[发明专利]带失效备份的分布式制动系统及其制动压力矢量控制方法

说明书

本发明提供带失效备份的分布式制动系统及其制动压力矢量控制方法，属于汽车制动系统技术领域。具体包括制动踏板、人力缸、制动控制器以及电源，还包括至少三个与所述制动控制器电连接的电动缸和电磁阀，所述电动缸分别通过制动管路与所述人力缸的排液孔相联接，所述电动缸一一对应连接至汽车上的相同数量的车轮制动器，且每个所述电动缸与对应的一个车轮制动器形成一个制动回路；同一轴两端的两个车轮制动器之间通过制动管路连通，所述制动管路上设置有电磁阀，所述电磁阀与所述制动控制器电连接。本发明具有人力失效备份和轴压力均衡功能的双重功能，使智能驾驶汽车在制动时运动平稳性好，可靠性高。

技术领域

本发明涉及汽车制动系统技术领域，具体涉及一种带失效备份的分布式制动系统及其制动压力矢量控制方法。

背景技术

汽车制动系统与汽车行车安全密切相关。传统汽车的液压制动系统都由驾驶人通过踩下制动踏板施加制动压力于各车轮制动器的轮缸，从而实现制动并使车辆减速。高级驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶系统(ADS)等智能汽车系统要求制动系统能够对车辆实施自主制动，即在未踩下制动踏板的情况下对部分或全部车轮施加制动。目前可实施自主制动的制动系统大多采用电动助力，并保留了制动踏板等制动操纵装置。随着无人物流配送车的发展，不再需要制动操纵装置、适用于ADS的自主制动系统已经提上议事日程。

分布式制动系统具有很多优点，被认为是下一代制动系统的发展方向。因所有车轮制动力可以独立控制和调节，分布式制动系统具有控制灵活、制动力控制精度高等优点；分布式制动系统的执行机构靠近车轮制动器，因此制动响应快且制动压力动态特性好；与传统的双回路制动系统相比，四轮独立制动的分布式制动系统相当于“四回路”系统，进一步提高了系统的可靠性。大多数行车制动工况，两前车轮、两后车轮分别要求制动压力一致，为了实现这一功能会额外增加控制难度，效果也大多不甚理想。

另一方面，电动汽车同样受到各国的广泛关注。2018年全球有多个国家相继发布了禁售燃油车的时间表，例如荷兰和挪威将在2025年禁售燃油车，印度也将在2030年禁止销售燃油车，而英国和法国也会在2040年全面禁售。中国也将在2035年全面停止销售燃油汽车。比较有可能取代燃油汽车的是电动汽车和燃料电池汽车等新能源汽车。为了增加新能源汽车的续航里程，制动能量回收被普遍采用。然而，现有制动系统并不满足制动能量回收的需要，即无法解决制动踏板感觉和制动能量回收之间的矛盾。其原因在于，现有制动系统是完全不解耦的。而对于智能汽车，由于自主紧急制动(AEB)、自适应巡航控制(ACC)等系统以及自动驾驶系统都要求在无驾驶员操纵制动踏板的情况下能够实施自主制动。

因此，有必要提供一种新的分布式制动系统解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术缺乏电控失效防护功能和轴向压力均衡功能的缺陷，提供一种带失效备份的分布式制动系统的制动压力矢量控制方法。

为了实现上述目的，本发明提供带失效备份的分布式制动系统及其制动压力矢量控制方法，包括制动踏板、人力缸、制动控制器以及电源，其特征在于，还包括至少三个与所述制动控制器电连接的电动缸和电磁阀，所述电动缸分别通过制动管路与所述人力缸的排液孔相联接，所述电动缸一一对应连接至汽车上的相同数量的车轮制动器，且每个所述电动缸与对应的一个车轮制动器形成一个制动回路；同一轴两端的两个车轮制动器之间通过制动管路连通，所述制动管路上设置有电磁阀，所述电磁阀与所述制动控制器电连接；所述制动控制器通过信号线分别与踏板行程传感器和压力传感器连接，用来测量所述制动踏板的行程和所述人力缸的压力。

进一步地，所述车轮制动器包括第一车轮制动器、第二车轮制动器、第三车轮制动器及第四车轮制动器；所述电磁阀包括设置于所述第一车轮制动器与所述第二车轮制动器之间的制动管路上的第一电磁阀，以及设置于所述第三车轮制动器与所述第四车轮制动器之间的制动管路上的第二电磁阀；所述第一电磁阀、所述第二电磁阀与所述制动控制器电连接。