第一ECU13;第一压力传感器50用于检测第一出气口B1和第二出气口B2的压力信息,并将检测到的压力信息反馈给第一ECU13;第一ECU13还与前桥轮速传感器3电连接;
第一进气口A分别与前桥储气筒6、第一电磁阀20的第一端21和第一继动阀40的第一端43连接,第一电磁阀20的第二端22分别与第二电磁阀30的第一端31和第一继动阀40的控制端44连接,第一继动阀40的第二端42与第一出气口B1和第二出气口B2均连接,第一继动阀40的第三端41和第二电磁阀30的第二端32均与第一排气口C连接,第一出气口B1和第二出气口B2分别与对应的前桥制动气室4连接。
其中,第一电磁阀20为进气电磁阀,第二电磁阀30为排气电磁阀,两者可均由第一ECU13控制开关状态。第一排气口C接通大气。第一出气口B1和第二出气口B2分别与两个前桥制动气室4一一对应连接。第一压力传感器50可由第一ECU13供电。
在一些可能的实现方式中,第一出气口B1通过其中一个前桥梭阀16与其中一个前桥制动气室4连接,第二出气口B2通过另一个前桥梭阀16与另一个前桥制动气室4连接。
当需要增压制动时,第一电磁阀20上电闭合,第一电磁阀20的第一端21和第一电磁阀20的第二端22之间接通,第二电磁阀30下电断开,第二电磁阀30的第一端31和第二电磁阀30的第二端32之间断开,压缩气体经过第一进气口A-第一电磁阀20的第一端21-第一电磁阀20的第二端22到达第一继动阀40的控制端44,推动第一继动阀40内活塞下移,接通第一进气口A-第一继动阀40的第一端43-第一继动阀40的第二端42-第一出气口B1/第二出气口B2,使得气体到达前桥制动气室4,使之增压。
当需要排气减压时,第一电磁阀20下电断开,第一电磁阀20的第一端21和第一电磁阀20的第二端22之间断开,第二电磁阀30上电闭合,第二电磁阀30的第一端31和第二电磁阀30的第二端32之间接通,第一继动阀40上腔内的气体沿第一继动阀40的控制端44-第二电磁阀30的第一端31-第二电磁阀30的第二端32-第一排气口C,排向大气。与此同时,第一继动阀40内的活塞上移归位,前桥制动气室4内的气体通过第一出气口B1/第二出气口B2-第一继动阀40的第二端42-第一继动阀40的第三端41-第一排气口C,排向大气,使车辆解除制动。
第一ECU13被配置为接收第一压力传感器发送的压力信息和前桥轮速传感器3发送的轮速信息,并将第一压力传感器发送的压力信息和前桥轮速传感器3发送的轮速信息发送至第二后桥电控制动模块14,具体发送至第二后桥电控制动模块14包括的第二ECU15。
第一ECU13还被配置为基于第二后桥电控制动模块14(具体是第二ECU15)发送的第二前桥期望压力,控制第一电磁阀和第二电磁阀的开关时长,来调节第一出气口和第二出气口的输出压力。
在一些实施例中,第二后桥电控制动模块14包括第二ECU15、第三电磁阀、第四电磁阀、第二继动阀、第二压力传感器、第二进气口、第二排气口、第三出气口和第四出气口;
第三电磁阀和第四电磁阀均受控于第二ECU15,第二压力传感器用于检测第三出气口和第四出气口的压力信息,并将检测到的压力信息反馈给第二ECU15;第二ECU15与后桥轮速传感器18电连接;第二ECU15还与第一ECU13电连接和通信连接;
第二进气口分别与后桥储气筒7、第三电磁阀的第一端和第二继动阀的第一端连接,第三电磁阀的第二端分别与第四电磁阀的第一端和第二继动阀的控制端连接,第二继动阀的第二端与第三出气口和第四出气口均连接,第二继动阀的第三端和第四电磁阀的第二端均与第二排气口连接,第三出气口和第四出气口分别与对应的后桥制动气室5连接。
第二后桥电控制动模块14与第二前桥电控制动模块12的内部结构的连接关系相同,只是第二ECU15与第一ECU13实现的功能不同。
第二ECU15被配置为接收第二压力传感器发送的压力信息、第一ECU13发送的压力信息和轮速信息、以及后桥轮速传感器18发送的轮速信息,并在确定车辆需要制动时,综合接收到的压力信息和轮速信息计算第二前桥期望压力和第二后桥期望压力,并将第二前桥期望压力发送至第一ECU13。其中,第二ECU15可以以CAN信号形式将第二前桥期望压力发送至第一ECU13。
确定车辆是否需要制动的判断过程可以在第二ECU15实现,也可以是通过车辆内的其它控制器实现,然后将判断结果发送至第二ECU15。
第二ECU15还被配置为基于第二后桥期望压力,控制第三电磁阀和第四电磁阀的开关时长,来调节第三出气口和第四出气口的输出压力。
在一些实施例中,参见图1,冗余电控制动回路还包括为第二后桥电控制动模块14供电的第二电源11。
第二电源11可以为第二后桥电控制动模块14包括的第二ECU15供电,第二ECU15可以为第一ECU13供电。
在一些应用场景中,参见图3,当电控机械制动双回路中的电控制动回路工作时,主控制器2接收到制动信号传输器8的踏板位移电信号和车身姿态传感器发送的车身姿态电信号,综合第一前桥电控制动模块9和第一后桥电控制动模块10中的ECU发送的当前轮速信息和当前制动压力信息,经过其内部控制策略的判断和运算,计算出第一前桥期望压力和第一后桥期望压力,并分别分配给第一前桥电控制动模块9和第一后桥电控制动模块10中的ECU。
第一前桥电控制动模块9的ECU接收到第一前桥期望压力后,根据其内部逻辑判断及运算,发出电磁阀(进气电磁阀和排气电磁阀)的控制信号,通过控制第一前桥电控制动模块9中的电磁阀,完成第一前桥电控制动模块9的增压减压,进而完成前桥制动气室4对车辆制动力的调节。
第一后桥电控制动模块10中的ECU接收到第一后桥期望压力后,根据其内部逻辑判断及运算,发出电磁阀(进气电磁阀和排气电磁阀)的控制信号,通过控制第一后桥电控制动模块10中的电磁阀,完成第一后桥电控制动模块10的增压减压,进而完成后桥制动气室5对车辆制动力的调节。
同时,由第一前桥电控制动模块9的ECU和第一后桥电控制动模块10中的ECU供电的各自内置压力传感器可以实时采集制动压力产生的电位差,并以反馈给第一前桥电控制动模块9的ECU和第一后桥电控制动模块10中的ECU,第一前桥电控制动模块9的ECU和第一后桥电控制动模块10中的ECU通过电位差计算出实际压力值,并发送给主控制器2。
前桥轮速传感器3和后桥轮速传感器18可以采用电磁式轮速传感器,与随车轴转动的齿圈相对运动使磁场发生变化,产生电位差,反馈给第一前桥电控制动模块9的ECU和第一后桥电控制动模块10中的ECU,第一前桥电控制动模块9的ECU和第一后桥电控制动模块10中的ECU计算出其对应的实际轮速,并发送给主控制器2。
当电控机械制动双回路中的电控制动回路失效后,冗余电控制动回路启动。参见图3,第二后桥电控制动模块14中的第二ECU15接收到车身姿态电信号后,综合收到的当前轮速信息和当前制动压力信息,经过其内部控制策略的判断和运算,计算出第二前桥期望压力和第二后桥期望压力,并将第二前桥期望压力分配给第二前桥电控制动模块12中的第一ECU13。之后的制动控制与电控机械制动双回路中的电控制动回路类似,不再赘述。
需要说明的是,为了简化图3,第一前桥电控制动模块9、第一后桥电控制动模块10、第二前桥电控制动模块12和第二后桥电控制动模块14各自包括的压力传感器和电磁阀均使用压力传感器和电磁阀来表示,但在实际应用中,第一前桥电控制动模块9、第一后桥电控制动模块10、第二前桥电控制动模块12和第二后桥电控制动模块14各自包括的压力传感器和电磁阀均为不同的压力传感器和电磁阀。另外,图3中,主控制器2接收到的轮速反馈和压力反馈以及发出的期望压力可以经由一条CAN线传输,为方便查看,图中以三条信号线表示,第一前桥电控制动模块9的ECU、第二前桥电控制动模块12的ECU、第一ECU13和第二ECU15类似。第一前桥电控制动模块9的ECU、第二前桥电控制动模块12的ECU、第一ECU13和第二ECU15与电磁阀、压力传感器、轮速传感器之间的信息传递形式可以为电压模拟量。
本实施例提供的任意一种冗余电控制动系统可以应用于商用车,也可以应用于其它任何可适用的车辆,在此不做具体限制。
对应于上述冗余电控制动系统,本实用新型实施例还提供了一种车辆,包括如上任意一种冗余电控制动系统,并且具有如上任意一种冗余电控制动系统的有益效果。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,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实用新型各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种冗余电控制动系统,其特征在于,包括电控机械制动双回路和冗余电控制动回路;
所述冗余电控制动回路,被配置为在所述电控机械制动双回路失效时,进行制动控制;
所述电控机械制动双回路包括主控制器、第一前桥电控制动模块、第一后桥电控制动模块、制动信号传输器、前桥制动气室、后桥制动气室、前桥储气筒和后桥储气筒;
所述制动信号传输器与所述主控制器电连接,所述制动信号传输器还分别与所述第一前桥电控制动模块、所述前桥储气筒、所述第一后桥电控制动模块和所述后桥储气筒气路连接,所述第一前桥电控制动模块分别与所述前桥制动气室和所述前桥储气筒气路连接,所述第一后桥电控制动模块分别与所述后桥制动气室和所述后桥储气筒气路连接,所述主控制器还分别与所述第一前桥电控制动模块和所述第一后桥电控制动模块通信连接;
所述电控机械制动双回路还包括用于检测前桥各个车轮转速的前桥轮速传感器和用于检测后桥各个车轮转速的后桥轮速传感器;
每个所述前桥轮速传感器均与所述第一前桥电控制动模块电连接,每个所述后桥轮速传感器均与所述第一后桥电控制动模块电连接;
所述冗余电控制动回路包括第二前桥电控制动模块和第二后桥电控制动模块;
所述第二后桥电控制动模块分别与所述后桥制动气室和所述后桥储气筒气路连接,所述第二前桥电控制动模块分别与所述前桥制动气室和所述前桥储气筒气路连接,每个所述前桥轮速传感器均与所述第二前桥电控制动模块电连接,每个所述后桥轮速传感器均与所述第二后桥电控制动模块电连接,所述第二后桥电控制动模块还与所述第二前桥电控制动模块连接。
2.如权利要求1所述的冗余电控制动系统,其特征在于,所述电控机械制动双回路还包括为所述主控制器供电的第一电源。
3.如权利要求1所述的冗余电控制动系统,其特征在于,所述冗余电控制动系统还包括前桥梭阀和后桥梭阀;
所述第二前桥电控制动模块和所述第一前桥电控制动模块均通过所述前桥梭阀与所述前桥制动气室气路连接,所述第二后桥电控制动模块和所述第一后桥电控制动模块均通过所述后桥梭阀与所述后桥制动气室气路连接。
4.如权利要求1所述的冗余电控制动系统,其特征在于,所述第二前桥电控制动模块包括第一ECU、第一电磁阀、第二电磁阀、第一继动阀、第一压力传感器、第一进气口、第一排气口、第一出气口和第二出气口;
所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均受控于所述第一ECU;所述第一压力传感器用于检测所述第一出气口和所述第二出气口的压力信息,并将检测到的压力信息反馈给所述第一ECU;所述第一ECU还与所述前桥轮速传感器电连接;
所述第一进气口分别与所述前桥储气筒、所述第一电磁阀的第一端和所述第一继动阀的第一端连接,所述第一电磁阀的第二端分别与所述第二电磁阀的第一端和所述第一继动阀的控制端连接,所述第一继动阀的第二端与所述第一出气口和所述第二出气口均连接,所述第一继动阀的第三端和所述第二电磁阀的第二端均与所述第一排气口连接,所述第一出气口和所述第二出气口分别与对应的前桥制动气室连接。
5.如权利要求4所述的冗余电控制动系统,其特征在于,所述第二后桥电控制动模块包括第二ECU、第三电磁阀、第四电磁阀、第二继动阀、第二压力传感器、第二进气口、第二排气口、第三出气口和第四出气口;
所述第三电磁阀和所述第四电磁阀均受控于所述第二ECU,所述第二压力传感器用于检测所述第三出气口和所述第四出气口的压力信息,并将检测到的压力信息反馈给所述第二ECU;所述第二ECU与所述后桥轮速传感器电连接;所述第二ECU还与所述第一ECU电连接和通信连接;
所述第二进气口分别与所述后桥储气筒、所述第三电磁阀的第一端和所述第二继动阀的第一端连接,所述第三电磁阀的第二端分别与所述第四电磁阀的第一端和所述第二继动阀的控制端连接,所述第二继动阀的第二端与所述第三出气口和所述第四出气口均连接,所述第二继动阀的第三端和所述第四电磁阀的第二端均与所述第二排气口连接,所述第三出气口和所述第四出气口分别与对应的后桥制动气室连接。
6.如权利要求1至5任一项所述的冗余电控制动系统,其特征在于,所述冗余电控制动回路还包括为所述第二后桥电控制动模块供电的第二电源。
7.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求1至6任一项所述的冗余电控制动系统。
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