CN113665542B - 一种集成线控制动系统、控制方法、存储介质和终端 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种集成线控制动系统、控制方法、存储介质及终端，所述系统包括踏板模拟器电子控制单元、模拟器调压阀、电机和泵；电机和泵连接，泵通过模拟器控制阀与制动主缸相连；踏板模拟器电子控制单元分别与制动主缸中行程传感器、模拟器控制阀和电机电连接，踏板模拟器电子控制单元被设置为根据预设的踏板行程‑踏板力特性表计算踏板力目标值，并根据踏板力目标值计算模拟器调压阀的控制电流和电机的转速；模拟器调压阀被设置为根据控制电流输出目标踏板力，本发明通过踏板模拟器电子控制单元任意设定踏板感，实现踏板感可依据车型或驾驶者需求调节，提高脚感模拟质量。

Description

一种集成线控制动系统、控制方法、存储介质和终端
技术领域
本发明涉及车辆线控制动技术领域，尤其涉及一种集成线控制动系统、控制方法、存储介质和终端。
背景技术
请参阅图1，传统技术中驾驶员通过踩踏制动踏板输入制动请求，线控制动系统根据踏板行程传感器(安装于线控制动主缸总成内)行程信号，将模拟器控制阀(常闭阀)上电，使得制动主缸回路与踏板模拟器相通，制动主缸油液随着踏板力输入顺利进入踏板模拟器，完成对设定的踏板力特性模拟，同时线控制动系统将收到的踏板行程信号转化为制动力目标需求，将伺服缸隔离阀上电(常闭阀)，并通过控制伺服电机推动伺服主缸，使伺服缸回路油液顺利进入轮缸，使轮缸增压并通过控制最终达到制动力目标请求值。踏板模拟系统含踏板模拟器电磁阀、踏板模拟器主缸及弹簧等零部件，其中电磁阀主要负责控制踏板模拟器回路的通断，踏板感的模拟主要依靠踏板模拟器主缸及其弹簧进行反馈，脚感模拟质量不高；且踏板感模拟主要依靠模拟器主缸及弹簧反馈，而弹簧特性固化，踏板感单一且不能调节，不能满足不同车型或者不同驾驶风格对踏板感调节的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种集成线控制动系统、控制方法、存储介质和终端，通过踏板模拟器电子控制单元任意设定踏板感，解决现有电动汽车踏板感的模拟主要依靠踏板模拟器主缸及其弹簧进行反馈，集成度较低，导致脚感模拟质量不高，无法主动调节模拟感的问题。
为了解决上述技术问题，本发明第一方面提出了一种集成线控制动系统，包括制动踏板、制动主缸和模拟器控制阀；还包括踏板模拟器电子控制单元、模拟器调压阀、电机和泵；
所述电机和所述泵连接，所述泵通过所述模拟器控制阀与所述制动主缸相连，在所述泵和所述制动主缸的连接线路上设置分支线路，所述模拟器调压阀设置在所述分支线路上；
所述踏板模拟器电子控制单元分别与所述制动主缸中行程传感器、所述模拟器控制阀和所述电机电连接，所述踏板模拟器电子控制单元被设置为接收所述制动主缸内发送的制动行程信号、根据预设的踏板行程-踏板力特性表计算踏板力目标值、根据所述踏板力目标值控制模拟器控制阀上电以及根据所述踏板力目标值计算模拟器调压阀的控制电流和所述电机的转速；
所述模拟器调压阀被设置为根据所述控制电流输出目标踏板力，所述目标踏板力与所述控制电流线性正相关。
在一些可能的实施方式中，所述系统还包括稳压蓄能器，
所述稳压蓄能器设置于所述电机及泵和所述制动主缸之间；
所述稳压蓄能器用于存储制动液。
在一些可能的实施方式中，所述踏板模拟器电子控制单元还用于预先设定踏板行程-踏板力特性表，所述踏板行程-踏板力特性表用于设定踏板行程和踏板力的转换比例。
在一些可能的实施方式中，所述系统还包括伺服缸回路、伺服缸隔离阀和制动轮缸；
所述伺服缸回路包括伺服电机、传动件和伺服主缸，所述伺服电机与所述传动件连接，所述传动件的输出轴与所述伺服主缸的活塞传动连接，所述伺服主缸用于给所述制动轮缸供给制动油；
所述伺服缸隔离阀设置于所述伺服缸回路和所述制动轮缸之间，所述伺服缸隔离阀用于控制所述伺服缸回路和所述制动轮缸之间的回路的连通或断开。
本发明第二方面提出了一种集成线控制动系统的控制方法，应用于上述的集成线控制动装置，包括：
获取制动主缸中行程传感器采集的制动行程信号；
利用所述制动行程信号计算踏板力目标值；
根据所述踏板力目标值计算模拟器调压阀的控制电流和电机的控制转速；
根据所述控制电流和所述控制转速确定目标踏板力。
在一些可能的实施方式中，所述方法还包括，预先设定所述踏板行程-踏板力特性表，所述踏板行程-踏板力特性表用于设定踏板行程和踏板力的转换比例。
在一些可能的实施方式中，所述方法还包括，
根据所述制动行程信号，将模拟器控制阀进行通电，以使得制动主缸和模拟器调压阀连通；
根据所述制动行程信号，将伺服缸隔离阀进行通电，以使得制动轮缸与伺服主缸连通。
在一些可能的实施方式中，所述方法还包括，若检测到电气故障，则控制所述模拟器控制阀断电，并将所述制动主缸的油液输入到制动轮缸，以产生制动力，且控制所述伺服缸隔离阀断电，以使得所述伺服主缸泄压。
本发明还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的集成线控制动系统的控制方法。
本发明还提供一种终端，包括一个或多个处理器和存储器。存储器与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述的集成线控制动系统的控制方法。
实施本发明，具有如下有益效果：用户根据踏板力目标值计算模拟器调压阀中的控制电流以及电机控制转速，取消踏板感主缸及弹簧，提高脚感模拟质量；通过踏板模拟器电子控制单元任意设定踏板感，利用踏板模拟器电子控制单元中预设不同的踏板力驾驶风格，满足多种车型以及多种驾驶风格的踏板模拟需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它附图。
图1是现有技术中的线控制动系统的结构示意图；
图2本发明集成线控制动系统的结构示意图；
图3是本发明的集成线控制动系统的控制方法的流程示意图；
图4是本发明的踏板行程-踏板力特性表的关系示意图；
图5是为本发明实施例提供的计算机终端设备的结构示意图。
其中，图中附图标记对应为：1、制动踏板；2、制动主缸；3、模拟器控制阀；4、踏板模拟器电子控制单元；5、模拟器调压阀；6、电机；7、泵；8、稳压蓄能器；9、伺服电机；10、传动件；11、伺服主缸；12、伺服缸隔离阀；13、制动轮缸；14、伺服缸回路。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。
如图2所示，本发明公开了一种集成线控制动系统，包括制动踏板1、与制动踏板1连接的制动主缸2和模拟器控制阀3；还包括踏板模拟器电子控制单元4、模拟器调压阀5、电机6和泵7；
电机6和泵7连接，泵7通过模拟器控制阀3与制动主缸2相连，在泵7和制动主缸2的连接线路上设置分支线路，模拟器调压阀5设置在所述分支线路上；
踏板模拟器电子控制单元4分别与制动主缸2中行程传感器、模拟器控制阀3和电机6电连接，踏板模拟器电子控制单元4被设置为接收制动主缸2内发送的制动行程信号、根据预设的踏板行程-踏板力特性表计算踏板力目标值、根据所述踏板力目标值控制模拟器控制阀3上电以及根据所述踏板力目标值计算模拟器调压阀5的控制电流和电机6的转速；
模拟器调压阀5被设置为根据所述控制电流输出目标踏板力，所述目标踏板力与所述控制电流线性正相关。
具体地，制动踏板1的一端与制动主缸2内的踏板传动组件连接，制动踏板1的另一端用于踩踏，踩踏传动组件的输出端与制动主缸2的活塞铰接，踩踏制动踏板1，制动踏板1将会通过传动组件带动制动主缸2的活塞在缸体内运动，进而使制动主缸2内的制动油液流出至其它相连的阀及结构件等。至于上述踏板传动组件可以为踏板杆，也可以为其他能够实现制动踏板1与制动主缸2的活塞之间动力传递的结构，在此不做详细赘述。在制动主缸2内有踏板行程传感器，通过踏板行程传感器感测制动踏板1的位置变化已形成制动行程信号；制动主缸2的输出端通过模拟器控制阀3与稳压蓄能器8、模拟器调压阀5、电机6和泵7相连；驾驶员通过踩踏制动踏板1输入制动请求，踏板模拟器电子控制单元4接收到制动主缸2行程传感器(安装于线控制动主缸2总成内)行程信号，踏板模拟器电子控制单元4根据提前设定的驾驶风格计算相应的踏板力目标值，同时将模拟器控制阀3(常闭阀)上电，使得制动主缸2回路与模拟器调压阀5调相通，并根据踏板力目标值计算模拟器调压阀5的控制电流及电机6的控制转速，模拟器调压阀5为线性比例电磁阀，其输出的踏板力与控制电流线性正相关；通过选择在踏板模拟器电子控制单元4中预设的不同踏板力驾驶风格(踏板行程S-踏板力F曲线)即可输出所选风格的S-F特性，完成不同的踏板力模拟脚感，满足多种车型、多种驾驶风格的踏板模拟需求。
在一个实施例中，所述系统还包括稳压蓄能器8，
稳压蓄能器8设置于电机6及泵7和制动主缸2之间；
稳压蓄能器8用于存储制动液。
稳压蓄能器8设置在模拟器控制阀3和模拟器调压阀5之间，稳压蓄能器8可存储一定容量的制动液，可提高踏板力响应速度并减少回路中的压力波动，保证踏板力响应平稳。
在一个实施例中，踏板模拟器电子控制单元4还用于预先设定踏板行程-踏板力特性表，所述踏板行程-踏板力特性表用于设定踏板行程和踏板力的转换比例。
用户需根据实际的需求，预先通过踏板模拟器电子控制单元4设定踏板力-电流特性表和踏板行程-踏板力特性表，踏板力行程-踏板力特性表中踏板行程与踏板力的输出关系如图4所示，通过根据自己的驾驶风格对踏板力-电流特性表和踏板行程-踏板力特性表进行调整，满足不同车型和不同驾驶风格对踏板感调节的需求。
在一个实施例中，所述系统还包括伺服缸回路14、伺服缸隔离阀12和制动轮缸13；
伺服缸回路14包括伺服电机9、传动件10和伺服主缸11，伺服电机9与传动件10连接，传动件10的输出轴与伺服主缸11的活塞传动连接，伺服主缸11用于给制动轮缸13供给制动油；
伺服缸隔离阀12设置于伺服缸回路14和制动轮缸13之间，伺服缸隔离阀12用于控制伺服缸回路14和制动轮缸13之间的回路的连通或断开。
线控制动系统中伺服电机9为能够产生转动的电机6，伺服电机9的输出轴与伺服主缸11的活塞通过传动件10连接，利用传动件10将伺服电机9的输出轴的转动转换为伺服主缸11的活塞的移动，上述传动件10为齿轮齿条结构、丝母丝杠结构或涡轮蜗杆结构等，在此不做详细赘述。
伺服主缸11通过伺服缸隔离阀12与伺服缸回路14相连，当主控制器根据制动力目标请求信号，为伺服缸隔离阀12上电后，使得伺服缸回路14与制动轮缸13相通，及伺服主缸11与制动轮缸13相同，进而通过伺服主缸11为制动轮缸13提供制动油液，使制动轮缸13增压并通过控制伺服电机9最终达到制动力目标请求值。
线控制动系统机械备份工况：当线控制动系统遇到严重的电气故障时，将进入纯机械备份状态，此时，模拟器控制阀3断电并切断制动主缸2回路与模拟器调压阀5的回路，使得制动主缸2油液可通过线控制动系统其他回路直接进入制动轮缸13而产生一定的制动力，保证车辆制动力安全冗余；同时，伺服缸隔离阀12断电关闭，使得伺服缸回路14与制动轮缸13隔离，及伺服主缸11余制动主缸13之间的回路断开，此时伺服电机9断电，伺服主缸11因残余压力和弹簧回复力而回到初始位置，伺服主缸11压力泄压。
请参阅图3，本发明第二方面提出了一种集成线控制动系统的控制方法，应用于上述的集成线控制动装置，包括：
S101、获取制动主缸2中行程传感器采集的制动行程信号；
具体地，驾驶员踩下制动踏板1，在制动踏板1达到预设位置时，踏板模拟器电子控制单元4获取制动主缸2中行程传感器采集的制动行程信号。
S102、利用所述制动行程信号计算踏板力目标值；
踏板模拟器电子控制单元4查询预设的踏板行程-踏板力特性表，并根据制动行程信号计算踏板力目标值；
S103、根据所述踏板力目标值计算模拟器调压阀5的控制电流和电机6的控制转速；
将踏板力目标值转换为模拟器调压阀5的控制电流与电机6的控制转速；
S104、根据所述控制电流和所述控制转速确定目标踏板力。
通过模拟器调压阀5的控制电流和电机6的控制转速，输出设定的目标踏板力。
在一个实施例中，所述方法还包括，预先设定所述踏板行程-踏板力特性表，所述踏板行程-踏板力特性表用于设定踏板行程和踏板力的转换比例。
用户需根据实际的需求，预先设定踏板行程-踏板力特性表，踏板力行程-踏板力特性表中踏板行程与踏板力的输出关系如图4所示，通过根据自己的驾驶风格对踏板行程-踏板力特性表进行调整，满足不同车型和不同驾驶风格对踏板感调节的需求。
在一个实施例中，所述方法还包括，
根据所述制动行程信号，将模拟器控制阀3进行通电，以使得制动主缸2和模拟器调压阀5连通；
根据所述制动行程信号，将伺服缸隔离阀12进行通电，以使得制动轮缸13与伺服主缸11连通。
具体地，模拟器控制阀3的状态为常闭状态，制动主缸2和稳压蓄能器8、模拟器调压阀5、电机6和泵7之间为断开状态，当用户踩下制动踏板1，主控制器接收到制动行程信号，控制模拟器控制阀3上电，模拟控制阀打开，使得制动主缸2和稳压蓄能器8、模拟器调压阀5、电机6和泵7之间连通；
同时，控制伺服缸隔离阀12上电，伺服缸隔离阀12打开，使得制动轮缸13与伺服主缸11连通。
在一个实施例中，所述方法还包括，若检测到电气故障，则控制模拟器控制阀3断电，并将制动主缸2的油液输入到制动轮缸13，以产生制动力，且控制伺服缸隔离阀12断电，以使得伺服主缸11泄压。
当线控制动系统遇到严重的电气故障时，将进入纯机械备份状态，此时，模拟器控制阀3断电并切断制动主缸2回路与模拟调压阀之间的连通，使得制动主缸2油液可通过线控制动系统其他回路直接进入制动轮缸13而产生一定的制动力，保证车辆制动力安全冗余；同时，伺服缸隔离阀12断电关闭，使得伺服缸回路14与伺服轮缸隔离，及伺服主缸11余制动主缸13之间的回路断开，此时伺服电机9断电，伺服主缸11因残余压力和弹簧回复力而回到初始位置，伺服主缸11压力泄压。
请参阅图5，本发明实施例提供一种终端，包括一个或多个处理器和存储器。存储器与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述任意一个实施例中的集成线控制动系统的控制方法。
处理器用于控制该计算机终端设备的整体操作，以完成上述的集成线控制动系统的控制方法的全部或部分步骤。存储器用于存储各种类型的数据以支持在该计算机终端设备的操作，这些数据例如可以包括用于在该计算机终端设备上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据。该存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
在一示例性实施例中，计算机终端设备可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific 1ntegrated Circuit，简称AS1C)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device,简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的集成线控制动系统的控制方法，并达到如上述方法一致的技术效果。
在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述任意一个实施例中的集成线控制动系统的控制方法的步骤。例如，该存储介质可以为上述包括程序指令的存储器，上述程序指令可由终端的处理器执行以完成上述的集成线控制动系统的控制方法，并达到如上述方法一致的技术效果。
以上所揭露的仅为本发明的几个较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种集成线控制动系统，包括制动踏板、制动主缸和模拟器控制阀；其特征在于，还包括踏板模拟器电子控制单元、模拟器调压阀、电机和泵；
所述电机和所述泵连接，所述泵通过所述模拟器控制阀与所述制动主缸相连，在所述泵和所述制动主缸的连接线路上设置分支线路，所述模拟器调压阀设置在所述分支线路上；
所述踏板模拟器电子控制单元分别与所述制动主缸中行程传感器、所述模拟器控制阀和所述电机电连接，所述踏板模拟器电子控制单元被设置为接收所述制动主缸内发送的制动行程信号、根据预设的踏板行程-踏板力特性表计算踏板力目标值、根据所述踏板力目标值控制模拟器控制阀上电以及根据所述踏板力目标值计算模拟器调压阀的控制电流和所述电机的转速；
所述模拟器调压阀被设置为根据所述控制电流输出目标踏板力，所述目标踏板力与所述控制电流线性正相关；
所述系统还包括稳压蓄能器，所述稳压蓄能器设置于所述电机及泵和所述制动主缸之间；所述稳压蓄能器用于存储制动液。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述踏板模拟器电子控制单元还用于预先设定踏板行程-踏板力特性表，所述踏板行程-踏板力特性表用于设定踏板行程和踏板力的转换比例。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括伺服缸回路、伺服缸隔离阀和制动轮缸；
所述伺服缸回路包括伺服电机、传动件和伺服主缸，所述伺服电机与所述传动件连接，所述传动件的输出轴与所述伺服主缸的活塞传动连接，所述伺服主缸用于给所述制动轮缸供给制动油；
所述伺服缸隔离阀设置于所述伺服缸回路和所述制动轮缸之间，所述伺服缸隔离阀用于控制所述伺服缸回路和所述制动轮缸之间的回路的连通或断开。
4.一种集成线控制动系统的控制方法，应用于所述权利要求1至3任一项所述的集成线控制动系统，其特征在于，包括：
获取制动主缸中行程传感器采集的制动行程信号；
根据所述制动行程信号，将模拟器控制阀进行通电，以使得制动主缸、稳压蓄能器和模拟器调压阀连通；
利用所述制动行程信号计算踏板力目标值；
根据所述踏板力目标值计算模拟器调压阀的控制电流和电机的控制转速；
根据所述控制电流和所述控制转速确定目标踏板力。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括，预先设定所述踏板行程-踏板力特性表，所述踏板行程-踏板力特性表用于设定踏板行程和踏板力的转换比例。
6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括，
根据所述制动行程信号，将伺服缸隔离阀进行通电，以使得制动轮缸与伺服主缸连通。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括，若检测到电气故障，则控制所述模拟器控制阀断电，并将所述制动主缸的油液输入到所述制动轮缸，以产生制动力，且控制所述伺服缸隔离阀断电，以使得所述伺服主缸泄压。
8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有指令，所述指令被处理器执行时实现如权利要求4至7任一项所述控制方法的步骤。
9.一种终端，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有指令，所述处理器加载所述指令以执行如权利要求4至7任一项所述控制方法的步骤。
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