汽车运动控制系统和汽车致动器技术方案

一种用于控制车辆运动的车辆运动控制系统

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】汽车运动控制系统和汽车致动器


[0001]本公开涉及一种电动汽车运动控制系统
。
[0002]本专利技术涉及一种汽车致动器
。

技术介绍

[0003]越来越多的车辆控制功能
(
包括车辆的运动控制
)
是通过机电装置实现的
。
[0004]作为一个示例，线控制动通常用于表示一种制动系统，其中致动装置和传动装置彼此解耦
。
在传统的液压制动系统中，制动踏板是致动器，而液压元件是传动装置
。
在这里，区分了电动液压制动器
、
电动气动制动器
(
在卡车中
)
和电制动器
。
由于这里不使用流体技术系统，因此只有省略液压或气动系统才使制动器成为真正的所谓“干式”线控制动应用
。
想要使用该项技术的原因之一可能是，制动系统中当前使用的介质速度较慢
。
借助纯机电解决方案，可以实现更短的响应时间，这也可以反映在可实现的制动距离上
。
另一个优点可能是，线控制动技术的更有利的可制造性，因为，相比之下，液压系统中使用的部件
(
例如主缸
、
制动增力器和防抱死部件
)
或更通用的制动调节部件制造成本昂贵
。
机电解决方案进一步避免了被与具有液压制动系统的车辆相关的制动液污染的风险，这在车辆报废时尤其令人担忧
。
此外，机电解决方案使车辆组装变得更加容易
。
[0005]电动车辆制动器通常具有机电致动装置，该机电致动装置被配置为将用于制动的摩擦制动衬片压靠在作用于车辆车轮的制动器主体上
。
制动器主体通常是制动盘或制动鼓
。
致动装置通常具有电动机和旋转
‑
平移转换齿轮，该旋转
‑
平移转换齿轮将电动机的旋转驱动运动转换成平移运动以将摩擦制动衬片压靠在制动器主体上
。
蜗轮
(
例如主轴齿轮或滚柱蜗杆传动装置
)
常被用作旋转
‑
平移转换齿轮
。
还可以例如借助于可枢转凸轮将旋转运动转换成平移运动
。
例如行星齿轮形式的减速齿轮通常放置在电动机与旋转
‑
平移转换齿轮之间
。
自增力机电车辆制动器具有自增力器，该自增力器将旋转制动器主体对摩擦制动衬片施加的摩擦力转化为接触压力，摩擦制动衬片被压下以抵靠制动器主体进行制动，除了由致动装置施加的接触压力之外，所述接触压力也将摩擦制动衬片压靠在制动器主体上
。
楔块
、
斜坡和杠杆机构适用于自增力
。
[0006]电动车辆制动器由电子控制单元
(ECU)
控制，电子控制单元响应外部制动控制信号，该信号是响应于驾驶者动作
(
例如踩下制动踏板
)
而生成的，或者是在雷达系统检测到障碍物时自动生成的
。
越来越多的车辆功能
(
例如制动
)
采用电子控制
。
例如，最先进的高档汽车可能包含一百多个电子控制单元
(ECU)
，每个电子控制单元负责特定功能，如转向
、
发动机功率控制
、
制动
、
环境监测和气候控制等
。
通常涉及各种致动器，以对来自驾驶者或来自自动驾驶系统的控制输入提供适当的响应
。
[0007]例如，在控制输入是转向意图信号的情况下，可以涉及各种致动器，以改变车辆的方向
。
由此，每个前轮可以具有控制其取向的适当的转向致动器
。
而且，后轮可以具有例如适当的转向致动器，以便：在车辆转弯时适当地校正它们的取向，或者便于停车
。
在控制输入是制动意图信号的情况下，可以通过以分布方式在每个车轮上施加制动力来使车辆减
速
。
每个车轮施加的实际力通常是前轮大于后轮
。
制动力的分布还可以取决于当前转向角度
。
而且，制动力可以部分地或全部地实现为再生制动，其中车辆的动能被转换成电能以被存储
。
[0008]通常，设置相应的中央
ECU
来协调各个主要车辆控制功能，例如用于制动控制的中央
ECU、
用于转向控制的中央
ECU
和用于发动机控制的中央
ECU
等
。
通常，具有特定功能的
ECU(
例如中央
ECU)
不是自主操作，而是与其他
ECU
配合操作
。
例如，用于制动控制的
ECU
与用于转向控制的
ECU
和用于发动机功率控制的
ECU
配合，以实现最佳的车辆稳定性
。
[0009]因此，电子控制单元是电制动系统中的关键元件
。
因此，安全标准由
ISO 26262(
道路车辆功能安全标准
)
定义
。
该标准指定了一种风险分类方案，其被称为汽车安全完整性等级
(ASIL)。
这是对汽车行业的
IEC 61508
中使用的安全完整性等级
(SIL)
的改编
。
此分类有助于定义符合
ISO 26262
标准所需的安全要求
。ASIL
是通过查看车辆操作场景的严重性
、
暴露度和可控性对潜在危险进行风险分析而建立的
。
该危险的安全目标又包含
ASIL
要求
。
该标准确定四种
ASIL
：
ASIL A、ASIL B、ASIL C、ASIL D。ASIL D
规定了对产品的最高完整性要求，
ASIL A
规定最低的完整性要求
。
被确定为“质量管理”(QM)
的危险并不规定任何安全要求
。
在某些情况下，能够通过被称为
ASIL
分解的技术来降低部件所需的
ASIL
分类
。
例如，在具有高
ASIL
等级的集成设备中实施的安全功能可以被分解为具有可能较低
ASIL
等级的独立子功能或部件
。
例如，对于提高系统稳健性和
/
或降低生产成本而言，这可能是有利的
。
然而，保证分解元件的独立操作可能很困难
。
[0010]还需要一种改进的运动控制系统和汽车致动器控制，其允许使用具有成本效益本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于控制车辆运动的车辆运动控制系统
(100
，
200)
，所述运动控制系统包括：针对所述车辆的每个车轮
(20a
，
20b
，
20c
，
20d)
，相应的运动控制致动器
(10a
，
10b
，
10c
，
10d)
，所述相应的运动控制致动器被配置为基于所述相应的运动控制致动器接收到的相应的致动器控制信号
(Sa
，
Sb
，
Sc
，
Sd)
来控制所述车轮的运动；和中央控制器
(50)
，所述中央控制器
(50)
被配置为通过基于所述中央控制器
(50)
接收到的运动控制意图信号
(Si)
将相应的致动器控制信号
(Sa)
发送到每个车轮
(20a
，
20b
，
20c
，
20d)
的相应的运动控制致动器
(10a
，
10b
，
10c
，
10d)
来控制所述车辆的运动；其中，所述车辆运动控制系统
(100
，
200)
被配置为判定所述中央控制器
(50)
是否起作用以发送所述致动器控制信号，并且如果判定所述中央控制器
(50)
不起作用，则所述运动控制致动器中的至少一个
(10a)
被配置为：直接基于所述运动控制意图信号
(Si)
来控制其自身车轮
(20a)
的运动，并且基于所述运动控制意图信号
(Si)
来将相应的致动器控制信号
(Sb
，
Sc
，
Sd)
发送到所述车辆的每个其他车轮
(20b
，
20c
，
20d)
的其他运动控制致动器
(10b
，
10c
，
10d)。2.
根据权利要求1所述的车辆运动控制系统
(100
，
200)
，其中，所述中央控制器被配置为正常地发送心跳信号以用信号通知其正常操作，并且其中，如果心跳信号缺失，则所述中央控制器
(50)
被判定为不起作用
。3.
根据权利要求1或2所述的车辆运动控制系统
(100
，
200)
，其中，基于从所述中央控制器
(50)
接收到所述运动控制意图信号
(Si)
的时刻与未从所述中央控制器
(50)
接收到相应的致动器控制信号
(Sa)
的时刻之间的超时来将所述中央控制器
(50)
判定为不起作用
。4.
根据前述权利要求中任一项所述的车辆运动控制系统
(100
，
200)
，其中，所述制动器致动器
(10a
，
10b
，
10c
，
10d)
和所述中央控制器
(50)
经由网络
(30)
以可通信的方式连接
。5.
根据权利要求4或其任何从属权利要求所述的车辆运动控制系统
(200)
，其中，所述网络
(30)
包括主连接和副连接
(Ma1
，
Ma2
，
…
，
Md1
，
Md2)
，其中所述副连接在经由所述主连接的信号路线不可用的情况下提供每个所述运动控制致动器
(10a
，
10b
，
10c
，
10d)
之间的备用信号路线
。6.
根据前述权利要求中任一项所述的车辆运动控制系统
(100)
，其中，所述运动控制致动器
(10a)
中的至少一个被配置为接收所述运动控制意图信号
(Si)
，而不论所述中央控制器
(50)
是否被判定为起作用，其中，所述运动控制致动器
(10a)
中的至少一个被配置为：如果所述中央控制器
(50)
被判定为起作用，则忽略所述运动控制意图信号
(Si)
并且响应于所述致动器控制信号
(Sa)
而将运动控制施加至其自身的车轮
(20a)
，并且其中，所述运动控制致动器
(10a)
中的至少一个被配置为：如果所述中央控制器
(50)
被判定为不起作用，则直接基于所述运动控制意图信号
(Si)
来将运动控制
(BR)
施加至其自身的车轮
(20a)
并向其他运动控制致动器
(10b
，
10c
，
10d)
发送相应的致动器控制信号
(Sb
，
Sc
，
Sd)。7.
根据前述权利要求中任一项所述的车辆运动控制系统
(200)
，其中，所述运动控制致动器
(10a
，
10b
，
10c
，
10d)
经由一个或多个网关
(40a
，
40b
，
40c
，
40d)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗，
申请(专利权)人：日立安斯泰莫荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：