[發明專利]安全性汽車線控制動系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201310290808.3
• 申請日: 2013-07-11
• 公開（公告）號: CN103332185A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 張鳳登;陳興隆;于明慧;曹栩秋;賀波;王志堅;劉明芹
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: B60T13/66
• 分類號: B60T13/66;B60T13/74;B60T17/22
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根;王晶

技術領域

本發明涉及一種汽車制動系統，特別涉及一種安全性汽車線控制動系統及其控制方法。

背景技術

在短短的一百多年的發展中，汽車已經成了人們日常生活中不可缺少的代步工具，在享受汽車帶來的舒適、快捷、便利的同時，人們對汽車行駛的安全性要求也日益提高。車輛制動系統一直在車輛安全方面扮演著至關重要的角色，隨著汽車工業技術飛速發展以及汽車行駛速度的不斷提高，車輛制動系統的重要性表現得越來越明顯。

傳統的液壓制動系統發展至今，已是非常成熟的技術，由于人們對制動性能要求的不斷提高，傳統的液壓或者空氣制動系統在加入了大量的電子控制系統如ABS（剎車防抱死系統）、ESP（車身電子穩定系統）等后，其結構和管路布置越發復雜，液壓（空氣）回路泄漏的隱患也加大，同時裝配和維修的難度也隨之提高。因此，汽車行業加大了對結構相對簡單的線控制動系統BBW（Brake-by-wire）的研究力度，其主要原因是BBW系統有著傳統液壓制動系統不可比擬的優越性，該制動系統用電線取代了傳統制動系統中的制動管路，省去了傳統制動系統中的很多閥，簡化了制動系統的結構，降低了裝配及維護的難度，同時BBW還具有制動響應速度快、制動性能高等特點，另外，要完全實現ABS（防抱死剎車系統）及ASR（防側滑系統）等功能，只需在電子控制系統中設計相應程序，操縱電控組件來控制制動力的大小及制動力的分配即可。

線控制動技術已經成為國外企業和研究機構的研究熱點，從20世紀90年代開始，一些著名的汽車電子零部件廠商陸續進行了EMB方面的研究，Bosch、Siemens和Continental?Teves等三家公司都取得了各自的研究成果，并申請了一系列相關專利。在國內,對于線性制動系統的研究至今還是處于起步階段,僅有清華大學、吉林大學、南京航空航天大學、北京理工大學及同濟大學、比亞迪汽車公司等進行了一些相關的初步研究工作。吉林大學設計了EMB的實物,并對其進行了制動壓力的仿真實驗，這些都只處于仿真階段，并沒有在汽車上進行實驗,而且只是對單輪進行控制,并沒有進行四輪同時控制的仿真實驗。

隨著汽車制造技術以及電子技術的不斷發展,人們對汽車環保、節能、舒適、安全的要求越來越高,現有的制動系統已經不能滿足其快速響應的要求。國外正興起線控制動的研究,線控制動技術代表了目前汽車制動技術的發展方向,將來也會在制動領域占據越來越重要的地位。在國內,線控制動系統還處于初級階段,并且都沒有實際使用。因此，開發和研制用于轎車和電動汽車的具有自主知識產權的電控制動系統具有明顯的經濟和社會效益,它可為汽車零部件企業的發展提供新的經濟增長點,?因此研發一種普遍適用的結構相對簡單、功能齊全,安全可靠、并且能夠運用到實際生產中的線控制動操縱系統具有很好的實用價值。

FlexRay總線因其具有高帶寬、通信線路冗余、通訊靈活等優點，成為未來主要的安全型車載總線。國外著名的汽車公司奔馳、寶馬、奧迪都對FlexRay總線在汽車上的應用做了嘗試。盡管國外很早就開始研究線控制動系統和FlexRay通信，但是直至今日，也未能在汽車上實現合二為一。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有汽車線控制動系統中的不足，提供一種安全性汽車線控制動系統，能夠實現容錯的安全性制動控制方法，提高制動控制系統的安全性，可靠性以及可維護性等。

本發明的技術方案為：一種安全性汽車線控制動系統，位于汽車制動踏板與四個車輪的液壓制動缸之間，包括制動踏板傳感器、由FCU故障抑制單元組成的FTU容錯單元、兩通道FlexRay總線、驅動馬達和機械操縱桿，其特征在于：制動踏板傳感器直接與汽車制動踏板相連接，制動踏板傳感器的輸出同時接入FTU₁踏板傳感器信號檢測單元3的三個復制確定性的FCU故障抑制單元，三個復制確定性的FCU故障抑制單元通過兩通道FlexRay總線12分別連接每個車輪的FTU容錯單元中的三個復制確定性的FCU故障抑制單元，并通過三個復制確定性的FCU故障抑制單元連接TMR執行器及車輪液壓制動缸。

TMR執行器由驅動馬達和機械操縱桿構成。

每個所述復制確定性的FCU故障抑制單元包含一個表決器，可對踏板位置檢測單元所產生的信號，做出精確表決。