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一种集成式制动系统补液控制方法及车辆与流程

2021-10-09 13:41:00 来源:中国专利 TAG:交通工具 制动系统 车辆 集成 控制


1.本发明涉及交通工具技术领域,尤其涉及一种集成式制动系统补液控制方法及车辆。


背景技术:

2.随着汽车新能源技术和电子控制的快速发展,制动系统本身也发生着巨大变革。现有制动系统包括制动主缸和建压单元,制动主缸利用真空助力器实现辅助建压,建压单元由电子稳定性控制单元进行控制,电子稳定性控制单元也称为esc,确保车辆行驶的侧向稳定性。为了适应新能源汽车的发展并同时满足自动驾驶对制动系统的要求,传统制动系统已经不再能够满足人们的需求,因此集成式制动控制系统应运而生。集成式制动系统将原有的制动主缸、建压单元进行了集成,但由于建压原理发生变化,控制单元也与传统esc系统有明显的不同。
3.在控制单元判断轮速有抱死趋势时,传统制动系统通过开启轮缸管路的减压阀进行泄压,由电机将管路中的制动液泵回制动主缸,确保车轮不完全抱死,而且泵回主缸的制动液可以继续参与后续建压过程。但集成式制动系统的制动主缸与伺服缸分别针对的是踏板感觉模拟器与四个轮缸进行建压,因此在防抱死制动进行减压控制时,制动液直接被泄压到制动油壶,使伺服缸的活塞会不断前移进行后续建压,在某些极端工况下会导致由于伺服缸制动液不足或者活塞达到伺服缸的缸体底端无法进一步建压的危险情况,从而大大降低整车制动安全性。
4.为了解决这个问题,现有技术利用伺服缸的活塞回退实现补液,一般只考虑了伺服缸的活塞位移单一因素,并没有涉及伺服缸的活塞回退时机、回退位置以及与防抱死制动控制循环的相互关系,会存在破坏原有防抱死制动控制的风险。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于提供一种集成式制动系统补液控制方法及车辆,在保证车轮不完全抱死的同时,还保证制动液可以得到及时补充。
6.为达此目的,本发明采用以下技术方案:
7.一种集成式制动系统补液控制方法,包括以下步骤:
8.判断集成式制动系统是否具有补液需求,若是,启动伺服缸的补液模式,以对伺服缸的活塞腔进行补液;
9.根据集成式制动系统的工作状态和伺服缸的活塞实际位移s,选择伺服缸的补液模式为间歇性补液方式或连续性补液方式,其中工作状态包括增压状态、减压状态及保压状态;
10.判断伺服缸的活塞腔内补液是否完成,若是,关闭伺服缸的补液模式。
11.作为优选,所述判断集成式制动系统是否具有补液需求包括以下步骤:
12.获取伺服缸的活塞实际位移s,确定伺服缸的补液需求门限值s0,当s≥s0时,确定
集成式制动系统具有补液需求。
13.作为优选,所述确定伺服缸的补液需求门限值s0包括以下步骤:
14.获取路面实际附着系数k和驾驶员期望制动压力p;
15.当k≤k1,且p≥p2时,确定补液需求门限值s0为第一门限值s1;
16.当k≥k2,且p≤p1时,确定补液需求门限值s0为第二门限值s2;
17.当k≤k1且p<p或k>k1且p≥p2或k≥k2且p>p1或k<k2且p≤p1时,确定补液需求门限值s0为第二门限值s3;
18.其中,路面第一预设附着系数k1<路面第二预设附着系数k2,第一预设制动压力p1<第二预设制动压力p2,第一门限值s1<第三门限值s3<第二门限值s2。
19.作为优选,在启动伺服缸的补液模式时,先对伺服缸的活塞腔进行n次循环的间歇性补液方式。
20.作为优选,在对伺服缸的活塞腔进行n次循环的间歇性补液方式之后,当伺服缸的活塞实际位移s≤n%补液需求门限值s0时,确定伺服缸的补液模式为继续进行间歇性补液方式,当伺服缸的活塞实际位移s>n%补液需求门限值s0时,确定伺服缸的补液模式为转换成连续性补液方式。
21.作为优选,当选择继续进行间歇性补液方式时,判断所有轮缸是否全部处于减压状态及保压状态,若是,选择间歇性补液方式,以对伺服缸的活塞腔进行补液。
22.作为优选,当转换成连续性补液方式时,获取轮缸的实际轮速v和整车的实际车速v,当m%*v≤v≤p%*v时,控制轮缸处于保压状态,并采用连续性补液方式,以对伺服缸的活塞腔进行补液。
23.作为优选,所述判断伺服缸的活塞腔内补液是否完成包括以下步骤:
24.确定伺服缸的补液结束门限值s0',当伺服缸的活塞实际位移s≤伺服缸的补液结束门限值s0'时,确定伺服缸的活塞腔补液完成。
25.作为优选,所述确定伺服缸的补液结束门限值s0'包括以下步骤:
26.获取整车实际减速度a;
27.当整车实际减速度a>q%期望减速度a0时,确定伺服缸的补液结束门限值s0'为r%伺服缸的补液需求门限值s0;
28.当整车实际减速度a≤q%期望减速度a0时,确定伺服缸的补液结束门限值s0'为t%伺服缸的补液需求门限值s0,其中r<t。
29.为达上述目的,本发明还提供了一种车辆,包括集成式制动系统,采用上述集成式制动系统补液控制方法对所述集成式制动系统进行控制。
30.本发明的有益效果:
31.本发明提供的集成式制动系统补液控制方法,判断集成式制动系统是否具有补液需求,以提供启动伺服缸的补液模式的开始时机,保证对伺服缸的活塞腔补液的及时性。对于伺服缸的补液模式的选择,考虑集成式制动系统的工作状态和伺服缸的活塞实际位移s两个参数,补液过程更加准确,根据增压状态、减压状态及保压状态不同工作状态,分别选择间歇性补液方式或连续性补液方式,补液模式的选择与防抱死急刹车控制循环融合,兼顾防抱死急刹车的控制目标与制动系统连续建压性能,在保证车轮不完全抱死的同时,还保证制动液可以得到及时补充。判断伺服缸的活塞腔内补液是否完成,以提供伺服缸的补
液模式的结束时机,避免对伺服缸的活塞腔补液量过剩,在保证补液的充足的同时,节省生产成本。
32.本发明还提供了一种车辆,包括集成式制动系统,采用上述集成式制动系统补液控制方法对集成式制动系统进行控制。该集成式制动系统补液控制方法能够保护制动电机和伺服缸,使伺服缸始终工作在具有合理制动液体积范围之内,确保制动电机不至于因为制动液不足而强行建压增大负载。
附图说明
33.图1是本发明实施例一提供的集成式制动系统中主体部分的结构示意图;
34.图2是本发明实施例一提供的集成式制动系统补液控制方法的流程图;
35.图3是本发明实施例一提供的集成式制动系统中控制部分的结构示意图;
36.图4是本发明实施例二提供的集成式制动系统补液控制方法的流程图;
37.图5是本发明实施例三提供的集成式制动系统补液控制方法的流程图;
38.图6是本发明实施例四提供的集成式制动系统补液控制方法的流程图;
39.图7是本发明实施例五提供的集成式制动系统补液控制方法的流程图;
40.图8是本发明实施例六提供的集成式制动系统补液控制方法的流程图;
41.图9是本发明实施例七提供的集成式制动系统补液控制方法的流程图;
42.图10是本发明实施例八提供的集成式制动系统补液控制方法的流程图;
43.图11是本发明实施例九提供的集成式制动系统补液控制方法的流程图;
44.图12是本发明实施例十提供的集成式制动系统补液控制方法的流程图。
45.图中:
46.1、制动主缸;2、制动踏板;3、踏板传感器;4、模拟阀;5、踏板感觉模拟器;6、制动电机;7、伺服缸;8、轮缸;9、阀块;91、进液阀;92、出液阀;93、隔离阀;94、伺服阀;10、主缸压力传感器;11、伺服压力传感器;12、制动油壶;13、单向阀;14、检测阀。
具体实施方式
47.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
48.在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
49.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
50.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
51.实施例一
52.本实施例提供了一种集成式制动系统,适用于汽车技术领域,特别是电动汽车。该集成式制动系统包括主体部分和控制部分,控制部分用于控制主体部分,其中控制部分具体为控制系统或控制单元或控制器,本实施例优选控制部分为控制单元。
53.具体地,如图1所示,主体部分包括制动主缸1、制动踏板2、踏板传感器3、模拟阀4及踏板感觉模拟器5,制动踏板2连接于制动主缸1内的活塞杆,踏板传感器3用于检测制动踏板2的实际位移和实际位移变化率,以获取驾驶员制动意图,制动主缸1的活塞腔通过模拟阀4选择性连通于踏板感觉模拟器5。
54.利用踏板传感器3实现对制动踏板2的实际位移和实际位移变化率的检测,能够准确识别驾驶员制动意图,兼顾安全性和舒适性。同时,在制动主缸1的活塞腔通过模拟阀4连通于踏板感觉模拟器5时,使得踏板感觉模拟器5能够模拟驾驶员踩踏制动踏板2的感觉。
55.当需要液压制动力控制模块来执行特定的目标液压制动力时,在液压制动力控制模块接受制动力协调模块的请求之后,打开模拟阀4,使制动主缸1的活塞腔通过模拟阀4连通于踏板感觉模拟器5,以建立模拟制动踏板2的感觉。采用这种方式的主要目的具有两个;第一,为制动主缸1内的制动液提供了流动的路径和容纳空间,避免制动主缸1内制动液对液压制动力控制模块产生干扰,实现制动解耦;第二,利用踏板感觉模拟器5能够真实反映驾驶员制动意图。
56.其中,踏板感觉模拟器5具体为弹簧或缓冲器单元,踏板感觉模拟器5可根据整车要求分别调整,还可按照不同行驶情况如紧急制动或操作模式如运动进行单独调整,能在无需任何附加措施的条件下,实现再生制动与舒适性的统一。
57.进一步地,液压制动力控制模块包括制动电机6、伺服缸7、轮缸8及阀块9,制动电机6的输出端连接于伺服缸7的活塞杆,伺服缸7的活塞腔通过阀块9选择性连通于轮缸8,使阀块9能够调节轮缸8内的液压制动力,根据再生制动力对轮缸8的液压制动力进行精准调节,能够提高制动回收效率。同时阀块9位于驾驶员制动意图模块和轮缸8之间,用于隔离制动主缸1的活塞腔和轮缸8,以实现制动踏板2和轮缸8内的液压制动力完全解耦。
58.采用高性能的制动电机6,通过驱动伺服缸7内的活塞杆并带动活塞运动,以在伺服缸7内产生主缸制动压力,从而完成建压过程。与现有制动系统相比,安装尺寸小,重量轻,结构轻巧,响应更快,能够显著地提高建压速度,有效地缩短制动距离,从而满足新型高级驾驶辅助系统对制动压力控制动态特性的更高要求。伺服缸7的活塞腔通过阀块9能够调节轮缸8内的液压制动力,液压制动力调节灵活。
59.阀块9能够隔离制动主缸1的活塞腔和轮缸8,使得在建压过程中与制动踏板2之间没有直接联系,避免在制动电机6制动过程中因耦合和切换产生的冲击,平顺性好,且可以解决电子真空泵在高压地区因气压较低无法提供和平原地区相同的真空度的问题,保证无论在气压较低的高原地区还是平原地区都能得到良好的使用,减少制动踏板2的阻力,提高用户使用感。
60.为了保证能够为伺服缸7和制动主缸1提供充足的制动液,如图1所示,该集成式制
动系统还包括制动油壶12,制动油壶12用于储存制动液,制动油壶12分别连通于制动主缸1的活塞腔和伺服缸7的活塞腔。利用制动油壶12能够及时为伺服缸7和制动主缸1补给制动液。
61.可选地,在制动油壶12和制动主缸1的活塞腔之间的连接管路上设置有检测阀14,检测阀14用于该连接管路的启闭。检测阀14具体为两位两通阀,当检测阀14的工作位为左位时,制动油壶12和制动主缸1的活塞腔之间的连接管路处于导通状态,制动油壶12内的制动液可以流动至制动主缸1的活塞腔内;当检测阀14的工作位为右位时,制动油壶12和制动主缸1的活塞腔之间的连接管路处于切断状态,制动油壶12内的制动液不能流动至制动主缸1的活塞腔内。需要说明的是,检测阀14具体为常开检测阀,即检测阀14的工作位为在左位。
62.可选地,在制动油壶12和伺服缸7的活塞腔之间的连接管路上设置有单向阀13。单向阀13具有限制制动液流动方向的作用,使得制动油壶12内的制动液能够顺利流动至伺服缸7的活塞腔内,避免伺服缸7的活塞腔内制动液回流制动油壶12内。
63.由于伺服缸7的活塞腔通过阀块9选择性连通于轮缸8,阀块9还能隔离制动主缸1的活塞腔和轮缸8,伺服缸7的活塞腔和制动主缸1的活塞腔均通过阀块9和轮缸8建立联系,阀块9实现了功能集成的作用。
64.具体地,如图1所示,阀块9包括进液阀91、出液阀92、隔离阀93及伺服阀94,进液阀91用于轮缸8的进液,出液阀92用于轮缸8的出液。隔离阀93位于制动主缸1的活塞腔和进液阀91之间,用于中断制动主缸1的活塞腔和进液阀91之间的连接油路。伺服阀94位于伺服缸7的活塞腔和进液阀91之间,使伺服缸7的活塞腔通过伺服阀94连通于进液阀91。伺服缸7的活塞腔、伺服阀94、进液阀91、轮缸8之间形成制动管路。
65.其中,进液阀91为常开进液阀,出液阀92为常闭出液阀,隔离阀93为常开隔离阀,伺服阀94为常闭伺服阀,模拟阀4具体为常闭模拟阀。
66.在通电状态下,模拟阀4上电打开,模拟阀4的工作位为右位,制动主缸1的活塞腔与踏板感觉模拟器5相通,当驾驶员踩踏制动踏板2时,推动制动主缸1内的活塞移动,并推动其内部的制动液通过模拟阀4进入踏板感觉模拟器5内,以达到模拟驾驶员踩踏制动踏板2的力度和位移的目的。
67.此时,隔离阀93上电关闭,即隔离阀93的工作位为下位,在隔离阀93的隔离作用下,制动主缸1内的制动液不能进入进液阀91内,更不会进入轮缸8内,实现制动踏板2和轮缸8的完全解耦,避免制动踏板2对轮缸8的液压制动起到干扰作用。
68.与此同时,伺服阀94上电打开,即伺服阀94的工作位为下位,使得伺服缸7内的制动液通过伺服阀94进入进液阀91内,从而进入轮缸8内,以完成轮缸8的建压过程。出液阀92断电关闭,出液阀92的工作位为上位,出液阀92切断了轮缸8和制动油壶12之间的连接管路,使得轮缸8内的制动液不能回流至制动油壶12内。
69.在断电状态下,模拟阀4的工作位为左位,制动主缸1的活塞腔和踏板感觉模拟器5之间不连通,制动电机6、伺服缸7、踏板感觉模拟器5不起作用。如果制动电机6或伺服缸7出现故障,制动电机6和伺服缸7不能正常使用,此时,隔离阀93的工作位为上位,驾驶员在踩踏制动踏板2的同时,将制动主缸1内的制动液通过隔离阀93进入进液阀91内,最后进入轮缸8内完成建压过程。
70.可以理解的是,制动电机6和伺服缸7的启动是轮缸8建压的主要途径,制动主缸1完成轮缸8建压过程是在制动电机6和伺服缸7出现故障后的备用方案,以保证在各个工况下的使用。
71.其中,轮缸8的数量为多个,本实施例优选轮缸8的数量为四个,四个轮缸8从上而下分别对应于左前轮缸、右前轮缸、左后轮缸及右后轮缸,则进液阀91、出液阀92的数量均为四个,每个轮缸8一一对应于一个进液阀91和一个出液阀92,隔离阀93、伺服阀94的数量均为两个,每个隔离阀93对应于其中两个进液阀91,每个伺服阀94对应于另外两个进液阀91。
72.具体地,从伺服缸7的活塞腔流出的制动液分成两个主路,第一主路经过其中一个伺服阀94后分成两个子路,其中一个子路通过与左前轮缸相对应的进液阀91后进入左前轮缸内,另外一个子路通过与右前轮缸相对应的进液阀91后进入右前轮缸内;第二主路经过另外一个伺服阀94后分成两个支路,其中一个支路通过与左后轮缸相对应的进液阀91后进入左后轮缸内,另外一个支路通过与右后轮缸相对应的进液阀91后进入右后轮缸内。
73.从制动主缸1的活塞腔流出的制动液分成两个液路,第一液路经过其中一个隔离阀93后分成两个子路,其中一个子路通过与左前轮缸相对应的进液阀91后进入左前轮缸内,另外一个子路通过与右前轮缸相对应的进液阀91后进入右前轮缸内;第二液路经过另外一个隔离阀93后分成两个支路,其中一个支路通过与左后轮缸相对应的进液阀91后进入左后轮缸内,另外一个支路通过与右后轮缸相对应的进液阀91后进入右后轮缸内。
74.进一步地,如图1所示,该集成式制动系统还包括主缸压力传感器10和伺服压力传感器11,主缸压力传感器10用于检测制动主缸1的活塞腔内制动液的压力并电连接于制动力协调模块,主缸压力传感器10所检测的压力为驾驶员期望制动压力。伺服压力传感器11用于检测伺服缸7的活塞腔内制动液的压力并电连接于制动力协调模块,伺服压力传感器11所检测的压力为实际伺服缸7的压力。
75.驾驶员踩下制动踏板2产生踏板位移,利用踏板感觉模拟器5模拟驾驶员踩踏制动踏板2的力度和位置,从而获取驾驶员期望制动压力,利用该驾驶员期望制动压力,可以作为制动电机6控制的输入。根据驾驶员期望制动压力以及实际伺服缸7压力的反馈对制动电机6进行前进或后退控制,以完成对轮缸8的建压。
76.进一步地,如果制动踏板2的实际位移大于预设位移且制动踏板2的实际位移变化率大于预设位移变化率,驾驶员制动意图为紧急制动状态,此时关闭再生制动力请求模块;如果制动踏板2的实际位移小于预设位移和/或制动踏板2的实际位移变化率小于预设位移变化率,驾驶员制动意图为舒适制动状态,此时启动再生制动力请求模块。
77.换而言之,通过踏板传感器3的位移大小及位移变化速率判断驾驶员制动意图,当制动踏板2的实际位移大于预设位移且制动踏板2的实际位移变化率大于预设位移变化率,判定为紧急制动,其余条件下判定为舒适制动状态,制动能量回收只在舒适制动状态时激活,而在紧急制动状态情况下,不激活能量回收控制。
78.在防抱死急刹车触发工况下,控制单元根据轮速与车速的关系判断各个车轮的抱死状态,当检测到车轮有抱死趋势时,对该车轮进行减压控制,打开与该车轮的轮缸相对应的出液阀,并关闭相对应进液阀,以完成对该轮缸的泄压过程。当检测车轮有纯滚动趋势时,对该车轮进行保压控制,关闭与该车轮的轮缸相对应的出液阀和进液阀,以完成对该轮
缸的保压过程。当检测车轮轮速有增加趋势时,对该车轮进行增压控制,打开与该车轮的轮缸相对应的进液阀,并关闭相对应的出液阀,以完成该轮缸的增压过程。在减压过程中,由于制动液通过出液阀直接泄压到制动油壶,使下一个循环伺服缸的压力会降低,而为了跟随驾驶员期望制动压力目标制动电机依旧会前移建压,如果不对伺服缸进行补液控制,在极限工况下伺服缸的活塞会运行至伺服缸的缸体底端,无法进行进一步的建压工作。
79.为了解决这个问题,本实施例还提供一种集成式制动系统补液控制方法,用于对集成式制动系统中伺服缸7进行补液,如图2所示,该集成式制动系统补液控制方法包括以下步骤:
80.第一步,判断集成式制动系统是否具有补液需求,若是,启动伺服缸7的补液模式,以对伺服缸7的活塞腔进行补液;
81.集成式制动系统具体是指上述详细描述的制动系统,如果集成式制动系统具有补液需求,那么启动伺服缸7的补液模式,从而保证伺服缸7内制动液供给的充足,可靠性好;如果集成式制动系统没有补液需求,那么不启动伺服缸7的补液模式,不对伺服缸7进行补液,避免伺服缸7出现制动液较多的情况,在浪费生产成本的同时,可能还影响其他制动过程。
82.第二步,根据集成式制动系统的工作状态和伺服缸7的活塞实际位移s,选择伺服缸7的补液模式为间歇性补液方式或连续性补液方式,其中工作状态包括增压状态、减压状态及保压状态;
83.集成式制动系统的工作状态包括增压状态、减压状态及保压状态,在增压状态下,进液阀91打开,出液阀92关闭,随着轮缸8内制动液的增加,使轮缸8内制动液的压力增加,实现轮缸8的增压过程;在减压状态下,进液阀91关闭,出液阀92打开,随着轮缸8内制动液的减少,使轮缸8内制动液的压力减少,实现轮缸8的减压过程;在保压状态下,进液阀91关闭,出液阀92关闭,轮缸8内制动液保持不变,使轮缸8内制动液的压力也保持稳定,实现轮缸8的保压过程。
84.伺服缸7的补液模式包括间歇性补液方式和连续性补液方式,顾名思义,连续性补液方式是对伺服缸7的活塞腔进行不间断、持续补液,连续性补液方式能够实现及时并快速的补液,间歇性补液方式是对伺服缸7间歇的补液,间歇性补液方式能够在保证伺服缸7所需补液量的同时,能够节省生产成本。
85.伺服缸7的活塞实际位移s表征着伺服缸活塞的当前位置,根据伺服缸活塞的当前位置,可以显示伺服缸活塞腔的容积,从而得出伺服缸7内此时制动液的容量,以显示伺服缸7内贮存的制动液情况。
86.第三步,判断伺服缸7的活塞腔内补液是否完成,若是,关闭伺服缸7的补液模式。
87.如果伺服缸7的活塞腔内补液完成,关闭伺服缸7的补液模式,停止对伺服缸7进行补液,以维持当前伺服缸7内制动液的状态;如果伺服缸7的活塞腔内补液没有完成,继续进行伺服缸7的补液模式,持续对伺服缸7进行补液,以保证伺服缸7内制动液的及时供给。
88.本实施例提供的集成式制动系统补液控制方法,判断集成式制动系统是否具有补液需求,以提供启动伺服缸7的补液模式的开始时机,保证对伺服缸7的活塞腔补液的及时性。对于伺服缸7的补液模式的选择,考虑集成式制动系统的工作状态和伺服缸7的活塞实际位移s两个参数,补液过程更加准确,根据增压状态、减压状态及保压状态不同工作状态,
分别选择间歇性补液方式或连续性补液方式,补液模式的选择与防抱死急刹车控制循环融合,兼顾防抱死急刹车的控制目标与制动系统连续建压性能,在保证车轮不完全抱死的同时,还保证制动液可以得到及时补充。判断伺服缸7的活塞腔内补液是否完成,以提供伺服缸7的补液模式的结束时机,避免对伺服缸7的活塞腔补液量过剩,在保证补液的充足的同时,节省生产成本。
89.如图2所示,本实施例提供的集成式制动系统补液控制方法的步骤如下所示:
90.s0、开始;
91.s1、判断集成式制动系统是否具有补液需求,若是,执行s11,若否,返回s0;
92.s11、启动伺服缸7的补液模式,以对伺服缸7的活塞腔进行补液;
93.s12、根据集成式制动系统的工作状态和伺服缸7的活塞实际位移s,选择伺服缸7的补液模式为间歇性补液方式或连续性补液方式;
94.s13、判断伺服缸7的活塞腔内补液是否完成,若是,执行s14,若否,返回s11;
95.s14、关闭伺服缸7的补液模式。
96.相应地,如图3所示,本实施例提供的集成式制动系统的控制部分包括:
97.补液需求判断模块,被配置为判断集成式制动系统是否具有补液需求,如果集成式制动系统具有补液需求,启动伺服缸7的补液模式,以对伺服缸7的活塞腔进行补液;
98.补液模式选择模块,根据集成式制动系统的工作状态和伺服缸7的活塞实际位移s,补液模式选择模块被配置为选择伺服缸7的补液模式为间歇性补液方式或连续性补液方式,其中工作状态包括增压状态、减压状态及保压状态;
99.补液结束判断模块,被配置为判断伺服缸7的活塞腔内补液是否完成,如果伺服缸7的活塞腔内补液完成,关闭伺服缸7的补液模式。
100.本实施例还提供了一种车辆,包括集成式制动系统,采用上述集成式制动系统补液控制方法对集成式制动系统进行控制。该集成式制动系统补液控制方法能够保护制动电机6和伺服缸7,使伺服缸7始终工作在具有合理制动液体积范围之内,确保制动电机6不至于因为制动液不足而强行建压增大负载。
101.实施例二
102.本实施例和实施例一类似,区别仅在于如何判断集成式制动系统是否具有补液需求。具体地,判断集成式制动系统是否具有补液需求包括以下步骤:
103.获取伺服缸7的活塞实际位移s,确定伺服缸7的补液需求门限值s0,当s≥s0时,确定集成式制动系统具有补液需求。
104.通常,伺服缸7的缸体内腔的总长度大约为60mm,伺服缸7的活塞初始位移为0mm,确定伺服缸7的补液需求门限值s0,0<s0<60mm。在获取伺服缸7的活塞实际位移s之后,通过伺服缸7的活塞实际位移s与补液需求门限值s0的比较,在伺服缸7的活塞实际位移s抵达或超过补液需求门限值s0之后,确定集成式制动系统的伺服缸7需要补液。如果在伺服缸7的活塞实际位移s没有超过补液需求门限值s0之后,确定集成式制动系统的伺服缸7不需要补液。
105.通过设置伺服缸7的补液需求门限值s0,并将伺服缸7的活塞实际位移s与补液需求门限值s0进行比较,能够较快并直观确定伺服缸7的补液时机。
106.如图4所示,本实施例提供的集成式制动系统补液控制方法的步骤如下所示:
107.s0、开始;
108.s100、获取伺服缸7的活塞实际位移s;
109.s101、确定伺服缸7的补液需求门限值s0;
110.s102、判断是否伺服缸7的活塞实际位移s≥伺服缸7的补液需求门限值s0,若是,执行s11,若否,返回s0;
111.s11、启动伺服缸7的补液模式,以对伺服缸7的活塞腔进行补液。
112.可以理解的是,对于步骤s100、s101的顺序,可以先进行s100,后进行s101,或者先进行s101,后进行s100,或者同时进行s100和s101,本实施例对两者顺序的变化不作限定,只要具有这两个步骤,均在本实施例的保护范围之内。
113.实施例三
114.本实施例和实施例二类似,区别仅在于如何确定伺服缸7的补液需求门限值s0。具体地,确定伺服缸7的补液需求门限值s0包括以下步骤:
115.第一步、获取路面实际附着系数k和驾驶员期望制动压力p;
116.路面附着系数为实质附着力与车轮法向压力的比值,其中车轮法向具体是指与路面垂直的方向。在粗略计算中,路面附着系数可以看成是车轮的轮胎和路面之间的静摩擦系数,其是由路面和轮胎决定的,代表车轮的轮胎在不同路面的附着能力大小,如果路面附着系数越大,可利用的附着力就越大,汽车就越不容易打滑。一般来说,干燥、良好的沥青或混凝土路面的附着系数最大,不容易出现打滑,而冰雪路面的附着系数最小,最容易打滑。
117.根据车辆运行工况和驾驶员驾驶的意图,需要对车辆进行制动,驾驶员期望制动压力p用来表征驾驶员制动程度。
118.在车辆制动时,车轮的制动力与地面附着系数有关,当车轮处于半滑动半滚动状态时,地面附着系数可以达到最大,即制动力可以达到较大,此时的侧向稳定性也较好。当车轮完全抱死无滚动时,地面附着力有所下降,而侧向稳定性为零,极易出现侧滑和甩尾现象,容易造成事故。
119.第二步、当k≤k1,且p≥p2时,确定补液需求门限值s0为第一门限值s1;
120.分别确定路面第一预设附着系数k1、路面第二预设附着系数k2、第一预设制动压力p1、第二预设制动压力p2、第一门限值s1、第三门限值s3及第二门限值s2。其中,路面第一预设附着系数k1<路面第二预设附着系数k2,第一预设制动压力p1<第二预设制动压力p2,第一门限值s1<第三门限值s3<第二门限值s2。
121.当k≤k1,且p≥p2时,即路面实际附着系数k较低且驾驶员期望制动压力p较大时,意味着车辆行驶在例如冰雪等路面附着系数较低的路面,车轮容易出现打滑的现象,此时驾驶员期望具有较大的制动压力进行制动,abs即防抱死制动系统的减压频次较高,伺服缸7内制动液泄出较快,故而需要设置较小的补液需求门限值,此时,补液需求门限值s0设置为数值较小的第一门限值s1,第一门限值s1一般为20mm。
122.第三步、当k≥k2,且p≤p1时,确定补液需求门限值s0为第二门限值s2;
123.当k≥k2,且p≤p1时,即路面实际附着系数k较大且驾驶员期望制动压力p较小时,意味着车辆行驶在例如沥青或混凝土路面等附着系数较大的路面,车轮不容易出现打滑的现象,此时驾驶员期望具有较小的制动压力进行制动,abs即防抱死制动系统的减压频次较低,伺服缸7内制动液泄出较慢,而且此时需要集成式制动系统提供较长时间的连续建压能
力,故而需要设置较大的补液需求门限值,此时,补液需求门限值s0设置为数值较大的第二门限值s2,第二门限值s2一般为40mm。
124.第四步、当k≤k1且p<p或k>k1且p≥p2或k≥k2且p>p1或k<k2且p≤p1时,确定补液需求门限值s0为第二门限值s3。
125.当k≤k1且p<p或k>k1且p≥p2或k≥k2且p>p1或k<k2且p≤p1时,即除了第二步和第三步之外的其他工况,路面实际附着系数k和驾驶员期望制动压力p均处于比较平均状态,此时,补液需求门限值s0设置为介于第一门限值s2、第二门限值s2之间的第三门限值s3,第三门限值s3一般为30mm。
126.本实施例提供的集成式制动系统补液控制方法,根据路面附着系数与驾驶员期望制动压力确定补液需求门限值s0,从而保证连续建压性能以及制动安全性能。
127.如图5所示,本实施例提供的集成式制动系统补液控制方法中步骤s101、确定伺服缸7的补液需求门限值s0包括以下步骤:
128.s1011、获取路面实际附着系数k和驾驶员期望制动压力p;
129.s1012、判断是否k≤k1且p≥p2,若是,执行s1013,若否,执行s1014;
130.s1013、确定补液需求门限值s0为第一门限值s1;
131.s1014、判断是否k≥k2,且p≤p1,若是,执行s1015,若否,执行s1016;
132.s1015、确定补液需求门限值s0为第二门限值s2;
133.s1016、确定补液需求门限值s0为第二门限值s3。
134.实施例四
135.本实施例和实施例一、实施例二及实施例三相比,区别在于,在启动补液模式初期时,对补液模式的选择。
136.具体地,在启动伺服缸7的补液模式时,先对伺服缸7的活塞腔进行n次循环的间歇性补液方式。
137.在启动伺服缸7的补液模式时,首先默认进行n个控制循环的间歇性补液,而后根据补液过程实际能力确定是选择间歇性补液方式还是连续性补液方式。本实施例优选n的数值为五个。采用这种方式,利用n次循环的间歇性补液方式进行补液,起到对伺服缸7补液缓冲和预热的作用,避免直接采用连续性补液方式制动液容易发生较大的冲击,保证补液的平顺性,从而实现补液的稳定性和可靠性。
138.如图6所示,本实施例提供的集成式制动系统补液控制方法包括以下步骤:
139.s11、启动伺服缸7的补液模式,以对伺服缸7的活塞腔进行补液;
140.s111、对伺服缸7的活塞腔进行n次循环的间歇性补液方式。
141.实施例五
142.本实施例和实施例四相比,区别在于,在启动补液模式初期之后,对补液模式的选择。
143.具体地,在对伺服缸7的活塞腔进行n次循环的间歇性补液方式之后,当伺服缸7的活塞实际位移s≤n%补液需求门限值s0时,确定伺服缸7的补液模式为继续进行间歇性补液方式,当伺服缸7的活塞实际位移s>n%补液需求门限值s0时,确定伺服缸7的补液模式为转换成连续性补液方式。
144.本实施例中n的数值可以在70

100之间选择,意味着等于补液需求门限值s0或近
似接近补液需求门限值s0,本实施例优选n为80。
145.在五个控制循环的间歇性补液周期内,如果伺服缸7的活塞实际位移s小于等于补液需求门限值s0的80%,说明间歇性补液能够维持原有的防抱死制动控制循环,则可以继续选择间歇性补液方式。在经过五个循环的间歇性补液过程中,如果伺服缸7的活塞实际位移s大于补液需求门限值s0的80%,则说明伺服缸7的泄压能力强于补液能力,如果继续进行间歇性补液方式有可能导致伺服缸7内制动液泄压过多的风险,故而需要转成连续性补液方式,用于维护集成式制动系统连续建压性能以及制动安全性能。
146.如图7所示,本实施例提供的集成式制动系统补液控制方法包括以下步骤:
147.s111、对伺服缸7的活塞腔进行n次循环的间歇性补液方式;
148.s112、判断是否伺服缸7的活塞实际位移s≤n%补液需求门限值s0,若是,执行s113,若否,执行s114;
149.s113、确定伺服缸7的补液模式为继续进行间歇性补液方式;
150.s114、确定伺服缸7的补液模式为转换成连续性补液方式。
151.实施例六
152.本实施例和实施例五类似,区别仅在于在继续进行间歇性补液方式之后的控制过程。
153.具体地,当选择继续进行间歇性补液方式时,判断所有轮缸8是否全部处于减压状态及保压状态,若是,选择间歇性补液方式,以对伺服缸7的活塞腔进行补液。
154.在选择继续进行间歇性补液方式时,没有破坏传统防抱死制动控制循环,只在四个车轮的轮缸8同时处于减压或保压的过程中,进行伺服缸7的活塞回退补液,由于此时与四个车轮对应的进液阀91均处于关闭状态,故而伺服缸7的活塞回退补液不影响各个轮缸8内当前制动液压力。只有满足四个车轮的轮缸8都处在减压或保压的过程中才可以进行间歇性补液方式,只要有任意一个车轮的轮缸8处在增压过程中,则说明轮缸8有增压需求,伺服缸7需要立即停止补液,而后对轮缸8进行建压。
155.如图8所示,本实施例提供的集成式制动系统补液控制方法包括以下步骤:
156.s1131、获取集成式制动系统中轮缸8的工作状态;
157.s1132、判断所有轮缸8是否全部处于减压状态及保压状态,若是,s1133,若否,返回s1131;
158.s1133、选择间歇性补液方式,以对伺服缸7的活塞腔进行补液。
159.实施例七
160.由于实施例六减压或保压时间持续较短,伺服缸7的补液能力有限,为了解决这个问题,本实施例提供的集成式制动系统补液控制方法,当转换成连续性补液方式时,获取轮缸8的实际轮速v和整车的实际车速v,当m%*v≤v≤p%*v时,控制轮缸8处于保压状态,并连续性补液方式,以对伺服缸7的活塞腔进行补液。
161.采用连续性补液方式,基于对制动安全性能以及连续建压性能的考虑,为了达到补液目标,需要延长传统抱死制动控制循环中的保压时间,在合适时机强行关闭所有进液阀91以及出液阀92,以将四个车轮的轮缸8处在保压状态,而后进行伺服缸7的活塞回退补液,在此期间伺服缸7不响应驾驶员期望制动压力请求,只考虑补液这个目标。
162.为了在连续性补液过程中整车依旧能够维持一定程度的制动力,需要综合考虑轮
速与车速的关系,获取轮缸8的实际轮速v和整车的实际车速v,本实施例优选m、p在70

100中取值,m<p,优选地,m为80,p为90,在轮缸8的实际轮速v控制在实际车速v的80%

90%之间时,此时认为实际轮速v近似接近实际车速v,才会使四个车轮的轮缸8均处在保压状态,并强行关闭所有轮缸8的进液阀91以及出液阀92,在维持整车具备一定程度的制动力的前提下,对伺服缸7进行连续性补液,此时伺服缸7的活塞持续回退进行补液,以便后续能够维持较长时间的连续建压能力。
163.如图9所示,本实施例提供的集成式制动系统补液控制方法包括以下步骤:
164.s1141、获取轮缸8的实际轮速v和整车的实际车速v;
165.s1142、判断是否m%*v≤v≤p%*v,若是,执行s1143、,若否,返回s1141;
166.s1143、控制轮缸8处于保压状态,并连续性补液方式,以对伺服缸7的活塞腔进行补液。
167.实施例八
168.本实施例和实施例七类似,区别仅在于,对伺服缸7的补液结束的控制。具体地,判断伺服缸7的活塞腔内补液是否完成包括以下步骤:
169.确定伺服缸7的补液结束门限值s0',当伺服缸7的活塞实际位移s≤伺服缸7的补液结束门限值s0'时,确定伺服缸7的活塞腔补液完成。
170.由于伺服缸7的补液不是无休止的进行补液,先确定伺服缸7的补液结束门限值s0',0<s0'<60mm,其中,通常伺服缸7的缸体内腔的总长度大约为60mm。在获取伺服缸7的活塞实际位移s之后,通过伺服缸7的活塞实际位移s与补液结束门限值s0'的比较,在伺服缸7的活塞实际位移s没有超过补液结束门限值s0'之后,确定集成式制动系统的伺服缸7结束补液。如果在伺服缸7的活塞实际位移s抵达或超过补液结束门限值s0',确定集成式制动系统的伺服缸7继续进行补液。
171.通过设置补液结束门限值s0',并将伺服缸7的活塞实际位移s与补液结束门限值s0'进行比较,能够较快并直观确定伺服缸7是否完成,并能够准确识别出结束补液时机。
172.本实施例对伺服缸7的活塞的回退时机以及回退位置进行了综合考虑,能够确保补液过程对防抱死制动系统的控制循环影响最小,使伺服缸7能够及时响应驾驶员期望制动压力请求,保证行车安全。
173.如图10所示,本实施例提供的集成式制动系统补液控制方法包括以下步骤:
174.s131、获取伺服缸7的补液结束门限值s0';
175.s132、判断是否伺服缸7的活塞实际位移s≤伺服缸7的补液结束门限值s0',若是,执行s133;
176.s133、确定伺服缸7的活塞腔补液完成。
177.实施例九
178.本实施例和实施例八类似,区别仅在于,对补液结束门限值s0'的确定。具体地,确定伺服缸7的补液结束门限值s0'包括以下步骤:
179.获取整车实际减速度a;
180.当整车实际减速度a>q%期望减速度a0时,确定伺服缸7的补液结束门限值s0'为r%伺服缸7的补液需求门限值s0;
181.当整车实际减速度a≤q%期望减速度a0时,确定伺服缸7的补液结束门限值s0'为
t%伺服缸7的补液需求门限值s0,其中r<t。
182.根据驾驶员期望制动压力p换算成的期望减速度a0,期望减速度a0与整车实际减速度a之间的关系确定补液结束门限值s0',以保证制动系统在补液逻辑下的平均制动效能。
183.在补液控制过程中,如果整车实际减速度a大于q%期望减速度a0,其中本实施例优选q在80

120之间进行取值,意味着整车实际减速度a处于期望减速度a0的80%

120%区间内,说明补液过程合理有效,并没有对制动系统进行过多性能干扰,则可以设置伺服缸7的补液结束门限值s0'为r%伺服缸7的补液需求门限值s0。本实施例优选r在10

20中取值,或者r表示10

20的取值范围。
184.如果整车实际减速度a小于q%期望减速度a0,意味着整车实际减速度a小于期望减速度a0的80%,说明补液过程对制动系统建压能力影响较大,需要尽快结束补液过程以便维持制动安全性能,则确定伺服缸7的补液结束门限值s0'为t%伺服缸7的补液需求门限值s0。本实施例优选r在50

60中取值,或者r表示50

60的取值范围。补液结束门限值s0'确定之后,当伺服缸7的活塞实际位移s小于等于伺服缸7的补液结束门限值s0后,即确定结束补液。
185.如图11所示,本实施例提供的集成式制动系统补液控制方法包括以下步骤:
186.s1311、获取整车实际减速度a;
187.s1312、判断是否整车实际减速度a>q%期望减速度a0,若是,执行s1313,若否,执行s1314;
188.s1313、确定伺服缸7的补液结束门限值s0'为r%伺服缸7的补液需求门限值s0;
189.s1314、确定伺服缸7的补液结束门限值s0'为t%伺服缸7的补液需求门限值s0,其中r<t。
190.实施例十
191.本实施例为本发明的优选实施例,本实施例集合实施例一至实施例八。
192.如图12所示,本实施例提供的集成式制动系统补液控制方法包括以下步骤:
193.s0、开始;
194.s100、获取伺服缸7的活塞实际位移s;
195.s1011、获取路面实际附着系数k和驾驶员期望制动压力p;
196.s1012、判断是否k≤k1且p≥p2,若是,执行s1013,若否,执行s1014;
197.s1013、确定补液需求门限值s0为第一门限值s1,并执行s102;
198.s1014、判断是否k≥k2,且p≤p1,若是,执行s1015,若否,执行s1016;
199.s1015、确定补液需求门限值s0为第二门限值s2,并执行s102;
200.s1016、确定补液需求门限值s0为第二门限值s3,并执行s102;
201.s102、判断伺服缸7的活塞实际位移s是否大于等于伺服缸7的补液需求门限值s0,若是,执行s11,若否,返回s0;
202.s11、启动伺服缸7的补液模式,以对伺服缸7的活塞腔进行补液;
203.s111、对伺服缸7的活塞腔进行n次循环的间歇性补液方式;
204.s112、判断是否伺服缸7的活塞实际位移s≤n%补液需求门限值s0,若是,执行s113,若否,执行s114;
205.s113、确定伺服缸7的补液模式为继续进行间歇性补液方式;
206.s1131、获取集成式制动系统中轮缸8的工作状态;
207.s1132、判断所有轮缸8是否全部处于减压状态及保压状态,若是,s1133,若否,返回s1131;
208.s1133、选择间歇性补液方式,以对伺服缸7的活塞腔进行补液;
209.s114、确定伺服缸7的补液模式为转换成连续性补液方式;
210.s1141、获取轮缸8的实际轮速v和整车的实际车速v;
211.s1142、判断是否m%*v≤v≤p%*v,若是,执行s1143,若否,返回s1141;
212.s1143、控制轮缸8处于保压状态,并连续性补液方式,以对伺服缸7的活塞腔进行补液;
213.s1311、获取整车实际减速度a;
214.s1312、判断是否整车实际减速度a>q%期望减速度a0,若是,执行s1313,若否,执行s1314;
215.s1313、确定伺服缸7的补液结束门限值s0'为r%伺服缸7的补液需求门限值s0;
216.s1314、确定伺服缸7的补液结束门限值s0'为t%伺服缸7的补液需求门限值s0,其中r<t;
217.s132、判断是否伺服缸7的活塞实际位移s≤伺服缸7的补液结束门限值s0',若是,执行s133,若否,返回s11;
218.s133、确定伺服缸7的活塞腔补液完成;
219.s14、关闭伺服缸7的补液模式。
220.可以理解的是,实施例一至实施例八可以自由组合,只要步骤顺序能够承接均在本实施例的保护范围之内。
221.本实施例提供的集成式制动系统补液控制方法,考虑了防抱死制动系统、伺服缸7的活塞位移、驾驶员期望制动压力、轮速与车速关系、路面附着系数、车辆实际减速度等因素,将补液策略与传统防抱死制动控制循环进行融合,既保证车轮不完全抱死,又保证伺服缸7内制动液得到及时补充,维持制动系统的快速建压能力,能够提高集成式制动系统的综合制动效能。
222.于本文的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”,仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
223.在本说明书的描述中,参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
224.此外,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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