一种制动踏板行程计算装置及其计算方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车制动技术领域，具体为一种制动踏板行程计算装置及其计算方法。
【背景技术】
[0002]目前混动汽车制动能量回收系统的方法是在不同的制动行程下产生不同的制动力:制动踏板的空行程使用电机回收制动，制动行程使用电机和制动系统复合制动。因此，制动踏板行程信号对判断可利用电机回收的能量有关键作用。
[0003]目前的混动和电动汽车均配置了踏板行程传感器，可精确测量制动踏板的开度。但是该传感器实际应用时布置困难，且成本较高，不利于技术方案的实施和经济型混动汽车的成本控制。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种制动踏板行程计算装置及其计算方法，不采用踏板行程传感器，以降低系统成本。
[0005]本发明所述的制动踏板行程计算装置，包括制动踏板、真空助力器和制动主缸，所述制动踏板通过制动推杆与真空助力器相连，还包括制动信号开关、压力传感器和踏板行程模拟控制器，所述制动信号开关设置在制动踏板上并通过信号线与踏板行程模拟控制器连接，所述制动信号开关用于检测制动踏板是否被踩下，将采集到的制动开关信号传送至踏板行程模拟控制器，所述压力传感器设置在制动主缸上并通过信号线与踏板行程模拟控制器连接，所述压力传感器用于测量制动主缸压力，将采集到的主缸压力信号传送至踏板行程模拟控制器，所述踏板行程模拟控制器通过压力传感器实时采集主缸压力，并根据压力变化趋势判断属于踩下制动踏板或是松开制动踏板，根据对应的函数关系式计算出此时的踏板开度行程。
[0006]优选的，所述制动踏板包括踏板臂和支撑支架，所述踏板臂通过转轴可转动的安装在支撑支架上，在踏板臂和支撑支架间设有回位弹簧，所述制动信号开关固定在支撑支架上并与踏板臂相对应，当踏板臂被踩下时，所述制动信号开关的触点与该踏板臂相断开。
[0007]本发明所述的制动踏板行程计算方法，包括如下步骤:
预先进行踩、松制动踏板的试验，获得踩、松制动时制动踏板各行程所对应的主缸压力，得到踏板行程与主缸压力之间的关系曲线；
根据上述关系曲线中的线性关系，将其分为多段区间，并拟合出踩制动踏板和松制动踏板情况下各段区间中主缸压力与踏板行程间的函数关系式，将上述各函数关系式预设至踏板行程模拟控制器中；
在驾驶员踩踏制动踏板时，制动信号开关将制动开关信号传送至踏板行程模拟控制器，踏板行程模拟控制器通过压力传感器实时采集主缸压力，并根据压力变化趋势判断属于踩下制动踏板或是松开制动踏板，然后根据上述对应的函数关系式计算出此时的踏板开度行程。
[0008]本发明具有结构简单、性能可靠、实用性强及成本低等优点，与现有技术通过安装踏板行程传感器的方案相比，在满足制动能量回收效果的前提下，本发明减少了踏板行程传感器，解决了踏板行程传感器布置困难、成本较高的问题。
【附图说明】
[0009]图1是本装置的结构示意图；
图2是所述制动踏板和制动信号开关的安装示意图；
图3是所述真空助力器和制动主缸的安装示意图；
图4是本装置的电路连接示意图；
图5是主缸压力与踏板行程的关系曲线。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细阐述，以下实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
[0011]如图1至图4所示的制动踏板行程计算装置，包括制动踏板1、真空助力器6、制动主缸2、制动信号开关3、压力传感器4和踏板行程模拟控制器5。
[0012]参见图2，所述制动踏板I通过制动推杆7与真空助力器6相连，该制动踏板包括踏板臂8和支撑支架9，所述踏板臂8通过转轴10可转动的安装在支撑支架9上，在踏板臂8和支撑支架9间设有回位弹簧11。所述制动信号开关3用于检测制动踏板是否被踩下，将采集到的制动开关信号传送至踏板行程模拟控制器，该制动信号开关3固定在支撑支架上并与踏板臂相对应，当踏板臂被踩下时，所述制动信号开关的触点与该踏板臂相断开，从而使得制动开关信号状态发生变化，同时推动制动推杆运动，收回制动踏板时，在回位弹簧作用下踏板臂回到初始位置。所述制动开关信号为数字信号，踩下制动踏板时标志位置I，未被踩下时置O。
[0013]所述压力传感器4设置在制动主缸上并通过信号线与踏板行程模拟控制器5连接，所述压力传感器用于测量制动主缸压力，将采集到的主缸压力信号传送至踏板行程模拟控制器，所述主缸压力信号为模拟信号。
[0014]所述真空助力器和制动主缸为现有结构，参见图3，制动推杆7通过一端的球头与柱塞12相连，柱塞12通过导向孔与主缸推杆13同轴连接，主缸推杆13与后缸活塞14同轴连接，主缸推杆13位于主缸推杆回位弹簧15内，后缸活塞14与前缸活塞推杆16相连，并通过后缸弹簧17负责后缸活塞14回位。当踩下制动踏板时，作用力作用到制动推杆7和柱塞12上，消除和主缸推杆的间隙后传递到主缸推杆13，主缸推杆前移。后缸活塞14在主缸推杆13的作用下前移，后缸压力升高，随着后缸压力与后缸弹簧17的作用下，推动前缸活塞18克服前缸弹簧19弹力前移，前缸压力也随之升高。
[0015]利用上述装置的制动踏板行程计算方法，是根据制动踏板行程s与主缸压力P呈阶段性的线性关系，采集制动开关信号和主缸压力信号，通过预设在踏板行程模拟控制器中的关系式反算出踏板开度。
[0016]本实施例的根据主缸压力来计算踏板开度的算法如下: 定义制动开关信号为:BS，踩下为I，未踩下为O;
定义主缸压力为:P;
定义主缸压力变化率为:r;
定义踏板开度为S。
[0017]初始化:BS=O;p=0; r=0;
具体算法:
if BS=Os=0;else
{If (0〈=ρ〈Ρ1)s=0；
elseif(Pl<=p<P2&r>0)s=Al*p+Bl;
elseif Pl<=p<P2&r<=0)s=A2*p+B2;
elseif(P2<=p<P3&r>0)s=A3*p+B3;
elseif P2<=p<P3&r<=0)s=A4*p+B4;
elseif(P3<=p<P4&r>0)s=A5*p+B5;
elseif P3〈=p〈P4&r〈=0)s=A6*p+B6;
elseif(P4<=p<P5&r>0)s=A7*p+B7;
elseif P4〈=p〈P5&r〈=0)s=A8*p+B8;
elseif(P5<=p<P64&r>0)s=A9*p+B9;
elseif P5<=p<P6&r<=0)
s=A10*p+B10;
else
s=All*p+Bll;
}
可见，上述算法是在判断踩下制动踏板时，通过采集主缸压力，并根据压力变化趋势判断属于踩下制动踏板或是松开制动踏板，若压力增大(r>0)则属于踩下制动踏板，压力变小(r〈0)则为松开制动踏板，然后根据对应的函数关系式计算出此时的踏板开度行程S。例如此时压力P在p4-p5之间，且r>0，则此时制动踏板开度s=A7*p+B7。
[0018]上述算法中？1、？2、？3丨)1^2)3".以及81、82、83丨均为定值，其确定方式是在同样车型上预先进行踩、松制动踏板的试验，获得踩、松制动时制动踏板各行程所对应的主缸压力，从而得到踏板行程与主缸压力之间的关系曲线(图5)，其中实线为踩制动踏板时踏板行程与主缸压力的关系，虚线为松制动踏板时踏板行程与主缸压力的关系。
[0019]根据上述关系曲线中的线性关系，将其分为多段区间(S卩0-pl、pl-p2、p2-p3...)，并通过软件拟合出踩制动踏板和松制动踏板情况下各段区间中主缸压力P与踏板行程s间的线性函数关系式(即s=Al*p+Bl、s=A2*p+B2…)。
【主权项】
1.一种制动踏板行程计算装置，包括制动踏板(I)、真空助力器(6)和制动主缸(2)，所述制动踏板通过制动推杆(7)与真空助力器相连，其特征在于:还包括制动信号开关(3)、压力传感器(4)和踏板行程模拟控制器(5)， 所述制动信号开关(3)设置在制动踏板上并通过信号线与踏板行程模拟控制器(5)连接，所述制动信号开关用于检测制动踏板是否被踩下，将采集到的制动开关信号传送至踏板行程模拟控制器， 所述压力传感器(4)设置在制动主缸上并通过信号线与踏板行程模拟控制器(5)连接，所述压力传感器用于测量制动主缸压力，将采集到的主缸压力信号传送至踏板行程模拟控制器， 所述踏板行程模拟控制器(5)通过压力传感器实时采集主缸压力，并根据压力变化趋势判断属于踩下制动踏板或是松开制动踏板，根据对应的函数关系式计算出此时的踏板开度行程。2.根据权利要求1所述的制动踏板行程计算装置，其特征在于:所述制动踏板(I)包括踏板臂(8)和支撑支架(9)，所述踏板臂通过转轴(10)可转动的安装在支撑支架上，在踏板臂和支撑支架间设有回位弹簧(11)，所述制动信号开关固定在支撑支架上并与踏板臂相对应，当踏板臂被踩下时，所述制动信号开关的触点与该踏板臂相断开。3.—种利用上述装置的制动踏板行程计算方法，其特征在于包括如下步骤: 预先进行踩、松制动踏板的试验，获得踩、松制动时制动踏板各行程所对应的主缸压力，得到踏板行程与主缸压力之间的关系曲线； 根据上述关系曲线中的线性关系，将其分为多段区间，并拟合出踩制动踏板和松制动踏板情况下各段区间中主缸压力与踏板行程间的函数关系式，将上述各函数关系式预设至踏板行程模拟控制器中； 在驾驶员踩踏制动踏板时，制动信号开关将制动开关信号传送至踏板行程模拟控制器，踏板行程模拟控制器通过压力传感器实时采集主缸压力，并根据压力变化趋势判断属于踩下制动踏板或是松开制动踏板，然后根据上述对应的函数关系式计算出此时的踏板开度行程。
【专利摘要】本发明公开了一种制动踏板行程计算装置及其计算方法，本装置包括制动踏板、制动主缸、制动信号开关、压力传感器和踏板行程模拟控制器，制动信号开关用于检测制动踏板是否被踩下，将制动开关信号传送至踏板行程模拟控制器，压力传感器将采集到的主缸压力信号传送至踏板行程模拟控制器。本发明是根据制动开关信号和主缸压力信号，通过预设在踏板行程模拟控制器中的关系式计算出踏板开度。本发明达到了不采用踏板行程传感器的目的，有效减低了车辆成本。
【IPC分类】B60T13/52, B60T13/66, B60T7/06
【公开号】CN105620443
【申请号】CN201610135156
【发明人】张伟方, 丁可
【申请人】重庆长安汽车股份有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年3月10日