[發明專利]一種自動駕駛汽車集成式多冗余電子液壓制動系統及方法

在審

• 申請號: 202211227054.2
• 申請日: 2022-10-09
• 公開（公告）號: CN115520162A
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 甘婷婷;李玉芳;劉崢;王曉晨
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B60T8/40
• 分類號: B60T8/40;B60T13/14;B60T13/68;B60T13/74;B60T17/22
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 徐曉鷺

本發明公開了于一種自動駕駛汽車集成式多冗余電子液壓制動系統及方法，涉及汽車制動技術領域，系統硬件結構包括：制動踏板、踏板感覺模擬器、次級主缸、兩個制動主缸、配套傳動機構以及電機，兩者互為冗余；液壓控制單元HCU、電子控制系統ECU、多個壓力傳感器和電磁閥；控制方法包括：當其中一電機失效時，另一電機立刻接管；當雙電機系統失效時，人力成為制動力來源，經過失效備份液壓回路，與驅動電機共同作用實現制動；當集成式電子液壓制動系統失效時，電子駐車制動器和驅動電機在控制系統作用下進行制動，其中驅動電機制動采取回饋制動疊加反接制動；本發明采用多冗余制動形式，提高自動駕駛汽車的安全性能。

技術領域

本發明涉及的是汽車制動技術的領域，特別是適用于一種自動駕駛汽車集成式多冗余電子液壓制動系統及方法。

背景技術

隨著汽車技術的發展，汽車正在朝著智能化，電動化的方向發展，而自動駕駛汽車要求制動系統具備冗余備份系統，用來確保制動系統出現失效時，汽車仍能安全行駛。針對自動駕駛汽車冗余方案，對于L2，博世采用ibooster+ESP，ibooster是電控剎車系統用來代替傳統的真空助力泵，在ibooster失效時，ESP提供冗余制動的功能；大陸采用MKC1+MK100HBE(ESC)，液壓制動單元發生故障時，ESC(防側滑裝置)就會啟動。對于L3+，伯特利公司的線控制動系統(WCBS)采用EHB+雙控EPB，EHB失效時，雙控EPB控制后輪制動，雙控EPB減少了制動液泄露風險，成本低于其他方案；博世IPB+RBU(RBU可以理解為第二個EHB，直接與主缸相連)，冗余單元RBU直接與主缸相連，EHB失效時，依靠主缸的制動液建壓，推動主缸活塞。基于以上技術方法，本專利設計多冗余備份的電子液壓制動系統，分別從硬件和軟件層面來提高自動駕駛汽車的安全性。

發明內容

本發明提供了用于一種自動駕駛汽車集成式多冗余電子液壓制動系統及方法，采用雙電機的形式，進一步保障車輛制動系統的安全性。

其技術方案如下：

一種自動駕駛汽車集成式多冗余電子液壓制動系統包括液壓控制單元HCU、電子控制系統ECU、電子駐車制動系統EPB和人力制動系統，其中，其中，人力制動系統包括制動踏板、制動缸和儲液油杯，儲液油杯連接制動缸，所述制動缸包括人力制動主缸、第一液壓缸和第二液壓缸，制動踏板驅動人力制動主缸以產生制動力，第一液壓缸和第二液壓缸并聯連接相同的、互為冗余的第一、第二電機；液壓控制單元HCU包括一組連接兩個前輪/后輪輪缸的失效備份電磁閥，失效備份電磁閥連接人力制動主缸；HCU還包括兩組連接汽車四輪輪缸的控制電磁閥，第一、第二電機分別連接一組控制電磁閥，每一組電磁閥均通過壓力傳感器連接汽車的四個輪缸，第一、第二電機在電子控制系統ECU的控制下驅動電磁閥開/閉，實現汽車四個輪缸的液壓制動；電子駐車制動系統EPB為獨立的控制系統，當接收到第一、第二電機均失效的失效信號時，實現緊急制動。

作為優選，失效備份電磁閥均為常開閥，所述控制電磁閥均為常開閥。

作為優選，人力制動主缸前腔、后腔的進液口分別連接儲液油杯的兩路出液口以獲得杯內制動液，人力制動主缸前腔、后腔的出液口分別連接第一失效備份電磁閥、第二失效備份電磁閥；儲液油杯的出液口還連接第一、第二液壓缸的進液口。

作為優選，第一、第二液壓缸的出液口分別連接一組控制汽車四輪的控制電磁閥，同時，第一、第二液壓缸的缸內活塞桿通過第一、第二傳動機構與第一、第二電機相連，第一、第二電機在電子控制單元ECU的控制下，將電力轉換為作用力通過第一、第二傳動機構推動活塞桿，使液壓缸內的制動液流經對應的控制電磁閥，流入對應制動輪缸，實現制動控制。

作為優選，人力制動主缸后腔進液口連接第一失效備份電磁閥，前腔進液口連接第二失效備份電磁閥和踏板感覺模擬電磁閥，踏板感覺模擬電磁閥連接踏板感覺模擬器，以模擬駕駛員的制動意圖。

本發明還公開了一種自動駕駛汽車集成式多冗余電子液壓制動系統的制動方法，包括以下步驟：