技术领域
[0001] 本
发明涉及一种制动系统，其特别是用于组合车辆，如
牵引车和拖车或半
挂车。
背景技术
[0002] 已知的是，对于商用车特别是重型货车，如牵引车(以下称为
卡车)和拖车或
半挂车，通常紧随前车后面成组行驶(通常称为成队伍行驶)。如WO2017/035516，US20100256835，SE201550387和CA2841067
专利中所述，已知当控制已安装了
控制器的车辆时，队伍中的车辆之间存在通信联系，使得每辆车辆上的控制器可以从队伍中的另一车辆接收数据或其他信息。
[0003] 例如，已知的是，这种组合车辆设置有
电子制动系统。响应于制动需求(驾驶员的需求或自动
稳定性控制系统的需求)，在电子制动系统中，从安装在卡车上的制动
电子控制单元(ECU，electronic control unit)传输电子制动控制
信号到拖车上的制动ECU，卡车制动ECU控制卡车上的制动操作，拖车制动ECU控制拖车上的制动操作。通常，该电子制动
控制信号通过CAN总线传输，该CAN总线从牵引车制动ECU延伸到拖车制动ECU。还已知为卡车制动ECU提供无线发送器和接收器，该无线发送器将与车辆的制动有关的信息传送到队伍中其他车辆的无线接收器，该接收器接收与队伍中其他车辆的制动有关的信息。因此，例如如果队伍中的引导车辆的驾驶员制动，则卡车的制动会发出以使得卡车制动的控制信号，并将电子制动控制
信号传输到拖车制动ECU，拖车制动ECU发出控制信号以使得拖车制动，并将有关制动事件的信息传输到队伍中其他车辆的卡车制动ECU。因此，队伍中的其他车辆被提前警告：“引导车辆”将要制动，并且可以在引导车辆的制动生效之前通过发起对安装有无线发送器和接收器的车辆的制动来作出响应。这样可以减少一辆车突然
刹车时，队伍中车辆碰撞的
风险。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种车辆制动系统，其可以提高队伍中的车辆的安全性。
[0005] 根据本发明的第一方面，本发明提供了一种车辆制动系统，其包括：第一制动电子控制单元(ECU)，其可操作以控制第一组车辆制动器的操作；第二制动电子控制单元(ECU)，其可操作以控制第二组车辆制动器的操作；以及第一和第二制动ECU之间的第一连接，通过该第一连接，可以在第一和第二制动ECU之间传输电子制动控制信号，该第一制动ECU配备有第一无线信号接收器，通过该第一无线信号接收器，可以接收来自另一车辆的关于该另一车辆的制动的数据；其中第二制动ECU具有第二无线信号接收器，通过该第二无线信号接收器，可以接收来自另一车辆的关于该另一车辆的制动的数据，并且所述第二无线信号接收器被编程为，在第一无线信号接收器发生故障的情况下，第二无线信号接收器，通过第一连接，传输从所述另一车辆接收的数据或传输基于从所述另一车辆接收的数据的信息或指令到第一制动ECU。
[0006] 所述第一制动ECU可以被编程为根据从所述另一车辆接收的数据来产生电子控制信号。
[0007] 第一制动ECU可以被编程为，如果从另一车辆接收的数据包括所述另一车辆正在制动的通知，则第一制动ECU可以操作第一组制动器以向本车辆施加制动
力。第二制动ECU可以被编程为，如果从所述另一车辆接收到的数据包括所述另一车辆正在制动的通知，则第二制动ECU可以操作第二组制动器以向本车辆施加制动力。第一制动ECU可以被编程为，如果从所述另一车辆接收到的数据包括所述另一车辆正在制动或已经制动的通知，则第一制动ECU可以经由第一连接向第二制动ECU发送电子制动控制信号，以使第二制动ECU操作第二组制动器以将制动力施加至本车辆。
[0008] 所述第二制动ECU被编程为，经由所述第一连接将从所述另一车辆接收的数据中继到所述第一制动ECU。
[0009] 所述第二制动ECU被编程为，如果所述第二制动ECU经由第二无线信号接收器从所述另一车辆接收到的数据包括所述另一车辆正在制动或已经制动的通知，则所述第二制动ECU操作所述第二组制动器以向本车辆施加制动力。
[0010] 第二制动ECU可以被编程为，如果所述第二制动ECU经由第二无线信号接收器从所述另一车辆接收到的数据包括所述另一车辆正在制动或已经制动的通知，则所述第二制动ECU经由所述第一连接，向所述第一制动ECU发送电子制动控制信号，以使所述第一制动ECU操作所述第一组制动器，以向本车辆施加制动力。
[0011] 第一制动ECU还可以设置有第一无线信号发送器，该第一无线信号发送器可操作用于向另一车辆发送与由第一和/或第二制动ECU发起的制动有关的数据。
[0012] 第二制动ECU还可以设置有第二无线信号发送器，并且被编程为，在第一无线信号发送器发生故障的情况下，第二制动ECU向其他车辆发送与由第一和/或第二制动ECU发起的制动有关的数据。
[0013] 在一个实施方案中，第一连接是硬线连接。第一连接例如可以是CAN
数据总线。
[0014] 在一个实施方案中，第一无线接收器被编程为以预定
频率向第二无线信号接收器发送状态信号，并且第二制动ECU被编程为，如果其在根据预定频率设置的时间段内未接收到状态信号，则所述第二制动ECU在第一无线信号接收器故障时开始运作。
[0015] 根据本发明的第二方面，本发明提供了一种车辆，其包括牵引车和拖车(该术语应被视为包括全拖车或半挂车)和根据本发明的第一方面的制动系统，第一制动ECU和第一组车辆制动器安装在牵引车上，第二制动ECU和第二组车辆制动器安装在拖车上。
附图说明
[0016] 现在将参考以下附图描述本发明的实施方案：
[0017] 图1是根据本发明第二方面的车辆的一个示意图；
[0018] 图2是图1所示的车辆和根据本发明的第一方面的制动系统的一个示意性平面图。
具体实施方式
[0019] 现在参考图1，示出了车辆10，其包括牵引车12(以下称为卡车12)和半挂车14。然而，应当理解，该车辆同样可以包括卡车和全拖车，因此在下文中，术语“拖车”将用于指半挂车或全拖车。卡车12和拖车14都
支撑在多个地面接合轮上。在图1所示的示例中，卡车12和拖车14均具有安装在两个轴线上的两对轮子16。然而，应当理解，本发明可以同样地应用于具有更多或更少数量的
车轮和车轴的车辆。
[0020] 车辆10配备有制动系统18，其在图2中示意性地示出。制动系统18包括第一制动电子控制单元(ECU)20和第二制动电子控制单元(ECU)24；第一制动电子控制单元(ECU)20可操作以控制第一组车辆制动器22的操作；第二制动电子控制单元(ECU)24可用于控制第二组车辆制动器26的操作。
[0021] 在该示例中，车辆制动器22、26被操作以通过
流体压力操作的促动器将制动力施加到车轮16；还设置有
电动阀组件28、30(在下文中被称为
调制器)，以控制加压流体流向制动促动器。
[0022] 在图2所示的本发明的实施方案中，第一制动ECU20和第一组制动器22安装在卡车12上，第二制动ECU24和第二组制动器26安装在拖车14上。如图所示，卡车12和拖车14均具有单个调制器—安装在卡车12上的第一调制器28和安装在拖车14上的第二调制器30。应当理解，本发明同样可以应用于制动系统的其他配置。例如，两个调制器可以设置在卡车12或拖车14中的一个或两个上，两个调制器中的一个控制加压流体向与一个轴上的车轮相关联的制动促动器的流动，而另一个控制加压流体向另一个车轴上的车轮的流动。可替代地，可以为与每个车轮相关联的制动促动器提供单独的调制器。
[0023] 通常，用于操作制动促动器的加压流体是压缩空气。
[0024] 制动系统还包括在第一制动ECU20和第二制动ECU24之间的第一连接32，通过该第一连接可以在第一和第二制动ECU20、24之间传输电子制动控制信号。通常，第一连接32包括CAN数据总线，但是它可以包括任何其他合适形式的电连接或电子连接。
[0025] 制动需求输入装置36还安装在卡车12上，通常设置在
驾驶室34中。该制动需求输入装置36可以被操作以指示需要对车辆进行制动。这通常是脚踩式制动
踏板。制动需求输入装置36连接至第一制动ECU20，并且制动需求输入装置36被构造成使得当其在操作时，其向第一制动ECU20发送制动需求信号，指示驾驶员要求的制动
水平。这可以是
电制动需求信号或电子制动需求信号，或者是流体压力制动需求信号。在后一种情况下，第一制动ECU20设置有压力
传感器，以将流体压力制动需求信号转换成电或电子制动需求信号。
[0026] 第一制动ECU20被编程为，在从制动需求输入装置36接收到制动需求信号时，第一制动ECU20操作第一组制动器22，以将制动水平施加至卡车12，以适合于满足驾驶员要求的制动水平。在该实施方案中，这是通过第一制动ECU20将电子控制信号发送到第一调制器28来实现的，继而控制加压流体向卡车12上的促动器的流动。
[0027] 第一制动ECU20也被编程为，在从制动需求输入装置36接收到制动需求信号之后，第一制动ECU20经由第一连接32向第二制动ECU24发送适当的电子制动控制信号。第二制动ECU24被编程为，在接收到这样的信号后，第二制动ECU24操作第二组制动器26以将施加一定水平的制动到拖车上，该制动水平适当地满足驾驶员所要求的制动水平。在该实施方案中，这是通过第二制动ECU24向第二调制器30发送电子控制信号来实现的，继而控制加压流体向拖车14上的促动器的流动。
[0028] 通常，电子制动控制信号仅包括所需制动水平的指示。第二制动ECU24连接到拖车42上的传感器并从拖车42上的传感器接收数据。这些传感器通常包括车轮速度传感器和
载荷传感器，该载荷传感器提供指示拖车的装载程度的载荷信号。第二制动ECU24通常被编程为使用来自这些传感器42中的至少一个的数据来确定需要供应到制动促动器的流体的压力，以施加足够的力来施加制动以实现所需的制动水平。
[0029] 车辆可以设置有稳定性控制系统。第一和/或第二制动ECU20、24也可以被编程为，如果自动稳定性控制系统需要，则在驾驶员没有制动要求的情况下，第一和/或第二制动ECU20、24自动施加制动。在这种情况下，典型地，第一和/或第二制动ECU20、24被编程为基于来自传感器42(诸如横摆
角速度传感器、横向
加速度传感器或车轮速度传感器)的信号来确定车辆是否不稳定或可能侧翻。第一和/或第二制动ECU20、24可编程为，如果确定车辆不稳定或可能发生侧翻，则第一和/或第二制动ECU20、24执行稳定性控制制动干预，该干预包括自动施加至少一些车辆制动器的自动启动，尽管驾驶员没有提出制动需求。这样的传感器可以被单独地布置和/或可以被结合到其他装置中，例如ECU20、24。驾驶员需求将可以从自动驾驶车辆的自动车辆控制系统发送。
[0030] 上述制动系统18的所有特征在重型货车的制动系统中目前都是标准的，因此，对于本领域技术人员而言是众所周知的。
[0031] 在根据本发明的第一方面的制动系统中，第一制动ECU20配备有第一无线信号接收器38，通过该第一无线信号接收器38可以接收来自另一车辆的关于该另一车辆的制动的数据。第一制动ECU20被编程为根据从所述另一车辆接收的数据来产生电子控制信号。从所述另一车辆接收到的数据可以仅包含该另一车辆正在制动的通知，但是也可以包含与所需制动水平有关的信息。
[0032] 第一制动ECU20被编程为：在其被通知另一车辆正在制动时，第一制动ECU20操作第一组制动器22以将制动力施加到车辆10。这样，电子控制信号被传输到第一调制器28，使得第一调制器28允许加压流体流到卡车12上的促动器。
[0033] 在该实施方案中，电子控制信号还包括电子制动控制信号，该电子制动控制信号经由第一连接32传输到第二制动ECU24，并由第二制动ECU24处理和作用，处理方式与上述的驾驶员对制动的需求而产生的电子制动控制信号相关的方式相同。
[0034] 有利地，从所述另一车辆接收的信号包括对施加到该另一车辆的制动水平的指示(或由于驾驶员要求的制动的结果，或在稳定性控制干预中的自动制动的结果)，并且在接收到这种信号时，第一制动ECU20被编程为操作第一组制动器22，通过将所述电子控制信号传输至第一调制器28以控制加压流体向卡车上的促动器的流动，从而对卡车12施加适当程度的制动。在该示例中，第一制动ECU20还被编程为向第二制动ECU24传输适当的电子制动控制信号，以操作第二组制动器26，以根据从所述另一车辆收到的数据，对拖车14施加适当的制动水平。如以上关于卡车12的描述，第二制动ECU24将控制信号传输到第二调制器30，进而第二调制器30再控制加压流体流向拖车14上的促动器，以操作第二组制动器26。
[0035] 通过这种布置，如果车辆10和另一车辆在队伍中一起行驶，而另一车辆在车辆10之前，并且另一车辆制动，则第一无线信号接收器38接收到指示该另一车辆已经制动的信号。第一制动ECU20通过如下方式作出反应：操作第一组制动器22并向第二制动ECU24发送适当的指令以操作第二组制动器26。因此，两辆车可能会减速，或者通常会同时停止，从而降低了车辆10追尾前方的该另一辆车辆的风险。
[0036] 在该实施方案中，第一无线信号接收器38也是无线信号发送器，其可操作用于向另一车辆发送与由第一制动ECU22发起的制动有关的数据。所发送的数据可以仅包含车辆10正在制动或已经制动的通知，但也可能包含有关制动水平的信息。
[0037] 第二制动ECU24设置有第二无线信号接收器40，通过该第二无线信号接收器40可以接收来自另一车辆的关于该另一车辆的制动的数据，并且第二制动ECU24被编程为，在第一无线信号接收器38发生故障的情况下，第二制动ECU24通过第一连接32将从该另一车辆接收的数据或基于从该另一车辆接收的数据的信息或指令传输到第一制动ECU22。第二无线信号接收器40的存在是冗余的，这意味着即使在第一无线接收器38发生故障的情况下，制动系统18也可以对所述另一车辆的制动做出反应。
[0038] 如上所述，有利地，从所述另一车辆接收的数据包括对施加到该另一车辆的制动水平的指示(或由于驾驶员要求的制动的结果，或在稳定性控制干预中的自动制动的结果)。
[0039] 第二制动ECU24可以简单地将从另一车辆接收的数据中继到第一制动ECU20，并且第一制动ECU20可以被编程为对如上文描述的经由第一连接32从第二制动ECU24接收的数据做出反应，其是关于经由无线信号接收器38从另一车辆接收到的数据。
[0040] 在这种情况下，第一制动ECU20被编程为，在接收到所述数据时，通过将所述电子控制信号传输到第一调制器28来控制加压流体向卡车12上的促动器的流动，由此来操作第一组制动器22以向卡车12施加适当的制动水平；并且将适当的电子制动控制信号传输到第二制动ECU24，以操作第二组制动器26，从而根据从另一车辆接收的数据对拖车14施加适当的制动水平。
[0041] 然而，这种情况不是必须的，第二制动ECU24可以被编程为担当第一制动ECU24的角色，并且以与第一制动ECU20经由无线信号接收器38从另一车辆接收数据时作出反应的相同方式，对来自另一车辆的数据的接收做出反应。
[0042] 在这种情况下，第二制动ECU24被编程为：在接收到这样的信号时，通过将所述电子控制信号传输到第二调制器30来控制加压流体向拖车14上的促动器的流量，由此来操作第二组制动器26以向拖车14施加适当的制动水平；并向第一制动ECU24传递电子制动控制信号，以操作第一组制动器22，从而根据从另一车辆接收的数据对卡车12施加适当的制动水平。
[0043] 在该实施方案中，由于第一制动ECU20既具有无线信号接收器，又具有发送器38，第一制动ECU20可以被编程为以周期性的间隔向第二无线信号接收器40发送状态信号，所述状态信号指示其正在发送和接受无线信号。第一制动ECU20可以被编程为在第一无线信号接收器发生故障的情况下，停止发送该状态信号。第二制动ECU24可以检查是否接收到来自第一制动ECU20的状态信号，因此第二制动ECU24由于未能从第一无线信号发送器38持续地或在预定的时间段内接收该状态信号，而被警告第一无线信号接收器和/或发送器发生故障。例如，第一制动ECU20编程为发送恒定状态，并且第二制动ECU24编程为：如果其没有从第一制动ECU20接收到状态信号，则第二制动ECU24可以接管根据来自另一车辆的信号而开始运作。可替换地，第一制动ECU20可以被编程为每0.01至1.00秒发送状态信号，该时间段被
指定为x，并且在这种情况下，第二制动ECU24可以被编程为：如果第二制动ECU24在0.01至1.00s的时间内没有从第一制动ECU20接收到状态信号，则所述第二时间段y比第一制动ECU20发出的状态信号之间的时间段稍长，则第二制动ECU24可以接管根据来自另一车辆的信息从而开始运作。时间段x和y通常是预先确定的，并且可以根据某些规则进行设置。
[0044] 在该实施方案中，第二制动ECU24设置有第二无线信号发送器40，并且第二制动ECU24被编程为：在第一无线信号发送器38发生故障的情况下，第二制动ECU24将与由第一和/或第二制动ECU20、24发起的制动有关的数据发送到另一车辆。
[0045] 应当理解，尽管本发明仅结合传统的制动系统进行了描述，在该制动系统中，由于驾驶员对制动的需求，或由于稳定性控制系统确定需要自动制动干预而启动制动，本发明同样可以应用于无人驾驶车辆，其中在车辆的正常行驶过程中(而不是为了应对可能的车辆不稳定性)由
计算机系统确定是否需要制动。在这种情况下，将理解，除了不同于开始的制动方式以外，本发明将以与上述完全相同的方式进行操作。
[0046] 当在本
说明书和
权利要求书中使用时，术语“包括”和“其包括”及其变型意味着包括具体的特征、步骤或数字。不应将这些术语解释为排除其他特征、步骤或部件的存在。
[0047] 在以上的说明书中、所附的权利要求书中、或者在附图中所公开的这些特征，是以其具体的形式、或者以一种用于实现所公开功能的方式、或者以一种用于取得所公开结果的方法或工艺的方式来表述的，这些特征可以单独或者组合使用，用于以其多种形式实现本发明。
