一种基于坡度的线控制动方法及系统与流程

文档序号:26003723发布日期:2021-07-23 21:21阅读:85来源:国知局
一种基于坡度的线控制动方法及系统与流程

本申请涉及车辆制动控制技术领域,具体涉及一种基于坡度的线控制动方法及系统。



背景技术:

目前,车辆处于下坡行驶过程与处于水平路面行驶过程中,若需产生相同的减速度,则处于下坡行驶过程所需的制动力较水平路面所需的制动力更大,且对制动助力的要求更高。特别是在长下坡道路持续行驶过程中,连续踩刹车进行摩擦制动时,容易使轮边制动盘与摩擦片的接触区域的温度急剧升高,导致车辆的制动性能显著下降,甚至还会在制动盘造成热裂纹,严重时,产生车辆制动安全风险。

相关技术中,现有的真空助力制动系统,在车辆的制动性能下降后,大多通过车身稳定系统(esp,electronicstabilityprogram)主动增压,对制动力进行补偿,进而保证车辆安全制动。

但是,上述真空助力制动系统输出的制动力受限于真空助力水平,且无法适应性调整,在补偿增大制动力后会造成温升增加,导致摩擦制动接触状态进一步恶化,不仅制动盘和摩擦片的损伤仍不可避免,也无法有效抑制热衰退问题。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的缺陷之一,本申请的目的在于提供一种基于坡度的线控制动方法及系统,以解决相关技术中输出的制动力无法适应性调整,以及无法有效抑制制动热衰退的问题。

本申请第一方面提供一种基于坡度的线控制动方法,其包括步骤:

当收到制动请求信号时,获取当前车辆坡度;

若上述制动请求信号为驾驶员制动请求,则获取踏板行程,并基于上述车辆坡度选择对应的电子助力器行程与减速度s-g助力特性曲线,进而生成制动控制信号;

若上述制动请求信号为高级驾驶辅助系统发出的制动请求,则获取上述高级驾驶辅助系统基于上述车辆坡度计算出的目标减速度,进而生成制动控制信号;

基于上述制动控制信号,建立相应的制动液压进行制动减速。

一些实施例中,上述建立相应的制动液压进行制动减速,具体包括:

基于上述制动控制信号,调整电机的输出扭矩,建立相应的制动液压;

基于上述制动液压,通过车轮卡钳对车轮施加制动。

一些实施例中,基于上述车辆坡度选择对应的电子助力器行程与减速度s-g助力特性曲线之前,还包括:

根据整车试验分别获取车辆处于平路状态、以及不同下坡坡度下,电子助力器行程与减速度之间的对应关系,作为不同坡度下的s-g助力特性曲线。

一些实施例中,获取车辆处于不同下坡坡度下的s-g助力特性曲线,具体包括:

设置多个下坡坡度,依次确定每个下坡坡度下的s-g助力特性曲线;

以相邻两个下坡坡度中较大坡度值下的s-g助力特性曲线,作为该相邻两个下坡坡度之间的坡度对应的s-g助力特性曲线。

一些实施例中,基于上述车辆坡度选择对应的电子助力器行程与减速度s-g助力特性曲线,具体包括:

基于上述车辆坡度,判断车辆处于上坡、平路还是下坡状态;

若上述车辆处于上坡或平路状态,则选择平路状态下的s-g助力特性曲线;

若上述车辆处于下坡状态,则选择对应上述车辆坡度的s-g助力特性曲线。

本申请第二方面提供一种基于坡度的线控制动系统,其包括:

采集模块,其用于采集当前车辆坡度和踏板行程;

电子助力器控制单元,其用于接收到制动请求信号,以及当上述制动请求信号为驾驶员制动请求时,获取踏板行程,并基于上述车辆坡度选择对应的s-g助力特性曲线,生成制动控制信号;

上述电子助力器控制单元还用于当上述制动请求信号为高级驾驶辅助系统发出的制动请求时,获取上述高级驾驶辅助系统基于上述车辆坡度计算出的目标减速度,生成制动控制信号;

电子助力执行器,其用于接收上述电子助力器控制单元发送的制动控制信号,并建立相应的制动液压进行制动减速。

一些实施例中,上述采集模块包括:

坡度传感器,其用于采集当前车辆坡度;

踏板行程传感器,其用于采集踏板行程。

一些实施例中,上述线控制动系统还包括车轮卡钳,上述车轮卡钳用于基于上述制动液压,对车轮施加制动。

一些实施例中,上述电子助力器控制单元包括:

第一判断模块,其用于接收制动请求信号,并判断上述制动请求信号的来源;

第一信号生成子模块,其用于当上述制动请求信号为驾驶员制动请求时,获取踏板行程,并基于上述车辆坡度选择对应的s-g助力特性曲线,以及生成制动控制信号;

第二信号生成子模块,其用于当上述制动请求信号为高级驾驶辅助系统发出的制动请求时,获取上述高级驾驶辅助系统基于上述车辆坡度计算出的目标减速度,以及生成制动控制信号;

处理子模块,其用于将制动控制信号发送至电子助力执行器。

一些实施例中,上述电子助力器控制单元还包括:

第二判断模块,其用于基于车辆坡度,判断车辆处于上坡、平路还是下坡状态;

当上述车辆处于上坡或平路状态时,上述第一信号生成子模块用于选择平路状态下的s-g助力特性曲线;

当上述车辆处于下坡状态时,上述第一信号生成子模块用于选择对应上述车辆坡度的s-g助力特性曲线。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括:

本申请的基于坡度的线控制动方法及系统,由于在收到制动请求信号时需判断该制动请求信号的来源,同时获取当前车辆坡度,当制动请求信号为驾驶员制动请求时,获取踏板行程,并基于该车辆坡度选择对应的电子助力器行程与减速度s-g助力特性曲线,进而生成制动控制信号;当制动请求信号为高级驾驶辅助系统发出的制动请求时,获取高级驾驶辅助系统基于该车辆坡度计算出的目标减速度,进而生成制动控制信号;然后基于生成的制动控制信号,可建立相应的制动液压进行制动减速;因此,可根据制动请求信号的来源以及当前车辆坡度,实现适应性调整车辆线控制动助力特性,生成相应的制动控制信号,进而实现对输出的制动力进行适应性调整,避免制动热衰退。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的基于坡度的线控制动方法的第一种流程图;

图2为本申请实施例的不同坡度下的电子助力器行程与减速度s-g助力特性曲线;

图3为本申请实施例的基于坡度的线控制动系统的原理框图;

图4为本申请实施例的助力特性调整前后制动液压对比图;

图5为本申请实施例的基于坡度的线控制动方法的第二种流程图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本申请实施例提供一种基于坡度的线控制动方法及系统,其能解决相关技术中输出的制动力无法适应性调整,以及无法有效抑制制动热衰退的问题。

如图1所示,本申请实施例的基于坡度的线控制动方法,适用于采用电子助力的线控制动车辆。该线控制动方法具体包括以下步骤:

s1.当收到制动请求信号时,获取当前车辆坡度。

s2.若上述制动请求信号为驾驶员制动请求,则获取踏板行程,并基于上述车辆坡度选择对应的电子助力器行程与减速度s-g助力特性曲线,进而基于上述s-g助力特性曲线,生成相应的制动控制信号。本实施例中,s为电子助力器行程,g为减速度。

s3.若上述制动请求信号为高级驾驶辅助系统发出的制动请求,则获取上述高级驾驶辅助系统基于上述车辆坡度计算出的目标减速度,进而基于上述目标减速度,生成相应的制动控制信号。

s4.基于上述制动控制信号,建立相应的制动液压以进行制动减速。

本实施例中,判断出制动请求信号为驾驶员制动请求还是高级驾驶辅助系统发出之后,即可生成相应的制动控制信号,进而根据该制动控制信号建压以制动减速。

其中,上述高级驾驶辅助系统基于车辆坡度计算目标减速度时,基于保证驾乘舒适性的同时通过高强度制动缩短车辆减速的时间的原则,在一定制动距离内,当制动时车辆坡度越大时,计算得到的车辆制动目标减速度越高、达到目标减速度的时间越短。

本申请实施例的基于坡度的线控制动方法,由于在收到制动请求信号时需判断该制动请求信号的来源,同时获取当前车辆坡度,当制动请求信号为驾驶员制动请求时,获取踏板行程,并基于该车辆坡度选择对应的电子助力器行程与减速度s-g助力特性曲线,进而生成制动控制信号;当制动请求信号为高级驾驶辅助系统发出的制动请求时,获取高级驾驶辅助系统基于该车辆坡度计算出的目标减速度,进而生成制动控制信号;然后基于生成的制动控制信号,可建立相应的制动液压进行制动减速;因此,该方法可根据制动请求信号的来源以及当前车辆坡度,实现适应性调整车辆线控制动助力特性,生成相应的制动控制信号,进而实现对输出的制动力进行适应性调整,避免制动热衰退。

本实施例中,上述步骤s4中,建立相应的制动液压进行制动减速,具体包括以下步骤:

s41.基于上述制动控制信号,调整电机的输出扭矩,建立相应的制动液压;

s42.基于上述制动液压,通过车轮卡钳对车轮施加制动。

可选地,不同坡度下的s-g助力特性曲线可在车辆开发阶段通过设计和试验对进行标定。

本实施例中,基于上述车辆坡度选择对应的电子助力器行程与减速度s-g助力特性曲线之前,还包括以下步骤:

根据整车试验分别获取车辆处于平路状态、以及不同下坡坡度下,电子助力器行程与减速度之间的对应关系,作为不同坡度下的s-g助力特性曲线。

可选地,还可基于车辆制动系统方案设计进行整车试验,以获取车辆处于不同下坡坡度下的s-g助力特性曲线。

具体地,可先获取车辆处于平路状态下的电子助力器行程与减速度之间的对应关系,作为平路状态下的s-g助力特性曲线。然后分别获取不同下坡坡度下,电子助力器行程与减速度之间的对应关系。

本实施例中,车辆处于任一上坡坡度下,均以平路状态下的电子助力器行程与减速度s-g助力特性曲线作为该上坡状态下的电子助力器行程与减速度s-g助力特性曲线。

如图2所示,本实施例中,根据上述车辆处于水平路面、处于下坡坡度10°、以及处于下坡坡度20°的s-g助力特性曲线可以看出,在驾驶员相同踏板行程下,随着下坡坡度值的增大,车辆制动产生的目标减速度越大。因此,选择对应下坡坡度的s-g助力特性曲线进行制动控制,可提升下坡时车辆的制动减速效果;同时,增大制动强度后,还可缩短达到车速目标所需的摩擦制动的作用时间,降低制动摩擦温升造成的制动热衰退。

本实施例中,当同一踏板行程下,下坡坡度20°时所需的减速度大于下坡坡度10°时的减速度,而下坡坡度10°时所需的减速度大于水平路面所需的减速度。

进一步地,上述获取车辆处于不同下坡坡度下的s-g助力特性曲线,具体包括以下步骤:

首先,设置多个下坡坡度,依次确定每个下坡坡度下的s-g助力特性曲线。

然后,以相邻两个下坡坡度中较大坡度值下的s-g助力特性曲线,作为该相邻两个下坡坡度之间的坡度对应的s-g助力特性曲线。

本实施例中,当车辆当前的下坡坡度值大于10°且小于20°时,以下坡坡度20°下的s-g助力特性曲线作为当前下坡坡度的s-g助力特性曲线。当车辆当前的下坡坡度值大于0°且小于10°时,以下坡坡度10°下的s-g助力特性曲线作为当前下坡坡度的s-g助力特性曲线。若车辆当前的下坡坡度值大于20°且小于30°,则以下坡坡度30°下的s-g助力特性曲线作为当前下坡坡度的s-g助力特性曲线。

在其他实施例中,还可每间隔5°获取一个下坡坡度下的s-g助力特性曲线,以更精准地进行制动控制。相邻两个下坡坡度之间的坡度间距可根据实车线控制动要求进行设置。

在上述实施例的基础上,本实施例中,上述步骤s2的基于上述车辆坡度选择对应的电子助力器行程与减速度s-g助力特性曲线,具体包括以下步骤:

首先,基于上述车辆坡度,判断车辆处于上坡状态、平路状态还是下坡状态。

若判断上述车辆处于平路状态,则选择平路状态下的s-g助力特性曲线,进而可基于该s-g助力特性曲线,生成相应的制动控制信号。

若判断上述车辆处于上坡状态,则同样选择平路状态下的s-g助力特性曲线,进而可基于该s-g助力特性曲线,生成相应的制动控制信号。

若判断上述车辆处于下坡状态,则选择对应上述车辆坡度的s-g助力特性曲线,进而可基于该s-g助力特性曲线,生成相应的制动控制信号。

本实施例中,在连续下坡路面,可保持与水平路面相同的踏板行程时,更大的减速效果,使得短时间内就可以达到车辆的减速目标。

如图3所示,本实施例的基于坡度的线控制动系统包括采集模块、电子助力器控制单元ecu(electroniccontrolunit)和电子助力执行器。其中,线控制动具备响应速度快,助力能力强等优点。

其中,上述采集模块与电子助力器控制单元连接,电子助力器控制单元与电子助力执行器连接。

上述采集模块用于采集当前车辆坡度和踏板行程,并将采集到的车辆坡度和踏板行程数据发送至上述电子助力器控制单元。

上述电子助力器控制单元用于接收到制动请求信号,以及当上述制动请求信号为驾驶员制动请求时,电子助力器控制单元还用于获取踏板行程,并基于上述车辆坡度选择对应的s-g助力特性曲线,然后电子助力器控制单元还用于基于上述s-g助力特性曲线,调整电子助力器行程-减速度助力特性,生成相应的制动控制信号,并发送至上述电子助力执行器。

具体地,电子助力器ecu获取制动踏板行程信息后,结合该车辆的倾斜度将所示的踏板行程转化为制动减速度请求,并根据该制动减速度请求向电子助力执行器发出制动控制信号。

本实施例中,当上述制动请求信号为高级驾驶辅助系统发出的制动请求时,上述电子助力器控制单元还用于获取上述高级驾驶辅助系统基于上述车辆坡度计算出的目标减速度,然后电子助力器控制单元还用于基于上述目标减速度生成相应的制动控制信号,并发送至上述电子助力执行器。

具体地,上述电子助力器ecu可通过can总线获取高级驾驶辅助系统发出的制动减速度请求,并根据该制动减速度请求向电子助力执行器发出制动控制信号。

本实施例中,上述高级驾驶辅助系统基于车辆坡度计算目标减速度时,其原理为一定制动距离内,制动时车辆坡度越大,车辆制动目标减速度越高,达到目标减速度的时间越短,以保证驾乘舒适性的同时通过高强度制动缩短车辆减速的时间。

上述电子助力执行器用于接收上述电子助力器控制单元发送的制动控制信号,并基于该制动控制信号,通过调整电机的输出扭矩,建立相应的制动液压进行制动减速。

优选地,上述采集模块包括坡度传感器和踏板行程传感器。

上述踏板行程传感器设置在制动踏板上,该踏板行程传感器用于采集踏板行程,并将采集到的踏板行程发送至电子助力器控制单元。

上述坡度传感器用于采集当前车辆坡度,并将采集到的车辆坡度发送至电子助力器控制单元。

可选地,上述坡度传感器选用yaw-g传感器,该yaw-g传感器可采集车辆的加速度信号,通过车身稳定系统ecu对加速度信号进行信号处理,并通过通讯线发送给电子助力器ecu,使电子助力器ecu获取到车辆的纵向减速度和车辆坡度信息。

在其他实施例中,还可通过电子助力器ecu直接对yaw-g传感器采集的信号进行数据处理,得到车辆坡度。

因此,上述电子助力器ecu根据车辆的倾斜度即车辆所处环境的坡度,调整上述电子助力器的助力特性。当车辆处于上坡或水平路面时,采用平路状态下的s-g助力特性曲线,即保持常规助力特性曲线;当车辆处于下坡道路时,s-g助力特性曲线根据车辆的倾斜角进行调整。

可选地,本实施例的线控制动系统还包括液压传感器,该液压传感器用于采集制动系统的主缸压力,并传输给电子助力器ecu。

本实施例中,通过控制电子助力器行程s和主缸压力p,即可控制制动减速度满足设定的s-g助力特性曲线。

在上述实施例的基础上,本实施例中,上述线控制动系统还包括车轮卡钳,上述车轮卡钳用于基于上述制动液压,对车轮施加制动,以实现制动减速。其中,车轮卡钳即轮边卡钳。

其中,上述电子助力执行器获取电子助力器ecu发送的制动控制信号后,为达到不同坡度下的不同制动减速度目标,通过电机驱动减速机构,推动主缸活塞运动产生相应的位移,在制动主缸及制动回路内建立相应的制动液压,进而通过车轮卡钳施加行车制动使车辆减速。

进一步地,上述电子助力器控制单元包括第一判断模块、第一信号生成子模块、第二信号生成子模块和处理子模块。

上述第一判断模块用于接收制动请求信号,并判断上述制动请求信号的来源,即判断上述制动请求信号是为驾驶员制动请求,还是由高级驾驶辅助系统发出的制动请求。

当上述制动请求信号为驾驶员制动请求时,上述第一信号生成子模块用于获取踏板行程,并基于上述车辆坡度选择对应的s-g助力特性曲线,以及基于选择的s-g助力特性曲线生成制动控制信号,并将该制动控制信号发送至处理子模块。

当上述制动请求信号为高级驾驶辅助系统发出的制动请求时,上述第二信号生成子模块用于获取上述高级驾驶辅助系统基于上述车辆坡度计算出的目标减速度,以及基于上述目标减速度生成制动控制信号,并将该制动控制信号发送至处理子模块。

当上述处理子模块接收到第一信号生成子模块或第二信号生成子模块发出的制动控制信号时,该处理子模块用于将制动控制信号发送至电子助力执行器。

进一步地,本实施例的电子助力器控制单元包括第一判断模块、第一信号生成子模块、第二信号生成子模块、处理子模块和第二判断模块。

本实施例中,上述第一判断模块接收制动请求信号后,当第一判断模块判断出该制动请求信号为驾驶员制动请求时,上述第一信号生成子模块用于获取踏板行程,上述第二判断模块用于基于车辆坡度,判断车辆处于上坡、平路还是下坡状态。

若上述第二判断模块判断车辆处于上坡或平路状态,则上述第一信号生成子模块用于选择平路状态下的s-g助力特性曲线,进而基于平路状态下的s-g助力特性曲线,生成制动控制信号,并发送至处理子模块。

若上述第二判断模块判断车辆处于下坡状态,则上述第一信号生成子模块用于选择对应该下坡状态的车辆坡度的s-g助力特性曲线,进而基于该车辆坡度下的s-g助力特性曲线,生成制动控制信号,并发送至处理子模块。

如图4所示,在相同下坡坡度和相同制动踏板行程下,在统一的常规助力特性下,输出制动液压较小,达到目标车速摩擦制动所需要的时间较长;当根据车辆坡度选择相应的s-g助力特性曲线后,输出制动液压增大,可缩短达到目标车速摩擦制动的作用时间,降低制动摩擦温升造成的制动热衰退。同时,不同坡度下驾驶员有不同的制动踏板感,坡度越小,制动踏板感更偏向于舒适;坡度越大,制动踏板感更偏向于灵敏,增强驾驶员制动的信心。

当第一判断模块判断出该制动请求信号为高级驾驶辅助系统发出的制动请求时,第二信号生成子模块用于获取上述高级驾驶辅助系统基于上述车辆坡度计算出的目标减速度,进而生成制动控制信号,并发送至处理子模块。

可选地,高级驾驶辅助系统在计算制动请求过程中,可结合车辆当前行车制动的坡度,在不影响驾乘舒适性的前提下,尽可能采用大制动减速度请求,从而缩短车辆减速时间,避免连续轻微制动的持续作用所造成的轮边温度上升。

上述处理子模块接收到制动控制信号后,即可将该制动控制信号发送至电子助力执行器。

如图5所示,本实施例的基于线控制动系统的线控制动方法,具体包括以下步骤:

a1.车辆启动后,电子助力器ecu判断是否收到制动请求信号,若是转向a2,否则,转向a1。

a2.电子助力器ecu获取当前车辆坡度;

a3.电子助力器ecu判断制动请求信号是驾驶员制动请求还是高级驾驶辅助系统发出的制动请求,若是驾驶员制动请求,则转向a4,若是高级驾驶辅助系统发出的制动请求,则转向a5。

a4.电子助力器ecu获取踏板行程,并基于车辆坡度选择对应的s-g助力特性曲线,生成制动控制信号发送至电子助力执行器,并转向a7。

a5.高级驾驶辅助系统根据车辆坡度计算目标减速度,并通过总线发送至电子助力器ecu;

a6.电子助力器ecu基于该目标减速度生成制动控制信号发送至电子助力执行器,并转向a7。

a7.电子助力执行器基于制动控制信号,在制动系统内建立制动液压;

a8.在制动液压的作用下,轮边卡钳对车辆施加制动,达到相应的减速度,并转向a1。即可进入下一个线控制动循环过程。

本实施例的基于坡度的线控制动系统,适用于上述各基于坡度的线控制动方法,可根据车辆制动时检测的坡度,适应地调整电子助力特性,在行车制动坡度越大时,电子助力输出扭矩更大,以便于在制动系统内建立更大的液压,产生更大的制动减速度,提升下坡路面的制动强度,避免下坡时制动力不足,同时缩短制动时间,抑制连续长时间摩擦制动引起的温升和热衰退,增强驾驶员对制动系统的信心。

本申请不局限于上述实施方式,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。

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