CN114148303B - 电动制动助力控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动制动助力控制方法，本发明的主要设计构思在于，根据对当前助力能力值的判断，监控电动助力器的助力能力状况，并且区分为助力下降或助力失效状态，基于不同的状态，采用不同的调控策略，即在电动助力器助力能力降低时通过制动踏板输入力与主缸压力的关系为车辆提供近似于正常状态的辅助制动效果，防止制动失效；而在电动助力器助力能力完全失效后，则在不增加额外传感器与成本的情况下，直接进行助力补偿，产生驾驶员需求的制动力。本发明可以有效解决电动助力器助力能力降低或者完全失效时，制动效果降低的问题，从而保证车辆的制动效果。

Description

电动制动助力控制方法

技术领域

本发明涉及车辆制动控制技术领域，尤其涉及一种电动制动助力控制方法。

背景技术

车辆上装配的制动助力器能够将驾驶员踩下的制动踏板力进行放大，以便驾驶员踩下较小的力就能产生较大的制动力。

在行车过程中，在需要减速制动时，驾驶员会踩下制动踏板，车载制动助力器(传统真空助力器或者电动助力器)会将驾驶员的踏板力按照一定的比例放大并转化为流体液压力，推动制动主缸产生制动力，使得车辆减速制动。

但是在制动助力器故障或失效后，使得这种放大作用消失。驾驶员踩下制动踏板后，踏板力直接推动制动主缸产生制动液压力，需要使用更大的踏板力才能使车辆减速，常规驾驶员无法踩到紧急制动所需要的踏板力，导致刹车距离明显变长。

现有技术是通过监测制动主缸制动液压力变化梯度触发制动辅助功能，并实时监测海拔高度，在高海拔地区降低触发门限值，避免制动距离变长。但是，该方案只能在紧急制动且制动主缸压力变化较快时才会工作，常规的驾驶工况制动时无法起到可靠的制动助力作用，换言之，现有技术属于紧急制动辅助技术。此外，当真空助力器完全失效时，因驾驶员踩下制动踏板力无法被放大，导致制动主缸压力变化梯度无法达到触发门限值，因而也无法保证制动辅助助力作用的发挥。尤其地，前述现有技术提供的技术思路基于真空助力器，然而目前并没有电动助力器相关的制动助力辅助或者制动助力补偿技术。

发明内容

鉴于上述，本发明旨在提供一种电动制动助力控制方法，以解决电动助力器助力能力下降或失效时导致的制动助力不佳的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种电动制动助力控制方法，其中包括：

实时监控电动制动助力装置发出的当前助力能力值以及当前制动主缸压力值；

当所述当前助力能力值不小于设定阈值时，基于所述当前助力能力值以及所述当前制动主缸压力值，计算当前制动踏板输入力；

将所述当前制动踏板输入力与预设的第一制动助力曲线的拐点值进行比较；其中，所述第一制动助力曲线表征预先标定的不同状态下的制动踏板力与主缸压力对应关系；

根据比较结果，确定在正常状态下对应所述当前制动踏板输入力的主缸压力期望值；

将所述主缸压力期望值作为目标轮缸压力值进行建压，触发制动助力辅助功能；

当所述当前助力能力值小于设定阈值时，判定为电动制动助力失效，并直接触发制动助力补偿功能。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述助力补偿功能包括：

当电动制动助力失效时，若检测到制动踏板被踩下，则根据实时检测的当前制动踏板行程以及预设的第二制动助力曲线，获取用于执行制动助力补偿的目标轮缸压力值；其中，所述第二制动助力曲线表征预先标定的正常状态下制动踏板行程与主缸压力对应关系。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述控制方法还包括：

在判定电动制动助力失效后，若当前制动主缸压力值大于设定压力阈值，以及当前制动踏板行程无变化且持续时间超过设定时间值，则判定制动踏板行程信号失效并结合所述第一制动助力曲线进行制动助力补偿。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述结合所述第一制动助力曲线进行制动助力补偿包括：

在电动制动助力失效以及制动踏板行程信号失效工况下，当检测到制动踏板被踩下时，基于所述当前制动主缸压力值，计算失效状态制动踏板输入力；

根据第一制动助力曲线中预先标定的失效状态制动踏板输入力的主缸压力期望值，获取用于执行制动助力补偿的目标轮缸压力值。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述结合所述第一制动助力曲线进行制动助力补偿还包括：

将所述当前制动主缸压力值划分为若干段；

将各段当前制动主缸压力与预设的相应的放大系数进行融合，得到各段目标轮缸压力；

根据各段目标轮缸压力进行阶段性助力补偿。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述控制方法还包括：

当电动制动助力装置与车身稳定控制器之间的CAN通讯中断后，直接触发制动助力补偿功能。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述控制方法还包括：在制动助力辅助功能或者制动助力补偿功能启动后，若检测到防抱死功能激活，则保持制动助力辅助或者制动助力补偿的相应目标轮缸压力值不再增加。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述控制方法还包括：

实时采集轮速传感器信息以及车辆纵向加速度；

根据轮速传感器信息以及车辆纵向加速度，计算车辆当前所处地面的坡度值；

当监测到车辆处于静止状态时，根据所述坡度值对制动助力辅助或者制动助力补偿的相应目标轮缸压力值进行定量限制或变量限制。

本发明的主要设计构思在于，根据对当前助力能力值的判断，监控电动助力器的助力能力状况，并且区分为助力下降或助力失效状态，基于不同的状态，采用不同的调控策略，即在电动助力器助力能力降低时通过制动踏板输入力与主缸压力的关系为车辆提供近似于正常状态的辅助制动效果，防止制动失效；而在电动助力器助力能力完全失效后，则在不增加额外传感器与成本的情况下，直接进行助力补偿，产生驾驶员需求的制动力。本发明可以有效解决电动助力器助力能力降低或者完全失效时，制动效果降低的问题，从而保证车辆的制动效果。

附图说明

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：

图1为本发明实施例提供的电动制动助力控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的第一制动助力曲线的示意图；

图3为本发明实施例提供的第二制动助力曲线的示意图；

图4为本发明实施例提供的第一制动助力曲线的另一示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明提出了一种电动制动助力控制方法的实施例，具体来说，如图1所示，其中包括：

步骤S1、实时监控电动制动助力装置发出的当前助力能力值以及当前制动主缸压力值；

步骤S2、当所述当前助力能力值不小于设定阈值时，基于所述当前助力能力值以及所述当前制动主缸压力值，计算当前制动踏板输入力；

步骤S3、将所述当前制动踏板输入力与预设的第一制动助力曲线的拐点值进行比较；其中，所述第一制动助力曲线表征预先标定的不同状态下的制动踏板力与主缸压力对应关系；

步骤S4、根据比较结果，确定在正常状态下对应所述当前制动踏板输入力的主缸压力期望值；

步骤S5、将所述主缸压力期望值作为目标轮缸压力值进行建压，触发制动助力辅助功能；

步骤S10、当所述当前助力能力值小于设定阈值时，判定为电动制动助力失效，并直接触发制动助力补偿功能。

在实际操作中，车身稳定控制器被配置为实时监控电动制动助力装置发出的助力能力值信号，将所述助力能力值与预先存储的制动助力曲线的拐点值进行比较；根据比较结果确定制动助力液压目标值。

具体地，可通过当前的助力能力值以及制动主缸压力值计算当前制动踏板输入力；根据当前制动踏板输入力以及预设的制动助力曲线，确定在正常状态下对应所述当前制动踏板输入力的主缸压力期望值；将所述主缸压力期望值作为目标轮缸压力值进行建压，从而实现制动助力辅助(由电子液压调节器执行)。

当接收到的电动制动助力装置的助力能力值小于设定阈值时，车身稳定控制器判定电动制动助力装置丧失助力能力(助力失效)，表明电动制动助力装置不再提供任何助力，此时，则完全由车身稳定控制器进行制动助力补偿(由电子液压调节器执行)。

需指出的是前述“辅助”是针对电动制动助力装置能力降低而言，而前述“补偿”是针对电动制动助力装置能力失效而言。

以图2举例来说，曲线I为电动制动助力装置助力能力正常时的制动踏板力与主缸压力对应关系，该曲线为标定设计的车辆正常制动助力曲线。曲线II为电动制动助力装置助力能力降低时的制动踏板力与主缸压力对应关系。假设在某一时刻，由于供电电压下降(或其他原因)，导致电动制动助力装置助力能力降低，即，对应助力拐点由pRunout1降低到pRunout2，此时驾驶员踩下制动踏板进行制动减速，车身稳定控制器内置的主缸压力传感器解析出主缸压力为Pi，车身稳定控制器根据曲线II进行制动踏板力F计算，计算出驾驶员制动踏板力为Fpedl，然后根据正常时的曲线I进行目标轮缸压力计算，计算出目标轮缸压力为Po，最后由车身稳定控制器进行主动增压，将轮缸压力增加到目标轮缸压力Po，实现制动助力辅助。

进一步地，以图3举例来说，其为车辆正常时的制动踏板行程和主缸压力曲线。车身稳定控制器实时解析制动踏板行程传感器信号和电动制动助力装置助力能力值信号。当监测到电动制动助力装置助力失效且驾驶员踩下制动踏板时，车身稳定控制器会解析出制动踏板行程为T，依据图3曲线可以计算出目标轮缸压力Po3，从而进行主动增压，即将轮缸压力增加到目标轮缸压力Po3，实现制动助力补偿。

进一步地，在电动制动助力装置能力失效前提下，车身稳定控制器还被配置为实时校验制动踏板行程信号的有效性，具体地，当检测到制动主缸存在制动压力且大于设定压力阈值，而制动踏板行程信号无变化且状态持续时间超过设定时间值，则判定制动踏板行程信号失效；在车身稳定控制器监测到制动踏板行程信号无效后，使用预设的备用策略进行制动助力补偿。

进一步地，备用策略可参考图4示意：曲线III为预先设定的电动制动助力装置完全失效时的制动踏板力与主缸压力曲线。曲线IV为车身稳定控制器预设的电动助力失效后进行制动助力补偿的目标曲线。假设在某一时刻，车身稳定控制器解析出电动制动助力装置助力完全失效(接收到的电动制动助力装置助力能力值小于设定阈值)，此时驾驶员踩下制动踏板进行制动减速，车身稳定控制器内置的主缸压力传感器解析出主缸压力为Pi2，车身稳定控制器根据曲线III进行制动踏板力F计算，计算出驾驶员制动踏板力为Fped2，然后根据电动制动助力装置助力完全失效时的曲线IV进行目标轮缸压力计算，计算出目标轮缸压力为Po2，最后由车身稳定控制器进行主动增压，将轮缸压力增加到目标轮缸压力Po2，实现制动助力补偿。

进一步地，所述备用策略还可以包括：车身稳定控制器根据制动主缸压力进行分区段助力补偿，即将制动主缸压力分为若干段，且对每段设定相应的放大系数，将各段制动主缸压力和放大系数相乘得到各段目标轮缸压力，车身稳定控制器根据计算得到的各段目标轮缸压力实施阶段性液压助力，具体可以参加下表示例：

序号	主缸压力(bar)	计算放大系数	目标轮缸压力(bar)
				1	0-30	3	0-90
2	30-50	2	90-100
				3	50-70	1.5	100-105
4	70以上	1.1

进一步地，当电动制动助力装置和车身稳定控制器之间的CAN通讯中断后，车身稳定控制器无法获得电动制动助力装置助力能力值信号，此时车身稳定控制器按照电动制动助力装置完全失效时的策略进行程序运行。

进一步地，车身稳定控制器被配置为可防止过制动助力。当制动助力辅助功能或者制动助力补偿功能启动后，一旦检测到车辆ABS防抱死功能激活，保持制动助力辅助或者制动助力补偿的相应目标压力值不再增加。

进一步地，车身稳定控制器被配置为静态助力限制。具体地，车身稳定控制器实时采集安装在车轮端的轮速传感器信息，并获得车辆纵向加速度大小；车身稳定控制器监测到车辆处于静止状态后，计算出当前坡度大小；当监测到车辆处于静止状态时，对制动助力辅助或者制动助力补偿的目标压力进行限制。该限制可以定量，例如设定为保证车辆在预设坡度对应的不会溜坡的制动力；该限制也可设为变量，例如车身稳定控制器实时计算当前坡道车辆不溜坡所需制动力，该限制变量设定为车辆在坡道上不溜坡的制动力。

前述方法方案可依托硬件架构予以实现，具体地，在相应的一种电动制动助力控制系统中，包括车身稳定性控制器、电动制动助力装置、轮速传感器以及制动踏板。其中，在制动踏板上装配有制动踏板行程传感器(在其他实施例中制动踏板行程传感器也可以安装在制动主缸上)，用来检测驾驶员踩下制动踏板的开度大小，并通过硬线连接至车身稳定控制器以实现信号传递；安装在车轮端的轮速传感器硬线连接至车身稳定控制器，从而可使车身稳定控制器实时解析车辆速度；电动制动助力装置通过CAN总线信号实时发出自身的助力能力值，车身稳定控制器通过CAN总线获取助力能力值从而确认是否需要进行制动助力。此外，在车身稳定性控制器内部还集成有主缸压力传感器，用来检测制动主缸内部制动液压力大小，且内置有惯量传感器，可实时检测车辆纵向加速度的大小。

综上所述，本发明的主要设计构思在于，根据对当前助力能力值的判断，监控电动助力器的助力能力状况，并且区分为助力下降或助力失效状态，基于不同的状态，采用不同的调控策略，即在电动助力器助力能力降低时通过制动踏板输入力与主缸压力的关系为车辆提供近似于正常状态的辅助制动效果，防止制动失效；而在电动助力器助力能力完全失效后，则在不增加额外传感器与成本的情况下，直接进行助力补偿，产生驾驶员需求的制动力。本发明可以有效解决电动助力器助力能力降低或者完全失效时，制动效果降低的问题，从而保证车辆的制动效果。

本发明实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c或a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，但以上仅为本发明的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本发明的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种电动制动助力控制方法，其特征在于，包括：

实时监控电动制动助力装置发出的当前助力能力值以及当前制动主缸压力值；

当所述当前助力能力值不小于设定阈值时，基于所述当前助力能力值以及所述当前制动主缸压力值，计算当前制动踏板输入力；

将所述当前制动踏板输入力与预设的第一制动助力曲线的拐点值进行比较；其中，所述第一制动助力曲线表征预先标定的不同状态下的制动踏板力与主缸压力对应关系；

根据比较结果，确定在正常状态下对应所述当前制动踏板输入力的主缸压力期望值；

将所述主缸压力期望值作为目标轮缸压力值进行建压，触发制动助力辅助功能；

当所述当前助力能力值小于设定阈值时，判定为电动制动助力失效，并直接触发制动助力补偿功能。

2.根据权利要求1所述的电动制动助力控制方法，其特征在于，所述助力补偿功能包括：

当电动制动助力失效时，若检测到制动踏板被踩下，则根据实时检测的当前制动踏板行程以及预设的第二制动助力曲线，获取用于执行制动助力补偿的目标轮缸压力值；其中，所述第二制动助力曲线表征预先标定的正常状态下制动踏板行程与主缸压力对应关系。

3.根据权利要求2所述的电动制动助力控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

在判定电动制动助力失效后，若当前制动主缸压力值大于设定压力阈值，以及当前制动踏板行程无变化且持续时间超过设定时间值，则判定制动踏板行程信号失效并结合所述第一制动助力曲线进行制动助力补偿。

4.根据权利要求3所述的电动制动助力控制方法，其特征在于，所述结合所述第一制动助力曲线进行制动助力补偿包括：

在电动制动助力失效以及制动踏板行程信号失效工况下，当检测到制动踏板被踩下时，基于所述当前制动主缸压力值，计算失效状态制动踏板输入力；

根据第一制动助力曲线中预先标定的失效状态制动踏板输入力的主缸压力期望值，获取用于执行制动助力补偿的目标轮缸压力值。

5.根据权利要求3所述的电动制动助力控制方法，其特征在于，所述结合所述第一制动助力曲线进行制动助力补偿还包括：

将所述当前制动主缸压力值划分为若干段；

将各段当前制动主缸压力与预设的相应的放大系数进行融合，得到各段目标轮缸压力；

根据各段目标轮缸压力进行阶段性助力补偿。

6.根据权利要求1所述的电动制动助力控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

当电动制动助力装置与车身稳定控制器之间的CAN通讯中断后，直接触发制动助力补偿功能。

7.根据权利要求1所述的电动制动助力控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：在制动助力辅助功能或者制动助力补偿功能启动后，若检测到防抱死功能激活，则保持制动助力辅助或者制动助力补偿的相应目标轮缸压力值不再增加。

8.根据权利要求1～7任一项所述的电动制动助力控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

实时采集轮速传感器信息以及车辆纵向加速度；

根据轮速传感器信息以及车辆纵向加速度，计算车辆当前所处地面的坡度值；

当监测到车辆处于静止状态时，根据所述坡度值对制动助力辅助或者制动助力补偿的相应目标轮缸压力值进行定量限制或变量限制。

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