具备控制器失效冗余控制功能的电子机械制动系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了具备控制器失效冗余控制功能的电子机械制动系统及方法，该方法，包括获取车辆制动信号，并对电子机械制动系统的底盘域控制器和整车中央计算平台进行信息交互得到信息交互结果；将信息交互结果以及车辆操控信号发送至底盘域控制器进行信号处理得到信号处理结果；根据底盘域控制器的状态信息和信号处理结果，以及根据整车操纵意图信息进行电子机械制动系统的信息管理操作，并根据整车操纵意图及预设的控制指令对电子机械制动系统进行控制。本发明专利技术可以实现制动控制器处于失效状态时具备制动防抱死的功能，从而提升车辆的安全性能。安全性能。安全性能。

【技术实现步骤摘要】
具备控制器失效冗余控制功能的电子机械制动系统及方法


[0001]本专利技术涉及汽车
，尤其涉及具备控制器失效冗余控制功能的电子机械制动系统及方法。

技术介绍

[0002]随着汽车智能化和电动化的发展，电子机械制动系统技术快速发展，其凭借响应迅速控制精确逐步成为整车制动系统的重要解决方案。在CN 113002511 B中，公布了一种商用车电子机械制动系统，其通过控制轮边的制动电机实现车轮制动功能。
[0003]当前电子机械制动系统通过制动控制器完成整车制动意图识别及轮边目标制动力的计算，电制动控制器完成轮边电子机械制动内电机扭矩调节。该方案存的问题是当制动控制器失效时系统无法实现整车制动功能，尤其是其电制动控制器内部未冗余备份制动防抱死模块，当制动控制器失效时系统无法具备制动防抱死功能，从而导致车轮在制动过程中抱死，引发安全事故。
[0004]区别于传统气压制动系统，电子机械制动系统通常具备多个电机控制器，其电机控制芯片的计算能力及存储能力都具备较大的潜力，除完成常规的电机控制外可执行车辆制动意图识别、制动力分配及滑移率控制等功能，而传统的制动控制器功能可向底盘域控制器上集成，是减少硬件成本的一种技术方案。当前电子机械制动系统通过制动控制器完成整车制动意图识别及轮边目标制动力的计算，电制动控制器完成轮边电子机械制动内电机扭矩调节。该方案存的问题是当制动控制器失效时系统无法实现整车制动功能，尤其是其电制动控制器内部未冗余备份制动防抱死模块，当制动控制器失效时系统无法具备制动防抱死功能，从而导致车轮在制动过程中抱死，引发安全事故。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0006]为此，本专利技术的目的在于提出一种具备控制器失效冗余控制功能的电子机械制动系统，以实现制动控制器处于失效状态时具备制动防抱死的功能，从而提升车辆的安全性能。
[0007]本专利技术的另一个目的在于提出一种具备控制器失效冗余控制功能的电子机械制动方法。
[0008]为达上述目的，本专利技术一方面提出了一种具备控制器失效冗余控制功能的电子机械制动系统，包括：中央计算平台、底盘域控制器、轮边电子机械制动单元、电制动控制器、轮速传感器、电子制动踏板、方向盘转角传感器、组合传感器和手动制动推杆，其中，
[0009]所述中央计算平台，用于向底盘域控制器发送整车状态信息，所述整车状态信息包括整车动力系统状态信息、座舱状态信息以及车辆智能驾驶系统相关命令；
[0010]所述底盘域控制器，用于向所述中央计算平台发送底盘状态信息，并根据内部的制动控制算法计算轮边目标制动力，将所述轮边目标制动力发送到电制动控制器；
[0011]所述电制动控制器，用于控制所述轮边电子机械制动单元产生轮速信号和夹紧力控制信号，并发送到所述底盘域控制器；
[0012]所述轮速传感器，用于采集车轮转动状态并将与实际轮速值相对应的电信号发送到所述电制动控制器；
[0013]所述电子制动踏板，用于采集制动意图信息并将所述制动意图信息发送到所述电制动控制器；
[0014]所述手动制动推杆，用于产生车辆制动信号，并发送到所述电制动控制器；
[0015]所述组合传感器，用于采集车辆速度信息，并将所述车辆速度信息发送到所述底盘域控制器；
[0016]所述方向盘转角传感器，用于采集车辆方向盘转角信号，并将所述车辆方向盘转角信号发送到所述底盘域控制器。
[0017]根据本专利技术实施例的具备控制器失效冗余控制功能的电子机械制动系统还可以具有以下附加技术特征：
[0018]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述底盘域控制器包括第一数据采集处理模块、第一功能仲裁模块、第一故障诊断模块、电源管理模块、第一状态估计模块和制动力控制模块；
[0019]所述电制动控制器，包括第二数据采集处理模块、第二功能仲裁模块、第二故障诊断模块、第二状态估计模块、制动力分配模块、电机控制模块和机械锁止控制模块。
[0020]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，还包括通讯网络，所述通讯网络至少包括车载网络；所述电子机械制动系统，至少包括一个底盘域控制器，在每个车轮处配备至少一个电制动控制器；所述底盘域控制器与中央计算平台通过所述车载网络进行通讯，所述底盘域控制器与每个电制动控制器通过独立的所述车载网络进行通讯，所有的电制动控制器之间通过独立的所述通讯网络进行通讯。
[0021]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述车辆制动信号通过所述电子制动踏板发送到所述底盘域控制器，所述车辆制动信号经过所述底盘域控制器处理后得到制动力命令并发送给所述电制动控制器。
[0022]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述电制动控制器的第二故障诊断模块，用于实时诊断所述底盘域控制器的工作状态，以在所述底盘域控制器失效时根据所述第二状态估计模块计算车速估计值，通过所述车速估计值和所述实际轮速值计算当前滑移率。
[0023]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述电制动控制器的第二故障诊断模块，还用于实时诊断所述底盘域控制器的工作状态，以在底盘域控制器失效时接收所述手动制动推杆的车辆制动信号，进行车辆制动意图识别和制动力分配。
[0024]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述轮边电子机械制动单元，包括电机、机械锁止机构、旋转变换机构、压力传感器、电机位置传感器；所述轮边电子机械制动单元，用于产生制动卡钳夹紧力；所述电机位置传感器用于电机旋转位置的采集计算，所述压力传感器用于采集计算卡钳夹紧力。
[0025]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述电制动控制器，用于在底盘域控制器失效时监控底盘域控制器内的电源状态，根据电源状态对所述轮边电子机械制动单元进行控制，当电压低于预设的门限值时，所述电机控制模块控制电机达到目标扭矩对应的指定位
置，通过所述机械锁止机构对电机进行锁止，切断电机控制电流。
[0026]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述电制动控制器的机械锁止控制模块，用于控制所述机械锁止机构的状态，在机械锁止机构闭合状态下制动电机不做旋转运动，以及在机械锁止机构打开状态下制动电机做旋转运动；
[0027]所述电制动控制器的制动力分配模块，用于在不同制动模式下进行目标制动力计算及分配；所述制动力分配模块，包括常规制动模块、自主行车制动模块、自主ABS制动模块、自主驻车制动模块及命令分配模块；所述自主ABS制动模块，包括滑移率计算模块、滑移率选择模块、目标滑移率模块、防滑控制器模块和堵转监控模块。
[0028]优选地，所述的电子机械制动系统包含1个或以上底盘域控制器，每个车轮处配备至少1个电制动控制器。底盘域控制器与中央计算平台直接通过车载网络进行通讯，底盘域控制器与每个电制动控制器均通过独立的车载网络进行通讯，所有电制动控制器之间通过独立网络进行通讯。每个车轴配备1个底盘域控制器，底盘域控制器与中央计算平台及其他域控制器之间可具备2路及以上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具备控制器失效冗余控制功能的电子机械制动系统，其特征在于，包括：中央计算平台、底盘域控制器、轮边电子机械制动单元、电制动控制器、轮速传感器、电子制动踏板、方向盘转角传感器、组合传感器和手动制动推杆，其中，所述中央计算平台，用于向底盘域控制器发送整车状态信息；所述底盘域控制器，用于向所述中央计算平台发送底盘状态信息，并根据内部的制动控制算法计算轮边目标制动力，将所述轮边目标制动力发送到电制动控制器；所述电制动控制器，用于控制所述轮边电子机械制动单元产生轮速信号和夹紧力控制信号，并发送到所述底盘域控制器；所述轮速传感器，用于采集车轮转动状态并将与实际轮速值相对应的电信号发送到所述电制动控制器；所述电子制动踏板，用于采集制动意图信息并将所述制动意图信息发送到所述电制动控制器；所述手动制动推杆，用于产生车辆制动信号，并发送到所述电制动控制器；所述组合传感器，用于采集车辆速度信息，并将所述车辆速度信息发送到所述底盘域控制器；所述方向盘转角传感器，用于采集车辆方向盘转角信号，并将所述车辆方向盘转角信号发送到所述底盘域控制器。2.根据权利要求1所述的电子机械制动系统，其特征在于，所述整车状态信息，包括整车动力系统状态信息、座舱状态信息以及车辆智能驾驶系统相关命令；所述底盘域控制器包括第一数据采集处理模块、第一功能仲裁模块、第一故障诊断模块、电源管理模块、第一状态估计模块和制动力控制模块；所述电制动控制器，包括第二数据采集处理模块、第二功能仲裁模块、第二故障诊断模块、第二状态估计模块、制动力分配模块、电机控制模块和机械锁止控制模块。3.根据权利要求1所述的电子机械制动系统，其特征在于，还包括通讯网络，所述通讯网络至少包括车载网络；所述电子机械制动系统，至少包括一个底盘域控制器，在每个车轮处配备至少一个电制动控制器；所述底盘域控制器与中央计算平台通过所述车载网络进行通讯，所述底盘域控制器与每个电制动控制器通过独立的所述车载网络进行通讯，所有的电制动控制器之间通过独立的所述通讯网络进行通讯。4.根据权利要求1所述的电子机械制动系统，其特征在于，所述车辆制动信号通过所述电子制动踏板发送到所述底盘域控制器，所述车辆制动信号经过所述底盘域控制器处理后得到制动力命令并发送给所述电制动控制器。5.根据权利要求2所述的电子机械制动系统，其特征在于，所述电制动控制器的第二故障诊断模块，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊智，马瑞海，何承坤，张峻峰，刘伟龙，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：