制动器NVH对策的制作方法

本发明涉及用于在车辆的制动条件期间减小噪音、振动和声振粗糙度(nvh)的系统和方法。

技术实现要素：

基础制动器噪音和车轴吱嘎声是使oem在制动器担保和额外部件成本方面花费数百万美元的业界问题。由于卡钳/衬套/转子界面的动态不稳定和振动，这种噪音多数出现在极低卡钳压力下并且因此低减速度下。在较高压力下，这种不稳定消失了，这解释了为什么制动器噪音在较高减速度时不出现。额外噪音问题是后轴制动器诱发的刺耳声/吱嘎声，例如，这可能在潮湿的清晨从车道倒车并且稍微触及制动器时发生。

在一些实施方案中，制动系统可实现为隔离的线控制动系统，其中踏板感觉与实际制动器基础系统脱离。一旦识别出导致高频制动器噪音或低频车轴刺耳声的压力范围，系统被构造为抵抗（holdoff）压力或增加压力以在对踏板感觉没有影响的情况下完全避免施加在预定问题范围内的制动压力。此外，通过调配前轴压力和后轴压力来实现一致的目标减速度，使得驾驶员感觉不到性能差异。

在一个实施例中，本发明提供一种用于车辆的制动器系统，其包括制动踏板位置传感器和电子控制器。所述制动踏板位置传感器被构造为检测车辆的制动踏板的位移位置。所述电子控制器被构造为至少部分地基于所述制动踏板的所检测到的位移位置确定目标减速度以及确定待施加到车辆的至少一个车轮的经调节制动压力，使得不管制动踏板输入和目标减速度如何，将所述至少一个车轮的所述经调节制动压力维持在对应于所述至少一个车轮的nvh条件的所限定制动压力范围之外。在确定所述至少一个车轮的经调节制动压力之后，所述电子控制器将信号传输到制动致动器。该信号被构造为致使所述制动致动器将经调节制动压力施加到车辆的所述至少一个车轮。

在另一实施例中，本发明提供一种用于控制车辆制动系统的方法。电子控制器至少部分地基于制动踏板的所检测到的位移位置确定目标减速度以及确定待施加到车辆的至少一个车轮的经调节制动压力，使得不管所述制动踏板的位移位置和目标减速度如何，将经调节制动压力维持在对应于所述至少一个车轮的nvh条件的所限定制动压力范围之外。然后，将经调节制动压力施加到车辆的所述至少一个车轮。

通过考虑具体实施方式和附图，本发明的其他方面将变得显而易见。

附图说明

图1是根据一个实施例的制动控制系统的框图。

图2是用于使用图1的制动控制系统施加制动力并且与用户界面控制交互的方法的流程图。

图3是用于使用图1的制动控制系统在制动系统中调节对应于nvh的所限定范围的方法的流程图。

图4是由图1的制动控制系统用来在维持目标制动力的同时减小nvh的查找表的实例。

图5是根据图4的查找表示出各种制动压力和总车辆减速度的图表。

具体实施方式

在详细解释本发明的任何实施例之前，应理解，本发明在其应用上并不限于在以下描述中阐述或在以下附图中示出的构造的细节和组件的布置。本发明能够具有其他实施例并且能够以各种方式实践或实施。

图1示出用于车辆制动系统的控制系统的实例。电子控制器101包括电子处理器103和非暂时性计算机可读存储器105。存储器105存储由电子处理器103执行以提供例如本文中描述的控制系统的功能性的数据和指令。图1的控制系统被构造为作为“线控转向”系统操作。因此，车辆的制动踏板不机械联接到制动致动器。而是，控制器101通信地联接到制动踏板输入传感器107，其被构造为监测联接到制动踏板的杆的位移位置。基于由制动踏板输入传感器107检测到的制动踏板的位移，控制器101将控制信号发送到一个或多个制动器系统致动器，其被构造为将所限定水平的制动压力施加到车辆的一个或多个车轮。

例如，在图1的系统中，车辆包括前制动致动器109和后制动致动器111。控制器101将指示要施加到车辆的前轴车轮的制动压力的量的控制信号发送到前制动致动器109。响应于接收到该控制信号，前制动致动器109产生流体压力，该流体压力致使卡钳包围前轴车轮中的至少一者的转子，以便根据由控制信号限定的制动压力将制动力施加到前轴车轮。类似地，控制器101将指示要施加到车辆的后轴车轮的制动压力的量的第二控制信号发送到后制动致动器111，并且后制动致动器111通过将流体压力施加到后轴制动器的卡钳来做出响应，以便根据由第二控制器信号限定的制动压力将制动力施加到后轴车轮。

在图1的实例中，系统被构造为包括两个单独的制动致动器，即一个用于前轴车轮并且一个用于后轴车轮。然而，在其他实施方案中，车辆可被构造为具有更多、更少或不同构造的制动致动器。例如，在一些实施方案中，车辆可被构造为仅包括单个制动致动器系统，其被构造为从控制器101接收控制信号并且根据控制信号单独地或以群组形式将制动力施加到车辆的车轮中的一者或多者。在其他实施方案中，车辆可被构造为包括用于车辆的每一车轮的单独制动致动器。在此类系统中，控制器101可被构造为产生用于每一制动致动器的单独控制信号以应用对称或不对称制动策略。

图1的控制系统还包括踏板反馈致动器113。踏板反馈致动器113被构造为提供抵抗制动踏板的位移的反作用力。在一些实施方案中，踏板反馈致动器113被构造为随着制动踏板的位移增加而逐渐地增加反作用力，以便不管位移的程度如何都将向车辆的操作员提供触觉反馈。当操作员的脚从踏板抬起之后（或当由驾驶员的脚提供的位移力减小时），反作用力还使制动踏板返回到原位置。在一些实施方案中，踏板反馈致动器113使用机械弹簧、液压系统或气动系统实现，并且被构造为使得在没有任何电子控制或干涉的情况下制动踏板的所增加位移增加反作用力的量值。然而，在其他实施方案中，踏板反馈致动器113包括电气致动系统，其与控制器101通信并且基于从控制器101接收的控制信号来调节反作用力的量值。

在一些实施方案中，控制器101还通信地联接到一个或多个噪音和/或振动传感器115，其被构造为检测指示车辆的噪音、振动或声振粗糙度(nvh)条件的高频制动器噪音和/或低频车轴“刺耳声”。同样，在一些实施方案中，控制器101通信地联接到一个或多个衬套磨损传感器117，其被构造为监测车辆的一个或多个制动器片的磨损/劣化程度。

应注意，图1仅示出控制系统的一个实例。其他实施方案可以包括通信地联接到控制器101的更多、更少或不同组件。例如，一些系统可不包括衬套磨损传感器117和/或噪音/振动传感器115。类似地，如上所述的，一些实施方案可不包括与控制器101通信联接的踏板反馈致动器113（例如，其中踏板反馈致动器113实现为弹簧的系统）。

图1的系统被构造为通过限定对应于车辆的特定车轮或车轴的nvh条件的制动压力范围并且调节制动压力以将施加到特定车轮（或车轴的车轮）的制动压力维持在预定/预先确定的范围之外来减小或消除车辆中的nvh噪音。图2示出由图1的控制系统实现的用于减小或消除nvh噪音的方法的一个实例。控制器101监测输入杆行程/位移（步骤201）并且确定车辆的一个或多个车轮的目标制动力（步骤203）。在一些实施方案中，控制器101被构造为首先基于所检测到的位移确定目标减速度并且基于目标减速度确定车辆的每一车轮/车轴的初始目标制动力。

如果控制器确定特定车轴/车轮的初始目标制动力在对应于特定车轴/车轮的nvh条件的所限定制动力范围之外（步骤205），那么控制器101将信号传输到制动致动器，从而致使制动致动器将初始目标制动力施加到（多个）车轮（步骤207）。然而，如果控制器101确定初始目标制动力在对应于车轴/车轮的nvh条件的预定力范围内（步骤205），那么控制器101确定待施加到车轮的经调节制动压力并且将信号传输到制动致动器，从而致使制动致动器将经调节制动力施加到（多个）车轮（步骤209）。

控制器101被构造为确定在所限定制动压力范围之外的经调节制动压力。例如，控制器101可将制动压力调节到低于该范围或高于该范围的其他所限定制动压力值。此外，在一些实施方案中，控制器101被构造为对车辆的一个或多个其他车轮的初始目标制动压力进行对应调节以实现目标减速度而无论对各个（多个）制动压力的调节如何。在任一种情况下（即，施加初始目标制动压力或施加经调节制动压力），系统被构造为产生对应于制动踏板的总目标减速度和/或实际位移的相同踏板反馈（步骤211）。

如上所述的，在一些实施方案中，控制器101与被构造为监测制动器片磨损水平的一个或多个衬套磨损传感器117通信。在一些此类实施方案中，控制器101被构造为响应于基于来自衬套磨损传感器117的输出的确定（车辆制动器片中的一者或多者的磨损超出所限定阈值水平）而停用图2的nvh补偿。因此，控制器101被构造为当超出制动器片磨损阈值时简单地施加目标制动力（步骤207），而不管目标车轮/车轴制动力是否在对应于nvh条件的所限定范围内。此外，在一些实施方案中，控制器101被构造为输出激活指示器（例如，车辆仪表板上的灯）的信号，该信号指示何时超出制动器片磨损阈值和/或停用nvh补偿功能。

在一些实施方案中，图1的控制系统被构造为基于来自图1的噪音/振动传感器115的反馈来限定和调节所限定制动压力范围。图3示出用于限定和调节对应于nvh条件的所限定制动压力范围的方法的一个实例。制动系统将制动力施加到车辆的车轮（步骤301）并且如果噪音/振动传感器115检测到对应于车轮噪音或车轴吱嘎声的声音/振动（步骤303），那么控制器101限定或调节车轮或车轴的问题范围（即，对应于噪音或吱嘎声的制动压力值范围）（步骤305）。在限定/调节所限定范围之后，控制器101使用更新范围来避免nvh噪音并且限定/调节待施加到车辆的其他车轮的补偿制动以便避免所限定制动压力范围（步骤307）。

然而，在一些实施方案中，控制器101被构造为接收限定对应于nvh条件的制动压力范围的信息而不必基于传感器反馈限定该范围。例如，系统可被构造为接收所限定压力范围（或更新的所限定压力范围）作为车辆的常规软件更新的部分。作为另一实例，系统可被构造为基于在自动或部分自动调谐程序期间收集的数据限定对应于nvh条件的制动压力范围。在一些实施方案中，除了基于来自噪音/振动传感器115的反馈限定制动压力范围外或替代其，控制器101还被构造为使用用于限定对应于nvh条件的制动压力范围的这些或其他方法中的一者或多者。因此，如上所述的，系统的一些此类实施方案可不包括用于自动监测nvh条件的任何噪音/振动传感器115。

在一些实施方案中，控制器101被构造为维持所限定制动压力范围并且实时地确定特定车轮/车轴的经调节制动压力和车辆的其他车轮/车轴的（多个）补偿性制动压力。在其他实施方案中，控制器101被构造为存储查找表，该查找表限定待施加到车辆的每一车轮的一组压力以便避免对应于nvh条件的问题压力范围。图4示出此查找表的一个实例。在图4的实例中，制动力通常等同地施加到前轴车轮和后轴车轮，以便实现对应于所检测到的输入杆行程/位移的目标减速度。然而，当施加到车辆的前轴车轮的压力低于10巴时，车辆已确定呈现nvh噪音。因此，查找表已被限定/构造为不向前轴车轮施加制动压力直到目标减速度和所检测到的输入杆行程/位移达到一量值，其中施加到车辆的前轴车轮和后轴车轮两者以便实现目标减速度的等同压力超出前轴车轮的所限定的问题制动压力范围。

在图4的实例中，前轴车轮的所限定的问题制动压力范围包括大于零(0)巴和小于10巴的所有压力。因此，基于此查找表，控制器101将不向前轴车轮施加制动压力直到输入杆行程/位移达到5mm，在这时，控制器101致使将11巴的制动压力施加到前轴车轮和后轴车轮以实现1.1m/s²的总车辆减速度。

然而，由于在此相对低的减速度范围内不向前轴车轮施加制动压力，因此施加到后轴车轮的制动压力必需比通常情况下大以便实现相同目标减速度。如在图5的图表中进一步示出的，根据此控制方案，施加到后轴车轮的制动压力（如由实线所指示）在较低减速度下相对快地增加，并且一旦目标减速度大得足以使前轴车轮的初始目标制动压力将大于前轴车轮的所限定的问题制动压力范围便实际降低。在这之前，车辆的所有制动力都施加到后轴车轮，在这之后，车辆的制动力等同地施加到前轴车轮和后轴车轮。

图4和5的实例示出其中施加到前轴车轮的经调节制动压力被降低以维持制动压力低于问题范围并同时施加到后轴车轮的经调节制动压力被增加以进行补偿以便实现相同目标减速度的情形。然而，在其他实施方案中或在其他情形中，控制器101可被构造为增加施加到前轴车轮的制动压力的量以便维持高于问题范围的制动压力。在此类情况中，控制器101也将被构造为降低施加到后轴车轮的制动压力以便补偿前轴车轮的经增加制动压力并且实现目标车辆减速度。

因此，本发明尤其提供用于通过调节施加到特定车轮或车轴的制动压力以将制动压力维持在对应于该车轮或车轴的nvh条件的预定制动压力范围之外来减小或消除nvh噪音的系统和方法。在以下权利要求书中阐述本发明的各种特征和优点。