CN108146416A - 电子制动方法、系统、车辆及电子制动踏板 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种电子制动方法、系统、车辆及电子制动踏板，所述方法包括：当存在针对车辆的电子制动踏板的制动操作时，通过所述电子制动踏板上的扭矩传感器获取所述电子制动踏板的踏板臂绕踏板转轴旋转的扭矩信号，以及通过所述电子制动踏板上的位置传感器获取所述踏板臂的位置信号；根据所述扭矩信号以及所述位置信号，确定与所述制动操作对应的液压制动力；输出所述液压制动力，以控制所述车辆进行制动。本公开中的方案能够快速响应制动操作，有效的缩短了制动反应时间以及制动距离。

Description

电子制动方法、系统、车辆及电子制动踏板

技术领域

本公开涉及汽车制动领域，具体地，涉及一种电子制动方法、系统、车辆及电子制动踏板。

背景技术

在对汽车进行制动时，驾驶员踩下制动踏板后，制动踏板向下移动的过程中会推动制动总泵工作，制动总泵中的制动液会被输送到各个分泵中，分泵中的活塞被推动后，使刹车片与刹车盘产生摩擦力，以使车辆减速。

相关技术中，通过驾驶员踩踏制动踏板进行机械制动，存在制动效率低，反应时间长，刹车距离长的技术问题。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种电子制动方法、系统、车辆及电子制动踏板。

根据本公开的第一方面，提供一种电子制动方法，所述方法包括：

当存在针对车辆的电子制动踏板的制动操作时，通过所述电子制动踏板上的扭矩传感器获取所述电子制动踏板的踏板臂绕踏板转轴旋转的扭矩信号，以及通过所述电子制动踏板上的位置传感器获取所述踏板臂的位置信号；

根据所述扭矩信号以及所述位置信号，确定与所述制动操作对应的液压制动力；

输出所述液压制动力，以控制所述车辆进行制动。

可选地，所述根据所述扭矩信号以及所述位置信号，确定与所述制动操作对应的液压制动力，包括：

在所述制动操作过程中，根据所述扭矩信号的变化量，确定所述踏板臂的扭矩变化速度；

在所述制动操作过程中，根据所述位置信号的变化量，确定所述踏板臂的移动速度；

根据所述扭矩变化速度以及所述移动速度，确定与所述制动操作对应的所述液压制动力。

可选地，所述根据所述扭矩变化速度以及所述移动速度，确定与所述制动操作对应的所述液压制动力，包括：

根据所述扭矩变化速度，所述移动速度以及预设的扭矩变化速度、移动速度与液压制动力之间的对应关系，确定所述液压制动力。

可选地，所述方法还包括：

根据所述扭矩信号，以及扭矩信号与位置信号之间的预设关系，确定与所述扭矩信号对应的位置信号；或

根据所述位置信号，以及扭矩信号与位置信号之间的预设关系，确定与所述位置信号对应的扭矩信号。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种电子制动系统，所述系统包括：

电子制动踏板，用于当存在针对车辆的电子制动踏板的制动操作时，通过所述电子制动踏板上的扭矩传感器获取所述电子制动踏板的踏板臂绕踏板转轴旋转的扭矩信号，以及通过所述电子制动踏板上的位置传感器获取所述踏板臂的位置信号；

控制模块，与所述电子制动踏板连接，用于根据所述扭矩信号以及所述位置信号，确定与所述制动操作对应的液压制动力；

输出模块，与所述控制模块连接，用于输出所述液压制动力，以控制所述车辆进行制动。

可选地，所述控制模块还用于在所述制动操作过程中，根据所述扭矩信号的变化量，确定所述踏板臂的扭矩变化速度；在所述制动操作过程中，根据所述位置信号的变化量，确定所述踏板臂的移动速度；以及根据所述扭矩变化速度以及所述移动速度，确定与所述制动操作对应的所述液压制动力。

可选地，所述控制模块还用于根据所述扭矩变化速度，所述移动速度以及预设的扭矩变化速度、移动速度与液压制动力之间的对应关系，确定所述液压制动力。

可选地，所述控制模块还用于根据所述扭矩信号，以及扭矩信号与位置信号之间的预设关系，确定与所述扭矩信号对应的位置信号；或用于根据所述位置信号，以及扭矩信号与位置信号之间的预设关系，确定与所述位置信号对应的扭矩信号。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种车辆，所述车辆包括本公开第二方面提供的电子制动系统。

根据本公开实施例的第四方面，提供一种电子制动踏板，所述电子制动踏板包括：

踏板臂，所述踏板臂能够绕踏板转轴旋转；

扭矩传感器，设置在所述踏板转轴上，用于获取所述踏板臂绕所述踏板转轴旋转的扭矩信号；

位置传感器，设置在所述踏板转轴上，用于获取所述踏板臂的位置信号；

通信模块，与所述扭矩传感器以及所述位置传感器连接，用于将所述扭矩信号以及所述位置信号发送至车辆的电子控制单元，以使所述电子控制单元确定与所述扭矩信号以及所述位置信号对应的液压制动力。

本公开中，通过在制动踏板上设置扭矩传感器以及位置传感器，在制动踏板被踩下时，实时采集踏板臂绕踏板轴旋转的扭矩信号，以及踏板臂的位置信号，根据所述扭矩信号以及位置信号，确定对应的液压制动力，因此，本公开中的方案能够快速响应制动操作，有效的缩短了制动反应时间以及制动距离。

本公开的其他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公开的进一步理解，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公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一示例性实施例示出的一种电子制动方法的流程图。

图2是本公开一示例性实施例示出的步骤S12的实现流程图。

图3是本公开一示例性实施例示出的扭矩信号中的扭矩数据与位置信号的位置数据的预设线性关系示意图。

图4是本公开一示例性实施例示出的一种电子制动系统的示意图。

图5是本公开一示例性实施例示出的一种电子制动踏板的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开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公开，并不用于限制本公开。

如图1所示，为本公开一示例性实施例示出的一种电子制动方法的流程图，该方法包括：

在步骤S11中，当存在针对车辆的电子制动踏板的制动操作时，通过所述电子制动踏板上的扭矩传感器获取所述电子制动踏板的踏板臂绕踏板转轴旋转的扭矩信号，以及通过所述电子制动踏板上的位置传感器获取所述踏板臂的位置信号；

在步骤S12中，根据所述扭矩信号以及所述位置信号，确定与所述制动操作对应的液压制动力；

在步骤S13中，输出所述液压制动力，以控制所述车辆进行制动。

本公开中，在车辆的电子制动踏板上设置有扭矩传感器和位置传感器，扭矩传感器和位置传感器可以分别设置，也可以为集成在一起的传感器。扭矩传感器和位置传感器的设置位置可以根据实际需要来进行选择，本公开不做限定。在一个实施例中，扭矩传感器和位置传感器集成在一起，设置在所述踏板转轴处。

所述制动操作为所述电子制动踏板被踩下的操作，应理解的是，由于所述电子制动踏板被踩下是一个过程，即所述电子制动踏板由初始状态移动到目标位置的过程，在这个过程中，扭矩传感器和位置传感器能够实时采集该过程中的扭矩信号以及位置信号。所述扭矩信号能够反映所述电子制动踏板被踩下时，踏板臂绕踏板转轴旋转式产生的扭矩，所述位置信号能够反映所述电子制动踏板被踩下时，踏板臂相对于初始位置发生的位移。在获取了所述扭矩信号以及位置信号之后，可以将扭矩信号以及位置信号发送给车辆的电子控制单元，以使电子控制单元确定相应的液压制动力。

由于驾驶员的制动意图不同，踩踏电子制动踏板的力度也不同，进而导致采集到的扭矩信号和位置信号不同。在一个实施例中，根据扭矩信号和位置信号，能够对驾驶员的制动意图进行判断，驾驶员的制动意图可以包括缓速刹车、快速刹车、紧急刹车。对于不同的刹车意图，电子控制单元可以确定与之相对应的液压制动力，以对车辆进行快速制动。在一个实施例中，当扭矩信号和位置信号表明当前采取的是缓速刹车时，确定对应的液压制动力为1-6MPa，当扭矩信号和位置信号表明当前采取的是快速刹车时，确定对应的液压制动力为6-8MPa，当扭矩信号和位置信号表明当前采取的是紧急傻叉时，确定对应的液压制动力为8-12MPa。

在确定了液压制动力之后，液压制动装置将液压制动力进行输出，以控制车辆进行制动。

本公开中，通过将获取的扭矩信号和位移信号直接传递给电子控制单元，减少了传统制动系统中的助力器、制动管路、制动总泵等零部件，避免了传递效率的损失。由于减少了车辆部件，进而降低了整车成本。另外，本公开根据所述扭矩信号以及位置信号，确定对应的液压制动力对车辆进行制动，能够快速响应制动操作，有效的缩短了制动反应时间以及制动距离。

如图2所示，为本公开一示例性实施例示出的步骤S12的实现流程图。所述根据所述扭矩信号以及所述位置信号，确定与所述制动操作对应的液压制动力，包括：

在步骤S21中，在所述制动操作过程中，根据所述扭矩信号的变化量，确定所述踏板臂的扭矩变化速度；

在步骤S22中，在所述制动操作过程中，根据所述位置信号的变化量，确定所述踏板臂的移动速度；

在步骤S23中，根据所述扭矩变化速度以及所述移动速度，确定与所述制动操作对应的所述液压制动力。

本公开中，在获取扭矩信号时，同时记录扭矩信号的采集时间。在一个实施例中，每获取一次扭矩信号，同时记录该扭矩信号的获取时间，当制动踏板被踩下时，获取制动踏板位于初始位置时的扭矩信号及对应的时间，获取制动踏板位于目标位置时的扭矩信号及对应的时间，将初始位置的扭矩信号以及目标位置的扭矩信号中包含的扭矩数据做差，可以得到所述扭矩信号的变化量，以及将两个位置的获取时间做差，得到时间差，用所述扭矩信号的变化量除以时间差，得到所述踏板臂的扭矩变化速度。在另一个实施例中，当制动踏板被踩下时，能够获取制动踏板持续被踩下的持续时间，制动踏板由初始位置到目标位置的扭矩信号的变化量除以初始位置到目标位置的持续时间，得到所述踏板臂的扭矩变化速度。

同样的，在获取位置信号时，也会记录位置信号的采集时间，所述踏板臂的移动速度的获取方式与上述扭矩变化速度的方法一致，这里就不再赘述了。

根据所述踏板臂的扭矩变化速度和移动速度，可以判断驾驶员的刹车意图，根据刹车意图可以确定相应的液压制动力，以对车辆进行制动。可选地，所述根据所述扭矩变化速度以及所述移动速度，确定与所述制动操作对应的所述液压制动力，包括：根据所述扭矩变化速度，所述移动速度以及预设的扭矩变化速度、移动速度与液压制动力之间的对应关系，确定所述液压制动力。

在本公开中，车辆中的存储器中保存有预设的扭矩变化速度、移动速度与液压制动力之间的对应关系，在获取了所述扭矩变化速度以及所述移动速度之后，可以直接在预设的对应关系中查找与所述扭矩变化速度以及所述移动速度对应的液压制动力。

在一个实施例中，根据驾驶员的刹车意图，对应关系可以设置为三组：所述扭矩变化速度x满足x≤620N·m/s，所述移动速度y满足y≤100mm/s时，确定刹车意图为缓速刹车，对应的液压制动力为1-6MPa；在所述扭矩变化速度x满足620N·m/s＜x＜775N·m/s，以及所述移动速度y满足100mm/s＜y＜300mm/s时，确定刹车意图为快速刹车，对应的液压制动力为6-8MPa；所述扭矩变化速度x满足x≥775N·m/s，以及所述移动速度y满足y≥300mm/s时，确定刹车意图为紧急刹车，对应的液压制动力为8-12MPa。当然，预设的扭矩变化速度、移动速度与液压制动力之间的对应关系的设置可以根据实际需要进行设定，包括但不限于上述三组对应关系。另外，预设的扭矩变化速度、移动速度与液压制动力之间的对应关系还可以是存储在车辆存储器中的函数关系，例如，函数的输入可以为所述扭矩变化速度、所述移动速度、所述扭矩信号、所述位置信号中的一者或多者，函数的输出为所述液压制动力。

可选地，所述方法还包括：根据所述扭矩信号，以及扭矩信号与位置信号之间的预设关系，确定与所述扭矩信号对应的位置信号；或根据所述位置信号，以及扭矩信号与位置信号之间的预设关系，确定与所述位置信号对应的扭矩信号。

本公开中，由于传感器故障等原因有可能出现只能获取扭矩信号或只能获取位置信号的情况，为了保证在仅获取了一种传感器信号的情况下仍能对制动操作进行响应，本方案中在车辆存储器中存储有扭矩信号与位置信号之间的预设关系，预设关系可以根据实际需要来进行设定，如线性关系、非线性关系。在一个实施例中，扭矩信号与位置信号之间为线性关系，如图3所示，为本公开一示例性实施例示出的扭矩信号中的扭矩数据与位置信号的位置数据的预设线性关系示意图。当获取了一种传感器信号时，可以通过预设的线性关系得到另一种传感器信号。

如图4所示，为本公开一示例性实施例示出的一种电子制动系统的示意图，所述系统包括：

电子制动踏板41，用于当存在针对车辆的电子制动踏板的制动操作时，通过所述电子制动踏板上的扭矩传感器获取所述电子制动踏板的踏板臂绕踏板转轴旋转的扭矩信号，以及通过所述电子制动踏板上的位置传感器获取所述踏板臂的位置信号；

控制模块42，与电子制动踏板41连接，用于根据所述扭矩信号以及所述位置信号，确定与所述制动操作对应的液压制动力；

输出模块43，与控制模块42连接，用于输出所述液压制动力，以控制所述车辆进行制动。

本公开中，控制模块42可以为车辆的制动系统的ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)，输出模块43可以为车辆中设置的电机和阀类装置。控制模块42和输出模块43可以是集成在一起的，也可以是分开设置的。

可选地，控制模块42还用于在所述制动操作过程中，根据所述扭矩信号的变化量，确定所述踏板臂的扭矩变化速度；在所述制动操作过程中，根据所述位置信号的变化量，确定所述踏板臂的移动速度；以及根据所述扭矩变化速度以及所述移动速度，确定与所述制动操作对应的所述液压制动力。

可选地，控制模块42还用于根据所述扭矩变化速度，所述移动速度以及预设的扭矩变化速度、移动速度与液压制动力之间的对应关系，确定所述液压制动力。

可选地，控制模块42还用于根据所述扭矩信号，以及扭矩信号与位置信号之间的预设关系，确定与所述扭矩信号对应的位置信号；或用于根据所述位置信号，以及扭矩信号与位置信号之间的预设关系，确定与所述位置信号对应的扭矩信号。

基于同一发明构思，本公开还提供一种车辆，所述车辆包括本公开提供的电子制动系统。

如图5所示，为本公开一示例性实施例示出的一种电子制动踏板的结构示意图，所述电子制动踏板包括：

踏板臂51，踏板臂51能够绕踏板转轴旋转；

扭矩传感器52，设置在所述踏板转轴上，用于获取踏板臂51绕所述踏板转走旋转的扭矩信号；

位置传感器53，设置在所述踏板转轴上，用于获取踏板臂51的位置信号；

通信模块，与扭矩传感器52以及位置传感器53连接，用于将所述扭矩信号以及所述位置信号发送至车辆的电子控制单元，以使所述电子控制单元确定与所述扭矩信号以及所述位置信号对应的液压制动力。

本公开中，电子制动踏板的踏板臂51可以通过踏板阻力弹簧实现回位，踏板阻力弹簧包括但不限于以下几种结构：拉簧、压簧、扭簧。踏板阻力弹簧可以挂接或卡接在电子制动踏板上。扭矩传感器52以及位置传感器53可以与踏板转轴通过螺栓连接。

当存在对踏板臂51的踩踏操作时，扭矩传感器52和位置传感器53分别采集踏板臂51的扭矩信号和位置信号。所述通信模块将所述扭矩信号和位置信号发送给电子控制单元。电子控制单元根据所述扭矩信号和位置信号确定相应的液压制动力，以对车辆进行制动。

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

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，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

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

Claims (10)

1.一种电子制动方法，其特征在于，所述方法包括：

当存在针对车辆的电子制动踏板的制动操作时，通过所述电子制动踏板上的扭矩传感器获取所述电子制动踏板的踏板臂绕踏板转轴旋转的扭矩信号，以及通过所述电子制动踏板上的位置传感器获取所述踏板臂的位置信号；

根据所述扭矩信号以及所述位置信号，确定与所述制动操作对应的液压制动力；

输出所述液压制动力，以控制所述车辆进行制动。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述扭矩信号以及所述位置信号，确定与所述制动操作对应的液压制动力，包括：

在所述制动操作过程中，根据所述扭矩信号的变化量，确定所述踏板臂的扭矩变化速度；

在所述制动操作过程中，根据所述位置信号的变化量，确定所述踏板臂的移动速度；

根据所述扭矩变化速度以及所述移动速度，确定与所述制动操作对应的所述液压制动力。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述扭矩变化速度以及所述移动速度，确定与所述制动操作对应的所述液压制动力，包括：

根据所述扭矩变化速度，所述移动速度以及预设的扭矩变化速度、移动速度与液压制动力之间的对应关系，确定所述液压制动力。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述扭矩信号，以及扭矩信号与位置信号之间的预设关系，确定与所述扭矩信号对应的位置信号；或

根据所述位置信号，以及扭矩信号与位置信号之间的预设关系，确定与所述位置信号对应的扭矩信号。

5.一种电子制动系统，其特征在于，所述系统包括：

电子制动踏板，用于当存在针对车辆的电子制动踏板的制动操作时，通过所述电子制动踏板上的扭矩传感器获取所述电子制动踏板的踏板臂绕踏板转轴旋转的扭矩信号，以及通过所述电子制动踏板上的位置传感器获取所述踏板臂的位置信号；

控制模块，与所述电子制动踏板连接，用于根据所述扭矩信号以及所述位置信号，确定与所述制动操作对应的液压制动力；

输出模块，与所述控制模块连接，用于输出所述液压制动力，以控制所述车辆进行制动。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制模块还用于在所述制动操作过程中，根据所述扭矩信号的变化量，确定所述踏板臂的扭矩变化速度；在所述制动操作过程中，根据所述位置信号的变化量，确定所述踏板臂的移动速度；以及根据所述扭矩变化速度以及所述移动速度，确定与所述制动操作对应的所述液压制动力。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述控制模块还用于根据所述扭矩变化速度，所述移动速度以及预设的扭矩变化速度、移动速度与液压制动力之间的对应关系，确定所述液压制动力。

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制模块还用于根据所述扭矩信号，以及扭矩信号与位置信号之间的预设关系，确定与所述扭矩信号对应的位置信号；或用于根据所述位置信号，以及扭矩信号与位置信号之间的预设关系，确定与所述位置信号对应的扭矩信号。

9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求5～8任一权项所述的电子制动系统。

10.一种电子制动踏板，其特征在于，所述电子制动踏板包括：

踏板臂，所述踏板臂能够绕踏板转轴旋转；

扭矩传感器，设置在所述踏板转轴上，用于获取所述踏板臂绕所述踏板转走旋转的扭矩信号；

位置传感器，设置在所述踏板转轴上，用于获取所述踏板臂的位置信号；

通信模块，与所述扭矩传感器以及所述位置传感器连接，用于将所述扭矩信号以及所述位置信号发送至车辆的电子控制单元，以使所述电子控制单元确定与所述扭矩信号以及所述位置信号对应的液压制动力。