一种无人驾驶商用车电控制动系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种具有冗余功能的电控制动系统，公开了一种无人驾驶商用车电控制动系统，由主ADV控制器、备份ADV控制器、主电池组、备份电池组、前双通道压力控制模块、后双通道压力控制模块、制动气室、弹簧制动缸、齿圈和轮速传感器及用于连接的气管路、电线束组成；两套ADV控制器属于整车控制器，具有独立的蓄电池组供电，前、后双通道压力控制模块内部均集成有一控制器芯片模块、四组两位两通常闭电磁阀和两组加快行车制动响应的继动阀以及两组气压传感器。本实用新型专利技术通过采用双电控回路双电源供电和双CAN通讯可以保证车辆在任何单一失效的情况下都不会退出电控制动，保证了无人驾驶车的制动安全性，可以满足L5级无人驾驶等级对制动系统的需求。

An electronic control brake system for unmanned commercial vehicle

The utility model relates to an electronic control brake system with redundant functions. It discloses an electronic control brake system for unmanned commercial vehicle, which is composed of a main ADV controller, a backup ADV controller, a main battery group, a backup battery group, a front double channel pressure control module, a rear double channel pressure control module, a brake gas chamber, and a spring brake cylinder. The two ADV controllers, which belong to the vehicle controller, have an independent battery power supply. The front and rear dual channel pressure control modules are integrated with a controller chip module, four groups of two bit two normally closed solenoid valves and two groups to accelerate the driving brake response. The relay valve as well as two sets of pressure sensors. By using dual power supply and double CAN communication, the utility model can ensure that the vehicle will not withdraw from the electronic control brake in any single failure condition, ensure the braking safety of the unmanned vehicle, and can meet the requirement of the L5 level unmanned driving grade to the brake system.

【技术实现步骤摘要】
一种无人驾驶商用车电控制动系统
本技术涉及一种具有冗余功能的电控制动系统，特别是涉及一种采用双回路气制动系统的无人驾驶商用车电控行车制动系统。
技术介绍
随着汽车技术的发展，智能化成为各国汽车厂家的发展战略目标，而汽车智能化的终极目标就是无人驾驶。商用车的无人驾驶技术一方面可以解决人力成本快速增加的压力，另一方面也可以避免人员疲劳驾驶导致的交通事故，特别是在矿山和港口等相对比较封闭的场所，无人驾驶商用车的应用前景非常广阔。对于无人驾驶商用车，具有一套安全可靠的制动系统显得尤为重要。传统电控制动系统虽然可以通过电控系统实施制动，但由于电控系统只是作为制动系统的一条回路，一旦失效就只能依靠驾驶员踩踏制动踏板实现制动。要想实现正真意义的无人驾驶，就需要采用一种具有安全冗余功能的多回路电控制动系统来保证车辆行车制动的安全
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的是提供一种无人驾驶商用车电控制动系统。该系统是一种具有冗余功能的电控制动系统，其具有双电源供电、双CAN线通信，系统中任一部分的单一失效都不会导致电控制动系统的完全失效。本技术的技术方案是这样实现的：一种无人驾驶商用车电控制动系统，包括主ADV控制器101、备份ADV控制器102、主电池组103、备用电池组104、前双通道压力控制模块105、后双通道压力控制模块106、前桥右制动气室107、前桥左制动气室108、中桥左弹簧制动缸109、中桥右弹簧制动缸110、后桥左弹簧制动缸111、后桥右弹簧制动缸112、前左齿圈121、前右齿圈122、中桥右齿圈113、中桥左齿圈115、后桥右齿圈114、后桥左齿圈116、前右轮速传感器123、前左轮速传感器124、中左轮速传感器119、中右轮速传感器117、后左轮速传感器120、后右轮速传感器118及用于连接的气管路、电线束；所述主ADV控制器101和备用ADV控制器102之间通过第一CAN线回路126进行连接；所述主ADV控制器101和前双通道压力控制模块105之间通过第二CAN线回路128进行连接；所述备用ADV控制器102和后双通道压力控制模块106之间通过第三CAN线回路129进行连接；所述前双通道压力控制模块105和后双通道压力控制模块106之间通过第四CAN线回路130相连接；所述前左齿圈121同车轮一起旋转，前左轮速传感器124感应前左齿圈121的运动，将前左轮速信息通过硬线传递给前双通道压力控制模块105，前右轮速传感器123感应前右齿圈122的运动，将前右轮的轮速信息通过硬线传递给前双通道压力控制模块105；中左轮速传感器119、中右轮速传感器117、后左轮速传感器120、后右轮速传感器118分别感应中桥左齿圈115、中桥右齿圈113、后桥左齿圈116、后桥右齿圈114的运动，将中后桥的轮速信息通过硬线传递给后双通道压力控制模块106；所述前桥左制动气室108通过前左气路139同前双通道压力控制模块105出气口相连；前右制动气室107通过前右气路140同前双通道压力控制模块105出气口相连；中桥左弹簧制动缸109、中桥右弹簧制动缸110、后桥左弹簧制动缸111、后桥右弹簧制动缸112分别通过中左气路141、后左气路142、中右气路143、后右气路144与后双通道压力控制模块106出气口相连，实现对车速、制动减速度等的控制；技术方案中所述前、后双通道压力控制模块(105；106)内部均集成有一控制器芯片模块201，所述控制器芯片模块201上设置有两路独立CAN线，分别为CANA和CANB；CANA通过四针插接器A203与主ADV控制器101相连接，CANB用于前、后双通道压力控制模块之间通讯和供电，为内部CAN回路，通过四针插接器B206相连。技术方案中所述控制器芯片模块201上设置有四组独立的二针插接器WSSA202、二针插接器WSSB204、二针插接器WSSC205、二针插接器WSSD207，最多能够连接四个车轮的轮速传感器，其连接关系通过控制器芯片模块内置程序进行标定。技术方案中所述前、后双通道压力控制模块(105；106)上各设置有一进气口，其中后双通道压力控制模块106的进气口与后双通道压力控制模块供气回路B相连，作为第一回路的供气部分；前双通道压力控制模块105的进气口与前双通道压力控制模块供气回路A相连，作为第二回路的供气部分；所述前、后双通道压力控制模块上设置有四个出气接口，通过制动气管路同车轮上的制动气室或者制动弹簧缸的行车制动腔相连；其中同侧两个出气口相通，若用于同时控制两轴四个车轮，则相通的两个出气口必须与两轴同侧制动气室或弹簧制动缸行车制动腔通过气管相连。技术方案中所述前、后双通道压力控制模块(105；106)中均集成有四组两位两通常闭电磁阀和两组加快行车制动响应的继动阀以及两组气压传感器；所述四组两位两通常闭电磁阀均通过线路与控制器芯片模块201相连；所述四组两位两通常闭电磁阀两两组合，作为两条气路的压力调节装置，通过对响应气路的压力调节实现对制动力大小的控制以及实现车轮的防抱死功能；所述继动阀设置有上下两个压力控制腔，上腔与两组两位两通常闭电磁阀中一组的进气口和另一组的出气口相连，作为气路的压力控制回路部分；下腔一端与前、后双通道压力控制模块进气口相连，另一端与前、后双通道压力控制模块出气口相连，还有一个排气口与前、后双通道压力控制模块排气口相连，通入大气；当所述继动阀上腔没有气压输入时，下腔的进气口与出气口不相通，下腔出气口与排气口相通；当上腔有气压输入时，下腔进气口与出气口相通，出气口输出的气压值与上腔输入的气压值成特定比例关系；所述气压传感器连接于继动阀出气口与前、后双通道压力控制模块出气口之间的气管路上，通过电线路同控制芯片模块相连，时时反馈前、后双通道压力控制模块的输出压力值。本技术与现有技术相比的有益技术效果：现有电控制动系统在很多种情况下都会退出电控制动，无法继续接受制动控制指令，甚至有些故障出现时不会上传故障信息，这些情况都会导致车辆失去制动能力，对于无人驾驶车辆将是非常危险的。本技术专利通过采用双电控回路双电源供电和双CAN通讯可以保证车辆在任何单一失效的情况下都不会退出电控制动，同时可以根据故障严重程度进行分级上报，有效保证了无人驾驶车的制动安全性，使得车辆制动性能可以满足L5级无人驾驶等级对制动系统的需求。附图说明图1是本技术所述无人驾驶商用车电控制动系统原理图；图2是本技术所述无人驾驶商用车电控制动系统的前、后双通道压力控制模块内部原理图；图中：3、排气口；21、出气口A；22、出气口B；23、出气口C；24、出气口D；101、主ADV控制器；102、备用ADV控制器；103、主电池组；104、备用电池组；105、前双通道压力控制模块；106、后双通道压力控制模块；107、前桥右制动气室；108、前桥左制动气室；109、中桥左弹簧制动缸；110、中桥右弹簧制动缸；111、后桥左弹簧制动缸；112、后桥右弹簧制动缸；113、中桥右齿圈；114、后桥右齿圈；115、中桥左齿圈；116、后桥左齿圈；117、中右轮速传感器；118、后右轮速传感器；119、中左轮速传感器；120、后左轮速传感器；121、前左齿圈；122本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人驾驶商用车电控制动系统，其特征在于：包括主ADV控制器(101)、备份ADV控制器(102)、主电池组(103)、备用电池组(104)、前双通道压力控制模块(105)、后双通道压力控制模块(106)、前桥右制动气室(107)、前桥左制动气室(108)、中桥左弹簧制动缸(109)、中桥右弹簧制动缸(110)、后桥左弹簧制动缸(111)、后桥右弹簧制动缸(112)、前左齿圈(121)、前右齿圈(122)、中桥右齿圈(113)、中桥左齿圈(115)、后桥右齿圈(114)、后桥左齿圈(116)、前右轮速传感器(123)、前左轮速传感器(124)、中左轮速传感器(119)、中右轮速传感器(117)、后左轮速传感器(120)、后右轮速传感器(118)及用于连接的气管路、电线束；所述主ADV控制器(101)和备用ADV控制器(102)之间通过第一CAN线回路(126)进行连接；所述主ADV控制器(101)和前双通道压力控制模块(105)之间通过第二CAN线回路(128)进行连接；所述备用ADV控制器(102)和后双通道压力控制模块(106)之间通过第三CAN线回路(129)进行连接；所述前双通道压力控制模块(105)和后双通道压力控制模块(106)之间通过第四CAN线回路(130)相连接；所述前左齿圈(121)同车轮一起旋转，前左轮速传感器(124)感应前左齿圈(121)的运动，将前左轮速信息通过硬线传递给前双通道压力控制模块(105)，前右轮速传感器(123)感应前右齿圈(122)的运动，将前右轮的轮速信息通过硬线传递给前双通道压力控制模块(105)；中左轮速传感器(119)、中右轮速传感器(117)、后左轮速传感器(120)、后右轮速传感器(118)分别感应中桥左齿圈(115)、中桥右齿圈(113)、后桥左齿圈(116)、后桥右齿圈(114)的运动，将中后桥的轮速信息通过硬线传递给后双通道压力控制模块(106)；所述前桥左制动气室(108)通过前左气路(139)同前双通道压力控制模块(105)出气口相连；前右制动气室(107)通过前右气路(140)同前双通道压力控制模块(105)出气口相连；中桥左弹簧制动缸(109)、中桥右弹簧制动缸(110)、后桥左弹簧制动缸(111)、后桥右弹簧制动缸(112)分别通过中左气路(141)、后左气路(142)、中右气路(143)、后右气路(144)与后双通道压力控制模块(106)出气口相连，实现对车速、制动减速度的控制。...

【技术特征摘要】
1.一种无人驾驶商用车电控制动系统，其特征在于：包括主ADV控制器(101)、备份ADV控制器(102)、主电池组(103)、备用电池组(104)、前双通道压力控制模块(105)、后双通道压力控制模块(106)、前桥右制动气室(107)、前桥左制动气室(108)、中桥左弹簧制动缸(109)、中桥右弹簧制动缸(110)、后桥左弹簧制动缸(111)、后桥右弹簧制动缸(112)、前左齿圈(121)、前右齿圈(122)、中桥右齿圈(113)、中桥左齿圈(115)、后桥右齿圈(114)、后桥左齿圈(116)、前右轮速传感器(123)、前左轮速传感器(124)、中左轮速传感器(119)、中右轮速传感器(117)、后左轮速传感器(120)、后右轮速传感器(118)及用于连接的气管路、电线束；所述主ADV控制器(101)和备用ADV控制器(102)之间通过第一CAN线回路(126)进行连接；所述主ADV控制器(101)和前双通道压力控制模块(105)之间通过第二CAN线回路(128)进行连接；所述备用ADV控制器(102)和后双通道压力控制模块(106)之间通过第三CAN线回路(129)进行连接；所述前双通道压力控制模块(105)和后双通道压力控制模块(106)之间通过第四CAN线回路(130)相连接；所述前左齿圈(121)同车轮一起旋转，前左轮速传感器(124)感应前左齿圈(121)的运动，将前左轮速信息通过硬线传递给前双通道压力控制模块(105)，前右轮速传感器(123)感应前右齿圈(122)的运动，将前右轮的轮速信息通过硬线传递给前双通道压力控制模块(105)；中左轮速传感器(119)、中右轮速传感器(117)、后左轮速传感器(120)、后右轮速传感器(118)分别感应中桥左齿圈(115)、中桥右齿圈(113)、后桥左齿圈(116)、后桥右齿圈(114)的运动，将中后桥的轮速信息通过硬线传递给后双通道压力控制模块(106)；所述前桥左制动气室(108)通过前左气路(139)同前双通道压力控制模块(105)出气口相连；前右制动气室(107)通过前右气路(140)同前双通道压力控制模块(105)出气口相连；中桥左弹簧制动缸(109)、中桥右弹簧制动缸(110)、后桥左弹簧制动缸(111)、后桥右弹簧制动缸(112)分别通过中左气路(141)、后左气路(142)、中右气路(143)、后右气路(144)与后双通道压力控制模块(106)出气口相连，实现对车速、制动减速度的控制。2.根据权利要求1所述的一种无人驾驶商用车电控制动系统，其特征在于：所述前、后双通道压力控制模块(105；10...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇，张军，郭冬妮，李林润，刘明明，杨长伟，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：吉林,22