[发明专利]对具有冗余制动布置的车辆的冗余运动控制

说明书

一种用于包括制动功能的车辆运动系统的控制布置以及相关联的控制方法，所述控制布置包括：运动促动器，所述运动促动器具有与制动功能有关的一个或多个制动器促动器；第一车辆运动管理控制器(VMM1)和第二车辆运动管理控制器(VMM2)，它们形成冗余组件以控制制动功能，其中，在行驶条件下，第一车辆运动管理控制器以当前的标称预期制动性能控制制动器促动器，而第二车辆运动管理控制器(VMM2)处于等待操作模式，控制布置包括热插拔功能，其中，第二车辆运动管理控制器(VMM2)被配置为在少于一秒，优选地，少于0.5秒，优选地，少于0.3秒的短时间段(SWT)内以当前的标称预期制动性能来从第一车辆运动管理控制器接管对制动器促动器的控制。

技术领域

本发明涉及车辆运动控制，特别是考虑到自动化车辆和/或具有基本的或者精心设计的自动驾驶特征的车辆，其中，需要冗余度以应对一个控制装置可能变得不可用的情况。具体地，像卡车或者中型或重型车辆的自动化车辆需要应该具有一定的冗余度的电子控制的制动系统。

背景技术

在机动车辆领域，可靠的轨迹控制是确保在道路上的平稳的并且安全的交通所需的重要安全特征之一。更具体地，转向和制动功能至关重要，更不用说传动系统转矩控制了。

自动化车辆包括可以替代一个或多个驾驶员先前执行的动作的一个或多个车辆运动管理控制器。冗余度标准通常提示复制车辆运动管理控制器，以符合高级自动驾驶特征所需的安全性和完整性等级(SIL)。

自动化车辆需要可靠的并且强大的制动功能。特别是对于卡车，以及更一般地，对于重型车辆，制动功能依赖于将在压力下的空气用作工作流体的电动气动系统。

长期以来，已经强制性地提供两个独立的气动回路作为冗余布置以便在一个回路发生故障的情况下保持制动能力。后来，引入了在基线气动系统上使用电子控制的解决方案以加快在轮轴处的压力变化，因此，对制动器促动器的有效控制可以以更实时的方式反映驾驶员控制。

最近，趋于采用线控制动的解决方案已经使卡车设计者如在EP2794368中所教导的那样通过从脚踏板单元移除所有气动组件来简化脚踏板制动单元。然而，仍然必须确保可靠性和对一个或多个故障的容忍度，尤其是在电气控制和气动控制领域。

除了气动系统之外，还在本公开的范围内考虑了机电制动器和液压制动器。

现在，从自主车辆和车辆自动化的观点出发，本发明人已经努力寻找新的解决方案来提供冗余的电动气动制动系统，以及更一般地，对车辆运动的冗余控制。

发明内容

根据本发明的一个方面，公开了一种用于包括制动功能的车辆运动系统的控制布置，其包括：

-运动促动器，该运动促动器具有与制动功能有关的至少一个或多个制动器促动器，

-至少第一车辆运动管理控制器(VMM1)和第二车辆运动管理控制器(VMM2)，它们形成冗余组件以控制制动功能，其中，在行驶条件下，所述第一车辆运动管理控制器以当前的标称预期制动性能来控制制动器促动器，而所述第二车辆运动管理控制器(VMM2)处于等待操作模式，对制动性能没有实质性影响，

该控制布置包括热插拔功能，在该热插拔功能中，第二车辆运动管理控制器(VMM2)被配置成在少于一秒，优选地，少于0.5秒，更优选地，少于0.3秒的时间段(SWT)内以当前的标称预期制动性能从第一车辆运动管理控制器接管对制动器促动器的控制。

由于该布置，提出了热接管，因为从VMM1切换为VMM2并且达到100％全包络性能的时间非常短，并且这允许无缝地控制车辆运动，包括在任何制动条件下进行控制以及甚至在碰撞避免功能(在道路上检测到物体或者障碍物)情况的紧急条件或者极端驾驶和处理条件下进行制动。

有利地，等待操作模式是几乎准备好被使用模式，其中，设定点等级略低于由对制动器促动器的在线控制所使用的设定点等级。