CN107672573B - 车辆制动力修正控制设备、方法以及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆制动力修正控制设备、方法及车辆，修正控制设备包括：加速度传感器，用于实时获取车辆的制动加速度值；控制器，用于根据车辆初次运行阶段的初始制动加速度值a₀和车辆制动力校正阶段对应的校正制动加速度值a，对刹车踏板行程与车辆制动力的原始映射关系进行校正，获得刹车踏板行程与车辆制动力的校正后的映射关系，并在车辆实际行驶过程中根据校正后的映射关系输出车辆制动力修正控制信号；电磁阀，安装在车辆制动系统的脚制动总阀的流体出口与制动器之间的管路上，用于根据车辆制动力修正控制信号控制阀体的开闭以调整输出的流体压力大小，从而调整所述制动器的制动力，以对车辆实际行驶过程中的车辆制动力进行修正。

Description

车辆制动力修正控制设备、方法以及车辆

技术领域

本发明涉及车辆制动控制领域，具体地，涉及一种车辆制动力修正控制设备、一种车辆制动力修正控制方法以及一种车辆。

背景技术

车辆在给人们的生活带来了极大的方便和快捷的同时，也带来了诸多的负面影响，如交通拥挤、事故率上升、人员伤亡增加等，造成事故的主要原因，往往跟人、环境、车辆制动因素有关。因此在车辆运行过程中，车辆的制动效果起着至关重要的作用，车辆制动系统是使驾驶者根据道路和交通等情况，对车辆进行一定程度的强制制动来满足驾驶者的行驶需求。制动系统可以使行驶中的车辆按照驾驶员的要求进行强制减速或者停车，或使已停驶的车辆在各种道路条件下稳定驻车，或使下坡行驶的车辆速度保持稳定。

在车辆制动控制中，刹车踏板行程与车辆的制动力具有映射关系，该映射关系在车辆出厂时已设定，在车辆行驶过程中，车辆制动系统根据驾驶员的刹车意图即刹车踏板行程，按照该映射关系输出对应的车辆制动力控制信号，以实现车辆制动。随着车辆行驶公里数的增加，刹车片会出现不同程度的磨损，刹车传动装置也可能会出现偏差，往往会导致刹车踏板行程与车辆制动力的映射关系失真，在驾驶员踩下刹车踏板行程相同的情况下，不能达到预期的制动效果，在一些紧急情况下，容易导致事故的发生。

发明内容

本发明的目的是提供一种车辆制动力修正控制设备、一种车辆制动力修正控制方法以及一种车辆，能够对刹车踏板行程与车辆制动力的原始映射关系进行校正，以实现在车辆行驶过程中对车辆制动力的修正，提高车辆行驶安全性。

为了实现上述目的，本发明提供一种车辆制动力修正控制设备，该修正控制设备包括：加速度传感器，用于实时获取车辆的制动加速度值；控制器，与所述加速度传感器电连接，用于根据车辆初次运行阶段的初始制动加速度值a₀和车辆制动力校正阶段对应的校正制动加速度值a，对刹车踏板行程与车辆制动力的原始映射关系进行校正，获得刹车踏板行程与车辆制动力的校正后的映射关系，并在车辆实际行驶过程中根据所述校正后的映射关系输出车辆制动力修正控制信号；以及电磁阀，安装在车辆制动系统的脚制动总阀的流体出口与制动器之间的管路上，所述电磁阀与所述控制器电连接，用于根据所述车辆制动力修正控制信号控制阀体的开闭以调整输出的流体压力大小，从而调整所述制动器的制动力，以对车辆实际行驶过程中的车辆制动力进行修正。

进一步地，所述制动加速度值包括车辆初次运行阶段的初始制动加速度值a₀和车辆制动力校正阶段对应的校正制动加速度值a，所述根据车辆的制动加速度值对刹车踏板行程与车辆制动力的原始映射关系进行校正包括：根据初始制动加速度值a₀和对应的校正制动加速度值a、以及刹车踏板行程L和车辆制动力K的原始映射关系F₀＝K·L得到磨损因子M＝a/a₀，并根据磨损因子M获得刹车踏板行程L和车辆制动力K的校正后的映射关系：F＝K·L·M。

进一步地，所述电磁阀为比例电磁阀或流量分配电磁阀。

进一步地，所述制动系统为液压制动系统或气压制动系统。

进一步地，所述加速度传感器为压电式加速度传感器、压阻式加速度传感器或电容式加速度传感器。

另一方面，本发明提供一种车辆制动力修正控制方法，该修正控制方法包括以下步骤：实时获取车辆的制动加速度值；根据车辆初次运行阶段的初始制动加速度值a₀和车辆制动力校正阶段对应的校正制动加速度值a，对刹车踏板行程与车辆制动力的原始映射关系进行校正，获得刹车踏板行程与车辆制动力的校正后的映射关系；以及在车辆实际行驶过程中，根据所述校正后的映射关系对车辆制动力进行修正。

进一步地，所述制动加速度值包括所述根据车辆的制动加速度值对刹车踏板行程与车辆制动力的原始映射关系进行校正包括：根据初始制动加速度值a₀和对应的校正制动加速度值a以及刹车踏板行程L和车辆制动力K的原始映射关系F₀＝K·L得到磨损因子M＝a/a₀，并根据磨损因子M获得刹车踏板行程L和车辆制动力K的校正后的映射关系：F＝K·L·M。

另一方面，本发明提供一种车辆，包括所述车辆制动力修正控制设备。

采用本发明提供的车辆制动力修正控制设备、方法及车辆，使用车辆的制动加速度值对刹车踏板行程与车辆制动力的原始映射关系进行校正，其中，在相同车况及相同载重情况下获取初始制动加速度值a₀与对应的校正制动加速度值a，并且在刹车踏板处于不同行程情况下获得多个初始制动加速度值a₀与对应的多个校正制动加速度值a。通过获取车辆初次运行阶段初始制动加速度值a₀和车辆制动力校正阶段对应的校正制动加速度值a的对应数据组，对刹车踏板行程与车辆制动力的原始映射关系进行校正。校正完成后，在车辆的实际行驶过程中，在驾驶员感受到刹车踏板行程与车辆制动力的映射关系发生偏差的情况下，根据校正后的映射关系输出车辆制动力修正控制信号，通过安装在脚制动总阀的出口与制动器之间的管路上的电磁阀，根据车辆制动力修正控制信号调整所述电磁阀输出的流体压力大小，从电磁阀输出的流体推动制动器的推杆运动，从而调整制动器的制动力，以对车辆实际行驶过程中的车辆制动力进行修正，满足制动预期效果，避免制动偏差，提高车辆行驶安全性。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是根据本发明实施方式的车辆制动力修正控制设备的结构示意图；以及

图2是根据本发明实施方式的车辆制动力修正控制方法的步骤流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

下面结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细描述。

如图1所示，本发明提供的车辆制动力修正控制设备包括：加速度传感器，用于实时获取车辆的制动加速度值；控制器，与所述加速度传感器电连接，用于根据车辆初次运行阶段的初始制动加速度值a₀和车辆制动力校正阶段对应的校正制动加速度值a，对刹车踏板行程与车辆制动力的原始映射关系进行校正，获得刹车踏板行程与车辆制动力的校正后的映射关系，并在车辆实际行驶过程中根据所述校正后的映射关系输出车辆制动力修正控制信号；以及电磁阀，安装在车辆制动系统的脚制动总阀的流体出口与制动器之间的管路上，所述电磁阀与所述控制器电连接，用于根据所述车辆制动力修正控制信号控制阀体的开闭以调整输出的流体压力大小，从而调整所述制动器的制动力，以对车辆实际行驶过程中的车辆制动力进行修正。

进一步地，所述制动加速度值包括车辆初次运行阶段的初始制动加速度值a₀和车辆制动力校正阶段对应的校正制动加速度值a，所述根据车辆的制动加速度值对刹车踏板行程与车辆制动力的原始映射关系进行校正包括：根据初始制动加速度值a₀和对应的校正制动加速度值a、以及刹车踏板行程L和车辆制动力K的原始映射关系F₀＝K·L得到磨损因子M＝a/a₀，并根据磨损因子M获得刹车踏板行程L和车辆制动力K的校正后的映射关系：F＝K·L·M。

随着车辆行驶公里数的增加，刹车片会出现不同程度的磨损，刹车传动装置也可能会出现偏差，往往会导致刹车踏板行程与车辆制动力的映射关系失真，根据本发明的技术方案，可以在车辆制动力校正阶段对刹车踏板行程与车辆制动力的原始映射关系进行校正，通过控制器根据车辆初次运行阶段的初始制动加速度值a₀和车辆制动力校正阶段对应的校正制动加速度值a，以及刹车踏板行程L和车辆制动力K的原始映射关系F₀＝K·L得到磨损因子M＝a/a₀，获得刹车踏板行程与车辆制动力的校正后的映射关系F＝K·L·M。校正完成之后，在实际行驶过程中，当制动操作时驾驶员将刹车踏板踩下达到所需制动力对应的刹车踏板行程时，没有产生相应的车辆制动力，所述控制器根据校正后的映射关系F＝K·L·M输出车辆制动力修正控制信号，对车辆制动力进行修正，可以获得预期的车辆制动力。

所述加速度传感器为压电式加速度传感器、压阻式加速度传感器或电容式加速度传感器，可根据实际情况进行选择，本发明不对其进行任何限定。

优选地，所述加速度传感器为压电式加速度传感器，可以选择型号为SZ-L14X系列加速度传感器，加速度传感器将机械振动转换与振动加速度成正比的电荷量，具有体积小、重量轻、可靠性高等优点。

根据本发明的技术方案，所述控制器可以为PLC或单片机。通过对控制器的程序和指令进行预先设置，可以使得控制器通过读取车辆初次运行阶段的初始制动加速度值a₀和车辆制动力校正阶段对应的校正制动加速度值a以及提取车辆出厂设定的刹车踏板行程L和车辆制动力K的原始映射关系F₀＝K·L进行计算得到磨损因子M＝a/a₀，并根据磨损因子M获得刹车踏板行程L和车辆制动力K的校正后的映射关系：F＝K·L·M。车辆制动力校正完成之后，在车辆行驶过程中，控制器可以根据所述校正后的映射关系F＝K·L·M输出车辆制动力修正控制信号，以对车辆的制动力进行修正。

根据本发明的技术方案，所述电磁阀为比例电磁阀或流量分配电磁阀。进一步地，电磁阀为带补偿作用的比例电磁阀或流量分配阀，可根据实际情况进行选择，本发明不对其进行任何限定。

具体地，脚制动总阀在驾驶员踩下刹车踏板时，触动制动总阀活塞运动，打开流体入口，通过设定的回路，流体从脚制动总阀的流体出口流出，推动制动器的推杆运动以实现制动器的制动力控制。根据本发明的技术方案，所述电磁阀安装在车辆制动系统的脚制动总阀的流体出口与制动器之间的管路上。在驾驶员踩下刹车踏板时，流体从脚制动总阀的流体出口流出，进入管路，所述电磁阀安装在管路上，根据所述车辆制动力修正控制信号控制阀体的开闭以调整从电磁阀输出的流体压力大小，从而调整制动器的制动力，以对车辆实际行驶过程中的车辆制动力进行修正。

例如，选用带补偿作用的流量分配电磁阀，在车辆实际运行过程中，由于刹车片出现磨损造成的偏差情况，驾驶员踩下预计的刹车踏板深度(刹车踏板行程)，达不到需要的车辆制动力，这时启用校正功能，所述控制器计算得到刹车踏板行程和车辆制动力的校正后的映射关系，输出车辆制动力修正控制信号，带补偿作用的流量分配电磁阀带有补充流体的功能，流体从脚制动总阀流出，进入流量分配电磁阀，根据车辆制动力修正控制信号对流体进行补充后输出，输入制动器，实现对制动力的修正。当刹车装置出现偏差，导致驾驶员踩下预计的刹车踏板深度，产生超越需要的车辆制动力时，启用校正功能，所述控制器输出车辆制动力修正控制信号，流量分配电磁阀根据车辆制动力修正控制信号对流体进行部分节流后，输入制动器，实现对制动力的修正。

所述制动力系统可以为液压制动系统或气压制动系统，本发明不对其进行任何限定。

例如，车辆制动系统，尤其是重型车辆制动系统，优选地为气压制动系统。气压制动有操纵轻便、工作可靠、不易出故障、维修保养方便的优点，此外，其气源除供制动用外，还可以供其它装置使用。例如，小型车辆制动系统，通常选用液压制动系统，其优点为作用滞后时间短，工作压力高，结构紧凑，机械效率高。

另一方面，本发明还提供了一种车辆制动力修正控制方法，如图2所示，该修正控制方法包括以下步骤：S101：实时获取车辆的制动加速度值；S102：根据车辆初次运行阶段的初始制动加速度值a₀和车辆制动力校正阶段对应的校正制动加速度值a，对刹车踏板行程L与车辆制动力K的原始映射关系进行校正，获得刹车踏板行程与车辆制动力的校正后的映射关系；S103：在车辆实际行驶过程中，根据所述校正后的映射关系对车辆制动力进行修正。

进一步地，所述根据车辆的制动加速度值对刹车踏板行程与车辆制动力的原始映射关系进行校正包括：根据初始制动加速度值a₀和对应的校正制动加速度值a以及刹车踏板行程L和车辆制动力K的原始映射关系F₀＝K·L得到磨损因子M＝a/a₀，并根据磨损因子M获得刹车踏板行程L和车辆制动力K的校正后的映射关系：F＝K·L·M。

具体地，在步骤S101中，实时获取车辆的制动加速度值。

在步骤S102中，根据车辆初次运行阶段的初始制动加速度值a₀和车辆制动力校正阶段对应的校正制动加速度值a，对刹车踏板行程L与车辆制动力K的原始映射关系进行校正，获得刹车踏板行程与车辆制动力的校正后的映射关系。

需要说明的是，车辆初次运行阶段的初始制动加速度值a₀和车辆制动力校正阶段对应的校正制动加速度值a的对应数据组应该在车辆相同载重下对应的不同的刹车踏板行程情况下获得，以保证制动加速度值获取的准确性。

举例来说，在车辆初次运行阶段，当车辆满载的情况下，当刹车踏板行程L为总行程的1/3时，测得初始加速度值a₀₁；当刹车踏板行程L为总行程的1/2时，测得初始加速度值a₀₂；当刹车踏板行程L为总行程的2/3时，测得初始加速度值a₀₃；

在车辆制动力校正阶段，当车辆满载的情况下，当刹车踏板行程L为总行程的1/3时，测得初始加速度值a₁；当刹车踏板行程L为总行程的1/2时，测得初始加速度值a₂；当刹车踏板行程L为总行程的2/3时，测得初始加速度值a₃。

刹车踏板行程L和车辆制动力K的原始映射关系F₀＝K·L是在车辆出厂时就已设定好的，代表踩下的刹车踏板行程L对应实现的车辆制动力K；根据车辆初次运行阶段的初始制动加速度值a₀和车辆制动力校正阶段对应的校正制动加速度值a的对应数据组，得到对应状况的磨损因子M＝a/a₀，利用磨损因子M来校正刹车踏板行程L和车辆制动力K的原始映射关系，获得刹车踏板行程与车辆制动力的校正后的映射关系：F＝K·L·M。

比如，当车辆满载的情况下，当刹车踏板行程L为总行程的1/3时，得到磨损因子M₁＝a₁/a₀₁；当刹车踏板行程L为总行程的1/2时，得到磨损因子M₂＝a₂/a₀₂；当刹车踏板行程L为总行程的2/3时，得到磨损因子M₃＝a₃/a₀₃,可以选取不同行程距离获得磨损因子M组。

例如，在步骤S103中，在车辆实际行驶过程中，当驾驶员感受到刹车踏板行程与车辆制动力的映射关系发生偏差的情况下，可以根据校正后的映射关系F＝K·L·M对车辆制动力进行修正，从而调整制动器的制动力，以对车辆实际行驶过程中的车辆制动力进行修正，满足制动预期效果，避免制动偏差，提高车辆行驶安全性。

所述车辆初次运行阶段可以根据车辆实际行驶里程进行设定，例如可以设定0公里至第一预设公里为车辆初次运行阶段，同样的，可以根据车辆实际行驶里程设定车辆制动力校正阶段，只要保证用于校正刹车踏板行程与车辆制动力的映射关系的车辆初次运行阶段和车辆制动力校正阶段的制动加速度值均是在车辆相同载重下对应的刹车踏板行程情况下获得，以保证获取的准确性。

另一方面，本发明还提供一种车辆，包括本发明提供的车辆制动力修正控制设备。

采用本发明提供的车辆制动力修正控制设备、方法及车辆，使用车辆的制动加速度值对刹车踏板行程与车辆制动力的原始映射关系进行校正，其中，在相同车况及相同载重情况下获取初始制动加速度值a₀与对应的校正制动加速度值a，并且在刹车踏板处于不同行程情况下获得多个初始制动加速度值a₀与对应的多个校正制动加速度值a。通过获取车辆初次运行阶段初始制动加速度值a₀和车辆制动力校正阶段对应的校正制动加速度值a的对应数据组，对刹车踏板行程与车辆制动力的原始映射关系进行校正。校正完成后，在车辆的实际行驶过程中，在驾驶员感受到刹车踏板行程与车辆制动力的映射关系发生偏差的情况下，根据校正后的映射关系输出车辆制动力修正控制信号，通过安装在脚制动总阀的出口与制动器之间的管路上的电磁阀，根据车辆制动力修正控制信号调整所述电磁阀输出的流体压力大小，从电磁阀输出的流体推动制动器的推杆运动，从而调整制动器的制动力，以对车辆实际行驶过程中的车辆制动力进行修正，满足制动预期效果，避免制动偏差，提高车辆行驶安全性。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (4)

1.一种车辆制动力修正控制设备，其特征在于，该修正控制设备包括：

加速度传感器，用于实时获取车辆的制动加速度值；

控制器，与所述加速度传感器电连接，用于根据车辆初次运行阶段的初始制动加速度值a₀和车辆制动力校正阶段对应的校正制动加速度值a，对刹车踏板行程与车辆制动力的原始映射关系进行校正，获得刹车踏板行程与车辆制动力的校正后的映射关系，并在车辆实际行驶过程中根据所述校正后的映射关系输出车辆制动力修正控制信号；以及

电磁阀，安装在车辆制动系统的脚制动总阀的流体出口与制动器之间的管路上，所述电磁阀与所述控制器电连接，用于根据所述车辆制动力修正控制信号控制阀体的开闭以调整输出的流体压力大小，从而调整所述制动器的制动力，以对车辆实际行驶过程中的车辆制动力进行修正；

所述制动加速度值包括车辆初次运行阶段的初始制动加速度值a₀和车辆制动力校正阶段对应的校正制动加速度值a，所述根据车辆的制动加速度值对刹车踏板行程与车辆制动力的原始映射关系进行校正包括：

根据初始制动加速度值a₀和对应的校正制动加速度值a以及刹车踏板行程L和车辆制动力K的原始映射关系F₀＝K·L得到磨损因子M＝a/a₀，并根据磨损因子M获得刹车踏板行程L和车辆制动力K的校正后的映射关系：F＝K·L·M；

所述电磁阀为比例电磁阀或流量分配电磁阀；

所述制动系统为液压制动系统或气压制动系统；

所述加速度传感器为压电式加速度传感器、压阻式加速度传感器或电容式加速度传感器。

2.一种用于如权利要求1所述的车辆制动力修正控制设备的车辆制动力修正控制方法，其特征在于，该修正控制方法包括以下步骤：

实时获取车辆的制动加速度值；

根据车辆初次运行阶段的初始制动加速度值a₀和车辆制动力校正阶段对应的校正制动加速度值a，对刹车踏板行程与车辆制动力的原始映射关系进行校正，获得刹车踏板行程与车辆制动力的校正后的映射关系；以及

在车辆实际行驶过程中，根据所述校正后的映射关系对车辆制动力进行修正。

3.根据权利要求2所述的制动力修正控制方法，其特征在于，所述根据车辆的制动加速度值对刹车踏板行程与车辆制动力的原始映射关系进行校正包括：

根据初始制动加速度值a₀和对应的校正制动加速度值a以及刹车踏板行程L和车辆制动力K的原始映射关系F₀＝K·L得到磨损因子M＝a/a₀，并根据磨损因子M获得刹车踏板行程L和车辆制动力K的校正后的映射关系：F＝K·L·M。

4.一种车辆，其特征在于，该车辆包括权利要求1所述的车辆制动力修正控制设备。