CN218907205U - 线控制动装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种线控制动装置及车辆，该线控制动装置包括：制动单元和控制单元；制动单元至少包括前轮制动单元；控制单元至少包括第一区域控制单元，第一区域控制单元与前轮制动单元连接；其中，前轮制动单元包括主制动单元和备份制动单元，在主制动单元失效时，由备份制动单元对前轮进行制动；或者，第一区域控制单元包括第一主控制单元和第一备份控制单元，在第一主控制单元失效时，由第一备份控制单元向前轮制动单元供电，以及控制前轮制动单元对前轮进行制动。通过对前轮制动单元或第一区域控制单元进行备份，使得线控制动装置具备更高的冗余制动能力，制动减速度满足自动驾驶的需求，具备更高的安全性。

Description

线控制动装置及车辆

技术领域

本公开涉及车辆技术领域，尤其涉及一种线控制动装置及车辆。

背景技术

制动装置是使车辆的行驶速度可以强制降低的一系列专门装置，主要功用是使行驶中的车辆减速甚至停车、使下坡行驶的车辆速度保持稳定、使已停驶的车辆保持不动。

线控制动(Brake-by-Wire，BBW)根据实现的难易程度分成了两条技术路线：液压式线控制动和机械式线控制动。液压式线控制动装置的发展最成熟，其工作原理为：正常工作状态下，由电机产生助力并将驾驶员的制动请求转换为液压，通过制动管路传递到轮边制动器；在前轮液压制动单元出现失效时，不能保证所有工况下均能实现机械备份的接管，存在安全隐患；同时，在自动驾驶工况下前轮制动单元失效时，前轮无制动，导致整车减速度达不到自动驾驶的需求。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本公开提供了一种线控制动装置及车辆。

第一方面，本公开提供了一种线控制动装置，包括：制动单元和控制单元；

所述制动单元至少包括前轮制动单元；

所述控制单元至少包括第一区域控制单元，所述第一区域控制单元与所述前轮制动单元连接；所述第一区域控制单元用于向所述前轮制动单元供电，以及控制所述前轮制动单元对前轮进行制动；

其中，所述前轮制动单元包括主制动单元和备份制动单元，在所述主制动单元失效时，由所述备份制动单元对所述前轮进行制动；或者，所述第一区域控制单元包括第一主控制单元和第一备份控制单元，在所述第一主控制单元失效时，由所述第一备份控制单元向所述前轮制动单元供电，以及控制所述前轮制动单元对前轮进行制动。

可选地，所述主制动单元设置为电子液压制动单元，所述备份制动单元设置为电子驻车制动单元。

可选地，所述第一区域控制单元包括电子液压控制单元和电子驻车控制单元；

所述电子液压制动单元与所述电子液压控制单元连接，所述电子驻车制动单元与所述电子驻车控制单元连接。

可选地，所述电子液压控制单元和所述电子驻车控制单元分别独立设置或者集成设置。

可选地，所述电子驻车制动单元包括锁止机构。

可选地，所述制动单元还包括后轮制动单元，所述控制单元还包括第二区域控制单元，所述第二区域控制单元用于控制所述后轮制动单元对后轮进行制动；

所述第二区域控制单元包括第二主控制单元和第二备份控制单元；在所述第二主控制单元失效时，由所述第二备份控制单元向所述后轮制动单元供电，以及控制所述后轮制动单元对后轮进行制动。

可选地，所述第一备份控制单元至少包括电源和芯片中的一种。

可选地，所述前轮制动单元包括电子液压制动单元。

可选地，所述电子液压制动单元包括电子液压驱动器和电子液压制动器；所述电子液压驱动器的一端与所述第一区域控制单元连接，另一端与所述电子液压制动器一一对应连接；所述电子液压制动器设置于前轮上，与所述前轮一一对应。

可选地，所述电子液压制动单元还包括压力传感器；

所述压力传感器分别与所述电子液压制动器和所述第一区域控制单元连接，用于检测所述电子液压制动器产生的制动压力，并将所述制动压力反馈至所述第一区域控制单元。

可选地，所述控制单元还包括：中央控制单元；

所述中央控制单元分别与所述第一区域控制单元和第二区域控制单元连接；

所述中央控制单元用于向所述第一区域控制单元和第二区域控制单元发送制动力矩请求。

第二方面，本公开还提供了一种车辆，包括：上述任一种线控制动装置

本公开提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

在本公开提供的技术方案中，该线控制动装置包括制动单元和控制单元；制动单元至少包括前轮制动单元；控制单元至少包括第一区域控制单元，第一区域控制单元与前轮制动单元连接；其中，前轮制动单元包括主制动单元和备份制动单元，在主制动单元失效时，由备份制动单元对前轮进行制动；或者，第一区域控制单元包括第一主控制单元和第一备份控制单元，在第一主控制单元失效时，由第一备份控制单元向前轮制动单元供电，以及控制前轮制动单元对前轮进行制动。通过对前轮制动单元或第一区域控制单元进行备份，使得线控制动装置具备更高的冗余制动能力，制动减速度满足自动驾驶的需求，具备更高的安全性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，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为本公开实施例提供的一种线控制动装置的结构示意图；

图2为本公开实施例提供的另一种线控制动装置的结构示意图；

图3为本公开实施例提供的又一种线控制动装置的结构示意图；

图4为本公开实施例提供的又一种线控制动装置的结构示意图；

图5为本公开实施例提供的又一种线控制动装置的结构示意图；

图6为本公开实施例提供的又一种线控制动装置的结构示意图；

图7为本公开实施例提供的又一种线控制动装置的结构示意图。

其中，10、前轮制动单元；11、主制动单元；111、电子液压制动器；112、电子液压驱动器；113、压力传感器；114、隔离阀；12、备份制动单元；121、电子驻车制动器；20、第一区域控制单元；21、第一主控制单元；22、第一备份控制单元；23、电子液压控制单元；24、电子驻车控制单元；30第二区域控制单元；31、第二主控制单元；32、第二备份控制单元；40、中央控制单元；50、后轮制动单元；61、制动踏板；62、制动主缸；63、储液罐；64、踏板模拟器；65、常开隔离阀；66、回止阀；67、踏板位移传感器；68、主缸压力传感器。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

结合背景技术，液压式线控制动装置的工作原理为：正常工作状态下，由电机产生助力并将驾驶员的制动请求转换为液压，通过制动管路传递到轮边制动器；在前轮液压制动单元出现失效时，不能保证所有工况下均能实现机械备份的接管，存在安全隐患；例如，在轮边制动器失效时，机械备份也不能对车轮进行制动；同时，在自动驾驶工况下前轮制动单元失效时，前轮无制动，导致整车减速度达不到自动驾驶的需求。

为了解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种线控制动装置和车辆，该线控制动装置包括制动单元和控制单元；制动单元至少包括前轮制动单元；控制单元至少包括第一区域控制单元，第一区域控制单元与前轮制动单元连接；其中，前轮制动单元包括主制动单元和备份制动单元，在主制动单元失效时，由备份制动单元对前轮进行制动；或者，第一区域控制单元包括第一主控制单元和第一备份控制单元，在第一主控制单元失效时，由第一备份控制单元向前轮制动单元供电，以及控制前轮制动单元对前轮进行制动。通过对前轮制动单元或第一区域控制单元进行备份，使得线控制动装置具备更高的冗余制动能力，制动减速度满足自动驾驶的需求，具备更高的安全性。

下面结合图1-图7，对本公开实施例提供的一种线控制动装置及车辆进行示例性说明。

图1为本公开实施例提供的一种线控制动装置的结构示意图。参照图1，该线控制动装置包括：制动单元和控制单元；制动单元至少包括前轮制动单元10；控制单元至少包括第一区域控制单元20，第一区域控制单元20与前轮制动单元10连接；第一区域控制单元20用于向前轮制动单元10供电，以及控制前轮制动单元10对前轮进行制动；其中，前轮制动单元10包括主制动单元11和备份制动单元12，在主制动单元11失效时，由备份制动单元12对前轮进行制动；和/或，第一区域控制单元20包括第一主控制单元21和第一备份控制单元22，在第一主控制单元21失效时，由第一备份控制单元22向前轮制动单元10供电，以及控制前轮制动单元10对前轮进行制动。

其中，前轮制动单元10的类型至少包括电子液压制动(Electro-HydraulicBrake，EHB)、电子机械制动(Electro-Mechanical Brake，EMB)和电子驻车制动(Electrical Park Brake，EPB)中的至少一种；主制动单元11和备份控制单元22的制动类型可以设置为相同，也可以设置为不同，在此不限定。

其中，第一区域控制单元20包括电源和芯片，电源用于向前轮制动单元10供电，芯片上存储程序或指令，通过调用其上存储的程序或指令来实现对前轮制动单元10的控制。第一主控制单元21包括至少一路电源和至少一个芯片，第一备份控制单元22至少包括电源和芯片中的一种，实现对电源和/或芯片的备份；例如，第一主控制单元21和第一备份控制单元22均包括一路电源和一个芯片，对电源和芯片均进行备份；或者，第一主控制单元21包括一路电源和一个芯片，第一备份控制单元22仅包括一个电源或一个芯片，对电源或芯片进行备份。

需要说明的是，第一区域控制单元20还包括通信模块，通信模块包括但不限于控制局域网络(Controller Area Network，CAN)通信模块、乙太网络(Ethernet，ETH)通信模块和远程通信模块；同样，通信模块也可以设置为备份模式，包括主通信模块和备份通信模块。

示例性地，如图1所示，该线控制动装置包括制动单元和控制单元；制动单元至少包括前轮制动单元10；控制单元至少包括第一区域控制单元20，第一区域控制单元20与前轮制动单元10连接；其中，前轮制动单元10包括主制动单元11和备份制动单元12，第一区域控制单元20包括第一主控制单元21和第一备份控制单元22，对前轮制动单元10和第一区域控制单元20均进行备份；如此设置，使得线控制动装置具备更高的冗余制动能力，具体如下：(1)在正常工况下，由第一主控制单元21向主制动单元11供电，以及控制主制动单元11对前轮进行制动；(2)在第一主控制单元21失效时，由第一备份控制单元22向主制动单元11供电，以及控制主制动单元11对前轮进行制动；(3)在主制动单元11失效时，由备份制动单元12接替主制动单元11对前轮进行制动，由第一主控制单元21向备份制动单元12供电，以及控制备份制动单元12对前轮进行制动；(4)在主制动单元11和第一主控制单元21均失效时，由第一备份控制单元22接替第一主控制单元21，备份制动单元12接替主制动单元11，即由第一备份控制单元22向备份制动单元12供电以及控制备份制动单元12对前轮进行制动。

示例性地，如图2所示，为本公开实施例提供的另一种线控制动装置的结构示意图。参照图2，该线控制动装置包括制动单元和控制单元；制动单元至少包括前轮制动单元10；控制单元至少包括第一区域控制单元20，前轮制动单元10包括主制动单元11和备份制动单元12，第一区域控制单元20包括第一主控制单元21和第一备份控制单元22，对前轮制动单元10和第一区域控制单元20均进行备份；如此设置，使得线控制动装置具备更高的冗余制动能力，具体如下：(1)在正常工况下，由第一主控制单元21向主制动单元11供电，以及控制主制动单元11对前轮进行制动；(2)在第一主控制单元21和主制动单元11中的任一个失效时，由第一备份控制单元22向备份制动单元12供电，以及控制备份制动单元12对前轮进行制动。

示例性地，如图3所示，为本公开实施例提供的又一种线控制动装置的结构示意图。参照图3，该线控制动装置包括前轮制动单元10和第一区域控制单元20，前轮制动单元10包括主制动单元11和备份制动单元12，对前轮制动单元10进行备份；如此设置，使得线控制动装置具备更高的冗余制动能力，具体如下：(1)在正常工况下，由第一区域控制单元20向主制动单元11供电，以及控制主制动单元11对前轮进行制动；(2)在主制动单元11失效时，由备份制动单元12接替主制动单元11对前轮进行制动，由第一区域控制单元20向备份制动单元12供电，以及控制备份制动单元12对前轮进行制动。

示例性地，如图4所示，为本公开实施例提供的又一种线控制动装置的结构示意图。参照图4，该线控制动装置包括前轮制动单元10和第一区域控制单元20，第一区域控制单元20包括第一主控制单元21和第一备份控制单元22，对第一区域控制单元20均进行备份；如此设置，使得线控制动装置具备更高的冗余制动能力，具体如下：(1)在正常工况下，由第一主控制单元21向前轮制动单元10供电，以及控制前轮制动单元10对前轮进行制动；(2)在第一主控制单元21失效时，由第一备份控制单元22向前轮制动单元10供电，以及控制前轮制动单元10对前轮进行制动。

能够理解的是，图1-图4仅示例性地示出了线控制动装置包括前轮制动单元和第一区域控制单元，但并不构成对本公开实施例提供的线控制动装置的限定。在其他实施方式中，线控制动装置还包括本领域技术人员可知的其他结构单元，例如后轮制动单元、制动踏板、制动主缸、踏板模拟器、制动传感器以及储液罐等，在此不限定。

需要说明的是，图1-图4仅示例性地示出了前轮制动单元10和第一区域控制单元20进行备份的几种方案，但并不构成对本公开实施例提供的线控制动装置的限定。在其他实施方式中，可根据线控制动装置的需求设置前轮制动单元10和第一区域控制单元20的备份方案，在此不限定。

本公开实施例提供了一种线控制动装置，包括：制动单元和控制单元；制动单元至少包括前轮制动单元10；控制单元至少包括第一区域控制单元20，第一区域控制单元20与前轮制动单元10连接；其中，前轮制动单元10包括主制动单元11和备份制动单元12，在主制动单元11失效时，由备份制动单元12对前轮进行制动；或者，第一区域控制单元20包括第一主控制单元21和第一备份控制单元22，在第一主控制单元21失效时，由第一备份控制单元22向前轮制动单元10供电，以及控制前轮制动单元10对前轮进行制动。通过对前轮制动单元10或第一区域控制单元20进行备份，使得线控制动装置具备更高的冗余制动能力，制动减速度满足自动驾驶的需求，具备更高的安全性。

在一些实施例中，主制动单元设置为电子液压制动单元，备份制动单元设置为电子驻车制动单元。

与传统的液压制动单元相比，电子液压制动单元具有以下优点：结构紧凑，改善了制动效能，控制方便可靠，制动噪声显著减小，不需要真空装置，有效减轻了制动踏板的打脚，提供了更好的踏板感觉。

电子驻车制动单元是由电子控制方式实现停车制动的技术，其工作原理与机械式手刹相同，均是通过刹车盘与刹车片产生的摩擦力来达到控制停车制动。

具体地，在正常工况下，由电子液压制动单元对前轮进行制动；在电子液压制动单元失效时，由电子驻车制动单元接替电子液压制动单元对前轮进行制动；在电子驻车制动单元发生故障时，对线控制动装置无影响，仍由电子液压制动单元对前轮进行制动。

在一些实施例中，第一区域控制单元包括电子液压控制单元和电子驻车控制单元；电子液压制动单元与电子液压控制单元连接，电子驻车制动单元与电子驻车控制单元连接。

具体地，电子液压控制单元用于对电子液压制动单元供电以及控制电子液压制动单元对前轮进行制动，电子驻车控制单元用于对电子驻车制动单元供电以及控制电子驻车制动单元对前轮进行制动，即电子液压制动单元和电子驻车制动单元的控制单元不共用；如此设置，在电子液压控制单元失效时，电子液压制动单元也不能工作，此时由正常的电子驻车控制单元向电子驻车制动单元以及控制电子驻车制动单元向前轮进行制动，使得线控制动装置具备制动冗余能力。

能够理解的是，本公开实施例提供的线控制动装置的结构与图2示出的线控制动装置的结构相同，其中，电子液压控制单元相当于第一主控制单元，向电子液压制动单元供电以及控制电子液压制动单元对车轮进行制动；电子驻车控制单元相当于第一备份控制单元，向电子驻车制动单元供电以及控制电子驻车制动单元对车轮进行制动；在正常工况下，由电子液压控制单元向主制动单元供电以及电子液压制动单元对前轮进行制动；在电子液压控制单元和电子液压制动单元中的任一个失效时，由电子驻车控制单元向电子驻车制动单元供电以及控制电子驻车制动单元对前轮进行制动。

在一些实施例中，如图5所示，为本公开实施例提供的又一种线控制动装置的结构示意图。参照图5，电子液压控制单元23和电子驻车控制单元24分别独立设置。

具体地，电子液压控制单元23和电子驻车控制单元24分开设置，分别采用独立的封装结构。

在一些实施例中，如图6所示，为本公开实施例提供的又一种线控制动装置的结构示意图。参照图6，电子液压控制单元23和电子驻车控制单元24集成设置。

具体地，电子液压控制单元23和电子驻车控制单元24集成设置在同一个封装结构内。

能够理解的是，图5和图6仅示例性地示出了电子液压控制单元23和电子驻车控制单元24的封装形式，并不构成对本公开实施例提供的线控制动装置的限定。在其他实施方式中，可根据线控制动装置的需求设置电子液压控制单元23和电子驻车控制单元24的封装形式，在此不限定。

在一些实施例中，如图7所示，为本公开实施例提供的又一种线控制动装置的结构示意图。参照图7，制动单元还包括后轮制动单元50，控制单元还包括第二区域控制单元30，第二区域控制单元30用于控制后轮制动单元50对后轮进行制动；第二区域控制单元30包括第二主控制单元31和第二备份控制单元32；在第二主控制单元31失效时，由第二备份控制单元32向后轮制动单元50供电，以及控制后轮制动单元50对后轮进行制动。

其中，后轮制动单元50的类型至少包括电子液压制动、电子机械制动和电子驻车制动中的至少一种。第二区域控制单元30包括电源和芯片，电源用于向后轮制动单元50供电，芯片上存储程序或指令，通过调用其上存储的程序或指令来实现对后轮制动单元50的控制。第二主控制单元31包括至少一路电源和至少一个芯片，第二备份控制单元32至少包括电源和芯片中的一种，实现对电源和/或芯片的备份；例如，第二主控制单元31和第二备份控制单元32均包括一路电源和一个芯片，对电源和芯片均进行备份；或者，第二主控制单元31包括一路电源和一个芯片，第二备份控制单元32仅包括一个电源或一个芯片，对电源或芯片进行备份。

如此设置，前轮制动单元和后轮制动单元50分别由不同的区域控制单元进行控制，实现了前轮制动和后轮制动相互备份，在其中一个区域控制单元发生故障时，另一个区域控制单元仍能进行制动；此外，对后轮制动单元50的控制单元(即第二区域控制单元30)进行备份，进一步提高了线控制动装置的冗余制动能力。

在其他实施方式中，还可以对后轮制动单元50进行备份设置，在此不限定。

在一些实施例中，后轮制动单元设置为电子机械制动单元，第二区域控制单元包括第二主控制单元和第二备份控制单元。

其中，电子机械制动单元包括驻车机构，第二区域控制单元可驱动电子机械制动单元的驻车机构进行驻车。如此设置，线控制动装置不仅具备后轮的冗余制动能力，还具备冗余驻车功能，具体如下：(1)在正常工况下，由第二主控制单元向电子机械制动单元供电，并控制电子机械制动单元对后轮进行制动，在有停车需求时，第二主控制单元驱动电子机械制动单元的驻车机构进行驻车；(2)在第二主控制单元失效时，由第二备份控制单元接替第二主控制单元，实现了后轮制动能力的冗余，同时满足了冗余驻车(Remove of ParkingPawl，ROPP)的需求。

在一些实施例中，电子驻车制动单元包括锁止机构。

具体地，在电子驻车制动单元中设置锁止机构，电子驻车控制单元驱动锁止机构也能够进行驻车；如此设置，使得前轮的电子驻车制动单元和后轮的电子机械制动单元均能够进行驻车，即线控制动装置可进行四轮驻车，满足大型车辆的驻车需求。

需要说明的是，在本公开实施例提供的线控制动装置可进行四轮驻车，前轮的电子驻车制动单元和后轮的电子机械制动单元相互备份；因此，可将第二区域控制单元(即对后轮制动单元的控制单元)设置为单电源单芯片，不再进行控制单元的备份设置，仍能够保证线控制动装置可向车辆至少提供一个轴的驻车制动力；如此设置，在一定程度上降低了线控制动装置的制造成本。

在一些实施例中，第一备份控制单元至少包括电源和芯片中的一种。

其中，第一主控制单元包括至少一路电源和至少一个芯片，第一备份控制单元至少包括电源和芯片中的一种，实现对电源和/或芯片的备份；例如，第一主控制单元和第一备份控制单元均包括一路电源和一个芯片，对电源和芯片均进行备份；或者，第一主控制单元包括一路电源和一个芯片，第一备份控制单元仅包括一个电源或一个芯片，对电源或芯片进行备份。

在一些实施例中，如图7所示，前轮制动单元包括电子液压制动单元。

示例性地，如图7所示，该线控制动装置至少包括前轮制动单元和第一区域控制单元20，前轮制动单元设置为电子液压制动单元，第一区域控制单元20包括第一主控制单元21和第一备份控制单元22；通过对前轮制动单元的控制单元(即第一区域控制单元20)进行备份设置，提高了线控制动装置的冗余制动能力。

在一些实施例中，如图5-图7所示，电子液压制动单元包括电子液压驱动器112和电子液压制动器111；电子液压驱动器112的一端与第一区域控制单元20连接，另一端与电子液压制动器111一一对应连接；电子液压制动器111设置于前轮上，与前轮一一对应。

如此设置，通过将电子液压制动器111与前轮一一对应设置，电子液压驱动器112与电子液压制动器111一一对应连接，即在每个前轮上均设置独立制动器，在任一个制动器失效时，其他制动器不会受到影响，仍能正常工作，进一步提高线控制动装置的冗余制动能力，同时不需要设置复杂的阀系来平衡分配车轮制动力。

同理，将电子驻车制动单元与前轮一一对应设置；将电子机械制动单元与后轮一一对应设置；如此设置，在每个车轮上均设置独立制动器，在任一个制动器失效时，其他制动器不会受到影响，仍能正常工作，进一步提高线控制动装置的冗余制动能力。

在一些实施例中，如图5-图7所示，电子液压制动单元还包括压力传感器113；压力传感器113分别与电子液压制动器111和第一区域控制单元20连接，用于检测电子液压制动器111产生的制动压力，并将制动压力反馈至第一区域控制单元20。

其中，压力传感器113用于检测电子液压制动器111产生的实际制动力，并将实际制动力反馈给第一区域控制单元20；第一区域控制单元20将制动力矩请求对应的需求制动力和实际制动力进行比较，根据比较结构调整电子液压驱动器112中电机推动活塞的进程(即液压)，使的实际制动力等于需求制动力，实现制动力的闭环控制；例如，若实际制动力小于需求制动力，则增大电机推动活塞的进程，增大形成的液压，以增大驱动电子液压制动器111产生的制动力；若实际制动力大于需求制动力，则减小电机推动活塞的进程，减小形成的液压，以减小驱动电子液压制动器111产生的制动力。

在一些实施例中，如图5-图7所示，控制单元还包括中央控制单元(CenterControl Uni，CCU)40；中央控制单元40分别与第一区域控制单元20和第二区域控制单元30连接；中央控制单元40用于向第一区域控制单元20和第二区域控制单元30发送制动力矩请求。

其中，中央控制单元40生成制动力矩请求的方式包括以下两种：(1)根据自动驾驶系统发送的制动需求生成制动力矩请求；(2)接收到第一区域控制单元20和/或第二区域控制单元30发送的驾驶员意图并转换为制动力矩请求。

示例性地，如图7所示，该线控制动装置包括控制单元和制动单元，控制单元包括第一区域控制单元20、第二区域控制单元30和中央控制单元40，第一区域控制单元20包括第一主控制单元21和第一备份控制单元22，第一区域控制单元20和第二区域控制单元30分别和中央控制单元40连接，第一区域控制单元20和第二区域控制单元30连接；制动单元包括前轮制动单元和后轮制动单元50；前轮制动单元包括电子液压制动单元，电子液压制动单元包括电子液压制动器111和电子液压驱动器112，电子液压制动器111设置于前轮上，与前轮一一对应；电子液压驱动器112的一端通过制动通路与电子液压制动器111一一对应连接，每条制动通路上均设置一个隔离阀114，电子液压驱动器112的另一端与第一区域控制单元20连接；电子液压制动单元还包括压力传感器113，压力传感器113分别与电子液压制动器111和第一区域控制单元20连接；后轮制动单元50包括电子机械制动单元，电子机械制动单元包括电子机械制动器，电子机械制动器设置于后轮上，与后轮一一对应，电子机械制动器与第二区域控制单元连接；该线控制动装置还包括：制动踏板61、制动主缸62、制动传感器、储液罐63以及踏板模拟器64，制动传感器包括踏板位移传感器67和主缸压力传感器68，踏板位移传感器67与第一区域控制单元20连接，用于将检测到制动踏板61的位移信号(或制动主缸62推杆的位移信号)发送给第一区域控制单元20，主缸压力传感器68与第二区域控制单元30连接，用于将检测到制动主缸62腔内的压力信号发送给第二区域控制单元30；在制动主缸62与电子液压制动器111之间的每条连接通路上均设置一个隔离阀114。

其中，踏板模拟器64与制动主缸62连接，两者之间的连接通路上设置一个常开隔离阀65；正常工况下，制动主缸62和踏板模拟器64连通，在驾驶员踩制动踏板61时，制动主缸62将制动液推入踏板模拟器64，通过踏板模拟器64内的弹簧和液压形成反馈力，模拟踏板感觉；在驾驶员松开制动踏板61时，弹簧恢复原状将制动液推回制动主缸62；制动液通过与常开隔离阀65并联设置的回止阀66流回制动主缸62，如此设置，使得常开隔离阀65的尺寸较小，降低了常开隔离阀65的设计难度。

该线控制动装置的工况包括：驾驶员制动工况、自动驾驶制动工况和驻车工况。具体如下：

(1)驾驶员制动工况

正常工作状态下，踏板模拟器64和制动主缸62之间的常开隔离阀65连通，驾驶员踩制动踏板61，制动踏板61通过制动主缸62将制动液推入踏板模拟器64，踏板模拟器64内的弹簧和液压形成反馈力，模拟踏板感觉；踏板位移传感器67将检测到制动踏板61的位移信号(或制动主缸62推杆的位移信号)发送给第一区域控制单元20；主缸压力传感器68将检测到的制动主缸62腔内的压力信号发送给第二区域控制单元30；第一区域控制单元20和第二区域控制单元30根据接收的信号判断驾驶员制动意图，并将驾驶员制动意图发送到中央控制单元40；中央控制单元40仲裁判断驾驶员制动意图，并将驾驶员制动意图转换为制动力矩请求发送到第一区域控制单元20和第二区域控制单元30；此时第一区域控制单元20控制制动主缸62和电子液压制动器111之间连接通路上的隔离阀114断开，电子液压驱动器112与电子液压制动器111之间的制动通路上隔离阀114连通，电子液压驱动器112接收到第一区域控制单元20由制动力矩请求转换来的驱动信号，通过电机推动活塞形成液压，电子液压驱动器112驱动电子液压制动器111夹紧制动盘产生制动力，压力传感器113检测制动压力形成压力闭环控制；第二区域控制单元30根据制动力矩请求驱动电子机械制动单元的电子机械制动器夹紧制动盘产生制动力。

在某一部件发生失效时，该线控制动装置进入机械备份状态；失效工况包括但不限于踏板位移传感器67、主缸压力传感器68、压力传感器113、常开隔离阀65、隔离阀114以及电子液压驱动器112等失效；在以上单点失效工况下，踏板模拟器64和制动主缸62之间的常开隔离阀65以及电子液压驱动器112与电子液压制动器111之间的制动通路上隔离阀114断开，制动主缸62和电子液压制动器111之间连接通路上的隔离阀114连通，此时，电子液压驱动器112不工作，驾驶员踩制动踏板61在制动主缸62腔内产生液压，液压直接驱动电子液压制动器111夹紧制动盘产生制动力，达到法规要求的最低减速度要求；在踏板位移传感器67或主缸压力传感器68没有失效的情况下，第二区域控制单元30接收到主缸压力传感器68的压力信号或者中央控制单元40的制动力矩请求后，确认制动需求并驱动电子机械制动器夹紧制动盘产生制动力。

(2)自动驾驶制动工况

正常工作状态下，制动主缸62和电子液压制动器111之间连接通路上的隔离阀114断开，电子液压驱动器112与电子液压制动器111之间的制动通路上隔离阀114连通，中央控制单元40的制动力矩请求发送到第一区域控制单元20(第一主控制单元21)和第二区域控制单元30，此时第一区域控制单元20(第一主控制单元21)将制动力矩请求转换为驱动信号发送至电子液压驱动器112；电子液压驱动器112接收驱动信号后，通过电机推动活塞形成液压，液压驱动电子液压制动器111夹紧制动盘产生制动力，压力传感器113检测制动压力形成压力闭环控制；第二区域控制单元30根据制动力矩请求驱动电子机械制动单元的电子机械制动器夹紧制动盘产生制动力。该工况下制动踏板61同制动压力解耦，不会出现制动踏板61下沉的问题。

在某一部件发生失效时，该线控制动装置进入冗余制动工作状态；失效工况包括但不限于第一区域控制单元20、第二区域控制单元30、电子液压驱动器112、电子液压制动器111以及隔离阀114等失效；例如，在第一区域控制单元20的第一主控制单元21的芯片或电源失效时，由第一备份控制单元22中的芯片或电源接管，线控制动装置不受影响；在第二区域控制单元30的第二主控制单元31的芯片或电源失效时，由第二备份控制单元32中的芯片或电源接管，线控制动装置不受影响；在电子液压驱动器112、电子液压制动器111和电子机械制动器中的任一个发生失效时，其他三个轮边制动器不受影响，并且可以通过转向系统介入协同保持车辆的稳定性。

(3)驻车工况

正常工作状态下，第二区域控制单元30(第二主控制单元31)接收到中央控制单元40的驻车信号，驱动后轮的电子机械制动单元的驻车机构进行驻车。

在第二区域控制单元30的第二主控制单元31失效时，由第二备份控制单元32接管，线控制动装置不受影响。

示例性地，如图5或图6所示，该线控制动装置包括控制单元和制动单元，控制单元包括第一区域控制单元20、第二区域控制单元30和中央控制单元40，第一区域控制单元20包括电子液压控制单元23和电子驻车控制单元24，电子液压控制单元23、电子驻车控制单元24和第二区域控制单元30分别和中央控制单元40连接，电子液压控制单元23和第二区域控制单元30连接；制动单元包括前轮制动单元和后轮制动单元50；前轮制动单元包括电子液压制动单元和电子驻车制动单元；电子液压制动单元包括电子液压制动器111和电子液压驱动器112，电子液压制动器111设置于前轮上，与前轮一一对应；电子液压驱动器112的一端通过制动通路与电子液压制动器111一一对应连接，每条制动通路上均设置一个隔离阀114；电子液压驱动器112的另一端与电子液压控制单元23连接；电子驻车制动单元包括电子驻车制动器121，电子驻车制动器121设置于前轮上，与前轮一一对应；电子驻车制动器121与电子驻车控制单元24连接；电子液压制动单元还包括压力传感器113，压力传感器113分别与电子液压制动器111和电子液压控制单元23连接；后轮制动单元50包括电子机械制动单元，电子机械制动单元包括电子机械制动器，电子机械制动器设置于后轮上，与后轮一一对应；电子机械制动器与第二区域控制单元连接；该线控制动装置还包括：制动踏板61、制动主缸62、制动传感器、储液罐63以及踏板模拟器64，踏板模拟器64与制动主缸62连接，两者之间的连接通路上设置一个常开隔离阀65；制动传感器包括踏板位移传感器67和主缸压力传感器68，踏板位移传感器67与第一区域控制单元20连接，用于将检测到制动踏板61的位移信号(或制动主缸62推杆的位移信号)发送给第一区域控制单元20，主缸压力传感器68与第二区域控制单元30连接，用于将检测到制动主缸62腔内的压力信号发送给第二区域控制单元30；在制动主缸62与电子液压制动器111之间的每条连接光路上均设置一个隔离阀114。

该线控制动装置的工况包括：驾驶员制动工况、自动驾驶制动工况和驻车工况。具体如下：

(1)驾驶员制动工况

正常工作状态下，其工作原理与图7示出的线控制动装置在驾驶员制动工况的工作原理相同，在此不再赘述。

在某一部件发生失效时，该线控制动装置进入机械备份状态，其工作原理与图7示出的线控制动装置在机械备份状态的工作原理也相同，在此不再赘述。此外，本实施例提供的线控装置在前轮上还可以叠加电子驻车制动单元的减速度，以达到更高的失效备份减速度。

(2)自动驾驶制动工况

正常工作状态下，其工作原理与图7示出的线控制动装置在驾驶员制动工况的工作原理相同，在此不再赘述。

在某一部件发生失效时，该线控制动装置进入冗余制动工作状态；失效工况包括但不限于电子液压控制单元23、电子驻车控制单元24、第二区域控制单元30、电子液压驱动器112、电子液压制动器111、电子驻车制动单元以及隔离阀114等失效；例如，电子液压控制单元23的芯片或电源失效时，由电子驻车控制单元24来控制和驱动电子驻车制动单元执行对前轮的制动；若第二区域控制单元30进行备份设置，则在第二主控制单元31的芯片或电源失效时，由第二备份控制单元32中的芯片或电源接管，线控制动装置不受影响；若第二区域控制单元30未进行备份设置，则在后轮无制动时，仅由前轮进行制动；在电子液压驱动器112发生失效时，此时失效的电子液压驱动器112部分由电子驻车制动单元进行接管，线控制动装置同时具备四轮制动能力；在电子液压制动器111和电子机械制动器中任一个失效时，其余三个轮边制动器不受影响；在隔离阀114中的任一个失效时，通过压力传感器113的信号确定失效位置，对应的电子液压驱动器112停止工作，此时失效的子液压驱动器112部分由相应的电子驻车制动单元进行接管，线控制动装置同时具备四轮制动能力。

(3)驻车工况

在正常工作状态下，若前轮的电子驻车制动单元不包括锁止机构，第二区域控制单元30在接收到中央控制单元40的驻车信号后，驱动电子机械制动单元的驻车机构进行驻车；若前轮的电子驻车制动单元包括锁止机构，电子驻车控制单元24和第二区域控制单元在接收到中央控制单元40的驻车信号后，分别驱动电子驻车制动单元的锁止机构和电子机械制动单元的驻车机构进行驻车，线控制动装置可以提供四轮驻车制动力，满足大型车辆的驻车需求。

在失效备份工作状态下，若前轮的电子驻车制动单元不包括锁止机构，第二区域控制单元30进行备份设置，满足冗余驻车需求；若前轮的电子驻车制动单元包括锁止机构，电子驻车控制单元24和第二区域控制单元30相互备份，此时第二区域控制单元30可不进行备份设置，第二区域控制单元30包括一路电源和一个芯片，仍能保证线控制动装置向车辆至少提供一个轴的驻车制动力，在一定程度上降低了线控制动装置的制作成本。

需要说明的是，图5-图7仅示例性地示出了制动传感器包括踏板位移传感器67和主缸压力传感器68，踏板位移传感器67与第一区域控制单元20连接，主缸压力传感器68与第二区域控制单元30连接，但并不构成对本公开实施例提供的线控制动装置的限定。在其他实施方式中，制动传感器可设置为本领域技术人员可知的其他类型的传感器，制动传感器至少与第一区域控制单元20和第二区域控制单元30中的一个连接，在此不限定。

在一些实施例中，如图5-图7所示，该线控制动装置还包括储液罐63；储液罐63分别与电子液压驱动器112和制动主缸62连接，用于向电子液压驱动器112和制动主缸62补充制动液。

其中，制动盘在制动过程中不可避免的有磨损，随着磨损程度的加大，在产生相同制动力的情况驱动电子液压制动器111夹紧制动盘的位移越来越大，所需的液压也越来越大，储液罐63通过连接通路对电子液压驱动器112和制动主缸62补充制动液。

在上述实施方式的基础上，本公开实施例还提供了一种车辆，该车辆包括：上述任一实施例提供的线控制动装置，具有对应的有益效果，为避免重复描述，在此不再赘述。

其中，车辆包括但不限于燃油车辆、混合动力车辆以及纯电车辆。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种线控制动装置，其特征在于，包括：制动单元和控制单元；

所述制动单元至少包括前轮制动单元；

所述控制单元至少包括第一区域控制单元，所述第一区域控制单元与所述前轮制动单元连接；所述第一区域控制单元用于向所述前轮制动单元供电，以及控制所述前轮制动单元对前轮进行制动；

其中，所述前轮制动单元包括主制动单元和备份制动单元，在所述主制动单元失效时，由所述备份制动单元对所述前轮进行制动；和/或，所述第一区域控制单元包括第一主控制单元和第一备份控制单元，在所述第一主控制单元失效时，由所述第一备份控制单元向所述前轮制动单元供电，以及控制所述前轮制动单元对前轮进行制动。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主制动单元设置为电子液压制动单元，所述备份制动单元设置为电子驻车制动单元。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一区域控制单元包括电子液压控制单元和电子驻车控制单元；

所述电子液压制动单元与所述电子液压控制单元连接，所述电子驻车制动单元与所述电子驻车控制单元连接。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述电子液压控制单元和所述电子驻车控制单元分别独立设置或者集成设置。

5.如权利要求2-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述电子驻车制动单元包括锁止机构。

6.如权利要求2-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述制动单元还包括后轮制动单元，所述控制单元还包括第二区域控制单元，所述第二区域控制单元用于控制所述后轮制动单元对后轮进行制动；

所述第二区域控制单元包括第二主控制单元和第二备份控制单元；在所述第二主控制单元失效时，由所述第二备份控制单元向所述后轮制动单元供电，以及控制所述后轮制动单元对后轮进行制动。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一备份控制单元至少包括电源和芯片中的一种。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述前轮制动单元包括电子液压制动单元。

9.如权利要求2或8所述的装置，其特征在于，所述电子液压制动单元包括电子液压驱动器和电子液压制动器；所述电子液压驱动器的一端与所述第一区域控制单元连接，另一端与所述电子液压制动器一一对应连接；所述电子液压制动器设置于前轮上，与所述前轮一一对应。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述电子液压制动单元还包括压力传感器；

所述压力传感器分别与所述电子液压制动器和所述第一区域控制单元连接，用于检测所述电子液压制动器产生的制动压力，并将所述制动压力反馈至所述第一区域控制单元。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述控制单元还包括：中央控制单元；

所述中央控制单元分别与所述第一区域控制单元和第二区域控制单元连接；

所述中央控制单元用于向所述第一区域控制单元和第二区域控制单元发送制动力矩请求。

12.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求1-11中任一项所述的装置。

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