CN219601224U - 线控底盘的冗余制动系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种线控底盘的冗余制动系统，涉及车辆制动技术领域，包括线控底盘、故障检测模块和多个控制部件，线控底盘包括底盘本体和设置于底盘本体上的车轮组件、线控制动系统和电机制动系统，各控制部件均与线控制动系统和电机制动系统通信连接，并能够控制线控制动系统和/或电机制动系统动作以对车轮组件进行制动；故障检测模块与各控制部件均通信连接并检测各控制部件是否故障并能够将故障信息发送至控制部件。本实用新型提供的线控底盘的冗余制动系统，设置多个控制部件对线控制动系统和电机制动系统进行控制，能够提升行车的稳定性和安全性。本实用新型还提供一种包括上述线控底盘的冗余制动系统的车辆。

Description

线控底盘的冗余制动系统及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆制动技术领域，尤其是涉及一种线控底盘的冗余制动系统及车辆。

背景技术

近年来，随着汽车保有量的逐年增加，新能源客车也在逐步进入市场，智能驾驶越来越受欢迎，汽车也在向智能化、电动化、共享化、网联化和电气化方向发展；以商用车为代表的电动客车质量大，同比家庭用车，行驶路线较单一，行驶环境较固定，但交通参与者众多，启停频繁，对制动的要求极高；如专利CN216580481U提供的一种用于线控底盘的紧急制动装置及车辆，采用线控液压制动系统和电子驻车制动系统两套相互独立的制动系统，有效提高车辆紧急制动的可靠性，但是仅设置有一个整车控制器，当整车控制器故障时，只能进行紧急制动，无法保证行车的稳定性和安全性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种线控底盘的冗余制动系统及车辆，以解决上述现有技术存在的问题，设置多个控制部件对线控制动系统和电机制动系统进行控制，能够提升行车的稳定性和安全性。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种线控底盘的冗余制动系统，包括线控底盘、故障检测模块和多个控制部件，所述线控底盘包括底盘本体和设置于所述底盘本体上的车轮组件、线控制动系统和电机制动系统，所述线控制动系统和所述电机制动系统与所述车轮组件连接，各所述控制部件设置于所述底盘本体上且均与所述线控制动系统和所述电机制动系统通信连接，并能够控制所述线控制动系统和/或所述电机制动系统动作以对所述车轮组件进行制动；所述故障检测模块设置于所述底盘本体上并与各所述控制部件均通信连接并用于检测各所述控制部件是否故障并能够将故障信息发送至控制部件。

优选地，所述控制部件的数量设置为三个，分别为主控制器、副控制器和域控制器，各所述控制部件之间均通信连接。

优选地，还包括制动加速度传感器，设置于所述底盘本体上，并用于检测车辆的制动加速度信息；所述制动加速度传感器与各所述控制部件均能够通信连接，各所述控制部件均能够接收所述制动加速度信息并确定车辆的制动强度，以控制所述线控制动系统和/或所述电机制动系统动作对所述车轮组件进行制动。

优选地，还包括故障预警模块，与各所述控制部件均通信连接，所述故障预警模块能够在未故障的所述控制部件的控制下发出能够指示发生故障的所述控制部件的故障预警信息并能够被驾驶人获取。

优选地，所述线控制动系统设置为机械式线控制动系统。

优选地，所述电机制动系统与所述车轮组件的后轮模块连接，并能够对所述车轮组件的后轮模块进行制动并进行能量回收。

优选地，：所述电机制动系统包括电机控制器、电池、逆变器和轮毂电机，所述电池与所述逆变器电性连接，所述逆变器与所述轮毂电机电性连接，所述电机控制器与所述逆变器通信连接，所述轮毂电机与所述车轮组件的车轮连接，且所述轮毂电机能够对所述车轮组件制动以将所述车轮组件的动能转化成电能并通过所述逆变器对所述电池充电；所述电机控制器与各所述控制部件均能够通信连接，各所述控制部件均能够控制所述电机控制器的动作。

优选地，所述线控制动系统包括设置于所述底盘本体上的线控制动控制器和多个线控制动执行器，多个所述线控制动执行器分别设置于所述车轮组件的多个车轮上；各所述线控制动执行器均与所述线控制动控制器通信连接，所述线控制动控制器与各所述控制部件均通信连接，各所述线控制动执行器用于对车轮进行制动。

本实用新型还提供一种车辆，包括如上所述的线控底盘的冗余制动系统。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型提供的线控底盘的冗余制动系统，基于线控底盘能够提升车辆的轻量化和智能驾驶；且通过设置多个控制部件，多个控制部件均能够对底盘本体上线控制动系统和电机制动系统，当某一个控制部件故障时，其余控制部件能够接管控制，从而提升行车的稳定性和安全性；此外通过设置线控制动系统和电机制动系统，两套制动系统能够提升车辆制动的可靠性，能够根据实际情形控制线控制动系统和电机制动系统单独动作和同步动作以进行冗余制动；故障检测模块能够对各控制部件进行监控，将故障的控制部件信息发送至未故障的控制部件，未故障的控制部件根据故障信息灵活控制线控制动系统和电机制动系统的动作，进而提升行车的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例一提供的线控底盘的冗余制动系统的连接示意图。

图标：100-线控底盘的冗余制动系统；110-线控底盘；111-底盘本体；112-车轮组件；113-线控制动系统；1131-线控制动控制器；1132-线控制动执行器；114-电机制动系统；1141-电机控制器；1142-电池；1143-逆变器；1144-轮毂电机；120-故障检测模块；130-控制部件；140-制动加速度传感器；150-故障预警模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种线控底盘的冗余制动系统及车辆，以解决上述现有技术存在的问题，设置多个控制部件对线控制动系统和电机制动系统进行控制，能够提升行车的稳定性和安全性。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一

本实施例提供一种线控底盘的冗余制动系统100，请参见图1，包括线控底盘110、故障检测模块120和多个控制部件130，线控底盘110包括底盘本体111和设置于底盘本体111上的车轮组件112、线控制动系统113和电机制动系统114，线控制动系统113和电机制动系统114与车轮组件112连接，各控制部件130设置于底盘本体111上且均与线控制动系统113和电机制动系统114通信连接，并能够控制线控制动系统113和/或电机制动系统114动作以对车轮组件112进行制动；故障检测模块120设置于底盘本体111上并与各控制部件130均通信连接并用于检测各控制部件130是否故障并能够将故障信息发送至控制部件130。

基于线控底盘110能够提升车辆的轻量化和智能驾驶；且通过设置多个控制部件130，多个控制部件130均能够对底盘本体111上的线控制动系统113和电机制动系统114，当某一个控制部件130故障时，其余控制部件130能够继续控制，从而提升行车的稳定性和安全性；此外通过设置线控制动系统113和电机制动系统114，两套制动系统能够提升车辆制动的可靠性，能够根据实际情形控制线控制动系统113和电机制动系统114单独动作和同步动作进行制动；故障检测模块120能够对各控制部件130进行监控，将故障的控制部件130信息发送至未故障的控制部件130，未故障的控制部件130根据故障信息灵活控制线控制动系统113和电机制动系统114的动作，进而提升行车的安全性。

本实施例的可选方案中，较为优选地，控制部件130的数量设置为三个，分别为主控制器、副控制器和域控制器，各控制部件130之间均通信连接，具体地，主控制器、副控制器和域控制器两两之间冗余控制，其中域控制器中设置冗余系统与主控制器和副控制器冗余连接，提升行车控制的稳定性和安全性。

本实施例的可选方案中，较为优选地，电机制动系统114与车轮组件112的后轮模块连接，并能够对车轮组件112的后轮模块进行制动并进行能量回收，本实施例可针对应用于后驱客车，后驱客车质量大，质心也会偏向后轴，后轴所需制动力更大，可以更多的进行能量回收。

进一步优选地，电机制动系统114包括电机控制器1141、电池1142、逆变器1143和轮毂电机1144，电池1142与逆变器1143电性连接，逆变器1143与轮毂电机1144电性连接，电机控制器1141与逆变器1143通信连接，轮毂电机1144与车轮组件112的车轮连接，具体地，与后驱客车的后轮连接，轮毂电机1144能够对车轮组件112制动以将车轮组件112的后车轮动能转化成电能并通过逆变器1143对电池1142充电；电机控制器1141与各控制部件130均能够通信连接，各控制部件130均能够控制电机控制器1141的动作；具体地，逆变器1143中具有双向dc/dc转换器能够实现交流电和直流电的转换，电机控制器1141能够通过控制逆变器1143控制轮毂电机1144参与制动，通过逆变器1143控制轮毂电机1144的速度和扭矩，电机控制器1141能够控制逆变器1143实现将电池1142直流电逆变为交流电给轮毂电机1144进行驱动，或者在制动过程中通过逆变器1143将轮毂电机1144回收形成的交流电逆变为电池1142的直流电对电池1142进行充电，实现制动能量回收。

本实施例的可选方案中，较为优选地，线控制动系统113设置为机械式线控制动系统即EMB系统，响应快。

进一步地，线控制动系统113包括设置于底盘本体111上的线控制动控制器1131和多个线控制动执行器1132，多个线控制动执行器1132分别设置于车轮组件112的多个车轮上；各线控制动执行器1132均与线控制动控制器1131通信连接，线控制动控制器1131与各控制部件130均通信连接，各线控制动执行器1132用于对车轮进行电子机械制动。

本实施例的可选方案中，较为优选地，本实施例提供的线控底盘的冗余制动系统100还包括制动加速度传感器140，设置于底盘本体111上，并用于检测车辆的制动加速度信息；制动加速度传感器140与各控制部件130均能够通信连接，各控制部件130均能够接收制动加速度信息并确定车辆的制动强度，以控制线控制动系统113和/或电机制动系统114动作对车轮组件112进行制动；具体地，通过制动加速度传感器140获取车辆的制动加速度即车辆的减速度大小进而获取制动强度，即通过计算车辆的制动加速度与重力加速度比值即为制动强度，此外还可进一步通过速度传感器获取车辆的行驶速度，结合车辆的减速度和速度，精确得到车辆当前制动强度，如专利CN113635879B记载的制动强度的确定方法；如此控制部件130根据不同制动强度的大小，控制线控制动系统113和电机制动系统114单独动作和同步动作进行制动力的分配。

具体地，ECER13制动法规对制动强度Z在0.2-0.8的双轴汽车前、后制动器制动力有明确的要求，本实施例中，仅针对后驱电动客车，当制动强度Z<0.15时，对后轮组件进行轮毂电机1144制动，尽可能的将能量回收，提高续驶里程；0.15<Z<0.8时进行复合制动，即轮毂电机1144对后轮组件制动和EMB对四轮进行制动，轮毂电机1144保持最大制动力，保证安全的提前下，始终保持最大的能量回收能力；Z>0.8时只进行EMB对四轮制动，制动力全部由四轮的EMB提供。

本实施例的可选方案中，较为优选地，本实施例提供的线控底盘的冗余制动系统100还包括故障预警模块150，与各控制部件130均通信连接，故障预警模块150能够在未故障的控制部件130的控制下发出能够指示发生故障的控制部件130的故障预警信息并能够被驾驶人获取。

具体地，故障预警模块150可集成至车机仪表盘上通过图标亮起方式进行故障预警，或着直接发出预警声音进行预警；若故障检测模块120检测到存在控制部件130故障且只有一个，则给予驾驶员故障预警提示，底盘仍可继续工作，根据目标制动强度进行制动力的分配，如前文描述；若存在控制部件130故障且故障数大于一个，则给予驾驶员危险提示的同时进行EMB紧急制动，然后将车辆行驶至安全区域，此过程只有EMB参与制动。

当故障检测模块120检测到主控制器、副控制器、域控制器存在异常时，主要有以下四种模式：

模式一：主控制器异常、副控制器和域控制器中的冗余系统正常，此种情况下由副控制器接替主控制器，与此同时启动域控制器中的冗余系统作为备用控制器，并给予驾驶员控制器异常预警提示，底盘仍可进行常规制动，正常工作。

模式二：副控制器异常、主控制器和域控制器中的冗余系统正常，此种情况下主控制器正常工作，与此同时启动域控制器中的冗余系统作为备用控制器，并给予驾驶员控制器异常预警提示，但底盘仍可进行常规制动，正常工作。

模式三：域控制器中的冗余系统异常、主控制器和副控制器正常，此种情况下主控制器正常工作，副控制器静默作为备用控制器，并给予驾驶员控制器异常预警提示，底盘仍可进行常规制动，正常工作。

模式四：若控制部件130的故障数大于等于2，即有控制及两个以上的控制部件130异常时，给予驾驶员危险标识提示的同时发出警示声提醒驾驶员尽快进行紧急制动，将车行驶至安全区域，充分考虑安全，轮毂电机1144退出制动，仅靠EMB进行制动。

实施例二

本实施例提供一种车辆，包括实施例一提供的线控底盘的冗余制动系统100。基于线控底盘110能够提升车辆的轻量化和智能驾驶；且通过设置多个控制部件130，多个控制部件130均能够对底盘本体111上的线控制动系统113和电机制动系统114，当某一个控制部件130故障时，其余控制部件130能够继续控制，从而提升行车的稳定性和安全性；此外通过设置线控制动系统113和电机制动系统114，两套制动系统能够提升车辆制动的可靠性，能够根据实际情形控制线控制动系统113和电机制动系统114单独动作和同步动作进行制动；故障检测模块120能够对各控制部件130进行监控，将故障的控制部件130信息发送至未故障的控制部件130，未故障的控制部件130根据故障信息灵活控制线控制动系统113和电机制动系统114的动作，进而提升行车的安全性。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种线控底盘的冗余制动系统，其特征在于：包括线控底盘(110)、故障检测模块(120)和多个控制部件(130)，所述线控底盘(110)包括底盘本体(111)和设置于所述底盘本体(111)上的车轮组件(112)、线控制动系统(113)和电机制动系统(114)，所述线控制动系统(113)和所述电机制动系统(114)与所述车轮组件(112)连接，各所述控制部件(130)设置于所述底盘本体(111)上且均与所述线控制动系统(113)和所述电机制动系统(114)通信连接，并能够控制所述线控制动系统(113)和/或所述电机制动系统(114)动作以对所述车轮组件(112)进行制动；所述故障检测模块(120)设置于所述底盘本体(111)上并与各所述控制部件(130)均通信连接并用于检测各所述控制部件(130)是否故障并能够将故障信息发送至控制部件(130)。

2.根据权利要求1所述的线控底盘的冗余制动系统，其特征在于：所述控制部件(130)的数量设置为三个，分别为主控制器、副控制器和域控制器，各所述控制部件(130)之间均通信连接。

3.根据权利要求1所述的线控底盘的冗余制动系统，其特征在于：还包括制动加速度传感器(140)，设置于所述底盘本体(111)上，并用于检测车辆的制动加速度信息；所述制动加速度传感器(140)与各所述控制部件(130)均能够通信连接，各所述控制部件(130)均能够接收所述制动加速度信息并确定车辆的制动强度，以控制所述线控制动系统(113)和/或所述电机制动系统(114)动作对所述车轮组件(112)进行制动。

4.根据权利要求1所述的线控底盘的冗余制动系统，其特征在于：还包括故障预警模块(150)，与各所述控制部件(130)均通信连接，所述故障预警模块(150)能够在未故障的所述控制部件(130)的控制下发出能够指示发生故障的所述控制部件(130)的故障预警信息并能够被驾驶人获取。

5.根据权利要求1所述的线控底盘的冗余制动系统，其特征在于：所述线控制动系统(113)设置为机械式线控制动系统。

6.根据权利要求1所述的线控底盘的冗余制动系统，其特征在于：所述电机制动系统(114)与所述车轮组件(112)的后轮模块连接，并能够对所述车轮组件(112)的后轮模块进行制动并进行能量回收。

7.根据权利要求6所述的线控底盘的冗余制动系统，其特征在于：所述电机制动系统(114)包括电机控制器(1141)、电池(1142)、逆变器(1143)和轮毂电机(1144)，所述电池(1142)与所述逆变器(1143)电性连接，所述逆变器(1143)与所述轮毂电机(1144)电性连接，所述电机控制器(1141)与所述逆变器(1143)通信连接，所述轮毂电机(1144)与所述车轮组件(112)的车轮连接，且所述轮毂电机(1144)能够对所述车轮组件(112)制动以将所述车轮组件(112)的动能转化成电能并通过所述逆变器(1143)对所述电池(1142)充电；所述电机控制器(1141)与各所述控制部件(130)均能够通信连接，各所述控制部件(130)均能够控制所述电机控制器(1141)的动作。

8.根据权利要求5所述的线控底盘的冗余制动系统，其特征在于：所述线控制动系统(113)包括设置于所述底盘本体(111)上的线控制动控制器(1131)和多个线控制动执行器(1132)，多个所述线控制动执行器(1132)分别设置于所述车轮组件(112)的多个车轮上；各所述线控制动执行器(1132)均与所述线控制动控制器(1131)通信连接，所述线控制动控制器(1131)与各所述控制部件(130)均通信连接，各所述线控制动执行器(1132)用于对车轮进行制动。

9.一种车辆，其特征在于：包括如权利要求1-8任一项所述的线控底盘的冗余制动系统(100)。