本发明总体上涉及一种制动控制系统，特别涉及一种根据以下制动模型操作制动单元至一初始压力以使宿主车辆制动的系统：该制动模型基于制动器的操作时间来对车辆制动减速率-初始压力间关系进行特性化。
背景技术：
已经发现，对于制动压力某个特定值、即制动系统中流体液压力，同一车辆制动系统产生的制动力或车辆减速响应会有所不同。即在给定的制动压力下，车辆减速的程度有所不同。举例来说，已经发现在某些情况下，加热后的制动器比冷却的制动器刹停的速度要快，但是过热的制动器比加热后的制动器刹停的速度要慢。对于自动化车辆而言，这种不一致性可能会在减速过程中产生令人不快的波动，使得自动化车辆上的乘客感到烦恼。
技术实现要素：
这里描述的是一种基于制动器的操作时间来补偿或调节初始开环制动压力控制的制动系统。即，该推荐初始压力在考虑制动器温度对制动压力的温度影响的情况下被进行了特性化。
根据一实施例，提供一种用于自动化车辆的开环制动控制系统。该系统包括制动单元和控制器。所述制动单元改变制动压力以操作宿主车辆的制动器。所述控制器与所述制动单元通信。所述控制器根据以下制动模型来操作制动单元至初始压力以启动宿主车辆的制动：该制动模型基于制动器的操作时间来对车辆减速率-初始压力间关系进行特性化。
阅读优选实施例的下列详细描述，本发明的更多特征和优点将更加显而易见，该优选实施例仅以非限制性示例的方式并参照附图给出。
附图说明
现以举例的方式并参照以下附图详细说明本发明，其中：
图1是根据一实施例的制动控制系统图；以及
图2是根据一实施例的配备了图1中的系统的、在道路上行驶的宿主车辆的示意图。
具体实施方式
图1示出了开环制动控制系统10的一非限制性示例，以下简称系统10。通常，系统10适用于自动化车辆，例如宿主车辆12。这里采用的术语“自动化车辆”可应用于宿主车辆12以自动模式14(即，完全自动化模式)操作的情况，该模式下，宿主车辆12的操作人员(未示出)除了指明目的地以外没有任何其它运行宿主车辆12的操作。然而，完全自动化不是必需的。可以设想，本文给出的教导可用于宿主车辆12运行在手动模式16下的情况，该模式下，自动化的程度或水平可以是在前后车距离很近的堵车期间自动操作制动器以避免碰撞和/或控制宿主车辆12向前行驶。
本领域技术人员可以理解，该系统10可以包括接收卫星信号以在数字地图20上定位宿主车辆12的全球定位系统接收器(GPS接收器18)。该系统10还可包括目标探测器22，该目标探测器22可包括但不限于相机、雷达和/或激光雷达的其中之一或它们的任意组合，用来检测目标24，诸如宿主车辆12附近的另一车辆或停车标志52(图2)。
该系统10包括制动单元26，用来改变使宿主车辆12的制动器30工作的制动压力28，例如，如果制动器30是液压类型，则改变施加到制动器30上的流体液压力。熟悉自动化制动的技术人员可以理解，作为液压的替代或补充，制动单元26可包括用于产生制动压力28的电动机(未示出)。制动单元26还可以包括在检测出宿主车辆12的一个或多个车轮打滑或锁死时调节制动压力28的防抱死制动特性。
该系统10包括与制动单元26通信的控制器32。本领域的技术人员可以理解，该通信方式可以是有线、光纤或无线通信的方式。该控制器32可包括处理器(未具体示出)，如微处理器或本领域的技术人员已知的用于处理数据的其它控制电路，如包含专用集成电路(ASIC)在内的模拟和/或数字控制电路。该控制器32可包含存储器(未示出)，包括非易失性存储器，如用于储存一个或多个例程、阈值以及获取到的数据的电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。该一个或多个例程可被处理器用以执行，以实现如下所述的基于控制器32从GPS接收器18和/或目标探测器22接收到的信号来操作制动单元26的各步骤。
控制器32通常被配置或编程为操作制动单元26至一初始压力34以启动宿主车辆12的制动。初始压力34根据制动模型36来选择或确定。需要指出的是，通常认为选择什么值作为初始压力34是一个开环选择，因为该选择是在没有诸如车辆减速率38之类的反馈信号的助益下进行的。宿主车辆12的制动开始之后不久，车辆减速率38可被用于调整制动压力28。然而，由于制动压力28的显著变化将可能会被宿主车辆12上的乘员感知并且造成乘员的烦恼或不适，因此避免在制动开始之后不久制动压力28的显著变化(增大或减小)比较好。
制动模型36包括车辆减速率38-初始压力34间关系的特性化或数学模型。该特性化初始可以是开发测试期间基于对多部车辆的观察而得到的预定或预设的特性化。该初始特性化可在宿主车辆12运行时进行更新，以使得所述特性化专门针对该宿主车辆12进行个别调整。该自校准或自调整有助于最小化为乘员在制动开始之后不久可感知到的所述制动压力28的改变(增大或减小)需求。
如上所述，已经发现在某些情况下，加热后的制动器比冷却的制动器刹停的速度要快，过热的制动器比加热后的制动器刹停的速度要慢。比较好的是，车辆减速率38-初始压力34间关系的特性化包括基于制动器30的操作时间40而进行的补偿。如本文所使用的，操作时间40记录自宿主车辆12起动或宿主车辆12启用以来制动器30的使用次数或使用频率。例如，如果宿主车辆12过夜停车，则当该制动器30在早上第一次使用时，会观察到相对于同一初始压力34值车辆减速率38减小。然而，在短距离(例如5km)行驶和几次使宿主车辆12减速的制动操作之后，制动器30升温，与当天第一次使用该制动器30时相比，对于同一初始压力值34该车辆减速率38增大了。
图2示出了宿主车辆12行驶在道路50的下山路段并接近停车标志52的非限制性示例。如大部分人所理解的，如果该道路50的下坡路段较长，比如超过5公里(5km)，且坡度较陡，例如超过百分之八(8％)，则为了保持安全和/或合法的车速54而频繁使用制动器30可能使得制动器温度42过分上升并导致制动减效。可以设想，操作时间40(可选地与操作时间40期间的制动压力28的曲线相结合)可被用于估计制动器30的制动器温度42。制动器温度42的数据可被用于适当调整车辆减速率38-初始压力34特性或曲线。
回到图1，可以设想，系统10可包括用于确定或接收车辆速度54、坡度56、车辆负载58以及其他有用的信息以确定或估计宿主车辆12的制动距离60的装置。坡度56可以由安装在宿主车辆12上的倾斜仪提供或者由数字地图20提供。车辆负载58可通过耦接到宿主车辆12的悬架部件的高度传感器(未示出)提供。制动距离60的确定或估计还可基于来自在之前使用过程中对制动器30的响应进行测量的制动模型36的历史使用信息。
已经发现，在宿主车辆12停放了很长时间，例如一周之后，制动器30在首次使用时可能非常敏感，例如过分反应。因此，系统10可配置或编程为确定停放持续时间62，从而调节初始压力34以防止当停放持续时间62较长之后第一次使用制动器30时车辆减速率38过大。还可以设想，系统10可以被配置成出于以下多种原因而在启用宿主车辆12时以非常低的制动压力28值来不断操作制动器30，所述原因包括但不限于检查制动器的功能、当停车持续时间62的值较大时抛光制动器30的摩擦表面以防止前述的高灵敏度，或者只是预热制动器30以避免在响应某些给定初始压力值时车辆减速率38的值超出预期得低。也就是说，该系统可以略微“带着”制动行驶一段短距离，例如0.1公里，以使制动器准备好进行刹停宿主车辆12的正常使用。
系统10还可以被编程或配置成确定制动器30何时需要维护，例如，何时需要更换刹车片。需要维护制动器30的标志之一是当制动模型36指出常见情况(例如水平道路，车辆速度在35kph和40kph之间)下的初始压力34大于初始阈值(未示出)时。也就是说，如果系统10的其他因素(例如制动器温度42)是标称的，而制动模型36输出的初始压力34过大了，则这可能标志着需要维护制动器30了。可替换地或附加地，操作时间40与在操作时间40期间的制动压力28的曲线相结合，可用于估计刹车片的磨损。
由此，提供了开环制动控制系统(系统10)，用于系统10的控制器32以及操作系统10的方法。这里所述的系统10是对现有的自动制动系统的改进，因为该系统10包括制动模型36，该制动模型36可确定或保持车辆减速率38与制动器30的初始压力34间关系的历史记录，以避免在制动开始之后立即或短时间内对制动压力28进行的预期外的调整。也就是说，由于对车辆减速率38-初始压力34特性进行追踪，因此可以有把握地预测制动器30的响应，因此宿主车辆12上的乘员或乘客体验到的宿主车辆12的减速是平稳的，并不会使乘客感到烦恼。
尽管已采用上述优选实施例描述了本发明，但是本发明的保护范围并不限制于此，而是以所附的权利要求书所阐述的范围为准。