一种用于自动驾驶车辆的制动系统的制作方法

1.本发明涉及车辆制动领域，尤其涉及一种用于自动驾驶车辆的制动系统。


背景技术：

2.已知的车辆线控制动系统，包括液压控制单元和电子控制单元。液压控制单元一般包括：制动主缸，踏板行程传感器，踏板感模拟器，压力发生装置，多个电磁阀，容纳、固定上述各部件的液压阀块。电子控制单元一般地安装在液压阀块上。
3.制动主缸通过与车辆制动踏板连接并被制动踏板驱动的主缸活塞而产生液压力，踏板行程传感器用于向电子控制单元输送踏板行程信号，踏板感模拟器吸收制动主缸的液压力而提供驾驶员的脚感，压力发生装置通过电机驱动活塞给车辆制动器轮缸提供制动压力，电磁阀设置在液压油路上各个控制节点并根据制动控制的需要对液压流动路径进行通、断操作，液压阀块上设置多个孔特征和连接结构特征来容纳和安装上述各部件，且构造出多个液压油路将各部件进行液压连接。电子控制单元对压力发生装置的电机和多个电磁阀进行控制，提供线控制动、各种主动/自动刹车、制动能量回收（再生制动）、制动防抱死，车身电子稳定等功能。
4.其系统原理如图2，基本工作过程如下：当系统正常工作时执行线控制动模式，通过踏板行程传感器43获得驾驶员的制动意图，压力发生装置的电机211通电驱动增压活塞212产生制动液压力，同时相应电磁阀装置通电工作，将制动液压力传递到车辆制动器的轮缸90进行制动；当系统出现故障时进入机械备份制动模式，压力发生装置的电机和各电磁阀不工作（断电），驾驶员直接驱动制动踏板10，进而驱动主缸活塞41、42产生制动液压力并传递到车辆制动器的轮缸90进行制动。
5.参照国际公告号wo 2019/076642 a1、中国公告号cn 208881776 u所展示的液压控制单元结构，如图3、图4所示。在结构上，现有技术把上述（图2）制动主缸40、踏板行程传感器43、踏板感模拟器30、第一压力发生装置210、制动液储液罐50以及各电磁阀构造成整体式的液压控制单元100，并安装固定在车辆前舱防火墙板20上。这种整体式的液压控制单元在重量上和体积上是比较大的，一般的，其重量是传统燃油车的真空助力器-制动主缸总成的2倍。
6.1、车辆上的踏板位置（驾驶员脚部）是相对固定的，而液压控制单元中的制动主缸必需与踏板连接，由此体积较大的液压控制单元在车辆上的安装位置是固定的，因此对车辆前舱踏板周边的布置是不利的。
7.2、车辆上支撑液压控制单元的防火墙板一般的是刚度和强度较小的薄壁钣金件，较大的重量导致振动幅度加剧，于产品的性能和寿命不利。
8.3、车身电子稳定功能所需要的车辆惯量传感器（用于感知车辆纵向加速度和横摆角速度），必需与车辆底盘框架进行刚性地固定连接才能准确感知车辆运动状态，而出于减小成本的考虑一般的惯量传感器是与电子控制单元的电路板集成的并通过电子控制单元的外壳与液压控制单元固定连接。由此，整体式的液压控制单元重量大且安装在薄壁钣金
件的防火墙上导致振动幅度大，会导致车辆惯量传感器信号失真，不能实现车身电子稳定功能。为解决此问题，需设置单独的惯量传感器模块，成本高。
9.4、液压控制单元的第一液压力发生装置包含第一电机，由于紧靠着车辆前舱防火墙，进行制动时第一电机的噪声易于传递到驾乘舱进而被车辆乘员感知到。
10.5、只有一个压力发生装置（第一压力发生装置），当发生故障时自动刹车功能失效，不能用于无人驾驶车辆上。


技术实现要素：

11.为解决上述问题，本发明提供一种用于自动驾驶车辆的制动系统，具有双压力放生装置的液压控制单元，不包含制动主缸地安装在车辆底盘框架上；踏板输入单元和液压控制单元分开，体积和重量分解成两个小单元，利于在车辆前舱中的灵活布置，安装在防火墙板上的踏板输入单元重量小，比传统真空助力器-制动主缸总成小（无真空助力器装置），对薄壁钣金件的防火墙板要求低，分体式的构造，不需要使液压阀块的一个侧面（左侧面、右侧面）紧贴着防火墙板安装，液压阀块可以多出一个面来灵活设置液压控制单元的各功能模块装置，固定于液压控制单元上的电子控制单元安装在车辆底盘框架上，可以集成设置车身电子稳定功能所需要的车辆惯量传感器，降低成本，解决了背景技术中出现的问题。
12.本发明的目的是提供一种用于自动驾驶车辆的制动系统，由液压控制单元、踏板输入单元和电子控制单元组成；所述液压控制单元包括：给车辆制动器轮缸提供液压力的压力发生装置，多个电磁阀，踏板模拟器，容纳和安装上述部件的液压阀块；所述踏板输入单元包括：通过被制动踏板驱动的主缸活塞而产生液压力的制动主缸，可识别驾驶员踩下制动踏板位移或角度的踏板行程传感器，一个或者多个制动液储液罐；电子控制单元安装在所述液压控制单元的液压阀块上；所述液压控制单元的压力发生装置包含第一压力发生装置和第二压力发生装置；所述液压控制单元与所述踏板输入单元是相互独立的，即所述踏板输入单元的制动主缸的主缸活塞不经由所述液压控制单元的所述液压阀块所容纳和安装。
13.进一步改进在于：所述液压控制单元在机械结构上构造成一个独立体并安装在车辆底盘框架上，所述踏板输入单元在机械结构上构造成一个独立体并安装固定在车辆防火墙板上。
14.进一步改进在于：所述踏板输入单元设有一个或者多个主缸出油口；所述液压控制单元设有一个或者多个与主缸出油口对应的液控单元进油口，相对应的主缸出油口与液控单元进油口通过制动管路进行液压连接。
15.进一步改进在于：所述制动液储液罐可选地设置成一个并安装固定在踏板输入单元上，或者设置成第一制动液储液罐和第二制动液储液罐且分别安装固定在所述踏板输入单元和所述液压控制单元上，第一制动液储液罐通过供油管路与第二制动液储液罐连接。
16.进一步改进在于：所述液压控制单元的液压阀块设有一个或者多个液控单元出油口，与车辆制动器轮缸进行液压连接。
17.进一步改进在于：所述液压控制单元在车辆上的安装位置，在重力方向上低于所述踏板输入单元的安装位置，以便于制动液储液罐向液压控制单元输入制动液或者第一制动液储液罐向第二制动液储液罐输入制动液。
18.进一步改进在于：所述电子控制单元包括第一线束接口和第二线束接口，分别给电子控制单元的第一控制器和第二控制器供电，第一控制器对第一压力发生装置的第一电机进行控制，第二控制器对第二压力发生装置的第二电机进行控制。
19.本发明的有益效果：本发明提出的具有双压力放生装置的液压控制单元，不包含制动主缸地安装在车辆底盘框架上。
20.1、踏板输入单元和液压控制单元分开，体积和重量分解成两个小单元，利于在车辆前舱中的灵活布置。
21.2、安装在防火墙板上的踏板输入单元重量小，比传统真空助力器-制动主缸总成小（无真空助力器装置），对薄壁钣金件的防火墙板要求低。
22.3、分体式的构造，不需要使液压阀块的一个侧面（左侧面、右侧面）紧贴着防火墙板安装，液压阀块可以多出一个面来灵活设置液压控制单元的各功能模块装置。
23.4、固定于液压控制单元上的电子控制单元独立安装在车辆底盘框架上，可以集成设置车身电子稳定功能所需要的车辆惯量传感器，降低成本。
24.5、压力发生装置的电机远离防火墙板安装，对电机的工作噪声隔离效果好。
25.6、双控制器控制的双压力发生装置，当第一压力发生装置故障时由冗余的第二压力发生装置接管，继续提供自动刹车功能，满足无人驾驶车辆需求。
附图说明
26.图1是本发明的示意图。
27.图2是本发明背景技术现有技术系统原理图。
28.图3是本发明背景技术现有技术wo 2019/076642 a1示意图。
29.图4是本发明背景技术现有技术cn 208881776 u示意图。
30.图1中：120-液压控制单元，110-踏板输入单元，30-踏板感模拟器，200-电子控制单元，80-液压阀块，40-制动主缸，50-制动液储液罐，210-第一压力发生装置，220-第二压力发生装置，44-主缸出油口，87-液控单元进油口，130-制动管路，88-液控单元出油口，201-第一线束接口，202-第二线束接口。
具体实施方式
31.为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
32.如图1所示，本实施例提供一种用于自动驾驶车辆的制动系统，由液压控制单元120、踏板输入单元110和电子控制单元200组成；所述液压控制单元120包括：给车辆制动器轮缸提供液压力的压力发生装置，多个电磁阀，踏板模拟器，容纳和安装上述部件的液压阀块80；所述踏板输入单元包括：通过被制动踏板驱动的主缸活塞而产生液压力的制动主缸40，可识别驾驶员踩下制动踏板位移或角度的踏板行程传感器43，一个或者多个制动液储液罐50；电子控制单元安装在所述液压控制单元的液压阀块80上；所述液压控制单元120的压力发生装置包含第一压力发生装置210和第二压力发生装置220；所述液压控制单元120与所述踏板输入单元110是相互独立的，即所述踏板输入单元110的制动主缸40的主缸活塞不经由所述液压控制单元120的所述液压阀块80所容纳和安装。
33.所述液压控制单元120在机械结构上构造成一个独立体并安装在车辆底盘框架上，所述踏板输入单元110在机械结构上构造成一个独立体并安装固定在车辆防火墙板上。所述踏板输入单元110设有一个或者多个主缸出油口44；所述液压控制单元120设有一个或者多个与主缸出油口44对应的液控单元进油口87，相对应的主缸出油口44与液控单元进油口87通过制动管路130进行液压连接。
34.所述制动液储液罐50可选地设置成一个并安装固定在踏板输入单元110上，或者设置成第一制动液储液罐和第二制动液储液罐且分别安装固定在所述踏板输入单元110和所述液压控制单元120上，第一制动液储液罐通过供油管路与第二制动液储液罐连接。所述液压控制单元120的液压阀块80设有一个或者多个液控单元出油口88，与车辆制动器轮缸进行液压连接。所述液压控制单元120在车辆上的安装位置，在重力方向上低于所述踏板输入单元110的安装位置，以便于制动液储液罐50向液压控制单元120输入制动液或者第一制动液储液罐向第二制动液储液罐输入制动液。所述电子控制单元200包括第一线束接口201和第二线束接口202，分别给电子控制单元200的第一控制器和第二控制器供电，第一控制器对第一压力发生装置210的第一电机211进行控制，第二控制器对第二压力发生装置220的第二电机221进行控制。
35.本实施例提出的具有双压力放生装置的液压控制单元，不包含制动主缸地安装在车辆底盘框架上。
36.1、踏板输入单元和液压控制单元分开，体积和重量分解成两个小单元，利于在车辆前舱中的灵活布置。
37.2、安装在防火墙板上的踏板输入单元重量小，比传统真空助力器-制动主缸总成小（无真空助力器装置），对薄壁钣金件的防火墙板要求低。
38.3、分体式的构造，不需要使液压阀块的一个侧面（左侧面、右侧面）紧贴着防火墙板安装，液压阀块可以多出一个面来灵活设置液压控制单元的各功能模块装置。
39.4、固定于液压控制单元上的电子控制单元独立安装在车辆底盘框架上，可以集成设置车身电子稳定功能所需要的车辆惯量传感器，降低成本。
40.5、压力发生装置的电机远离防火墙板安装，对电机的工作噪声隔离效果好。
41.6、双控制器控制的双压力发生装置，当第一压力发生装置故障时由冗余的第二压力发生装置接管，继续提供自动刹车功能，满足无人驾驶车辆需求。