CN112303154A - 预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制方法、系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制方法及系统，属于车辆制动领域。该方法包括：获取轮速数据；根据所述轮速数据识别车辆当前的行驶工况；根据所述行驶工况对制动器卡钳活塞加压，推动制动器卡钳活塞复位。系统包括：轮速获取单元，用于获取车辆轮速数据；工况识别单元，用于根据所述轮速数据识别车辆当前的行驶工况；以及摩擦片间隙补偿单元，用于根据所述行驶工况对制动器卡钳活塞加压，推动所述制动器卡钳活塞复位。本发明根据轮速数据识别出会造成卡钳活塞回退的工况，并周期性地对制动器卡钳活塞加压，进行摩擦片间隙补偿，保证制动卡钳处于正常或有利于紧急制动的位置，确保车辆安全性，避免造成驾驶员恐慌。

Description

预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制方法、系统及车辆

技术领域

本发明涉及车辆制动领域，具体地涉及一种预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制方法以及一种预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制系统。

背景技术

据市场反馈及试验验证，当车辆行驶在某些颠簸路面、大扭曲路面、凹坑路面、高速转弯行驶等工况下，制动卡钳在受到剧烈颠簸后可能发生制动器卡钳活塞回退的情况，导致驾驶员在第一脚刹车时，能感受到一段制动空行程、甚至一脚到底而无制动的情况，给驾驶员造成极大恐慌，甚至直接导致交通事故的发生。

申请号为201910782157.7的发明专利公开了一种降低汽车制动卡钳拖滞力矩的结构及方法，该方案中公开了一种降低汽车制动卡钳拖滞力矩的方法，当ECU在判断出驾驶员松开制动踏板的时候，让副主缸活塞在回退到原点后，关闭电磁阀，继续回退移动，在副主缸形成负压，在大气压力的帮助下，让卡钳活塞进一步回位，降低或者消除摩擦片和制动盘之间的摩擦，从而降低或者消除制动卡钳的拖滞力矩。

现有技术的上述方案主要是解决制动踏板使用完成后，制动器卡钳活塞的回退问题，该方案并不能够解决制动卡钳在受到剧烈颠簸后发生的制动器卡钳活塞回退现象。

发明内容

本发明实施方式的目的是提供一种预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制方法及系统，能够实时监控轮速数据，根据轮速数据识别出会造成制动器卡钳活塞回退的工况，并周期性地对制动器卡钳活塞加压，进行摩擦片间隙补偿，保证制动卡钳处于正常或有利于紧急制动的位置，有效抑制该种因路况复杂导致的制动卡钳回退的空行程问题，确保车辆安全性，避免造成驾驶员恐慌。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制方法，所述方法包括：

获取轮速数据；

根据所述轮速数据识别车辆当前的行驶工况；

根据所述当前车辆的行驶工况对制动器卡钳活塞加压，推动制动器卡钳活塞复位。该方法能够实时监控轮速数据，根据轮速数据识别出会造成制动器卡钳活塞回退的工况，并对制动器卡钳活塞加压，推动制动器卡钳活塞复位，实现摩擦片间隙补偿，保证制动卡钳处于正常或有利于紧急制动的位置，有效抑制该种因路况复杂导致的制动卡钳回退的空行程问题，确保车辆安全性，避免造成驾驶员恐慌。

进一步的，所述根据所述轮速数据识别车辆当前的行驶工况，包括：

对所述轮速数据进行轮胎半径分析，得到轮胎滚动半径；

对所述轮速数据进行轮胎频谱分析，得到轮胎频谱特性曲线；

根据所述轮胎滚动半径和所述轮胎频谱特性曲线设定路面特征标志变量；

根据所述路面特征标志变量进行判断：

当所述路面特征标志变量大于等于预设阈值，确定所述车辆当前处于正常行驶工况；

当所述路面特征标志变量小于所述预设阈值，确定所述车辆当前处于恶劣行驶工况。使用轮胎半径分析和轮胎频谱分析结果作为判断依据，判断车辆的行驶工况，能够实时自动识别出当前车辆的行驶工况，当恶劣行驶工况累计到一定次数时，认定制动卡钳产生位移，从而通过摩擦片间隙补偿单元对制动器卡钳活塞加压，进行摩擦片间隙补偿。

可选的，所述恶劣行驶工况至少包括：颠簸路面行驶、大扭曲路面行驶、凹坑路面行驶和高速转弯行驶。这些行驶工况下，制动卡钳会受到剧烈颠簸，是发生制动器卡钳活塞回退现象的主要工况。

进一步的，所述轮胎频谱分析包括：

以周期时间T作为分析变量，以同一测量周期内对角线车轮的时间变量的比值计算所述轮胎滚动半径M：

公式(1)中，T_FL是前左轮的测量时间，T_RR是后右轮的测量时间，T_FR是前右轮的测量时间，T_RL是后左轮的测量时间；

所述轮胎半径分析包括：

所述轮速数据为：时间序列T(n)和对应的轮速信号X(n)：

T(n)＝{t0,t1…tn…tN}

X(n)＝{x0,x1…xn…xN}

式中，N为采集数据总数；

由离散傅立叶变换可得：

公式(2)中，

为旋转因子，0≤k≤N-1；

经推导后得出：

公式(3)和公式(4)将轮速在时域上的信号通过离散傅立叶变换为频域上的信号，根据频域上的信号绘制频谱特性曲线。

进一步的，所述根据所述行驶工况对制动器卡钳活塞加压，包括：

周期性地对所述制动器卡钳活塞加压：

当确定所述行驶工况为恶劣行驶工况时，进行一次计数；

当计数达到预设次数A时，判断系统是否满足加压条件，若满足，则对所述制动器卡钳活塞施加压力P，并保持加压持续时间t。通过计数器进行恶劣行驶工况计数，以恶劣行驶工况次数达到预定次数A，作为制动卡钳移位的充分条件，在判断加压条件满足的情况下，进行加压，推动制动器卡钳活塞复位。仅仅一次恶劣工况行驶并不会造成制动器卡钳活塞位移，或者位移量很少，对制动产生的影响也基本可以忽略，因此采用计数器进行恶劣行驶工况计数，多次恶劣工况行驶造成的制动器卡钳活塞位移，累计位移量增多，对制动更容易产生影响，这时候进行加压补偿，一方面能够一定程度上减少制动空行程现象的出现，另一方面也能够减少加压次数，避免频繁加压，造成主气缸的损耗。

周期性的对制动器卡钳活塞加压可以进一步的减低制动器卡钳活塞位移造成制动空行程出现的概率，提升用户体验。

可选的，所述加压条件包括：制动灯开关关闭；ABS、TCS和VDC处于正常状态。制动灯开关打开时说明车辆处于制动状态，制动状态摩擦片应该压紧制动盘，不需要回退；主缸压力充足才能够满足压力施加需求，ABS、TCS以及VDC处于正常状态才能够保障车辆的正常安全运行。

进一步的，所述压力P根据车辆的制动制动器卡钳活塞的滑动阻力标定；

所述加压持续时间t为施加所述压力P到ESC控制器中的压力传感器探测到所述压力P的时间。

所述预设次数A根据期望主动增压推动所述制动器卡钳活塞的频率预设。

可选的，所述方法还包括：

持续进行胎压监控：

若所述车辆当前处于所述正常行驶工况，使用所述轮速数据计算当前胎压；

若所述车辆当前处于所述恶劣行驶工况，使用前一次计算得到的胎压作为当前胎压。该方法剔除无效的数据，仅使用有效的数据计算胎压，减少胎压计算误差，避免胎压异常误报警。

本发明第二方面提供一种预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制系统，所述系统包括：

轮速获取单元，用于获取车辆的轮速数据；

工况识别单元，用于根据所述轮速数据识别所述车辆当前的行驶工况；以及

摩擦片间隙补偿单元，用于根据所述行驶工况对制动器卡钳活塞加压，推动所述制动器卡钳活塞复位。系统轮速获取单元实时获取轮速数据，实现对轮速数据的监控，根据轮速数据识别出会造成制动器卡钳活塞回退的工况，并对制动器卡钳活塞加压，进行摩擦片间隙补偿，保证制动卡钳处于正常或有利于紧急制动的位置，有效抑制该种因路况复杂导致的制动卡钳回退的空行程问题，确保车辆安全性，避免造成驾驶员恐慌。

进一步的，所述工况识别单元包括：

轮胎半径分析模块，用于对所述轮速数据进行轮胎半径分析，得到轮胎滚动半径；

轮胎频谱分析模块，用于对所述轮速数据进行轮胎频谱分析，得到轮胎频谱特性曲线；以及

行驶工况判断模块，用于根据所述轮胎滚动半径和所述轮胎频谱特性曲线设定路面特征标志变量，并根据所述路面特征标志变量判断所述车辆当前的行驶工况是正常行驶工况还是恶劣行驶工况。工况识别单元能够实时自动识别出当前车辆的行驶工况，当恶劣行驶工况累计到一定次数时，认定制动卡钳产生位移，从而通过摩擦片间隙补偿单元对制动器卡钳活塞加压，进行摩擦片间隙补偿。

进一步的，所述摩擦片间隙补偿单元包括：

计数器，当确定所述行驶工况为恶劣行驶工况时，进行一次计数；

加压条件获取模块，用于从所述车辆获取加压条件；以及

加压控制模块，用于在所述计数器的计数达到预设次数A时，且满足所述加压条件时，对所述制动器卡钳活塞施加压力P，并保持加压持续时间t。

采用计数器进行恶劣行驶工况计数，以恶劣行驶工况次数达到预定次数A，作为制动卡钳移位的充分条件，在判断加压条件满足的情况下，进行加压，推动制动器卡钳活塞复位。仅仅一次恶劣工况行驶并不会造成制动器卡钳活塞位移，或者位移量很少，对制动产生的影响也基本可以忽略，因此采用计数器进行恶劣行驶工况计数，多次恶劣工况行驶造成的制动器卡钳活塞位移，累计位移量增多，对制动更容易产生影响，这时候进行加压补偿，一方面能够一定程度上减少制动空行程现象的出现，另一方面也能够减少加压次数，避免频繁加压，造成主气缸的损耗。

可选的，所述系统还包括设置单元，用于设置所述压力P和所述加压持续时间t以及所述计数器的预设次数A。标定次数A、压力P和加压持续时间t根据车型参数进行标定，在系统运行前首先需要设置以上参数，保障自动补偿控制系统的有效运行。

可选的，所述加压条件包括：制动灯开关关闭；ABS、TCS和VDC处于正常状态。制动灯开关打开时说明车辆处于制动状态，制动状态摩擦片应该压紧制动盘，不需要回退；主缸压力充足才能够满足压力施加需求，ABS、TCS和VDC处于正常状态才能够保障车辆的正常安全运行。

本发明第三方面提供一种车辆，所述车辆包括所述的预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制系统。

另一方面，本发明提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行所述的预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制方法。

通过上述技术方案，实时自动识别出当前车辆的行驶工况，当识别到车辆在某些颠簸路面、大扭曲路面、凹坑路面、高速转弯行驶等工况时，根据设置的控制逻辑，周期性地主动对制动器卡钳活塞进行加压，推动制动器卡钳活塞复位实时消除由于特殊工况导致的制动器卡钳活塞外移产生的空行程，避免驾驶员恐慌。保证制动安全性，消减安全事故的发生。

本发明实施方式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方式的进一步理解，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方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：

图1是本发明第一种实施方式提供的预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制方法流程图；

图2是本发明第二种实施方式提供的预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制方法流程图；

图3是本发明一种实施方式提供的预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制系统框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明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，并不用于限制本发明。

图1是本发明第一种实施方式提供的预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制方法流程图。如图1所示，所述方法包括：

S1：获取轮速数据，可以通过设置轮速传感器采集轮速数据，也可以直接使用车载ESC系统中的Ⅱ型胎压监测系统ITPMS获取的轮速数据，不同的轮速数据获取方式满足不同配置的车辆的需求。其中，ESC系统，全称为汽车电子稳定控制系统，即Electronic SpeedController。

S2：根据所述轮速数据识别车辆当前的行驶工况，包括：

对所述轮速数据进行轮胎半径分析，得到轮胎滚动半径；

对所述轮速数据进行轮胎频谱分析，得到轮胎频谱特性曲线；

根据所述轮胎滚动半径和所述轮胎频谱特性曲线设定路面特征标志变量；

根据所述路面特征标志变量进行判断：

当所述路面特征标志变量大于等于预设阈值，确定所述车辆当前处于正常行驶工况；

当所述路面特征标志变量小于所述预设阈值，确定所述车辆当前处于恶劣行驶工况。能够实时自动识别出当前车辆的行驶工况，当前车辆的行驶工况作为判定制动卡钳产生位移的依据，从而在判定制动卡钳产生位移时对制动器卡钳活塞加压，进行摩擦片间隙补偿。在配载有ITPMS的车辆上应用本方法时，可以使用ITPMS本身的轮胎半径分析(WRA)和轮胎频谱分析(WSA)功能来分析轮速数据，根据分析结果设定路面特征标志变量，从而进行行驶工况判断，充分利用车辆已有系统资源。

S3：根据所述当前车辆的行驶工况对制动器卡钳活塞加压，推动所述制动器卡钳活塞复位，包括：

周期性地对所述制动器卡钳活塞加压：

当确定所述行驶工况为恶劣行驶工况时，计数器减1；

判断计数器是否等于0；

若否，则低可用性标志位＝0，持续监控行驶工况；

若是，则低可用性标志位＝1，判断是否满足加压条件；若不满足，则持续监控行驶工况；若满足，则对所述制动器卡钳活塞施加压力P，并保持加压持续时间t，推动制动器卡钳活塞复位，进行摩擦片间隙补偿；

其中，所述计数器初始次数为预设次数A。在本发明的一些实施例中，可以通过车载ESC系统实现对制动器卡钳活塞施加压力，充分利用系统现有资源。在本发明的一些实施例中计数器采用ITPMS系统的on-time计数器。在本发明的一些实施例中预设次数A＝10。

通过计数器进行恶劣行驶工况计数，以恶劣行驶工况次数达到预定次数A，作为制动卡钳移位的充分条件，在判断加压条件满足的情况下，进行加压，推动制动器卡钳活塞复位。仅仅一次恶劣工况行驶并不会造成制动器卡钳活塞位移，或者位移量很少，对制动产生的影响也基本可以忽略，因此采用计数器进行恶劣行驶工况计数，多次恶劣工况行驶造成的制动器卡钳活塞位移，累计位移量增多，对制动更容易产生影响，这时候进行加压补偿，一方面能够一定程度上减少制动空行程现象的出现，另一方面也能够减少加压次数，避免频繁加压，造成主气缸的损耗。

使用上述方法能够实时监控轮速数据，根据轮速数据识别出会造成制动器卡钳活塞回退的工况，并周期性地对制动器卡钳活塞加压，进行摩擦片间隙补偿，保证制动卡钳处于正常或有利于紧急制动的位置，有效抑制该种因路况复杂导致的制动卡钳回退的空行程问题，确保车辆安全性，避免造成驾驶员恐慌。

图2是本发明第二种实施方式提供的预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制方法流程图。如图2所示，所述方法包括：

S1：获取轮速数据，可以通过设置轮速传感器采集轮速数据，也可以直接使用车载ESC系统中的Ⅱ型胎压监测系统ITPMS获取的轮速数据，不同的轮速数据获取方式满足不同配置车辆的需求。

S2：根据所述轮速数据识别车辆当前的行驶工况包括：

对所述轮速数据进行轮胎半径分析，得到轮胎滚动半径；

对所述轮速数据进行轮胎频谱分析，得到轮胎频谱特性曲线；

根据所述轮胎滚动半径和所述轮胎频谱特性曲线设定路面特征标志变量；

根据所述路面特征标志变量进行判断：

当所述路面特征标志变量大于等于预设阈值，确定所述车辆当前处于正常行驶工况；

当所述路面特征标志变量小于所述预设阈值，确定所述车辆当前处于恶劣行驶工况。能够实时自动识别出当前车辆的行驶工况，当前车辆的行驶工况作为判定制动卡钳产生位移的依据，从而在判定制动卡钳产生位移时对制动器卡钳活塞加压，进行摩擦片间隙补偿。在配载有ITPMS的车辆上应用本方法时，可以使用ITPMS本身的轮胎半径分析(WRA)和轮胎频谱分析(WSA)功能来分析轮速数据，根据分析结果进行行驶工况判断，充分利用车辆已有系统资源。

S3：根据所述当前车辆的行驶工况，对制动器卡钳活塞加压，推动所述制动器卡钳活塞复位，包括：

周期性地对所述制动器卡钳活塞加压：

当确定所述行驶工况为恶劣行驶工况时，计数器加1；

判断计数器是否等于预设次数A；

若否，则低可用性标志位＝0，持续监控行驶工况；

若是，则低可用性标志位＝1，判断是否满足加压条件；若不满足，则系统持续监控行驶工况；若满足，则对所述制动器卡钳活塞施加压力P，并保持加压持续时间t，推动制动器卡钳活塞复位，进行摩擦片间隙补偿。在本发明的一些实施例中，可以通过车载ESC系统实现对制动器卡钳活塞施加压力，充分利用系统现有资源。在本发明的一些实施例中计数器采用ITPMS系统的on-time计数器。

通过计数器进行恶劣行驶工况计数，以恶劣行驶工况次数达到预定次数A，作为制动卡钳移位的充分条件，在判断加压条件满足的情况下，进行加压，推动制动器卡钳活塞复位。仅仅一次恶劣工况行驶并不会造成制动器卡钳活塞位移，或者位移量很少，对制动产生的影响也基本可以忽略，因此采用计数器进行恶劣行驶工况计数，多次恶劣工况行驶造成的制动器卡钳活塞位移，累计位移量增多，对制动更容易产生影响，这时候进行加压补偿，一方面能够一定程度上减少制动空行程现象的出现，另一方面也能够减少加压次数，避免频繁加压，造成主气缸的损耗。

在上述的实施方式中，可选的，所述恶劣行驶工况至少包括：颠簸路面行驶、大扭曲路面行驶、凹坑路面行驶和高速转弯行驶。这些行驶工况下，制动卡钳会受到剧烈颠簸，是发生制动器卡钳活塞回退现象的主要工况。

进一步的，所述轮胎频谱分析包括：

以周期时间T作为分析变量，以同一测量周期内对角线车轮的时间变量的比值计算所述轮胎滚动半径M：

公式(1)中，T_FL是左前轮的测量时间，T_RR是右后轮的测量时间，T_FR是右前轮的测量时间，T_RL是左后轮的测量时间；

所述轮胎半径分析包括：

所述轮速数据为：时间序列T(n)和对应的轮速信号X(n)：

T(n)＝{t0,t1…tn…tN}

X(n)＝{x0,x1…xn…xN}

式中，N为采集数据总数；

由离散傅立叶变换可得：

公式(2)中，

为旋转因子，0≤k≤N-1；

经推导后得出：

公式(3)和公式(4)将轮速在时域上的信号通过离散傅立叶变换为频域上的信号，根据频域上的信号绘制频谱特性曲线。

可选的，所述加压条件包括：制动灯开关关闭；ABS、TCS和VDC处于正常状态。制动灯开关打开时说明车辆处于制动状态，制动状态摩擦片应该压紧制动盘，不需要回退；主缸压力充足才能够满足压力施加需求，ABS、TCS以及VDC处于正常状态才能够保障车辆的正常安全运行。

进一步的，所述压力P根据车辆制的动制动器卡钳活塞的滑动阻力标定；

所述加压持续时间t为施加所述压力P到ESC控制器中的压力传感器探测到所述压力P的时间。

所述预设次数A根据期望主动增压推动制动器卡钳活塞的频率预设。

在本发明的另一实施例中，所述方法还包括：

持续进行胎压监控：

若所述车辆当前处于所述正常行驶工况，使用所述轮速数据计算当前胎压；

若所述车辆当前处于所述恶劣行驶工况，使用前一次计算得到的胎压作为当前胎压。在配载有iTPMS的车辆上，胎压计算由iTPMS完成，剔除无效的数据，仅使用有效的数据计算胎压，减少胎压计算误差，避免胎压异常误报警。

图3是本发明一种实施方式提供的预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制系统框图。如图3所示，所述系统包括：

轮速获取单元，用于获取车辆的轮速数据，轮速获取单元可以是一个单独的单元，用于与轮速传感器通信，获取轮速；也可以由车载ESC系统中的Ⅱ型胎压监测系统ITPMS中获取轮速的模块来实现轮速获取。

工况识别单元，用于根据所述轮速数据识别所述车辆当前的行驶工况，包括：

轮胎半径分析模块，用于对所述轮速数据进行轮胎半径分析，得到轮胎滚动半径；

轮胎频谱分析模块，用于对所述轮速数据进行轮胎频谱分析，得到轮胎频谱特性曲线；以及

行驶工况判断模块，用于根据所述轮胎滚动半径和所述轮胎频谱特性曲线设定路面特征标志变量，并根据所述路面特征标志变量判断所述车辆当前的行驶工况是正常行驶工况还是恶劣行驶工况。工况识别单元能够实时自动识别出当前车辆的行驶工况，当恶劣行驶工况累计到一定次数时，认定制动卡钳产生位移，通过摩擦片间隙补偿单元对制动器卡钳活塞加压，进行摩擦片间隙补偿。在配载有ITPMS的车辆上，可以使用ITPMS本身的轮胎半径分析WRA模块和轮胎频谱分析WSA模块来替换轮胎半径分析模块和轮胎频谱分析模块实现轮速数据分析，根据分析结果进行行驶工况判断，充分利用车辆已有系统资源。

摩擦片间隙补偿单元，用于根据所述行驶工况，对制动器卡钳活塞加压，推动所述制动器卡钳活塞复位。轮速获取单元实时获取轮速数据，实现对轮速数据的监控，根据轮速数据识别出会造成制动器卡钳活塞回退的工况，并周期性地对制动器卡钳活塞加压，进行摩擦片间隙补偿，保证制动卡钳处于正常或有利于紧急制动的位置，有效抑制该种因路况复杂导致的制动卡钳回退的空行程问题，确保车辆安全性，避免造成驾驶员恐慌。

所述摩擦片间隙补偿单元包括：

计数器，当确定所述行驶工况为恶劣行驶工况时，进行一次计数；

加压条件获取模块，用于从所述车辆获取加压条件；以及

加压控制模块，用于在所述计数器的计数达到预设次数A时，且满足所述加压条件时，对所述制动器卡钳活塞施加压力P，并保持加压持续时间t。在配载有ITPMS的车辆上，计数器也可以使用ITPMS自带的on-time计数器来实现，加压条件获取模块和加压控制模块可以通过对车载ESC系统进行改进来实现，不需要设置单独的处理器，减少成本。

采用计数器进行恶劣行驶工况计数，以恶劣行驶工况次数达到预定次数A，作为制动卡钳移位的充分条件，在判断加压条件满足的情况下，进行加压，推动制动器卡钳活塞复位。仅仅一次恶劣工况行驶并不会造成制动器卡钳活塞位移，或者位移量很少，对制动产生的影响也基本可以忽略，因此采用计数器进行恶劣行驶工况计数，多次恶劣工况行驶造成的制动器卡钳活塞位移，累计位移量增多，对制动更容易产生影响，这时候进行加压补偿，一方面能够一定程度上减少制动空行程现象的出现，另一方面也能够减少加压次数，避免频繁加压，造成主气缸的损耗。

可选的，所述系统还包括设置单元，用于设置所述压力P和所述加压持续时间t以及所述计数器的预设次数A。预设次数A、压力P和加压持续时间t根据车型参数进行标定，在系统运行前首先需要设置以上参数，保障自动补偿控制系统的有效运行。

可选的，所述加压条件包括：制动灯开关关闭；ABS、TCS和VDC处于正常状态。制动灯开关打开时说明车辆处于制动状态，制动状态摩擦片应该压紧制动盘，不需要回退；主缸压力充足才能够满足压力施加需求，ABS、TCS以及VDC处于正常状态才能够保障车辆的正常安全运行。

本发明实施方式还提供一种车辆，所述车辆包括所述的预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制系统。

另一方面，本发明提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行所述的预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制方法。

本领域技术人员可以理解实现上述实施方式的方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本发明各个实施方式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。

以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式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方式的保护范围。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，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明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方式的思想，其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。

Claims (15)

1.一种预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取轮速数据；

根据所述轮速数据识别车辆当前的行驶工况；

根据所述行驶工况对制动器卡钳活塞加压，推动所述制动器卡钳活塞复位。

2.根据权利要求1所述的预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制方法，其特征在于，所述根据所述轮速数据识别车辆当前的行驶工况，包括：

对所述轮速数据进行轮胎半径分析，得到轮胎滚动半径；

对所述轮速数据进行轮胎频谱分析，得到轮胎频谱特性曲线；

根据所述轮胎滚动半径和所述轮胎频谱特性曲线设定路面特征标志变量；

根据所述路面特征标志变量进行判断：

当所述路面特征标志变量大于等于预设阈值，确定所述车辆当前处于正常行驶工况；

当所述路面特征标志变量小于所述预设阈值，确定所述车辆当前处于恶劣行驶工况。

3.根据权利要求2所述的预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制方法，其特征在于，所述恶劣行驶工况至少包括：颠簸路面行驶、大扭曲路面行驶、凹坑路面行驶和高速转弯行驶。

4.根据权利要求2所述的预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制方法，其特征在于，所述轮胎频谱分析包括：

以周期时间T作为分析变量，以同一测量周期内对角线车轮的时间变量的比值计算所述轮胎滚动半径M：

公式(1)中，T_FL是左前轮的测量时间，T_RR是右后轮的测量时间，T_FR是右前轮的测量时间，T_RL是左后轮的测量时间；

所述轮胎半径分析包括：

所述轮速数据为：时间序列T(n)和对应的轮速信号X(n)：

T(n)＝{t0,t1…tn…tN}

X(n)＝{x0,x1…xn…xN}

式中，N为采集数据总数；

由离散傅立叶变换可得：

公式(2)中，

为旋转因子，0≤k≤N-1；

经推导后得出：

公式(3)和公式(4)将轮速在时域上的信号通过离散傅立叶变换为频域上的信号，根据频域上的信号绘制所述轮胎频谱特性曲线。

5.根据权利要求2所述的预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制方法，其特征在于，所述根据所述行驶工况对制动器卡钳活塞加压，包括：

周期性地对所述制动器卡钳活塞加压：

当确定所述行驶工况为恶劣行驶工况时，进行一次计数；

当计数达到预设次数A时，判断是否满足加压条件，若满足，则对所述制动器卡钳活塞施加压力P，并保持加压持续时间t。

6.根据权利要求5所述的预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制方法，其特征在于，所述加压条件包括：制动灯开关关闭；ABS、TCS和VDC处于正常状态。

7.根据权利要求5所述的预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制方法，其特征在于，所述压力P根据车辆的制动器卡钳活塞的滑动阻力标定；

所述加压持续时间t为施加压力P到ESC控制器中的压力传感器探测到所述压力P的时间；

所述预设次数A根据期望主动增压推动所述制动器卡钳活塞的频率预设。

8.根据权利要求2所述的预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

持续进行胎压监控：

若所述车辆当前处于所述正常行驶工况，使用所述轮速数据计算当前胎压；

若所述车辆当前处于所述恶劣行驶工况，使用前一次计算得到的胎压作为当前胎压。

9.一种预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制系统，其特征在于，所述系统包括：

轮速获取单元，用于获取车辆的轮速数据；

工况识别单元，用于根据所述轮速数据识别所述车辆当前的行驶工况；以及

摩擦片间隙补偿单元，用于根据所述行驶工况对制动器卡钳活塞加压，推动所述制动器卡钳活塞复位。

10.根据权利要求9所述的预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制系统，其特征在于，所述工况识别单元包括：

轮胎半径分析模块，用于对所述轮速数据进行轮胎半径分析，得到轮胎滚动半径；

轮胎频谱分析模块，用于对所述轮速数据进行轮胎频谱分析，得到轮胎频谱特性曲线；以及

行驶工况判断模块，用于根据所述轮胎滚动半径和所述轮胎频谱特性曲线设定路面特征标志变量，并根据所述路面特征标志变量判断所述车辆当前的行驶工况是正常行驶工况还是恶劣行驶工况。

11.根据权利要求9所述的预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制系统，其特征在于，所述摩擦片间隙补偿单元包括：

计数器，当确定所述行驶工况为恶劣行驶工况时，进行一次计数；

加压条件获取模块，用于从所述车辆获取加压条件；以及

加压控制模块，用于在所述计数器的计数达到预设次数A且满足所述加压条件时，对所述制动器卡钳活塞施加压力P，并保持加压持续时间t。

12.根据权利要求11所述的预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制系统，其特征在于，所述系统还包括设置单元，用于设置所述压力P、所述加压持续时间t以及所述计数器的预设次数A。

13.根据权利要求11所述的预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制系统，其特征在于，所述加压条件包括：制动灯开关关闭；ABS、TCS和VDC处于正常状态。

14.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求9-13中任一项所述的预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制系统。

15.一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行权利要求1-8中任一项所述的预防制动失效的摩擦片间隙自动补偿控制方法。

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