CN103569089B - 车辆制动系统和操作它的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆制动系统和操作它的方法。一种车辆制动系统和方法,设计成通过抵消湿度和温度可能对制动性能产生的影响来改善驾驶员的制动体验。根据一个实施例,所述方法确定制动事件是否在进行中,如果是,则测量湿度和制动器温度。通过该信息,所述方法能够补偿诸如制动衬块或者转子等一个或多个制动部件的摩擦系数的预料变化,并且相应地提供修改的制动指令信号。

Description

车辆制动系统和操作它的方法
技术领域
[0001] 本发明主要涉及车辆制动系统,更具体地说,涉及在各种温度、湿度和/或其它状态下操作车辆制动系统的方法。
背景技术
[0002] 存在众多类型的车辆制动系统,包括这样的车辆制动系统,其包括以液压方式受到致动的盘式制动器。在这种系统中,由驾驶员进行的对制动踏板的接合使液压活塞向外朝轮子致动卡钳,所述卡钳夹紧一对制动衬块之间的转子。卡钳承载制动衬块,所述制动衬块以摩擦方式与旋转的转子相互作用,并根据包括材料的摩擦系数(μ)在内的若干因数使它慢下来。
[0003]制动衬块和/或转子的摩擦系数(μ )可能受到系统的温度以及周围大气的湿度的影响。当车辆长期静置于高湿度中时,湿气能够使转子腐蚀或者改变转移层性能,这能够增加摩擦系数(μ)并使制动衬块以更积极的方式猛抓住转子;该状态有时被称为“猛刹”。如果制动衬块和/或转子由于低湿气或者低湿度状态而是干的,则摩擦系数可以降低,以便制动器以不那么积极的方式反应。在一些情况下,增加和/或降低的摩擦系数对驾驶员来说是显著的,因此是不希望的。
发明内容
[0004] 根据一个实施例,提供了一种操作车辆制动系统的方法。所述方法可以包括以下步骤:(a)从湿度传感器接收湿度读数;(b)使用所述湿度读数来生成修改的制动指令信号,所述修改的制动指令信号补偿所述车辆制动系统中的湿气;和(C)根据所述修改的制动指令信号来控制所述车辆制动系统的一个或多个方面。
[0005] 根据另一实施例,提供了一种车辆制动系统。所述车辆制动系统可以包括:提供湿度读数的湿度传感器;电子模块,所述电子模块联接至所述湿度传感器并接收所述湿度读数,所述电子模块构造成使用所述湿度读数来生成修改的制动指令信号;和摩擦制动系统,所述摩擦制动系统联接至所述电子模块并接收所述修改的制动指令信号。所述修改的制动指令信号控制所述摩擦制动系统,以便补偿所述车辆制动系统中的湿气。
[0006] 本发明还提供了以下方案:
[0007] 1.一种操作车辆制动系统的方法,包括以下步骤:
[0008] (a)从湿度传感器接收湿度读数;
[0009] (b)使用所述湿度读数来生成修改的制动指令信号,所述修改的制动指令信号补偿所述车辆制动系统中的湿气;和
[0010] (C)根据所述修改的制动指令信号来控制所述车辆制动系统的一个或多个方面。
[0011] 2.如方案I所述的方法,其中,步骤(a)进一步包括从所述湿度传感器接收湿度读数并从一个或多个制动器温度传感器接收制动器温度读数,并且步骤(b)进一步包括使用所述湿度读数和所述制动器温度读数来生成所述修改的制动指令信号。
[0012] 3.如方案2所述的方法,其中,步骤(b)进一步包括使用所述湿度读数和制动器温度读数来确定校正因数,并使用所述校正因数来生成所述修改的制动指令信号,以便它补偿一个或多个制动部件的摩擦系数的变化。
[0013] 4.如方案3所述的方法,其中,步骤(b)进一步包括使用查询表,在所述查询表中,所述湿度读数和所述制动器温度读数被用作输入,而所述校正因数是输出。
[0014] 5.如方案3所述的方法,其中,所述校正因数是标量校正因数,其乘以基本摩擦系数值(yb)以生成修改的摩擦系数值(yj。
[0015] 6.如方案5所述的方法,其中,所述校正因数是处于大约0.7到1.3之间的标量校正因数。
[0016] 7.如方案3所述的方法,其中,对于特定制动器温度读数来说,当湿度增加时,所述校正因数大体降低离开值1.0,并且对于特定制动器温度读数来说,当湿度降低时,所述校正因数大体朝值1.0增加。
[0017] 8.如方案3所述的方法,其中,对于特定湿度读数来说,当制动器温度降低时,所述校正因数大体降低离开值1.0,并且对于特定湿度读数来说,当制动器温度增加时,所述校正因数大体朝值1.0增加。
[0018] 9.如方案3所述的方法,其中,当制动器湿且冷时,所述校正因数大体最积极,并且当制动器干且热时,所述校正因数大体最不积极。
[0019] 10.如方案3所述的方法,其中,步骤(b)进一步包括使用所述湿度读数、所述制动器温度读数和从以下列表中选出的至少一个附加因数来确定所述校正因数:车辆类型、制动系统类型、制动单元位置、或者当前驾驶风格。
[0020] 11.如方案3所述的方法,其中,步骤(b)进一步包括调节转换速率变高或变低,所述转换速率是这样一种速率,在该速率时所述校正因数被允许变化。
[0021] 12.如方案I所述的方法,还包括以下步骤:
[0022] 收集制动器读数并使用所述制动器读数来确定是否存在对于摩擦制动事件的制动请求,并且只在存在对于摩擦制动事件的制动请求的情况下进行步骤(C)。
[0023] 13.一种车辆制动系统,包括:
[0024] 提供湿度读数的湿度传感器;
[0025] 电子模块,所述电子模块联接至所述湿度传感器并接收所述湿度读数,所述电子模块构造成使用所述湿度读数来生成修改的制动指令信号;和
[0026] 摩擦制动系统,所述摩擦制动系统联接至所述电子模块并接收所述修改的制动指令信号,其中所述修改的制动指令信号控制所述摩擦制动系统,以此方式补偿所述车辆制动系统中的湿气。
[0027] 14.如方案13所述的车辆制动系统,进一步包括:
[0028] 提供制动器温度读数的一个或多个制动器温度传感器,其中所述电子模块联接至所述制动器温度传感器,并且构造成使用所述湿度读数和所述制动器温度读数来确定所述修改的制动指令信号。
附图说明
[0029] 以下将结合附图来描述优选的示例性实施例,附图中相似附图标记表示相似元件,并且附图中:
[0030]图1是具有再生和摩擦制动能力两者的示例性车辆制动系统的框图;
[0031] 图2是一示例性方法的流程图,该示例性方法可以用于比如图1所示的那种车辆制动系统;和
[0032] 图3是显示一示例性坐标图的图,所述示例性坐标图示出了湿度、温度与校正因数之间的关系。
具体实施方式
[0033] 本文所描述的车辆制动系统和方法被设计成通过抵消湿度和温度可能对制动性能产生的影响来改善驾驶员的制动体验。根据一个实施例,本方法确定制动事件是否在进行中,如果是,它测量一个或多个制动状态,如湿度和温度。通过该信息,所述方法能够调节或者补偿可能发生于诸如制动衬块或者转子等制动部件中的摩擦系数(μ)的变化,并且相应地提供修改的制动指令信号。这导致改善的制动体验,尤其是在车辆静止停放并且湿气在制动部件上蓄积时的长时间后的前几次摩擦制动事件期间。
[0034] 虽然该示例性方法在本文中是在线控制动系统(比如电子液压制动(EHB)系统或者电子机械制动(EMB)系统)的背景中描述的,但是应该理解的是,该方法也可以用于任意数量的其它制动系统,并且并不局限于所公开的实施例。例如,本方法可以用于其它线控制动系统、再生制动系统(例如,在混合动力车辆、电池电动车辆等中找到的那些再生制动系统)以及使用其它类型的技术的其它制动系统(例如,盘式制动器、鼓式制动器或者其组合)。这些只是一部分可能性,因为本方法可以用于使用摩擦制动的任意车辆制动系统。
[0035] 参见图1,其中示出了一示例性车辆制动系统10的框图,所述车辆制动系统具有摩擦和再生制动能力,并大体包括制动踏板传感器14、制动器温度传感器16-22、湿度传感器24、电子模块30、摩擦制动系统32和再生制动系统34。车辆制动系统10和下面描述的方法可以用于各种各样的车辆,包括标准内燃发动机(ICE)车辆、混合动力电动车辆(HEV)、插入式混合动力电动车辆(PHEV)、增程型电动车辆(EREV)或者电池电动车辆(BEV),例如,其采用摩擦和再生制动的组合来控制车辆的速度并生成电能。在这种配置中,摩擦制动转矩可以按常规方式生成,并通过由盘式制动器、鼓式制动器等产生的摩擦阻力来抵消车辆的前冲力。另一方面,再生制动转矩可以通过沿逆向方向操作电动机来生成,从而使得它充当发电机,其进而产生以电磁方式得到的转矩,该转矩克服车辆的前冲力(该过程还对电池充电,所述电池可以在以后用于推动/供能给车辆)。如以上提及的,车辆制动系统和方法并非必须用于具有摩擦和再生制动能力两者的车辆,因为它们可以用于只具有摩擦制动或者一些其它制动配置的车辆。
[0036]制动踏板12是被驾驶员操作的踏板或者操作杆,并且根据本具体实施例,被制动踏板传感器14监视。在如本文示出的示例性EHB系统等线控制动应用中,制动踏板12可以经由弹簧机构等以机械方式联接至制动踏板模拟器或者仿真器,以向驾驶员传达预期的机械感觉。制动踏板模拟器还可以包括其它机械和/或电子部件,包括传感器等。本领域的技术人员将理解的是,制动踏板12也可以以机械方式联接至主缸,其例如在线控制动系统经历某种故障的情况下充当机械后备。
[0037] 任意数量的不同传感器、部件、装置、模块、子系统、系统等都可以为车辆制动系统10提供可以用于本方法的输入或者信息。它们包括例如在图1中示出的示例性传感器,以及本领域中公知的但这里示出的其它器件。应该理解的是,制动踏板传感器14、制动器温度传感器16-22、湿度传感器24以及位于车辆制动系统10中并且/或者被车辆制动系统10使用的任何其它传感器可以实施在硬件、软件、固件或者它们的某种组合中。这些传感器可以直接传感或者评价它们被提供成用于其的状态,或者它们可以基于由其它传感器、部件、装置、模块、子系统、系统等提供的信息来间接地评价这种状态。此外,这些传感器可以直接联接至电子模块30、经由其它电子装置间接地联接、联接在车辆通信总线、网络等之上、或者根据本领域公知的一些其它配置来联接。另外,这些传感器可以一体形成在车辆部件、装置、模块、子系统、系统等内(例如,设置于发动机控制模块、能量管理系统、防抱死制动系统(ABS)等内的传感器),它们可以是独立部件(如在图1中示意性地示出的),或者它们可以根据一些其它配置来被提供。有可能的是下面描述的传感器读数中的任一个由发动机控制模块、传动装置控制模块、制动器控制模块、牵引控制模块或者一些其它部件、装置、模块、子系统、系统等来提供,而不是由实际传感器元件直接提供。在一些情况下,可以采用多个传感器来传感单个参数(例如,作为用于提供信号冗余度的器件)。这些只是一部分可能性,因为本领域中公知的任何类型的适当传感器或者传感器配置也可以被使用。
[0038]制动踏板传感器14为车辆制动系统10提供制动信号,所述制动信号包括大体表示制动踏板的位置、运动、被施加的作用力和/或状态的制动读数。因此,制动读数大体表示驾驶员制动需求或者驾驶员制动意图。可以使用任意数量的不同类型的制动传感器,它们包括非接触型传感器(例如,光学传感器、电磁传感器等)、接触型传感器(例如,电位计、接触开关等)、以及测量驾驶员克服制动踏板所施加的作用力的传感器,这只是仅举几例。在线控制动应用中,制动传感器14可以与制动踏板模拟器或者仿真器一体形成,所述制动踏板模拟器或者仿真器向驾驶员传达制动踏板的预期机械感觉,以及提供制动信号。
[0039] 制动器温度传感器16-22为车辆制动系统10提供制动器温度信号,所述制动器温度信号包括大体表示一个或多个制动器部件的温度或者热状态的制动读数。在一个实施例中,制动器温度传感器16-22中的每一个确定制动转子温度,并且可以按若干不同方法中的一种来这样做。例如,制动器温度传感器16-22可以实施在软件中,以便它们通过使用热模型和不同的输入(比如轮子速度、制动事件的持续时间、制动力等),来间接地确定或者计算预料的制动转子温度。这种途径不需要实体的温度传感器,因为传感器实际上是一组电子指令和/或数据结构,类似于查询表等。在另一示例中,制动器温度传感器16-22包括实际的传感元件,比如嵌入的热电偶、红外传感器等,其位于制动单元附近并直接传感制动转子、衬块、衬片和/或一些其它适当的制动部件的温度。在另一示例中,制动器温度传感器16-22是例如防抱死制动系统(ABS)或者牵引控制系统等位于车辆上的另一部件、装置、系统等的一部分。可以使用任何适当的途径来为车辆制动系统10提供关于一个或多个制动部件的实际或者推测温度的信息。
[0040] 湿度传感器24为车辆制动系统10提供湿度信号,所述湿度信号包括大体表示围绕车辆的大气中的湿度、湿气和/或降水量的湿度读数。湿度传感器24可以如何确定和提供湿度读数的一些示例包括:直接测量车辆外的大气的湿度;通过从位于车辆上的其它部件、装置、模块、系统等收集读数来间接地确定湿度;通过经由车辆对车辆通信从附近的其它车辆收集读数来间接地确定湿度;或者通过从天气相关服务接收包括天气报道、预报等在内的无线传输来间接地确定湿度。根据一示例性实施例,湿度传感器24是安装在发动机入口内的现有部件(比如与进气歧管流体连通的部件),并已经为发动机控制模块(ECM)提供湿度信息。其它技术和传感器也是可能的。
[0041] 电子模块30可以包括电子处理装置、存储器装置、输入/输出(I/O)装置和/或其它公知部件的任意组合,并且可以进行各种控制和/或通信相关功能。在一示例性实施例中,电子模块30包括电子存储器装置50和电子处理装置52。这些模块可以实施在硬件、软件或者它们的某种组合中。根据具体的实施例,电子模块30可以是单个的独立单元或者模块,它可以被包含或者包括在一个或多个其它电子模块或者系统内,它可以是更大网络或者系统(例如,防抱死制动系统(ABS)、稳定性控制系统、牵引控制系统、车辆一体形成控制模块(VICM)、运动和能量控制(MEC)模块、混合动力控制模块等)的一部分,或者它可以实施这些配置的组合,这只是仅举出几种可能性。根据一个实施例,电子模块30是电子制动控制模块(EBCM),其控制摩擦和再生制动操作的组合。在这种配置中,它可以经由制动指令信号控制摩擦制动系统32和/或再生制动系统34,所述制动指令信号是发送至这些系统的制动指令信号。本方法并不局限于任何特定实施例。
[0042] 电子存储器装置50可以包括任何类型的适当电子存储器器件,并且可以存储各种数据、信息和/或电子指令。这包括例如传感到的车辆状态(例如,由传感器12-24提供的那些)、查询表和其它数据结构、算法(例如,用于实施下面描述的方法的电子指令)、车辆部件特征和背景信息(例如,用于不同车辆部件的可操作设定等)、或者更多。下面描述的方法一一以及电子指令和进行这种算法所需的信息的任意组合一一可以被存储或者以其它方式保持在存储器装置50中。
[0043] 电子处理装置52可以包括任何类型的适当电子处理器(例如,微处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)等),其为软件、固件、程序、算法、脚本等执行电子指令。示例性处理装置52并不局限于任一种部件或者装置。电子模块30可以经由适当的连接以电子方式连接至其它车辆装置、模块、系统等,并且可以根据需要与它们相互作用。这些当然只是电子模块的可能配置、功能和能力的一部分,因为其它配置、功能和能力也的确是可能的。
[0044] 摩擦制动系统32在这里示出为电子液压制动(EHB)系统,但是它可以是以常规方式生成摩擦制动转矩的电子机械或者其它类型的制动系统。根据该示例性实施例,摩擦制动系统32包括液压单元60,所述液压单元以液压方式联接至制动单元72-78,所述制动单元72-78在外定位在车辆轮子或者角部中的每一个处。虽然液压单元60被示意性地图示为具有彼此共同定位的分离的液压控制单元62、蓄能器64、主缸66和一个或多个致动器68,但应该理解的是,根据本领域中公知的若干其它配置,可以替代地提供这些和/或其它装置的任意组合。例如,液压控制单元62可以一体形成在EBCM 30或者一些其它模块内,并经由电连接件连接至致动器68。液压控制单元62可以与EBCM 30相互作用,并充当用于摩擦制动系统32中各种电子机械致动器和装置的中介或者驱动器。在一个示例中,液压控制单元62从EBCM 30接收制动指令信号,处理这些信号,并使用它们来操作致动器68,从而使得液压管线70中的流体压力被维持在所需压力。在盘式制动器实施例的情况下,流体压力驱动制动单元72-78中的制动活塞,并控制它们的被施加的制动力和制动转矩。本领域的技术人员将理解的是,液压控制单元62可以进行任意数量的不同任务,并执行各种不同的指令,包括本方法的那些。因为液压单元60的蓄能器、主缸、致动器和其它部件的一般结构和操作是众所周知的,所以进一步描述已被省略。
[0045] 制动单元72-78可以是任何适当车辆制动系统的一部分,包括使用盘式制动器、鼓式制动器、电子液压制动、电子机械制动、再生制动、线控制动等的系统。在一示例性实施例中,制动单元72-78各自在外定位在车辆角部处,并且各自大体包括制动转子80、卡钳82、活塞88和制动衬块(未示出),并且是电子液压制动(EHB)系统的一部分。如本领域的技术人员应理解的,轮胎-轮子组件(未示出)以若干轮爪螺母附接至轮毂,从而使得轮胎、轮子、轮毂和转子80均一起共同旋转。制动卡钳82骑跨转子80并承载制动活塞88,以便在制动事件期间使得压缩和摩擦制动力能够被制动衬块施加至转子的相对侧(opposingsides)。摩擦制动力使转子80的旋转减慢,从而使轮胎_轮子组件的旋转减慢,并最终使车辆减慢。用于不同轮子或者角部中每一个的制动活塞可以:全部一起被控制、在逐个轮子的基础上被控制、成组地被控制(例如,前轮与后轮分别被控制)或者根据一些其它公知方法被控制。应该理解的是,本文所描述的方法和系统并不局限于用于盘式制动器系统,也可以用于其它制动系统和配置,包括具有电动卡钳(e-卡钳)的电子机械制动(EMB)和/或鼓式制动器系统。
[0046] 再生制动系统34使用以电磁方式得到的再生制动转矩,来抵消车辆轮子的正向旋转,并且可以包括具有控制单元92和电动机/发电机94的再生单元90。再生控制单元92可以控制或者管理再生制动操作的某些方面,包括本方法的一些方面,并且可以与车辆中的EBCM 30、液压控制单元62和/或一些其它部件、装置、模块、系统等相互作用。电动机/发电机94可以包括用于生成正转矩(加速)和负转矩(制动)两者的电动机和发电机(所谓的“电动发电机(mogen)”)。电动机/发电机94可以联接至包括输出轴、轮轴、车辆轮子在内的一个或多个传动系统部件,并且可以使用传动系统部件的旋转来使车辆减速,并生成电能用于对电池(未示出)充电。虽然图1示意性地示出了作为单个组合装置的电动机/发电机94,但是电动机和发电机可以被分开并设置成两个分离的装置,或者多个电动机/发电机可以被提供(例如,用于前轮和后轮的分离电动机/发电机、用于每个轮子的分离电动机/发电机、用于不同功能的分离电动机/发电机等等),这只是引述几个可能性。因此,即使其它再生制动系统实施例也可以被使用,但是以下描述只针对单个组合的电动机/发电机单元94。电动机/发电机94可以包括交流电动机(例如,三相交流感应电动机)、直流电动机、有刷或者无刷电动机、永磁体电动机等,并且可以包括各种部件,如冷却特征件、传感器、控制单元和/或本领域中公知的任何其它适当的部件。
[0047] 再次,前面对示例性车辆制动系统10的描述和图1中的图示只意在示出一个潜在的实施例,因为下面的方法不局限于只用于那个系统。相反,可以使用任意数量的其它系统配置、组合和构造,包括与图1所示明显不同的那些系统配置、组合和构造。
[0048] 现在转到图2,其中示出了一示例性方法100,该方法用于操作车辆制动系统,更具体地说用于通过降低过度“灵敏的(grabby) ”制动的效果来改善驾驶员制动体验,所述“灵敏的”制动是由于某些湿度和温度条件而发生的。当车辆在长期的高湿度中停放时,湿气可能使转子腐蚀,并且可能增加相应的摩擦系数(μ ),从而使得制动器以出乎意料的积极方式起反应。一旦摩擦制动器已被接合数次后,转子腐蚀由于摩擦力而磨损掉,然而,在那前几次摩擦制动事件期间,制动器可能以比预期更猛烈的方式猛刹住。在最初使用再生制动系统的混合动力电动车辆(HEV)的情况下,例如,摩擦制动系统在车辆已处于行进中达相当长的一段时间前,可能不被接合。因此,示例性方法100被设计成解决该潜在问题,且以实现燃料节省再生制动系统的最佳使用的方式来这样做。只要摩擦制动系统32被接合,方法100就可以在电子模块30和/或一些其它装置的背景中运行,或者只要检测到湿度、制动器温度和/或一些其它读取的变化就可以执行该方法,这只是引述两种可能性。
[0049] 以步骤110和120开始,本方法收集制动信号,并确定是否存在制动请求。根据一人工制动请求的示例,步骤110从制动踏板传感器14或者一些其它装置收集制动信号,并使用读数来确定驾驶员是否通过人工地接合制动踏板来请求制动事件。在一自动制动请求的示例中,步骤110使用来自电子制动控制模块(EBCM) 30等的制动信号,并使用制动读数来确定车辆是否在没有驾驶员介入的情况下自动地请求制动(例如,在自动路线改变系统或者主动巡航控制系统的情况下,其中车辆在未被驾驶员指示的情况下自动地制动)。当然,可以使用任何适当的技术或者方法来检测制动请求,而不仅仅是以上描述的示例性技术或者方法。如果步骤120确定存在制动请求,则方法前进至步骤130,否则,方法循环回去以继续监视。
[0050] 步骤130然后从围绕车辆定位的一个或多个传感器收集湿度和制动器温度信号。比如,本方法可以从位于发动机输入端或者一些其它适当位置处的湿度传感器24读取湿度信号,以及从制动器温度传感器16-22读取制动器温度信号。如前面更详细地描述的,这些信号可以从任意数量的不同源头以任意数量的不同方法直接地或间接地收集到或者计算出,并且并不局限于任何特定实施例。在一个实施例中,湿度传感器24和制动器温度传感器16-22在周期性基础上(例如,每0.5秒一I秒)向电子模块30提供它们相应的读数。
[0051] 接下来,步骤140使用湿度和制动器温度读数来确定校正因数(correct1nfactor)。如本文所使用的“校正因数”广泛地包括任意数、因数、乘数、加值、偏差值和/或其它值,其用于调节或者以其它方式修改制动指令信号,以补偿摩擦系数(μ)因湿度、温度等而发生的变化。根据步骤140的一非限制性示例,电子模块30使用来自前一步骤的湿度和制动器温度读数结合一个或多个查询表来生成标量校正因数或者乘数,其然后可以用于确定修改过的制动指令信号,以便它补偿制动部件中的一个或多个的摩擦系数(μ)的变化。这种查询表的一个示例在图3的示例性坐标图200中示出,其中制动器温度(°C )是一个输入并表示在X轴上,比湿度(%)是另一个输入并表示在I轴上,而校正因数是输出并表示在z轴上。
[0052] 在该特定实施例中,校正因数是范围从大约0.7-1.0的标量值,然而,也可以使用其它数值范围(例如,从大约0.7-1.3)。0.7附近的校正因数表示更积极的补偿,其中制动部件的摩擦系数(μ)的更显著变化是被预期到的,而1.0左右的校正因数表示较少或者无补偿,因为预期到的是摩擦系数(μ)没有变化太多。如在坐标图200中看出的,当对于一特定制动器温度读数来说湿度增加时,校正因数大体减小并移动离开1.0。这是因为较高的湿度通常在制动部件上导致潮湿或者腐蚀,其进而常常会增加它们的摩擦系数(μ),并使它们更“灵敏”或者“敏感(touchy)”。本领域的技术人员将理解的是,虽然制动部件上的少许湿气会增加它们的摩擦系数,然而制动部件上大量水(例如,当下雨时)通常会降低它们的摩擦系数。还如坐标图200中示出的,当对于某一特定湿度读取来说制动器温度降低时,校正因数大体降低并导致更积极的校正因数。较暖和的制动器温度对于某一特定湿度读取来说通常导致更靠近值1.0的不太积极的校正因数,从而使得它们以不太明显的方式修改基础的制动指令信号。
[0053] 因此,本方法一般预期湿/冷制动器具有最高的摩擦系数(μ ),因此分配给它们更积极的校正因数(例如,更靠近值0.7),而热/干制动器被预期具有最低的摩擦系数(μ),从而给予更靠近值1.0的校正值。即使在外部湿度相当高时,如果制动器温度超过一定量(例如,大约40°C ),则本方法假定摩擦制动器被接合,并且这将蒸发掉制动部件上的大部分湿气,这说明了为什么对于与高湿度结合的高温来说校正因数是1.0附近。应该意识到的是,1.0的校正值对制动指令信号基本没有影响(乘以1.0的值是相同值)。本方法还可以调节转换速率(slew rate)变高和变低,该转换速率是指这样一种速率,即在该速率时校正因数被允许变化。
[0054] 当确定校正因数时,步骤140可以进一步考虑其它因数和变量。比如,车辆类型(例如,重、轻等)、制动系统类型(例如,盘式、鼓式等)、制动单元位置(例如,前、后、左、右等)、当前的驾驶风格(例如,积极驾驶、消极驾驶等)和/或其它因数可以进一步影响校正值。在一个示例中,本方法可以采用处于大约0.7-1.3范围内的校正因数,该范围通常由制动衬块和转子对湿度的易感性驱动,正如在图3的示例中那样。校正值在以下情形中可以高于1.0,即预计到摩擦系数(μ)将小于正常值的情形(即,制动部件更滑的情形)。本方法有可能对前制动单元采用一个查询表并对后制动单元采用不同的查询表,或者根据它们的特定制动器温度读数,对于每个制动单元或者轮子生成不同的校正因数。在又一实施例中,本方法可以使湿度和/或制动器温度读数平均化,然后再将它们输入查询表、数据结构或者算法中。本方法还有可能只基于湿度生成校正因数而不考虑制动器温度,在这种情况下,可以使用一维查询表,以湿度读数作为输入而校正因数作为输出。
[0055] 在步骤150,本方法使用校正因数来生成将车辆制动系统中的湿气纳入考量的修改制动指令信号。校正因数的应用可以变化,但是根据一个示例性实施例,本方法使基本摩擦系数值(Mt)乘以校正因数以达到修改摩擦系数值(μ^),然后使用所述修改摩擦系数值(μη)来生成修改制动指令信号。基本摩擦系数值(Mt)可以是在车辆制造时存储于存储器装置50中的静态值,也可以是随着时间的推移被校准和调节的更动态的值。存在众多方法来确定和存储基本摩擦系数值(Mt),其中的任一个都可以在这里被采用。修改摩擦系数值(μη)然后可以结合来自制动踏板传感器14的制动读数被应用、组合或者以其它方式使用,以产生修改的制动指令信号,其被设计成通过补偿车辆制动系统ίο中的湿气、湿度、温度等,来更准确地且始终如一地传递驾驶员所请求的制动转矩。
[0056] 步骤160然后根据修改的制动指令信号来控制车辆制动系统10的一个或多个方面。在一非限制性示例中,电子模块30向摩擦制动系统32(例如,向液压单元60)发送修改的制动指令信号,从而使得摩擦制动能够被激活,以便如上所述那样补偿湿气、湿度、温度等。通过补偿检测到的湿度,本方法能够最佳地使用摩擦或者再生制动系统32、34,而不是像一些系统那样简单地禁止再生制动系统直到摩擦制动部件已热起来并变干燥。这能够导致燃料经济性的改进。
[0057] 应该明白的是,前述描述不是对本发明的限定,而是对本发明一个或多个优选示例性实施例的描述。本发明并不局限于本文所公开的特定实施例,而是仅由以下权利要求书限定。此外,在前述描述中包含的内容涉及特定实施例,且不应解释为对本发明的范围或者对权利要求书中所使用的术语的定义的限制,除非术语或者短语在以上有明确的定义。各种其它实施例以及所公开实施例的各种变化和变型对于本领域的技术人员来说将变得清楚明了。例如,步骤的具体组合和顺序只是一种可能性,因为本方法可以包括具有比本文示出的步骤更少、更多或者不同步骤的步骤组合。校正因数还有可能从基本摩擦系数值或者一些其它值中加入或者减去,而不是乘以。此外,校正因数并非必须在数学上特别应用于摩擦系数值,因为它可以应用于制动指令信号或者本方法使用的一些其它值。最后,校正因数并非必须被维持在查询表中,因为它可以被存储在任意适当的数据结构中或者它可以从算法上(algorithmically)确定。所有这种其它实施例、变化和变型都旨在落于所附权利要求书的范围内。
[0058] 如本说明书和权利要求书中所使用的,术语“例如”、“如”、“比如”、“诸如”和“正如”以及动词“包括”、“具有”、“包含”以及它们的其它形式,在与一个或多个部件或者其它项目的列表结合使用时,应该都被解释为开放式的,意味着该列表不应看作排出其它附加的部件或者项目。其它术语应该使用它们最宽的合理意思来解释,除非它们被使用在需要不同解释的上下文中。

Claims (14)

1.一种操作车辆制动系统的方法,包括以下步骤: (a)从湿度传感器接收湿度读数; (b)使用所述湿度读数来生成修改的制动指令信号,所述修改的制动指令信号补偿所述车辆制动系统中的湿气对车辆制动系统中的摩擦系数的变化;和 (C)根据所述修改的制动指令信号来控制所述车辆制动系统的摩擦制动或再生制动。
2.如权利要求1所述的方法,其中,步骤(a)进一步包括从一个或多个制动器温度传感器接收制动器温度读数,并且步骤(b)进一步包括使用所述湿度读数和所述制动器温度读数来生成所述修改的制动指令信号。
3.如权利要求2所述的方法,其中,步骤(b)进一步包括使用所述湿度读数和制动器温度读数来确定校正因数,并使用所述校正因数来生成所述修改的制动指令信号,以便它补偿一个或多个制动部件的摩擦系数的变化。
4.如权利要求3所述的方法,其中,步骤(b)进一步包括使用查询表,在所述查询表中,所述湿度读数和所述制动器温度读数被用作输入,而所述校正因数是输出。
5.如权利要求3所述的方法,其中,所述校正因数是标量校正因数,其乘以基本摩擦系数值(μ b)以生成修改的摩擦系数值(μ J。
6.如权利要求5所述的方法,其中,所述校正因数是处于0.7到1.3之间的标量校正因数。
7.如权利要求3所述的方法,其中,对于特定制动器温度读数来说,当湿度增加时,所述校正因数大体降低离开值1.0,并且对于特定制动器温度读数来说,当湿度降低时,所述校正因数大体朝值1.0增加。
8.如权利要求3所述的方法,其中,对于特定湿度读数来说,当制动器温度降低时,所述校正因数大体降低离开值1.0,并且对于特定湿度读数来说,当制动器温度增加时,所述校正因数大体朝值1.0增加。
9.如权利要求3所述的方法,其中,当制动器湿且冷时,所述校正因数大体最积极,并且当制动器干且热时,所述校正因数大体最不积极。
10.如权利要求3所述的方法,其中,步骤(b)进一步包括使用所述湿度读数、所述制动器温度读数和从以下列表中选出的至少一个附加因数来确定所述校正因数:车辆类型、制动系统类型、制动单元位置、或者当前驾驶风格。
11.如权利要求3所述的方法,其中,步骤(b)进一步包括调节转换速率变高或变低,所述转换速率是所述校正因数被允许变化的速率。
12.如权利要求1所述的方法,还包括以下步骤: 收集制动器读数并使用所述制动器读数来确定是否存在对于摩擦制动事件的制动请求,并且只在存在对于摩擦制动事件的制动请求的情况下进行步骤(c)。
13.一种车辆制动系统,包括: 提供湿度读数的湿度传感器; 电子模块,所述电子模块联接至所述湿度传感器并接收所述湿度读数,所述电子模块构造成使用所述湿度读数来生成修改的制动指令信号;和 摩擦制动系统,所述摩擦制动系统联接至所述电子模块并接收所述修改的制动指令信号,其中所述修改的制动指令信号控制所述摩擦制动系统,以此方式补偿所述车辆制动系统中的湿气对车辆制动系统中的摩擦系数的变化。
14.如权利要求13所述的车辆制动系统,进一步包括: 提供制动器温度读数的一个或多个制动器温度传感器,其中所述电子模块联接至所述制动器温度传感器,并且构造成使用所述湿度读数和所述制动器温度读数来确定所述修改的制动指令信号。
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