CN108609005A - 车辆制动的控制方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆制动的控制方法、装置及系统；其中，该方法包括：采集踏板信号；踏板信号包括踏板行程及踏板速度；根据行车参数及踏板信号，启用对应的制动模式以进行制动；行车参数包括储能状态、防抱死制动状态及电子稳定控制程序状态；制动模式包括再生制动模式、电动助力制动模式、电液复合制动模式或辅助制动模式。本发明可以根据当前的行车参数和用户的踏板行为，选择合理的制动模式，提高了制动响应速度，并提高了制动能量回收效率。

Description

车辆制动的控制方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，尤其是涉及一种车辆制动的控制方法、装置及系统。

背景技术

现有的车辆制动的控制方式主要是基于传统真空助力制动系统实现的，如在主动制动时，通过驱动防滑系统(ASR,Acceleration Slip Regulation)或车身电子稳定系统(ESP，Electronic Stability Program)的液压控制单元(HCU,Hydraulic Control Unit)实施主动制动，制动方式较为单一，并且压力建立时间相对较长，制动距离长；在助力制动时，只要驾驶员踩下制动踏板，摩擦制动器即开始工作并消耗能量，使得制动能量回收率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种车辆制动的控制方法、装置及系统，以根据当前的行车参数和用户的踏板行为，选择合理的制动模式，提高制动响应速度，提高制动能量回收效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种车辆制动的控制方法，该方法应用于车辆的制动控制系统，该方法包括：采集踏板信号；踏板信号包括踏板行程及踏板速度；根据行车参数及踏板信号，启用对应的制动模式以进行制动；行车参数包括储能状态、防抱死制动状态及电子稳定控制程序状态；制动模式包括再生制动模式、电动助力制动模式、电液复合制动模式或辅助制动模式。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述根据行车参数及所述踏板信号，启用对应的制动模式以进行制动的步骤，包括：当踏板速度高于预设的踏板速度阈值时，启用辅助制动模式以进行制动。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述根据行车参数及踏板信号，启用对应的制动模式以进行制动的步骤，还包括：当踏板速度低于预设的踏板速度阈值时，根据踏板行程计算第一目标制动压力；根据第一目标制动压力及预设的踏板行程阈值对应的制动压力阈值，启用对应的制动模式以进行制动。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述根据所述第一目标制动压力及预设的踏板行程阈值对应的制动压力阈值，启用对应的制动模式以进行制动的步骤，包括：当第一目标制动压力低于预设的制动压力阈值，且储能状态为可充电时，启用再生制动模式；当第一目标制动压力低于制动压力阈值，且储能状态为不可充电时，启用电动助力制动模式；当第一目标制动压力高于制动压力阈值，且防抱死制动状态及电子稳定控制程序状态均为未触发时，启用电液复合制动模式；当第一目标制动压力高于制动压力阈值，且防抱死制动状态和\或电子稳定控制程序状态为触发时，启用电动助力制动模式。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，还包括：接收主动制动请求；主动制动请求包括制动参数；根据制动参数确定第二目标制动压力；当第二目标制动压力大于第一目标制动压力时，启用主动制动模式以进行制动。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，还包括：当接收到危险工况信息时，启用辅助制动模式以进行制动。

第二方面，本发明实施例还提供一种车辆制动的控制装置，该装置设置于车辆的制动控制系统，包括：踏板采集模块，用于采集踏板信号；踏板信号包括踏板行程及踏板速度；制动启用模块，用于根据行车参数及踏板信号，启用对应的制动模式以进行制动；行车参数包括储能状态、防抱死制动状态及电子稳定控制程序状态；制动模式包括再生制动模式、电动助力制动模式、电液复合制动模式或辅助制动模式。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述制动启用模块还用于：当踏板速度高于预设的踏板速度阈值时，启用辅助制动模式以进行制动。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，上述制动启用模块还用于：当踏板速度低于预设的踏板速度阈值时，根据踏板行程计算第一目标制动压力；根据第一目标制动压力及预设的踏板行程阈值对应的制动压力阈值，启用对应的制动模式以进行制动。

第三方面，本发明实施例还提供一种车辆制动的控制系统，该系统包括制动踏板、电子控制单元、电机、传动机构及制动主缸；上述装置设置于电子控制单元。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供了一种车辆制动的控制方法、装置及系统；采集踏板信号后，根据行车参数及该踏板信号，启用对应的制动模式以进行制动；该方式可以根据当前的行车参数和用户的踏板行为，选择合理的制动模式，提高了制动响应速度，并提高了制动能量回收效率。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本发明的上述技术即可得知。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种车辆制动的控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种车辆的制动控制系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种制动系统执行机构总成的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种车辆制动的控制方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种车辆制动的控制装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种车辆制动的控制系统的结构示意图。

图标：1-制动踏板总成；2-右前轮缸压力传感器；3-右前轮制动器；4-右后轮缸压力传感器；5-右后轮制动器；6-左后轮制动器；7-左后轮缸压力传感器；8-左前轮制动器；9-左前轮缸压力传感器；10-ESC总成；11-制动系统执行机构总成；1101-ECU；1102-防火墙连接法兰；1103-防尘罩；1104-制动推杆；1105-壳体；1106-传动机构；1107-电机；1108-制动主缸；1109-油壶；500-踏板采集模块；502-制动启用模块；60-制动踏板；61-电子控制单元

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通技术人员在没有做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。

目前的车辆制动方式较为单一，导致制动响应速度慢，制动能量回收效率较低。基于此，本发明实施例提供的一种车辆制动的控制方法、装置及系统，可以应用于车辆的主动制动及其他相关的制动领域。为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种车辆制动的控制方法进行详细介绍。

参见图1所示的一种车辆制动的控制方法的流程图，该方法应用于车辆的制动控制系统，该方法包括：

步骤S100，采集踏板信号；该踏板信号包括踏板行程及踏板速度。

当驾驶员踩下踏板时，通过传感器对踏板行程及踏板速度进行采集，得到踏板信号；上述踏板行程可以反映需要的制动压力大小，踏板速度反映了制动的紧急程度。对上述两种信号进行采集，便于选择特定的制动模型以进行快速安全的制动。

步骤S102，根据行车参数及踏板信号，启用对应的制动模式以进行制动；该行车参数包括储能状态、防抱死制动状态及电子稳定控制程序状态；该制动模式包括再生制动模式、电动助力制动模式、电液复合制动模式或辅助制动模式。

上述行车参数可以为储能状态、防抱死制动状态及电子稳定控制程序状态中的一种或多种。根据上述由踏板行程及踏板速度反映的所需制动压力及制动紧急程度，按照设定程序启用再生制动模式、电动助力制动模式、电液复合制动模式或辅助制动模式中适用的一种以进行制动。

具体地，上述再生制动模式主要应用于所需制动压力低于预设的制动压力阈值且储能状态为可充电时，将电动机切换成发电机运转，利用车的惯性带动电动机转子旋转而产生反转力矩，将一部分的动能或势能转化为电能并加以储存或利用。上述电动助力制动模式主要应用于所需制动压力低于预设的制动压力阈值且储能状态为步可充电时，采用电机和踏板力共同推动制动主缸建立制动压力以实现制动。上述电液复合制动模式主要应用于所需制动压力高于制动压力阈值，且防抱死制动状态及电子稳定控制程序状态均为未触发时，即将采用再生制动和电动助力制动两种方式共同提供制动压力以进行制动。上述辅助制动模式主要应用于制动压力高于制动压力阈值，且防抱死制动状态和\或电子稳定控制程序状态为触发时，控制电机提供响应的制动压力以进行制动。

本发明实施例提供了一种车辆制动的控制方法；采集踏板信号后，根据行车参数及该踏板信号，启用对应的制动模式以进行制动；该方法可以根据当前的行车参数和用户的踏板行为，选择合理的制动模式，提高了制动响应速度，并提高了制动能量回收效率。

本发明实施例还提供了另一种车辆制动的控制方法，该方法在图1所示的方法基础之上实现，主要通过车辆的制动助力器的控制器实现，该制动助力器的控制器设置于车辆的制动控制系统。该车辆的制动控制系统的结构示意图如图2所示，该系统为主被动一体化电液制动系统，主要包括制动踏板总成1、右前轮缸压力传感器2、右前轮制动器3、右后轮缸压力传感器4、右后轮制动器5、左后轮制动器6、左后轮缸压力传感器7、左前轮制动器8、左前轮缸压力传感器9、ESC总成10、制动系统执行机构总成组成11。其中，制动系统执行机构总成11包括ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)1101、防火墙连接法兰1102、防尘罩1103、制动推杆1104、壳体1105、传动机构1106、电机1107、制动主缸1108、油壶组成1109，如图3所示。

该方法的流程图如图4所示，该方法包括：

步骤S400，采集踏板信号；该踏板信号包括踏板行程及踏板速度。

步骤4202，判断踏板速度是否高于预设的踏板速度阈值，如果是，执行步骤S404；如果否，执行步骤406。

上述踏板速度在一定程度上体现了制动的紧急程度。当踏板速度高于预设的踏板速度阈值时，说明此时的路况可能比较危险，驾驶人员较为慌乱，需要采取较为快速的制动模式。当踏板速度不高于预设的踏板速度阈值时，此时根据其他参数采取相应的制动模式。

步骤S404，启用辅助制动模式以进行制动；具体地，采用辅助制动模式时，控制电机以最快时间建立最大制动力，最大程度缩短制动响应时间，大幅减少制动距离。

步骤S406，根据踏板行程计算第一目标制动压力；具体地，驾驶员的制动需求与踏板行程成比例关系，比例系数k可以通过实车标定测试得到。

在实际中，当踩下制动踏板时，踏板传动机构通过推杆推动制动主缸的活塞前移，利用传感器测量活塞行程，通过预设的制动助力比和活塞行程，计算得到第一目标制动压力。

步骤S408，根据第一目标制动压力及预设的踏板行程阈值对应的制动压力阈值，启用对应的制动模式以进行制动；当处于非紧急制动的情况下，根据各个制动模式能够提供的压力大小、行测参数及能量回收等因素，确定启用的制动模式。

上述步骤S208具体可通过以下方式实现：

步骤(1)，判断第一目标制动压力是否高于预设的制动压力阈值，如果是，执行步骤(2)；如果否，执行步骤(5)；具体地，上述预设的踏板行程阈值可以为再生制动模式所能提供的最大制动压力。

步骤(2)，判断防抱死制动状态及电子稳定控制程序状态是否均为未触发，如果是，执行步骤(3)；如果否，执行步骤(4)。

具体地，可以通过ESC(Electronic Stability Controller，车身电子稳定性控制系统)采集及估计车辆的运行状态参数，如车辆质心侧偏角和横摆角速度；当这两项参数与理想值发生偏差时，ESC就会触发上述防抱死制动状态或电子稳定控制程序状态，同时通过CAN传送给制动助力器控制器发送防抱死制动状态或电子稳定控制程序状态已触发的信息。

步骤(3)，启用电液复合制动模式以进行制动；具体地，该制动系统处于电液复合制动模式时，通过传动机构控制左后轮增压阀、左前轮增压阀断电打开，恢复制动主缸与左前轮及左后轮的液压连接；控制右后轮减压阀、右前轮减压阀断电闭合，切断制动主缸前后腔与前腔蓄能器及后腔蓄能器的液压连接，从而实现制动。

步骤(4)，启用电动助力制动模式以进行制动；具体地，该制动系统处于电动助力制动模式时，制动液压由电机和人力共同推动制动主缸活塞建立，经过ESC总成传递至右前轮制动器、右后轮制动器、左后轮制动器及左前轮制动器中，从而在制动盘上产生制动力，使车辆减速或静止。

步骤(5)，判断储能状态是否为可充电，如果是，执行步骤(6)；如果否，执行步骤(7)。

步骤(6)，启用再生制动模式以进行制动；具体地，该制动系统处于再生制动模式时，通过传动机构控制左后轮增压阀、左前轮增压阀通电闭合，切断制动主缸与左前轮及左后轮的液压连接；控制右后轮减压阀、右前轮减压阀通电打开，使得制动主缸前后腔制动液分别进入前腔蓄能器及后腔蓄能器内，从而进行制动并实现能量回收。

步骤(7)，启用电动助力制动模式以进行制动。

进一步地，上述方法还包括如下步骤：

(1)接收主动制动请求；该主动制动请求包括制动参数；上述制动参数可以为目标制动压力、目标制动减速度或目标制动距离；上述主动制动请求一般由主动控制系统产生。

(2)根据制动参数确定第二目标制动压力；具体地，目标制动减速度或目标制动距离一般与制动压力成比例关系，该比例系数在车辆的性能实验中可以测得。

(3)当第二目标制动压力大于第一目标制动压力时，启用主动制动模式以进行制动；具体地，该制动系统处于主动制动模式时，制动液压由电机单独推动制动主缸活塞建立，从而产生所需的全部制动力。

在行驶过程中，驾驶人员未能注意到路况的情况下也会出现一些较为危险的情况，如车辆前方突然出现障碍物，车辆安全监控系统会发出危险工况信息；当接收到危险工况信息时，启用辅助制动模式以进行制动；具体地，将根据车辆安全防护系统获得的车辆与障碍物的距离和车辆此时的速度，来确定车辆需要的减速度，再根据车辆减速度计算需要提供的相应制动压力，进而控制电机建立相应制动压力以进行制动。

上述方法中，根据踏板信号，判断所需制动压力及制动紧急程度，以选择相应的制动模式进行制动，满足了新能源汽车在不同行车情景中的多种制动需求，提高了制动响应速度，并提高了制动能量回收效率。

本发明实施例还提供了另一种车辆制动的控制方法，该方法在图1所示的方法基础之上实现，应用于车辆的制动系统。该方法同时考虑到车辆进行主动制动及驾驶人员进行主动制动的两种情况，主要包括以下步骤：

(1)当接收到整车控制器或车内其他底盘主动安全技术发出主动制动请求时，启用主动制动模式以进行制动。

(2)未收到主动制动请求，且接收到踏板信号时，判断踏板速度v是否大于预设的阈值v₀；如果否，执行步骤(3)；如果是，执行步骤(6)。

(3)判断踏板行程s是否大于预设的阈值s₀；如果否，执行步骤(4)；如果是，执行步骤(5)。

(4)当车内储能装置为可充电状态时，启用纯再生制动模式(相当于上述再生制动模式)以进行制动；当车内储能装置为不可充电状态时，启用电动助力制动模式以进行制动。

(5)当防抱死制动控制及电子稳定控制程序均未触发时，启用电液复合制动模式以进行制动；当防抱死制动控制和\或电子稳定控制程序被触发时，启用电动助力制动模式以进行制动。

(6)启用辅助制动模式以进行制动。

此外，当接收到危险工况信息时，启用辅助制动模式以进行制动。

当车辆的制动系统发生故障，在接收故障信息时，启用失效备份制动模式以进行制动。具体地，通过与ESC总成结合，系统采用双安全失效备份制动。当制动系统执行机构总成的ECU、电机及传感器发生故障，或是车载电源不能满负载运行时，总成通过主动增压的方式提供制动助力，实现第一道安全失效备份制动；挡车在电源失效时，系统依然可以通过纯机械方式建立制动压力，使车辆安全停止，同时满足所有法规要求，实现第二道安全失效备份制动。

该方法提高了制动响应速度，保障了在危险工况及故障等特殊情况下的制动安全，并提高了能量回收效率。

对应于上述方法实施例，本发明实施例还提供一种车辆制动的控制装置，其结构示意图如图5所示，该装置设置于车辆的制动控制系统，包括：踏板采集模块500，用于采集踏板信号；踏板信号包括踏板行程及踏板速度；制动启用模块502，用于根据行车参数及踏板信号，启用对应的制动模式以进行制动；行车参数包括储能状态、防抱死制动状态及电子稳定控制程序状态；制动模式包括再生制动模式、电动助力制动模式、电液复合制动模式或辅助制动模式。

进一步地，上述制动启用模块还用于：当踏板速度高于预设的踏板速度阈值时，启用辅助制动模式以进行制动。

进一步地，上述制动启用模块还用于：当踏板速度低于预设的踏板速度阈值时，根据踏板行程计算第一目标制动压力；根据第一目标制动压力及预设的踏板行程阈值对应的制动压力阈值，启用对应的制动模式以进行制动。

本发明实施例提供的车辆制动的控制装置，与上述实施例提供的车辆制动的控制方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本发明实施例还提供一种车辆制动的控制系统，其结构示意图如图6所示，该系统包括制动踏板60、电子控制单元61、电机1107、传动机构1106及制动主缸1108；上述装置设置于电子控制单元。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和/或装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种车辆制动的控制方法，其特征在于，所述方法应用于车辆制动的控制系统，所述方法包括：

采集踏板信号；所述踏板信号包括踏板行程及踏板速度；

根据行车参数及所述踏板信号，启用对应的制动模式以进行制动；所述行车参数包括储能状态、防抱死制动状态及电子稳定控制程序状态；所述制动模式包括再生制动模式、电动助力制动模式、电液复合制动模式或辅助制动模式。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据行车参数及所述踏板信号，启用对应的制动模式以进行制动的步骤，包括：

当所述踏板速度高于预设的踏板速度阈值时，启用所述辅助制动模式以进行制动。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据行车参数及所述踏板信号，启用对应的制动模式以进行制动的步骤，还包括：

当所述踏板速度低于预设的踏板速度阈值时，根据所述踏板行程计算第一目标制动压力；

根据所述第一目标制动压力及预设的踏板行程阈值对应的制动压力阈值，启用对应的制动模式以进行制动。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一目标制动压力及预设的踏板行程阈值对应的制动压力阈值，启用对应的制动模式以进行制动的步骤，包括：

当第一目标制动压力低于预设的制动压力阈值，且所述储能状态为可充电时，启用所述再生制动模式；

当第一目标制动压力低于所述制动压力阈值，且所述储能状态为不可充电时，启用所述电动助力制动模式；

当第一目标制动压力高于所述制动压力阈值，且所述防抱死制动状态及所述电子稳定控制程序状态均为未触发时，启用所述电液复合制动模式；

当第一目标制动压力高于所述制动压力阈值，且所述防抱死制动状态和\或所述电子稳定控制程序状态为触发时，启用所述电动助力制动模式。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

接收主动制动请求；所述主动制动请求包括制动参数；

根据所述制动参数确定第二目标制动压力；

当所述第二目标制动压力大于所述第一目标制动压力时，启用所述主动制动模式以进行制动。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

当接收到危险工况信息时，启用所述辅助制动模式以进行制动。

7.一种车辆制动的控制装置，其特征在于，所述装置设置于车辆的制动控制系统，包括：

踏板采集模块，用于采集踏板信号；所述踏板信号包括踏板行程及踏板速度；

制动启用模块，用于根据行车参数及所述踏板信号，启用对应的制动模式以进行制动；所述行车参数包括储能状态、防抱死制动状态及电子稳定控制程序状态；所述制动模式包括再生制动模式、电动助力制动模式、电液复合制动模式或辅助制动模式。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述制动启用模块还用于：

当所述踏板速度高于预设的踏板速度阈值时，启用所述辅助制动模式以进行制动。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述制动启用模块还用于：

当所述踏板速度低于预设的踏板速度阈值时，根据所述踏板行程计算第一目标制动压力；

根据所述第一目标制动压力及预设的踏板行程阈值对应的制动压力阈值，启用对应的制动模式以进行制动。

10.一种车辆制动的控制系统，其特征在于，所述系统包括制动踏板、电子控制单元、电机、传动机构及制动主缸；权利要求7-9所述的装置设置于所述电子控制单元。