【技术实现步骤摘要】
面向自动驾驶的线控液压制动控制系统及其控制方法
本专利技术属于智能电动汽车或智能网联汽车的线控制动
，具体涉及一种面向自动驾驶的线控液压制动控制系统及其控制方法。
技术介绍
随着当前智能网联汽车技术的发展，新能源汽车L1、L2级的自动驾驶功能已日臻成熟，L3级及以上级别的自动驾驶技术正在逐步开发中，同时面向L3级及以上级别的自动驾驶线控制动系统已初步开始进行探索。面向L3级及以上级别的自动驾驶线控制动系统需能够实现制动系统的冗余控制，即在制动系统出现故障后，制动系统仍能保证车辆具有良好的制动效能，同时制动系统也需要满足自动驾驶下的各种工况需求。目前，德国博世2019年投产L1/L2级自动驾驶线控制动产品“iBooster+ESC”，采用电机与传动机构推动主缸活塞制动与以及ESC电机推动泵制动的冗余方案，电子制动失效时由人力制动。德国大陆L3级自动驾驶线控制动产品“MKC1+MK100HBE”，采用电机与传动机构推动副主缸活塞制动与MK100HBE电机泵制动的冗余方案，电子制动失效时由人力制动。上述方案中...
【技术保护点】
1.面向自动驾驶的线控液压制动控制系统，其特征在于：/n包括：一组制动踏板操作模块、一组液压控制模块、两组增压模块、两组电机驱动控制模块和一组电子控制模块；/n所述制动踏板操作模块与液压控制模块管路连接，以实现将制动踏板动作转化为制动液压力信号传递至液压控制模块，制动踏板操作模块与电子控制模块信号连接，电子控制模块一方面接收制动踏板操作模块的状态信号，另一方面向制动踏板操作模块发送控制信号控制制动踏板操作模块中阀组动作，以实现相应控制油路的导通或关闭；/n所述两组增压模块分别与液压控制模块管路连接，其中一组增压模块单独或两组增压模块同时向液压控制模块单独提供制动增压，两组增...
【技术特征摘要】
1.面向自动驾驶的线控液压制动控制系统，其特征在于：
包括：一组制动踏板操作模块、一组液压控制模块、两组增压模块、两组电机驱动控制模块和一组电子控制模块；
所述制动踏板操作模块与液压控制模块管路连接，以实现将制动踏板动作转化为制动液压力信号传递至液压控制模块，制动踏板操作模块与电子控制模块信号连接，电子控制模块一方面接收制动踏板操作模块的状态信号，另一方面向制动踏板操作模块发送控制信号控制制动踏板操作模块中阀组动作，以实现相应控制油路的导通或关闭；
所述两组增压模块分别与液压控制模块管路连接，其中一组增压模块单独或两组增压模块同时向液压控制模块单独提供制动增压，两组增压模块分别与电子控制模块信号连接，电子控制模块一方面接收增压模块的状态信号，另一方面向增压模块发送控制信号控制增压模块中阀组动作，以实现相应控制油路的导通或关闭；
所述两组电机驱动控制模块与两组增压模块一一对应信号连接，两组电机驱动控制模块分别与电子控制模块信号连接，电子控制模块信号向电机驱动控制模块发送控制信号，进而控制对应的增压模块中电机运行，实现增压制动；
所述电子控制模块还与液压控制模块信号连接，电子控制模块一方面接收液压控制模块的状态信号，另一方面向液压控制模块发送控制信号控制液压控制模块中阀组动作，以实现相应控制油路的导通或关闭；
所述电子控制模块由两组电子控制子模块组成，两组电子控制子模块电信号连接，以实现电子控制子模块冗余备份。
2.如权利要求1所述面向自动驾驶的线控液压制动控制系统，其特征在于：
所述制动踏板操作模块包括：制动踏板、制动踏板位移双传感器、输入推杆、制动开关、制动主缸、踏板机构电磁阀组、踏板感觉模拟器和储油杯；
制动踏板通过输入推杆与制动主缸机械连接，制动主缸一侧与储油杯管路连接，另一侧通过踏板机构电磁阀组与液压控制模块管路连接，踏板感觉模拟器通过踏板机构电磁阀组与制动主缸管路连接；
踏板机构电磁阀组与电子控制模块信号连接，制动踏板位移双传感器安装在制动踏板上，制动踏板位移双传感器与电子控制模块信号连接，制动开关与输入推杆机械连接，制动开关与电子控制模块信号连接。
3.如权利要求1所述面向自动驾驶的线控液压制动控制系统，其特征在于：
所述液压控制模块包括：主油路、进液压力调节电磁阀组、出液电磁阀组、泵电机与液压泵单元、低压蓄能器、缓振单元、制动轮缸单元、压力传感器单元；
进液压力调节电磁阀组通过主油路与踏板机构电磁阀组管路连接，进液压力调节电磁阀组还通过主油路分别与两组增压模块中的隔离电磁阀组管路连接，制动轮缸单元一侧通过进液压力调节电磁阀组与主油路相连，另一侧通过出液电磁阀组依次与缓振单元和低压蓄能器管路连接，从出液电磁阀组流出的制动液油经缓振单元缓冲后快速进入低压蓄能器，实现制动轮缸快速减压，泵电机与液压泵单元中，液压泵一侧与低压蓄能器管路连接，另一侧与主油路相连形成液压回路；
进液压力调节电磁阀组与电子控制模块信号连接，出液电磁阀组与电子控制模块信号连接，泵电机与液压泵单元中，泵电机与电子控制模块信号连接，压力传感器单元与制动轮缸单元对应安装连接，压力传感器单元与电子控制模块信号连接。
4.如权利要求1所述面向自动驾驶的线控液压制动控制系统，其特征在于：
两组增压模块的组成结构及连接关系均相同；
所述增压模块包括：电机、电机转子角位移双传感器、传动机构、直线位移传感器、输出推杆、增压主缸、隔离电磁阀组和储油杯；
电机依次通过传动机构和输出推杆与增压主缸机械连接，增压主缸一侧与储油杯管路连接，另一侧通过隔离电磁阀组与液压控制模块中的主油路相连；
隔离电磁阀组与电子控制模块信号连接，电机转子角位移双传感器安装在电机内侧并与电机电连接，电机转子角位移双传感器与电子控制模块信号连接，直线位移传感器与输出推杆机械连接，直线位移传感器与电子控制模块信号连接。
5.如权利要求4所述面向自动驾驶的线控液压制动控制系统，其特征在于：
所述电机驱动控制模块包括：依次电连接的电流传感器、控制电路和驱动电路；
电机驱动控制模块分别与电子控制模块和增压模块信号连接，电子控制模块将电机控制信号经电机驱动控制模块发送至增压模块中，进而控制增压模块中的电机运行，电流传感器检测增压模块中电机的运行状态，并将电流信号发送至电子控制模块，以检测电机的电流输出状态。
6.如权利要求1所述面向自动驾驶的线控液压制动控制系统，其特征在于：
所述电子控制模块由主电子控制子模块和副电子控制子模块组成，主电子控制子模块和副电子控制子模块分别均包括：中央处理单元、电源单元、故障诊断单元、信号采集处理单元和控制信号输出单元；
电源单元分别与中央处理单元、故障诊断单元、信号采集处理单元和控制信号输出单元电连接，实现向各单元供电；
故障诊断单元与中央处理单元电信号连接，用于将制动控制系统故障信号发送至中央处理单元；
信号采集处理单元与中央处理单元电信号连接，用于接收制动踏板操作模块、液压控制模块、增压模块以及电机驱动控制模块发送至电子控制模块的信号，并将接收到的信号发送至中央处理单元；
控制信号输出单元与中央处理单元电信号连接，中央处理单元接收故障诊断单元和信号采集处理单元发送的信号，并对信号信息做进一步分析和处理，进而生成控制信号，并将控制信号通过控制信号输出单元向制动踏板操作模块、液压控制模块、增压模块以及电机驱动控制模块发送相应的控制信号，控制各模块中相应的受控元件动作。
7.如权利要求1所述面向自动驾驶的线控液压制动控制系统的控制方法，其特征在于：
所述控制方法包括：通电无故障状态下的制动控制方法、典型硬件故障下的制动控制方法和断电失效状态下的制动控制方法；
1、所述通电无故障状态下的制动控制方法如下：
1.1、感知阶段：
所述制动控制系统通电，电子控制模块对制动系统进行故障自检，确定无故障后，电子控制模块读入制动踏板操作模块、液压控制模块、增压模块、电机驱动控制模块中各传感器信号及控制指令，并进入判断阶段；
1.2、判断阶段：
所述电子控制模块依次对车辆驾驶模式、制动模式以及所需的制动进行判断，然后进入决策阶段；
1.3、决策阶段：
所述电子控制模块根据确定的车辆所需制动功能，进行车辆典型制动工况控制决策，完成相关制动执行部件控制率信号和驱动率信号的计算输出，并进入执行阶段；
1.4、执行阶段：
电子控制模块将制动执行部件控制率信号和驱动率信号发送至液压控制模块和增压模块中的执行部件，执行部件根据电子控制模块发出的控制率信号和驱动率信号后，开始执行相应的动作来进行制动，液压油经增压模块进入液压控制模块，实现对制动轮缸进行增压制动，与此同时，电子控制模块根据液压控制模块发送的制动轮缸单元的制动压力信号，判断其是否达到目标压力，如果未达到目标压力，则执行部件继续保持动作；当制动压力达到目标压力后，则对结束标志位进行判断，如为未达到结束标志位，则返回感知阶段，重新开始，继续进行下一轮制动控制过程；如果达到结束标志位，则制动结束；
2、典型硬件故障下的制动控制方法如下：
2.1、感知阶段：
所述制动控制系统通电，电子控制模块对制动系统进行故障自检，确定制动系统存在典型硬件故障后，制动控制系统进入冗余控制模式，电子控制模块对典型硬件故障进行分析并对典型硬件故障进行分级，针对不同等级典型硬件故障进行制动冗余控制，并进入决策阶段；
2.2...
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