一种制动盘片接触点的自学习方法与流程

文档序号:43643425发布日期:2025-11-04 19:14阅读:35来源:国知局

本发明涉及一种车辆制动技术,具体涉及一种制动系统制动盘片接触点自学习降低误差的技术。


背景技术:

1、目前,制动盘片接触点的自学习方法比较有限,主要集中在恒速控制根据电流判断或者恒电流控制当转速为0时获取位置信息,以实现制动盘片的接触点学习。

2、现有技术中这两大类型的接触点自学习方法需要驱动部件持续工作,再根据信号变化进行状态判断。驱动部件持续的工作意味着需要持续给功率较高的驱动部件供电,功耗较大,且因为在学习控制结束后需停止该控制模式,存在明显的位置超调或者时间滞后,将在制动盘片产生更大的制动持续,制动盘学习造成的制动衬片磨损量更大,对于车辆驾驶会产生更大的制动冲击,用户驾驶感体验变差;而控制过程软件需要根据执行部件电流和位置信号进行闭环控制,因此此时电流和位置信号将引入软件调节造成的跳动,极大地增加了观测信号的非线性干扰;单纯的根据电机电流或转速是否为0来判断制动盘片的接触状态,还受环境温度以及结构磨损状态影响,将造成接触状态产生复杂的位置漂移。综合来看,当前技术在使用期间引入了软件调节、硬件差异、结构差异以及环境影响等因素,造成当前方法存在控制复杂、能耗较高、制动盘磨损大、制动体验差、实现精度较低等问题。


技术实现思路

1、为解决上述技术中存在的问题,本发明提供一种通过脉冲信号供应而进行接触点计算,以减少误差的技术。

2、本发明首先提供了一种制动盘片接触点的自学习方法,其包括下面的步骤:

3、输入脉冲控制信号,使得驱动部件带动制动衬片刚接触制动盘片形成接触点p_t3;

4、制动衬片刚离开制动盘片的时候形成接触点p_t5;

5、接触点p_t3和接触点p_t5取均值获取校正后接触点p0_est。

6、优选地,制动系统包括依次连接的驱动部件、传动结构、钳体模块,钳体模块连接所述制动衬片以接触轮端的制动盘片进行摩擦制动。

7、优选地,在时刻t0时,开始提供时间宽度为t-u、电压幅值为u-p的脉冲电压,驱动部件会产生驱动电流i并增大,至t1时刻达到最大电流i-p;在此期间驱动部件因为驱动电流i会产生驱动转矩t,t=kt*i,kt为转矩系数;驱动部件的驱动转矩t会使得驱动部件产生加速度,相应的转速也会逐渐增大;t1时刻驱动电流i达到最大并稳定,驱动部件的加速度也在此时达到最大;至t2时刻脉冲电压执行结束,驱动电流i降为0,驱动部件的加速度降为最低,相应的制动衬片的运动速度也从此刻开始降速;

8、t2时刻后,制动衬片还没有贴合并挤压制动盘片,t2时刻后若制动盘片未接触到制动盘,该驱动部件减速度是相当于恒定不变的;

9、t3时刻,当驱动部件转动至位置p0,制动衬片接触制动盘,记录为p_t3,t3时刻后驱动部件位置p>p0;

10、当t3时刻后,制动系统会因为既有的动量惯性推动制动衬片挤压制动盘,至t4时刻动量减小至0;

11、t4时刻后,在等效至驱动部件轴端负载扭矩t_cla达到最大,然后驱动部件反向加速运动;

12、当t5时刻时,驱动部件带动传动结构再次运动到制动盘片接触点位置,即记录为p_t5;

13、t5时刻后,制动衬片与制动盘片脱开。

14、优选地,t2至t3阶段的驱动部件角加速度α=(-t_fir-t_m0)/(j_m+j_m);其中,t_fir为传动结构摩擦扭矩,t_m0为驱动部件的摩擦扭矩,j_m为传动结构的转动惯量,j_m是驱动部件的转动惯量j_m。

15、优选地,t3时刻后,得到此阶段的驱动部件1角加速度α=(-t_cla-t_fir-t_m0)/(j_m+j_m);t_cla-t为等效至驱动部件轴端产生等效的负载扭矩t_cla。

16、优选地,t4时刻后,反向加速运动,此阶段的驱动部件角加速度α=(-t_cla+t_fir+t-m0)/(j_m+j_m)。

17、所述脉冲控制信号为脉冲电压,或者脉冲控制信号为时间宽度为t_u、电压幅值为u_p的脉冲电压替换成n次的小宽度脉冲电压。

18、脉冲控制信号为t_u、电流幅值为i_p的脉冲电流控制;或者脉冲电流为n次的小宽度脉冲电流。

19、优选地,开始执行接触点自学习命令;控制单元发送信号,驱动部件获取电压幅值为u_p,持续时间为t_u的脉冲电压控制命令;

20、判断脉冲电压执行是否结束;

21、当脉冲电压执行结束后,控制单元对驱动部件的位置和转速信号进行持续采集,计算当前转速变化率 f(n),并与拐点阈值 f(n_t3)进行比;

22、若计算得到当前转速变化率 f(n)持续n次< f(n_t3),则判断已经获取t3时刻的学习位置p_t3;

23、继续采集驱动部件转速n,若发现n次持续等于0,则判断驱动部件及传动结构停转,学习过程结束;

24、若驱动部件转速n<0,进入反向转动阶段,控制单元对驱动部件的位置和转速信号进行持续采集,计算当前转速变化率 f(n),并与拐点阈值 f(n_t5)进行比较;若计算得到当前转速变化率 f(n)持续n次≥ f(n_t5),则判断已经获取t5时刻的学习位置p_t5;

25、制动盘片解除位置p0_est=(p_t3 + p_t5)/2。

26、优选地,拐点阈值 f(n_t3)通过脉冲电压执行结束后短时间内转速变化率的均值进行获取;

27、拐点阈值 f(n_t5)进行比较,该阈值将通过短时间内转速变化率稳定后的均值进行获取。

28、优选地,持续n次是指2次、3次或者大于3次。

29、优选地,判断是否 f(n)<小于 f(n-t3)的过程中;在判断为否定的时候,即 f(n)≥小于 f(n-t3)的时候,继续判断是否转速n>0,在否定的时候重复执行供应脉冲电压的步骤。

30、本发明利用脉冲信号控制,解耦了控制和结构特性交织一起的复杂特性,在单结构特性的阶段通过驱动部件转速信号与制动盘片接触点的关联,实现了更简单更精准的制动盘片接触点学习方法,以新的控制解耦思路避开了因产品生产性能偏差、环境影响、使用过程老化等因素造成参数差异的影响,解决当前技术控制软件、硬件与结构耦合的技术缺陷。主要的技术效果如下:

31、1.能耗优化:通过脉冲信号控制,使用最少的驱动功率,节省了当前技术持续驱动部件控制所造成的持续较大功率输出以及主动停止转动或回调造成的节能量浪费;

32、2.产品磨损小:脉冲控制实现了制动盘片接触点学习阶段无功率控制,避免当前技术持续控制需在达到目标点后才开始调节造成的过制动、更长制动,从而实现更小的制动盘磨损;

33、3.驾驶体验好:更快的制动盘片接触点学习以及无当前技术过制动和更长制动的缺陷,避免用户在车辆驾驶发生明显的制动减速,驾驶体验会更好;

34、4.精度更高:采用制动与回调的双重学习机制,能够有效的解决软件滞后造成的偏差;脉冲信号控制也能避免在学习阶段因控制调节造成的信号误差;两种方法结合实现了本发明更高的制动盘接触点学习精度。

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