CN113619553A - 一种消除颠簸路面盘片间隙的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种消除颠簸路面盘片间隙的系统和方法，采集垂直地面方向的加速度的绝对值a；当a大于门限值a0时开始计时，记为ΔT，同时开始采集制动压力P，并计算a＞a0的时长，记为t1；当累计时长t1超过基准值t0时，如果在所述ΔT时间段内的制动压力P小于设定制动压力P0，则触发ESC施加压力制动以消除盘片间隙。利用本发明所述的方法，能够有效解决在颠簸路面下行驶时出现的制动失效问题。本专利相对于加强零部件的常规方案，实施起来更容易，性能更优，成本更低，针对性识别出该特殊工况，有效提升车辆安全性。

Description

一种消除颠簸路面盘片间隙的系统及方法
技术领域
本发明属于车辆智能控制技术领域，具体涉及一种消除颠簸路面盘片间隙的系统及方法。
背景技术
对采用液压制动系统的车辆，当经过一段颠簸路面时，车轮发生Z向跳动，与车轮刚性连接的制动盘也相应跳动，根据悬架参数的不同，Z向跳动会分解为Y向跳动，从而导致制动盘回敲摩擦片，当颠簸路面较长时，相应的盘片间隙也会较大，当此时踩下制动踏板时，前段制动行程用来克服盘片间隙，无法产生足够制动力，存在安全隐患。目前常规方案是增加轮毂轴承和制动盘刚性，减小制动盘Y向跳动从而减小回敲，但受制于零部件方案，重量，成本等限制因素，并非都能实现。
目前常见的解决颠簸路面，制动盘回敲产生较大间隙的方案是，对轮毂轴承、制动盘刚性进行加强，减小从Z向振动到Y向振动的传递，从而减小制动盘回敲行程。该技术方案虽能在一定程度上改善制动盘回敲，但需要对零部件关键部位进行加强，必要时甚至要改变固有零部件方案和结构，对零部件成本，重量，可靠性都带来一定的不利影响。且该方案对于轻度颠簸路面效果明显，对于重度颠簸路面效果有限。
CN111497846A公开了一种电动汽车的电液复合制动控制方法及系统。本发明的控制方法通过比较所述制动强度与所述液压介入触发强度的大小，当所述制动强度大于或等于所述液压介入触发强度时，控制EHB轮缸的进液阀开启，消除摩擦片与制动盘间隙，该技术方案虽也能实现盘片间隙调节，但其目的是在电机制动力调节过程中，消除盘片间隙后能够实现液压制动和电制动协调，而本专利目的是识别出颠簸路面后主动消除盘片间隙，以提升制动安全性；另一方面其构成与本专利也不同，其采用电液复合制动系统，用于电动车，本专利采用传统液压制动系统，可用于燃油车和电动车。
发明内容
本发明旨在提出一种消除颠簸路面盘片间隙的装置及控制方法，维持制动盘回敲现状，通过整车现有传感器判断是否满足回敲工况条件，当发生回敲工况时，通过ESC辅助，实现短时间轻度制动，消除盘片间隙，从而解决盘片间隙过大导致的制动失效。
实现本发明目的之一的一种消除颠簸路面盘片间隙的方法的技术方案为：采集垂直地面方向的加速度的绝对值a；当a大于门限值a0时开始计时，记为ΔT，同时开始采集制动压力P，并计算a>a0的时长，记为t1；当累计时长t1超过基准值t0时，如果在所述ΔT时间段内的制动压力P小于设定制动压力P0，则触发ESC施加压力制动以消除盘片间隙。
所述累计时长t1用于判断颠簸累计程度，只有颠簸累计一定时间，盘片间隙才会大到驾驶人员踩刹车时能明显感知到，一般认为颠簸累计时长超过5秒就存在风险，优选5s。
所述规定制动压力P0，用于判断在此期间内是否出现驾驶员制动情况，可根据实际情况进行设定。
进一步的技术方案包括：在所述采集垂向加速度之前，还包括采集车辆轮速以判断车辆是否处于正常行驶状态，当车辆处于正常行驶状态时，进一步判断车辆是否需要消除盘片间隙。
所述正常行驶状态包括以下典型工况：
1、直线行驶：此时四个轮速几乎完全一致；
2、弯道行驶：根据车辆参数计算，所述参数包括最小转弯半径，轮距，比如内外侧轮速差异小于某设定值；
3，短时间打滑：比如短时间内某一个或多个车轮打滑使得其轮速明显高于其他轮速。
非正常行驶包括以下工况：
1、车辆置于台架/转鼓上：此时转鼓驱动部分车轮旋转，造成部分车轮轮速为0，另一部分车轮持续旋转；
持续打滑：车轮打滑持续较长时间，且打滑车轮轮速明显高于非打滑车轮。
进一步的技术方案包括：当a大于门限值a0时，开始计算行驶距离S。
所述距离S从零开始计算。
进一步的技术方案包括：在触发ESC施加压力制动以消除盘片间隙之前进一步判断行驶距离S，当S小于等于门限值Smax时才会触发ESC。
只有短时间(距离)内，颠簸强度和颠簸持续时长足够的情况下，才可能因系统振动导致盘片间隙变大；而同样的颠簸强度和颠簸持续时长，如果在更长的行驶里程(或时间)中，实测发现并不会出现盘片间隙变大的情况，因为单位时间内的振动激励较小，不足以克服盘片间隙对应的滑动阻力，因此设定行驶距离的门限值Smax，此值可在50m～300m的范围内取值，优选200m。
进一步的技术方案包括：所述触发ESC施加压力制动，消除盘片间隙，所述压力根据摩擦片启动压力标定值确定。
实现本发明目的之二的一种消除颠簸路面盘片间隙的系统的技术方案为：包括数据获取模块：用于获取车辆动态运动数据，所述车辆动态运动数据包括垂直地面方向的加速度、制动压力；制动模块：用于触发ESC施加压力制动，消除盘片间隙；决策模块：用于判断当前是否需要触发ESC施加压力制动；计时模块，用于计时。
进一步的技术方案包括：所述数据获取模块还包括行驶距离获取模块，用于获取车辆行驶距离。
当a大于门限值a0时，开始计算行驶距离S。
进一步的技术方案包括：还包括车辆驾驶状况判断模块：用于判断当前车辆是否处于正常行驶状态。
进一步的技术方案包括：所述车辆驾驶状况判断模块还包括轮速获取模块：用于获取当前轮速。
获取轮速用于判断车辆是否处于正常行驶状态。
进一步的技术方案包括：所述车辆驾驶状况判断模块还包括判断模块：根据从轮速获取模块中获得的轮速值，判断当前车辆是否处于正常行驶状态。
通过比较轮速间的差异，可判断当前车辆是否处于正常行驶状态。
利用本发明所述的方法，能够有效解决在颠簸路面下行驶时出现的制动失效问题。本专利相对于加强零部件的常规方案，实施起来更容易，性能更优，成本更低，针对性识别出该特殊工况，有效提升车辆安全性。
附图说明
图1为本发明所述的系统示意图；
图2为本发明所述的方法的流程图。
具体实施方式
下列具体实施方式用于对本发明权利要求技术方案的解释，以便本领域的技术人员理解本权利要求书。本发明的保护范围不限于下列具体的实施结构。本领域的技术人员做出的包含有本发明权利要求书技术方案而不同于下列具体实施方式的也是本发明的保护范围。
如图1所示，为本发明所述的系统结构图，包括轮速传感器、Z向加速度传感器、制动压力传感器、ESC液压单元以及制动器，轮速传感器、Z向加速度传感器、制动压力传感器通过电路信号与ESC液压单元进行通讯，ESC液压单元通过液压管路与制动器相连接。所述Z向加速度即垂直地面方向的加速度，本实施例中的坐标为以车辆前进行驶方向为X轴正方向，垂直车辆行驶方向向右为Y轴正方向，地面垂直向上为Z轴正方向。
参照图2，示出了本发明实施例的一种消除颠簸路面盘片间隙方法的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：
步骤1、持续获取车辆轮速，垂向加速度绝对值az，以及制动系统管路油压P信号。
步骤2、根据车辆轮速判断车辆是否处于正常行驶状态，如果为正常行驶状态才继续下一步骤。
本实施例中通过四个轮速识别到的车辆状态，所述正常行驶状态包括以下典型工况：
1、直线行驶：此时四个轮速几乎完全一致，比如差异小于3％，不限于此值；
2、弯道行驶：根据车辆参数计算，所述参数包括最小转弯半径，轮距，比如内外侧轮速差异应小于20％，不限于此值；
3，短时间打滑：比如短时间内某一个或多个车轮(＜4个)打滑使得其轮速明显高于其他轮速50％(不限于此值)以上，例如过减速带，水面，冰面等场景会导致短时间打滑。
非正常行驶包括以下工况：
2、车辆置于台架/转鼓上：此时转鼓驱动部分车轮旋转，造成部分车轮轮速为0，另一部分车轮持续旋转，判断此时为非正常行驶工况；
3、持续打滑：车轮打滑时，持续较长时间，例如3秒以上，打滑车轮轮速明显高于非打滑车轮，此时为非正常行驶工况；
步骤3、当垂向加速度绝对值az大于门限值a0时开始持续采集制动压力P且开始计时，记为ΔT；计算a>a0的时长，记为t1；当累计时长t1超过累计颠簸时长门限值t0时继续下一步骤的判断。
所述累计时长t1用于判断颠簸累计程度，只有短时间内在一定距离内的颠簸累计一定时间，盘片间隙才会大到驾驶人员踩刹车时能明显感知到，在本实施例中可设为持续5s则判断为颠簸，但不限于此值；所述门限值a0在本实施例中设置为0.2g，即超过0.2g的减速度且持续时间超过5秒，此时认为车辆已产生较大颠簸，就极有可能出现盘片间隙大的现象，但不限于此值，不同车型或路况可能存在一定区别。
步骤4、当在ΔT时间段内制动压力P未超过规定制动压力P0，则触发ESC施加压力制动，消除盘片间隙。
所述规定制动压力P0，用于判断在此期间内是否出现驾驶员制动情况，可根据实际情况进行设定。
所施加的压力大小应能有效消除盘片间隙(比如大于0.5MPa)，但又不能大到有明显的减速度(比如大于1MPa)从而影响正常行车或导致其他危险，例如施加0.5-1MPa制动压力以消除盘片间隙，不限于此值。
优选的，在步骤4当中，当垂向加速度az大于门限值a0时开始计算车辆行驶距离S，当累计行驶距离S未超过门限值Smax时，才进一步判断是否触发ESC施加压力制动以消除盘片间隙。
在本实施例中门限值Smax可设定为200m，即行驶距离在200米范围内，超过0.2g的减速度持续时间超过5秒，这时可判断为符合特定工况条件，施加制动液压。
优选的，如果在累计时长t1内某一时刻的采集制动压力P超过规定制动压力P0，则在此时间周期内不用持续采集制动压力P，可将标示制动压力超限的标志位设置为超限，以减少传感器或模块的运算量。
步骤5、消除盘片间隙后，将累计值ΔT、累计时长t1、累计行驶距离S清零，继续步骤1。

Claims (10)

1.一种消除颠簸路面盘片间隙的方法，其特征在于：
采集垂直地面方向的加速度的绝对值a；
当a大于门限值a0时开始计时，记为ΔT，同时开始采集制动压力P，并计算a>a0的时长，记为t1；
当累计时长t1超过基准值t0时，如果在所述ΔT时间段内的制动压力P小于设定制动压力P0，则触发ESC施加压力制动以消除盘片间隙。
2.如权利要求1所述的消除颠簸路面盘片间隙的方法，其特征在于，在所述采集垂向加速度之前，还包括采集车辆轮速以判断车辆是否处于正常行驶状态，当车辆处于正常行驶状态时，进一步判断车辆是否需要消除盘片间隙。
3.如权利要求1所述的消除颠簸路面盘片间隙的方法，其特征在于，还包括，当a大于门限值a0时，开始计算行驶距离S。
4.如权利要求3所述的消除颠簸路面盘片间隙的方法，其特征在于，在触发ESC施加压力制动以消除盘片间隙之前进一步判断行驶距离S，当S小于等于门限值Smax时才会触发ESC。
5.如权利要求1所述的消除颠簸路面盘片间隙的方法，其特征在于，所述触发ESC施加压力制动，消除盘片间隙，所述压力根据摩擦片启动压力标定值确定。
6.一种消除颠簸路面盘片间隙的系统，其特征在于，包括数据获取模块：用于获取车辆动态运动数据，所述车辆动态运动数据包括垂直地面方向的加速度、制动压力；制动模块：用于触发ESC施加压力制动，消除盘片间隙；决策模块：用于判断当前是否需要触发ESC施加压力制动；计时模块，用于计时。
7.如权利要求6所述的消除颠簸路面盘片间隙的系统，其特征在于，所述数据获取模块还包括行驶距离获取模块，用于获取车辆行驶距离。
8.如权利要求6所述的消除颠簸路面盘片间隙的系统，其特征在于，还包括车辆驾驶状况判断模块：用于判断当前车辆是否处于正常行驶状态。
9.如权利要求7所述的消除颠簸路面盘片间隙的系统，其特征在于，所述车辆驾驶状况判断模块还包括轮速获取模块：用于获取当前轮速。
10.如权利要求7所述的消除颠簸路面盘片间隙的系统，其特征在于，所述车辆驾驶状况判断模块还包括判断模块：根据从轮速获取模块中获得的轮速值，判断当前车辆是否处于正常行驶状态。
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