[发明专利]用于车辆的制动控制系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种线控制动类型车辆的制动系统，更特别地涉及一种在包括安装在车轮处的电子制动器并通过电子控制单元实现制动的制动系统中，响应于控制单元的故障或分别安装在车轮处的电子制动器的故障，自适应地制动车辆的技术。

此外，本发明涉及一种应对线控制动类型车辆的制动系统中的故障的技术，即一种制动系统的自动防故障技术。

背景技术

一般而言，线控制动是近年来用于车辆的一种新技术，该技术已发展用来通过利用所谓“线控(by-wire)”的电子控制省略若干个部件并简化总成。也就是说，它是代替现有技术中的液压制动器，通过利用电子信号控制制动力的构思，其中制动踏板单元和诸如轮缸的制动致动器分离。

线控制动系统由操作踏板单元、制动控制器以及制动致动器构成。操作踏板单元与现有技术的液压制动器的踏板单元相似；然而，电子信号由共用踏板冲程传感器产生，而不是由来自主缸和助力器的液压所产生的信号。制动控制器是电子控制回路，其接收来自操作踏板单元的信号，并通过由踏板下压力和冲程等计算适当制动力而输出操作信号。制动致动器是轮缸、盘式制动器的制动钳、或电马达，并响应于来自制动控制器的操作信号将制动力施加到车辆车轮。

下文将线控制动系统(下文称作电子制动器)和现有技术的液压制动系统进行简单比较。

液压制动系统在制动时利用液压将制动块强有力地推动到制动盘，并具有如下构造，该构造不仅包括液压管线，其中液压管线连接到主缸和轮缸，主缸操作以通过增大踏板操作力的助力器产生液压，而且包括控制和补充缸的各种装置，使得该构造复杂化。因此，由于该复杂化构造，在利用液压确保制动性能的安全性和可靠性方面存在局限。

另一方面，电子制动系统具有液压制动系统所不具有的简单构造，并可改善制动性能的可靠性和执行驻车制动功能。此外，它可改善ABS(防抱死制动系统)的响应性和性能，并执行最佳底盘综合控制(global chassis control)。特别地，近年来已进行了研究，研究利用EWB(Electro Wedge Brake，电楔式制动器)系统，EWB系统通过利用由致动器操作的楔块总成，在制动时将制动块抵压制动盘以产生摩擦力，以补偿普通EMB(电子机械制动器)的小制动力，来执行制动。EWB可仅借助于利用12(伏特)电压的马达，获得液压制动系统可产生的制动力，这是因为EWB利用楔入作用(wedge action)执行自供能所致。换言之，通过利用楔块结构，其中当通过操作致动器移动楔块时，制动块被施压，且制动块和制动盘之间的摩擦力作用为附加输入力，可获得大制动力，即使来自马达的力较小也是如此。

此外，EWB具有当制动块磨损时自动补偿制动块的磨损的优点，也就是说，通过将楔块总成移至制动块，提供调整由于磨损的制动块而产生的间隙的功能。

然而，尽管很多优点，但电子制动系统被指出，具有配备有电子制动器的车轮的车辆与配备有液压制动器的车辆相比具有低得多的安全性。这取决于电子制动系统是否能在诸如控制单元的操作故障或错误的意外情形下制动车辆，因为电子制动系统具有如下基本结构所致，该基本结构通过利用ECU(电子控制单元)计算制动力，并将电力供应到信号线和驱动致动器的驱动马达。

因此，已经提出用于应对用作车辆制动装置的电子制动器的故障的方法。参见图1对此进行描述。

图1是图示现有技术的制动系统的简图。

如图1所示，现有技术的制动系统1包括：踏板单元300；分别安装在车轮处的电子制动器110、120、210以及220；控制电子制动器的WCU(车轮控制单元)11、12、21以及22；第一ECU 100；以及第二ECU 200。

现有技术的制动系统1分别利用位于车辆中心部分处的第一和第二ECU 100和200接收从踏板单元300传递来的制动信号(通常为电子信号)。双重配备第一和第二ECU 100和200的原因是为了当两个ECU中任一个发生故障时，借助于另一ECU实施紧急制动。另外，第一ECU 100将控制信号传递到分别控制第一电子制动器110和第四电子制动器220的WCU 11和22，其中信号连接线形成为所谓的X型分支(X-split)结构以增强紧急制动时的安全性。

然而，在现有技术的制动系统中，例如当控制第一电子制动器110的WCU 11和第二控制单元200同时故障时，制动因此仅由位于后轮处的第四电子制动器220执行，这使得驾驶员面临很大危险。