冗余制动设备系统的控制技术方案

一种用于重型车辆的制动系统，该制动系统包括第一制动控制器和第二制动控制器，基于相应的配置的车轮滑移极限和相应的制动扭矩请求，第一制动控制器被布置成控制第一车轮上的制动，第二制动控制器被布置成控制第二车轮上的制动，其中第一制动控制器和第二制动控制器经由备用连接件互连，备用连接件被布置成在制动控制器故障的情况下允许第一制动控制器和第二制动控制器中的一个承担第一制动控制器和第二制动控制器中的另一个的车轮制动控制，制动系统包括控制单元，控制单元被布置成响应于制动控制器故障，将与故障制动控制器相关联的配置的车轮滑移极限(λ

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冗余制动设备系统的控制


[0001]本公开涉及重型车辆制动系统中的冗余。本公开尤其与被配置用于自主驾驶的车辆相关。本专利技术可以应用于重型车辆，诸如卡车和建筑器械。尽管本专利技术将主要针对诸如半挂车和卡车的货物运输车辆进行描述，但是本专利技术不限于这种特定类型的车辆，而是也可以用于诸如轿车的其它类型的车辆。

技术介绍

[0002]重型车辆的制动系统是车辆安全操作的关键。制动系统不仅在需要时限制车速，而且在维持车辆稳定性方面也起着重要作用。因此，制动系统不能正常工作的重型车辆存在很大的风险。希望最小化这种风险。
[0003]为了确保车辆不会失去制动能力，或由于制动系统不正常工作而变得不稳定，可以给制动系统增加冗余。可以在控制系统和促动器例如盘式或鼓式制动器上增加冗余。
[0004]为了在车辆制动系统中实现冗余，通常使用包括并联或串联布置的两个或更多个独立控制的完整制动系统的制动系统布局。因此，如果一个系统故障，备用系统可用于承担控制和操作车辆制动。然而，这种类型的冗余增加了车辆的总成本，也使制动系统的维修变得复杂。
[0005]US 2017/0210361 A1公开了一种用于包括冗余的重型车辆的制动控制器布局。
[0006]重要的是，当切换到冗余制动系统时，车辆稳定性和总体控制不会受到负面影响。

技术实现思路

[0007]本公开的一个目的是提供冗余制动系统，冗余制动系统在制动设备故障期间和之后维持安全的车辆操作和可控性的意义上是稳健的。该目的至少部分通过用于重型车辆的制动系统来实现。该制动系统包括第一制动控制器和第二制动控制器，基于相应的车轮滑移极限和相应的制动扭矩请求，第一制动控制器被布置成控制第一车轮上的制动，第二制动控制器被布置成控制第二车轮上的制动，其中第一制动控制器和第二制动控制器经由备用连接件互连，该备用连接件被布置成在制动控制器故障的情况下允许第一制动控制器和第二制动控制器中的一个承担第一制动控制器和第二制动控制器中的另一个的车轮制动控制。该制动系统还包括控制单元，该控制单元被布置成响应于制动控制器故障，将与故障制动控制器相关联的车轮滑移极限减小到减小的车轮滑移极限。
[0008]通过向设定的车轮滑移极限增加额外的安全裕度，即，通过配置减小的车轮滑移极限，即使在制动控制器故障的情况下操作，车轮滑移也变得不太可能。这样就更容易预测车辆对控制输入的响应，这是一个优点。
[0009]根据一些方面，第一制动控制器被布置成控制前轮轴左轮上的制动，第二制动控制器被布置成控制前轮轴右轮上的制动，由此第一制动控制器和第二制动控制器被布置成故障后能操作的制动控制器。这里公开的技术特别适用于控制施加在前轮轴制动控制器上的滑移极限，因为它们在车辆控制中起着重要作用，尤其是在紧急制动操纵期间。通过所公
开的技术，尽管前轮轴制动设备上的制动控制器故障，也可以维持安全的车辆操作和产生侧向轮胎力的能力。
[0010]根据一些方面，控制单元被布置成从正常作用的制动控制器获得与路面摩擦相关的数据，并根据与路面摩擦相关的数据来配置与故障制动控制器相关联的车轮滑移极限。这样，可以根据驾驶场景调节安全裕度，从而提高整体控制效率。在路面摩擦条件有利的情况下，即当道路牵引力良好时，可以将较小的安全裕度添加到所施加的车轮滑移极限，而不太有利的驾驶条件可能意味着将较大的安全裕度添加到在经由备用连接件操作的故障制动控制器上所施加的车轮滑移极限。
[0011]根据一些方面，与路面摩擦相关的数据包括由正常作用的制动控制器检测到的峰值车轮滑移值和/或由正常作用的制动控制器估计的路面摩擦系数。知道峰值车轮滑移值和/或估计的路面摩擦允许以可靠和高效的方式设定故障制动控制器的车轮滑移极限。
[0012]根据一些方面，减小的车轮滑移极限是基于减小的滑移极限的表格来确定的，其中减小的滑移极限的表格被配置成由针对与故障制动控制器在车辆同一侧上的车轮确定的车轮滑移值来索引。因此，根据先前的实验和/或分析，一组针对不同驾驶条件的车轮滑移极限被存储在表格中。然后可以基于当前的驾驶场景选择合适的车轮滑移极限。例如，假设左前制动控制器故障，而同一侧后轮轴制动控制器检测到有利的牵引条件，则与同一侧后轮轴制动控制器检测到低摩擦条件的情况相比，在故障制动控制器上施加的车轮滑移极限的较小减小可被制成表格。
[0013]根据一些方面，减小的车轮滑移极限被确定为由与故障制动控制器在车辆同一侧上的车轮的正常作用的制动控制器检测到的最小峰值车轮滑移，并被减小了预定的安全系数。
[0014]这是设定减小的车轮滑移极限的一种稳健的直观方式。减小的车轮滑移极限将根据当地道路区域的驾驶条件而变化，同时由于增加了安全裕度而具有稳健性。安全裕度可以例如是初始施加的车轮滑移极限的大约20％。
[0015]根据一些方面，控制单元被布置成响应于前轮轴制动控制器故障而增加一个或多个挂车车轮上的制动扭矩和/或车轮滑移极限。这实际上意味着挂车被用作锚，以便使前轮轴制动控制器发生故障的车辆组合减速。例如，牵引车可能已经进入转弯一段距离，在此处需要很大的侧向力来成功地通过转弯，而挂车仍然不会受到很大的侧向力，因为它还没有进入转弯那么远。如果前轮轴车轮上发生车轮滑移，牵引车可能无法产生所需的侧向力。使用挂车使车辆组合减速可以使牵引车单元重新获得道路抓地(road purchase)，从而产生所需的侧向力。
[0016]根据一些方面，控制单元被布置成将与故障制动控制器相关联的配置的车轮滑移极限从减小的车轮滑移极限增加直到备用模式车轮滑移极限。在故障发生后，控制算法和操作已经稳定，可以评估滑移状况。可以通过将车轮滑移水平朝着制动控制器故障之前适当的初始配置的车轮滑移极限增加来减小制动控制器故障对车辆可控性的影响，但这只是在驾驶条件需要增加故障制动控制器的施加的车轮滑移极限的情况下。
[0017]根据一些方面，与前轮轴上的车轮相关联的车轮速度传感器被布置成交叉连接到与前轮轴另一侧上的车轮相关联的制动控制器。这种交叉连接允许WEM监测经由备用连接件控制的车轮上的车轮速度。这增加了与故障制动控制器相关联的车轮的可控性和可观察
性，这是一个优点。
[0018]根据一些方面，车辆包括第一后轮轮轴和第二后轮轮轴，其中与第一后轮轴上的车轮相关联的车轮速度传感器被布置成连接到与第二后轮轮轴上的车轮相关联并且与第一后轮轴上的车轮在同一侧上的制动控制器。因此，后轮轴上的制动控制器能够从与它自己的车轮在车辆同一侧上的车轮获得车轮速度数据，这是一个优点。例如，可以通过比较两个或更多个不同的车轮速度测量值来检测车轮离地。响应于检测到车轮离地，可以减小施加的车轮滑移极限。
[0019]这里还公开了与上文所讨论的优点相关联的方法、控制单元、计算机程序、计算机可读介质、计算机程序产品和车辆。
[0020]通常，权利要求书中使用的所有术语将根据它们在
中的普通含义来解释，除非本文中另有明确定义。除非另有明确说明，否则所有对“一个/该元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于重型车辆(100)的制动系统(200，250，400，500，700)，所述制动系统包括第一制动控制器(WEMi,570)和第二制动控制器(WEMi,570)，基于相应的车轮滑移极限(λ
LIM i
，710)和相应的制动扭矩请求(T
REQ i
)，所述第一制动控制器(WEMi,570)被布置成控制第一车轮(120，150，170)上的制动，所述第二制动控制器(WEMi,570)被布置成控制第二车轮(120，150，170)上的制动，其中，所述第一制动控制器和所述第二制动控制器经由备用连接件(220)互连，所述备用连接件(220)被布置成在制动控制器故障的情况下允许所述第一制动控制器和所述第二制动控制器中的一个承担所述第一制动控制器和所述第二制动控制器中的另一个的车轮制动控制，所述制动系统包括控制单元(VMM，110)，所述控制单元(VMM，110)被布置成响应于制动控制器故障而将与故障制动控制器相关联的车轮滑移极限(λ
LIM
i，710)减小(701)到减小的车轮滑移极限(λ
LIM
i，730)。2.根据权利要求1所述的制动系统(200，250，400，500，700)，其中，所述第一制动控制器(WEM1，570)被布置成控制前轮轴(101)左轮(120l)上的制动，并且其中，所述第二制动控制器(WEM2，570)被布置成控制前轮轴(101)右轮(120r)上的制动，由此，所述第一制动控制器和所述第二制动控制器被布置为故障后能操作的制动控制器。3.根据前述权利要求中任一项所述的制动系统(200,250,400,500,700)，其中，所述控制单元(110)被布置成从正常作用的制动控制器获得与路面摩擦相关的数据，并根据与路面摩擦相关的所述数据来配置与所述故障制动控制器相关联的车轮滑移极限(λ
LIMi
，730，750，770)。4.根据权利要求3所述的制动系统(200，250，400，500，700)，其中，与路面摩擦相关的所述数据包括由所述正常作用的制动控制器检测到的峰值车轮滑移值(λ
PEAK
)和/或估计的路面摩擦系数(μ
EST
)。5.根据前述权利要求中任一项所述的制动系统(200，250，400，500，700)，其中，所述减小的车轮滑移极限值(λ
LIM
i，730)是基于减小的滑移极限(λ
LOW
，730)的表格来确定的，其中，所述减小的滑移极限的表格被配置成由针对与所述故障制动控制器在所述车辆同一侧上的车轮确定的车轮滑移值来索引。6.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的制动系统(200,250,400,500,700)，其中，所述减小的车轮滑移极限(λ
LOW
，730)被确定为由与所述故障制动控制器在所述车辆同一侧上的车轮的正常作用的制动控制器检测到的最小峰值车轮滑移，并被减小了预定的安全系数。7.根据前述权利要求中任一项所述的制动系统(200,250,400,500,700)，其中，所述控制单元(110)被布置成响应于前轮轴制动控制器故障而增加一个或多个挂车车轮(180)上的制动扭矩和/或车轮滑移极限。8.根据前述权利要求中任一项所述的制动系统(700)，其中，所述控制单元(110)被布置成将与所述故障制动控制器相关联的配置的车轮滑移极限(λ
LIM i
，750)从所述减小的车轮滑移极限(λ
LOW i
，730)增加直到备用模式车轮滑移极限(λ
BU
，770)。9.根据权利要求8所述的制动系统(700)，其中，所述备用模式车轮滑移极限(λ
BU
，770)小于或等于初始配置的车轮滑移极限(λ
CONi
，710)。10.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：里奥，
申请(专利权)人：沃尔沃卡车集团，
类型：发明
国别省市：