CN219029387U - 辅助液压制动系统、液压制动系统及自动驾驶车辆 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种辅助液压制动系统、液压制动系统及自动驾驶车辆，涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种辅助液压制动系统、液压制动系统及自动驾驶车辆。具体实现方案为：辅助液压制动系统包括辅助制动控制器、液压泵、第一储液罐、电磁换向阀和执行液压缸；利用所述辅助制动控制器控制所述液压泵和所述电磁换向阀，使执行液压缸控制发动机主缸实现制动；这是一套独立的制动系统，在制动系统出现故障后，自动驾驶车辆仍能通过所述辅助液压制动系统实现制动目的，解决了现有技术中制动系统中出现故障，导致制动执行系统无法响应减速指令，进而导致无法实现制动，使得车辆行驶过程中存在严重的安全隐患的问题。

Description

辅助液压制动系统、液压制动系统及自动驾驶车辆

技术领域

本公开涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种辅助液压制动系统、液压制动系统及自动驾驶车辆。

背景技术

自动驾驶车辆通过传感器感知周围环境数据，并根据道路情况合理规划行驶轨迹，从而操控车辆按照规划路径行驶。由于自动驾驶车辆技术的不断提高，越来越多的自动驾驶车辆开始面向乘客进行开放道路的运营，因此，自动驾驶车辆的安全性受到广泛关注。

在现有技术中，自动驾驶车辆的制动系统通过自动驾驶控制器下发减速指令实现车辆主动减速功能。但是，目前无法在制动系统故障状态下实现车辆制动减速功能。当制动系统出现故障的情况下，会导致制动执行系统无法响应减速指令，进而导致无法实现制动，使得车辆行驶过程中存在严重的安全隐患。

实用新型内容

本公开提供了一种辅助液压制动系统、液压制动系统及自动驾驶车辆。

根据本公开的第一方面，提供了一种辅助液压制动系统，包括：辅助制动控制器、液压泵、第一储液罐、电磁换向阀和执行液压缸；所述液压泵与所述辅助制动控制器电连接；所述第一储液罐通过液压管路连接在所述液压泵和所述电磁换向阀之间；所述电磁阀与所述辅助制动控制器电连接，并通过液压管路与所述液压泵连接；所述执行液压缸与所述发动机主缸连接，并通过液压管路与所述电磁换向阀连接。

根据本公开的第二方面，提供了一种液压制动系统，包括：上述任一实施例中所述的辅助液压制动系统、主制动系统、发动机主缸、第二储液罐和液压制动分配机构；所述主制动系统与所述辅助液压制动系统的辅助制动控制器电连接；所述发动机主缸通过液压管路与所述主制动系统连接；所述第二储液罐通过液压管路与所述发动机主缸连接；所述液压制动分配机构通过液压管路与所述发动机主缸连接。

根据本公开的第三方面，提供了一种自动驾驶车辆，包括上述任一实施例中的液压制动系统。

本公开实施例提供的辅助液压制动系统、液压制动系统及自动驾驶车辆，辅助液压制动系统包括：辅助制动控制器、液压泵、第一储液罐、电磁换向阀和执行液压缸；利用所述辅助制动控制器控制所述液压泵和所述电磁换向阀，使执行液压缸控制发动机主缸实现制动；这是一套独立的制动系统，在制动系统出现故障后，自动驾驶车辆仍能通过所述辅助液压制动系统实现制动目的，解决了现有技术中制动系统中出现故障，导致制动执行系统无法响应减速指令，进而导致无法实现制动，使得车辆行驶过程中存在严重的安全隐患的问题。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

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，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：

图1是本公开实施例提供的一种制动系统的符号示意图；

图2是本公开实施例提供的一种辅助液压制动系统的电磁换向阀在待机状态时的示意图；

图3本公开实施例提供的一种辅助液压制动系统的电磁换向阀在制动状态时的示意图；

图4本公开实施例提供的一种辅助液压制动系统的电磁换向阀在复位状态时的示意图；

图5是本公开实施例提供的一种制动系统的结构示意图；

图6是本公开实施例提供的一种制动系统的制动原理图；

图7是本公开实施例提供的一种制动系统的制动流程图。

附图标记说明：

自动驾驶控制器1；

车辆域控制器11，电动助力器12，发动机主缸13，第二储液罐14，液压制动分配机构15，车辆轮胎16，轮速传感器17，制动踏板18；

安全驾驶控制器2；

辅助制动控制器21，液压泵22，第一储液罐23，电磁换向阀24，执行液压缸25，单向阀26，制动按钮27，行程传感器28。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

参见图1至图7，本公开第一方面的实施例提供了一种作用于发动机主缸13的辅助液压制动系统，包括：辅助制动控制器21、液压泵22、第一储液罐23、电磁换向阀24和执行液压缸25；液压泵22与辅助制动控制器21电连接；第一储液罐23通过液压管路连接在液压泵22和电磁换向阀24之间；电磁换向阀24与辅助制动控制器21电连接，并通过液压管路与液压泵22连接；执行液压缸25与发动机主缸13连接，并通过液压管路与电磁换向阀24连接。

本公开提供的辅助液压制动系统可以设置在自动驾驶车辆中，并独立于与自动驾驶车辆的主制动系统。如图6所示，辅助制动控制器21接收制动指令；制动指令通过电连接传递给液压泵22和电磁换向阀24，电磁换向阀24是具有两种以上流动形式和两个以上油口的方向控制阀，可以实现液压油的流通、切断和换向；液压泵22接收到制动指令后将第一储液罐23中的油液进行加压，再通过液压管路向电磁换向阀24输送高压油液；电磁换向阀24接收到制动指令后进行换向，使高压油液通过电磁换向阀24流入执行液压缸25，并用过与执行液压缸25连接的发动机主缸13实现制动；从而解决了现有技术中制动系统出现故障，导致制动执行系统无法响应减速指令，进而导致无法实现制动，使得车辆行驶过程中存在严重的安全隐患的问题。

如图2和图3所示，辅助液压制动系统包括以下两种模式：

其一是待机模式，当主制动系统无故障时，如图2所示，液压泵22和电磁换向阀24均未收到辅助制动控制器21的制动指令，液压泵22不工作，电磁换向阀24处在中位，无法将液压泵22与执行液压缸25连接，辅助液压制动系统处在待机状态。当主制动系统无故障时，一般通过主制动系统进行正常制动，让辅助液压制动系统处在待机状态是为了不妨碍主制动系统正常实现制动。

其二制动模式，当制动系统故障时，如图3所示，液压泵22和电磁换向阀24通过辅助制动控制器21收到制动指令，液压泵22开始工作，电磁换向阀24处在左位，连通了设置在液压泵22和执行液压缸25之间的油液通道，使高压油液通过执行液压缸25流入发动机主缸13并实现制动。

通过将辅助液压制动系统设置为待机和制动两种模式，在保证车辆安全的情况下使制动方式更加灵活简洁，不造成能源浪费。

在本公开的一些实施例中，执行液压缸25包括第一缸体(图中未示出)和第一液压推杆(图中未示出)，第一液压推杆设置在第一缸体内，第一缸体的第一端和第二端分别设置有用于液压油进出的液压管路。

经过液压泵22增压的液压油通过电磁换向阀24由设置在第一缸体第一端的液压管路流入第一缸体，推动设置在第一缸体内的第一液压推杆向第一缸体的第二端移动，第一缸体中的液压油再通过设置在第一缸体第二端的液压管路通过电磁换向阀24流回液压泵22，使液压油可以重复使用，在节约资源的同时完成了辅助液压制动系统的闭环运行。

在本公开的一些实施例中，如图1、图5和图6所示，辅助液压制动系统还包括行程传感器28，行程传感器28与第一液压推杆连接，并与辅助制动控制器21电连接。

如图4所示，辅助液压制动系统还包括第三种模式：复位模式，当通过辅助液压制动系统进行制动时，第一液压推杆在第一缸体内移动，与第一液压推杆连接的行程感应器将第一液压推杆的位置信息反馈给与行程传感器28电连接的辅助制动控制器21；在这里，第一液压推杆的位置信息反映了辅助液压制动系统的制动程度，当达到预期制动后，辅助制动控制器21接收到第一液压推杆的位置信息，并向电磁换向阀24发送复位指令，电磁换向阀24由左位换至右位，第一缸体第一端的液压管路变为出油口，第一缸体第二端的液压管路变为进油口，经过液压泵22增压的液压油通过电磁换向阀24由第一缸体第二端的液压管路流入，推动设置在第一缸体内的第一液压推杆向第一缸体的第一端，使第一液压推杆恢复到初始位置。

通过在辅助液压制动系统中设置复位模式，将第一液压推杆恢复到初始位置，在达到预期制动后，能使辅助液压制动系统在第一时间恢复待机状态，不会影响车辆正常运行。

在本公开的一些实施例中，如图1所示，辅助液压制动系统还包括单向阀26，单向阀26通过液压管路连接在第一储液罐23与电磁换向阀24。

在电磁换向阀24和第一储液罐23之间设置单向阀26是为了保证油液从电磁换向阀24回流时仅能单向流动，避免因油液回流产生泄压，保证执行液压缸25中的第一液压推杆能够正常移动。

在本公开的一些实施例中，如图1、图5、图6和图7所示，辅助液压制动系统还包括制动按钮27，制动按钮27与辅助制动控制器21电连接。

如图6所示，按下制动按钮27，向与制动按钮27电连接的辅助制动控制器21发送制动指令。一个例子，在自动驾驶车辆中，乘客认为需要进行制动时，可以直接按下制动按钮27实现制动，使制动时机更加精准，即使自动安全控制器出现故障，也可以通过制动按钮27实现手动制动。一个例子中，在利用制动按钮27控制辅助液压制动系统制动的情况下，再次按下制动按钮27，可以实现对辅助液压制动系统的复位，即控制辅助液压制动系统停止制动，从而减少不必要的制动。

在本公开的一些实施例中，如图1、图5、图6和图7所示，辅助液压制动系统还包括复位按钮，复位按钮与辅助制动控制器21电连接。

按下复位按钮，向与制动按钮27电连接的辅助制动控制器21发送复位指令。复位按钮与制动按钮27可以为同一个按钮，也可以为两个按钮。一个例子，如图6所示，复位按钮和制动按钮27可以是同一个按钮，按钮27包括激活和释放两个状态，激活状态时的按钮27向辅助制动控制器21发送制动指令，相当于按下制动按钮27；而释放状态时的按钮向辅助制动控制器21发送复位指令，相当于按下复位按钮。在自动驾驶车辆中，乘客认为不再需要制动时，可以直接按下复位按钮，使车辆恢复运行模式。

在本公开的一些实施例中，电磁换向阀24为三位四通换向阀。

如图2-4所示，电磁换向阀24为三位四通换向阀，是指有三个工作位状态，四个油口，一般为两油口进两出油口的换向阀；一个例子，如图2-4所示的三位四通换向阀为M型三位四通换向阀，M型三位四通换向阀的中位机能压力油口卸荷，两个工作油口锁闭，起到了阻断液压泵22与执行液压缸25之间液压油流通的作用，使辅助液压制动系统在车辆主制动系统正常工作时保持待机状态。

本公开第二方面的实施例提供了一种液压制动系统，包括：上述任一实施例中的辅助液压制动系统、主制动系统、发动机主缸13、第二储液罐14和液压制动分配机构15；主制动系统与辅助液压制动系统的辅助制动控制器21电连接；发动机主缸13通过液压管路与主制动系统连接；第二储液罐14通过液压管路与发动机主缸13连接；液压制动分配机构15通过液压管路与发动机主缸13连接。

一个例子，如图5所示，液压制动系统用于自动驾驶车辆，自动驾驶车辆需要制动时，辅助液压制动系统处在待机状态，主制动系统接收到制动请求后发出制动指令，控制第二储液罐14中的液压油通过主制动系统在发动机主缸13内进行加压后，将高压液油输入液压制动分配机构15，通过液压制动分配机构15实现制动；如果主制动系统故障，则将故障信息反馈给辅助液压制动系统并由辅助液压制动系统中的辅助制动控制器21接收故障信息并发出制动指令，通过辅助液压制动系统在发动机主缸13内进行加压后，将高压液油输入液压制动分配机构15，通过液压制动分配机构15实现制动。主制动系统和辅助液压制动系统是完全独立的制动系统，在主制动系统或辅助液压制动系统任一出现故障的情况下也不影响车辆实现制动，大大提高了车辆行驶过程中的安全系数。

在本公开的一些实施例中，发动机主缸13包括：第二缸体(图中未示出)和第二液压推杆(图中未示出)；第二缸体两端分别设置有用于液压油进出的液压管路；第二液压推杆设置在第二缸体内，第二液压推杆与辅助液压制动系统的第一液压推杆连接。

第二液压推杆与辅助液压制动系统的第一液压推杆连接，第一液压杆在由执行液压缸25的第一端向第二端移动时，也推动第二液压杆在第二缸体内移动，达到了给发动机主缸13内的液压油压缩加压的目的，将高压液油输入液压制动分配机构15，通过液压制动分配机构15实现制动。

在本公开的一些实施例中，如图1至图7所示，主动制动系统包括：轮速传感器17、自动驾驶控制器1、安全驾驶控制器2、车辆域控制器11和电动助力器12；

自动驾驶控制器1与轮速传感器17电连接；安全驾驶控制器2与自动驾驶控制器1电连接；车辆域控制器11与自动驾驶控制器1连接；安全驾驶控制器2和辅助液压制动系统中的辅助制动控制器21电连接；电动助力器12与车辆域控制器11电连接，并与第二液压推杆连接。

如图6所示，一般情况下，自动驾驶控制器1向车辆域控制器11发送制动请求，车辆域控制器11接收制动请求并向电动助力器12发送制动指令，电动助力器12接收制动指令后自动推动第二液压推杆在第二缸体内移动，达到了给发动机主缸13内的液压油压缩加压的目的，将高压液油输入液压制动分配机构15，通过液压制动分配机构15实现制动。

当自动驾驶控制器1故障时，自动驾驶控制器1向安全驾驶控制器2发送故障信息，安全驾驶控制器2接收故障信息并向车辆域控制器11发送制动请求，车辆域控制器11接收制动请求并向电动助力器12发送制动指令，电动助力器12接收制动指令后自动推动第二液压推杆在第二缸体内移动，达到了给发动机主缸13内的液压油压缩加压的目的，将高压液油输入液压制动分配机构15，通过液压制动分配机构15实现制动。

当主制动系统中用于接收制动指令并执行的机构，例如电动助力器12故障时，电动助力器12向车辆域控制器11反馈故障信息，车辆域控制器11收到故障信息后向安全驾驶控制器2发送制动请求，安全驾驶控制器2收到制动请求后向辅助制动控制器21发送制动指令，利用辅助制动系统实现制动的过程如上所述，此处不再赘述。

在本公开的一些实施例中，如图1至图7所示，主制动系统中还包括车辆轮胎16，车辆轮胎16与轮速传感器17连接，轮速传感器17用于检测车辆轮胎16的转动速度并反馈给自动驾驶控制器1，从而判断车辆是否达到预制动效果，在达到预制动效果后，自动驾驶控制器1取消制动指令。

在本公开的一些实施例中，如图1至图7所示，液压制动系统还包括制动踏板18，制动踏板18与电动助力器12连接。

一个例子，如图5和图6所示，在需要进行制动时，人工踏下制动踏板18，施加在制动踏板18上的压力激活了与制动踏板18连接的电动助力器12，电动助力器12被激活后自动推动第二液压推杆在第二缸体内移动，达到了给发动机主缸13内的液压油压缩加压的目的，将高压液油输入液压制动分配机构15，通过液压制动分配机构15实现制动。

本公开第三方面的实施例提供了一种自动驾驶车辆，包括上述任一实施例中的液压制动系统。

如图7所示，该自动驾驶车辆包括上述液压制动系统的自动驾驶车辆拥有主制动系统和辅助液压制动系统两个独立的制动系统，在主制动系统或辅助液压制动系统任一出现故障的情况下也不影响车辆实现制动，大大提高了车辆行驶过程中的安全系数。

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。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

Claims (12)

1.一种辅助液压制动系统，其特征在于，包括：辅助制动控制器、液压泵、第一储液罐、电磁换向阀和执行液压缸；

所述液压泵与所述辅助制动控制器电连接；

所述第一储液罐通过液压管路连接在所述液压泵和所述电磁换向阀之间；

所述电磁换向阀与所述辅助制动控制器电连接，并通过液压管路与所述液压泵连接；

所述执行液压缸与发动机主缸连接，并通过液压管路与所述电磁换向阀连接。

2.根据权利要求1所述的辅助液压制动系统，其中，所述执行液压缸包括第一缸体和第一液压推杆，所述第一液压推杆设置在所述第一缸体内，所述第一缸体的第一端和第二端分别设置有用于液压油进出的液压管路。

3.根据权利要求2所述的辅助液压制动系统，其中，还包括行程传感器，所述行程传感器与所述第一液压推杆连接，并与所述辅助制动控制器电连接。

4.根据权利要求1所述的辅助液压制动系统，其中，还包括单向阀，所述单向阀通过液压管路连接在所述第一储液罐与所述电磁换向阀之间。

5.根据权利要求1所述的辅助液压制动系统，其中，还包括制动按钮，所述制动按钮与所述辅助制动控制器电连接。

6.根据权利要求5所述的辅助液压制动系统，其中，还包括复位按钮，所述复位按钮与所述辅助制动控制器电连接。

7.根据权利要求1所述的辅助液压制动系统，其中所述电磁换向阀为三位四通换向阀。

8.一种液压制动系统，其特征在于，包括：

权利要求1-7中任一所述的辅助液压制动系统、主制动系统、发动机主缸、第二储液罐和液压制动分配机构；

所述主制动系统与所述辅助液压制动系统的辅助制动控制器电连接；

所述发动机主缸通过液压管路与所述主制动系统连接；

所述第二储液罐通过液压管路与所述发动机主缸连接；

所述液压制动分配机构通过液压管路与所述发动机主缸连接。

9.根据权利要求8所述的液压制动系统，其中所述发动机主缸包括：第二缸体和第二液压推杆；

所述第二缸体两端分别设置有用于液压油进出的液压管路；

所述第二液压推杆设置在所述第二缸体内，所述第二液压推杆与所述辅助液压制动系统的第一液压推杆连接。

10.根据权利要求9所述的液压制动系统，其中主动制动系统包括：

轮速传感器、自动驾驶控制器、安全驾驶控制器车辆域控制器和电动助力器；

所述自动驾驶控制器与所述轮速传感器电连接；

所述安全驾驶控制器与所述自动驾驶控制器电连接；

所述车辆域控制器分别与所述自动驾驶控制器、所述安全驾驶控制器和所述辅助液压制动系统中的辅助制动控制器电连接；

所述电动助力器与所述车辆域控制器电连接，并与所述第二液压推杆连接。

11.根据权利要求10所述的液压制动系统，其中，还包括制动踏板，所述制动踏板与所述电动助力器连接。

12.一种自动驾驶车辆，其特征在于，所述自动驾驶车辆包括权利要求8-11中任一所述的液压制动系统。

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