CN114771491A - 制动装置控制方法及计算机设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制动装置控制方法及计算机设备，在完成一次制动后，执行如下步骤：S1，探测信号生成：满足探测条件时，则生成一探测信号，根据该探测信号对制动装置进行控制；S2，执行探测：制动装置根据该探测信号朝制动的方向运行至接合位置，并判断是否运行至接合位置，然后朝撤回方向运行，直至运行至初始位置P0；S3，处理探测结果：如果执行探测成功，产生一探测结果信息，如果执行探测失败，生成报警信号。本发明可以及时发现故障，并且在此基础上可以进行调整或报警，可使制动系统工作更安全、高效。

Description

制动装置控制方法及计算机设备

【技术领域】

本发明属于汽车零部件技术领域，具体涉及制动器技术。

【背景技术】

专利公告号为US6237729B1，名称为车辆制动系统控制方法和装置的美国专利，提供了一种调整制动线和制动盘之间空气间隙的方法和装置。制动完成后，车轮上的制动装置回退形成预设的空气间隙，在制动完成后设定的一段时间内，如果没有进一步的制动需求输入，且车速大于设定值时，增大空气间隙。

专利公告号为JP6987197B1，名称为电制动器控制装置的日本专利，提供了一种刹车片和制动盘间隙的控制方法。电机反转使刹车片移开制动盘，电机反转的量将对执行下一个压力指令造成延时。制动和非制动两种状态切换，需抑制延时。制动指令增大，制动力产生；制动指令降为0，解除制动力，电机反转使间隙产生，将该间隙控制在极小的范围内。当制动指令再次增大，就能更快产生制动力。

现有技术均提出了在完成一次制动后，对间隙进行加大或减小调整，但在进行调整后至下一次制动期间，并不作更多的控制和调整。如果这期间出现故障，驾驶员或者车辆的智能装置并不可能发现，而是等到下一次制动才发现，这对长时间不制动的路况构成潜在危险。其次，当一次制动过程的持续时间很长时，例如下坡，刹车片和制动盘之间摩擦导致迅速升温和变形，之后当解除制动力时，电机反转后产生的间隙，与恢复常温后的间隙差异大，上述日本专利所希望达到的极小间隙，在恢复常温后将会变大，无法实现预期的更快产生制动力。

【发明内容】

为了克服现有技术中的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种制动装置控制方法，在一次制动之后，及时地发现潜在的制动故障。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

制动装置控制方法，在完成一次制动后，执行如下步骤：

S1，探测信号生成：满足探测条件时，则生成一探测信号，根据该探测信号对制动装置进行控制；

S2，执行探测：制动装置根据该探测信号朝制动的方向运行至接合位置，并判断是否运行至接合位置，然后朝撤回方向运行，直至运行至初始位置P0；

S3，处理探测结果：如果执行探测成功，产生一探测结果信息，如果执行探测失败，生成报警信号。

优选的，该探测条件包括当一次制动完成之后经过设定的时间T1，T1的数值范围为1s-600s，未接收到制动需求信号，制动需求信号由制动踏板、底盘制动控制系统或自动驾驶车辆的自动装置任一发出。

进一步的，满足T1时间条件且同时满足以下条件中的一个或两个，生成一探测信号：

(1)当车速大于设定值时：判定该条件时，检测车速并与设定值进行比较，车速设定值的范围为100-800m/min；

(2)当制动片温度小于设定值时：需要判定时，检测任一制动片的温度，或者检测所有制动片温度并将温度最高的作为检测值，与温度设定值作比较，温度设定值低于120℃。

进一步的，如果仅满足T1时间条件，但不满足上述(1)和(2)的设定条件，则每隔T3时间重新确认，直至满足设定条件，才生成一探测信号，T3的数值范围为1s-60s。

更进一步的，在上述步骤S2完成后，经过T2时间，T2>T1，且T2的数值范围为2s-601s，如果仍未接收到制动需求信号，反复进行步骤S1’，S2，S3，其中步骤S1’为将S1中的T1值替换为T2，该动作反复进行，直至接收到制动需求信号，则步骤S2、S3重新开始。

优选的，判断是否运行至接合位置的方法是采用电机角度传感器检测电机角度，电机角度增大趋势出现拐点时对应的位置，即判为接合位置，制动装置撤回至初始位置P0，电机停止。

进一步的，记录步骤S2中制动装置撤回至初始位置P0的时间，重复步骤S1-S3，将接合位置记录为P2；还包括步骤S4，补偿步骤：在进行设定次数的探测后，计算各次接合位置的平均值或加权平均值

用作控制撤回至初始位置P0的参考位置，

进一步的，步骤S3生成报警信号同时启动应急措施，应急措施包括以下至少一种：(1)识别探测失败的车轮后，在下一次接收到制动需求信号时，调整该车轮及其同轴的另一车轮的制动能力；(2)在下一次接收到制动需求信号时，运行除该轴以外的其它车轮的制动装置。

进一步的，步骤S3完成后，重复步骤S1-S3。

另外一方面，还提供了一种计算机设备，包括至少一个处理器和存储器；所述存储器存储计算机执行指令；所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行所述的制动装置控制方法。

本发明采用的技术方案，在一次制动完成之后，满足探测条件时即执行探测，判断制动装置是否运行至接合位置，因此，可以及时发现故障，并且在此基础上可以进行调整或报警，可使制动系统工作更安全、高效。

本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对发明做进一步的说明：

图1为本发明涉及的电动制动器的结构示意图；

图2为本发明涉及的电动制动器的控制原理示意图；

图3为本发明中电机角度与接合位置的关系示意图；

图4为本发明实施例一的流程图；

图5为本发明实施例二的流程图；

图6为本发明实施例三的流程图；

附图标记：电机20，传动单元30，离合器31，齿轮组件32，丝杆螺母组件33，卡钳40，制动盘41，刹车片42，电源与信号处理单元一43，电源与信号处理单元二44，数据线一45，数据线二46，制动踏板47，底盘制动控制系统48。

【具体实施方式】

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

参照图1所示，电动制动器设置于车轮上，执行汽车的制动需求。电动制动器包括电机20、传动单元30、卡钳40、制动盘41。电机20受电源驱动，产生旋转运动；传动单元30进行转动联接、运动方式的转换、以及变速，传动单元通常包括与电机产生联接的离合器31、进行减速的齿轮组件32，将旋转运动转换为直线并且进行变速的丝杆螺母组件33；通过传动单元将运动转递给卡钳40，推动卡钳40朝制动盘41运动；制动盘41固定于车轮，卡钳上的刹车片42与制动盘41接合时产生相对摩擦，通过接合点(kisspoint)之后，卡钳夹紧制动盘，实现制动。

制动需求信号解除，电机20反转，拖动卡钳40朝撤回方向运动，刹车片42与制动盘产生一间隙G，电机停止，制动完成。

本发明是为了在一次制动之后，及时地发现潜在的制动故障，以便及时地发出报警、使驾驶员有时间做出应急反应；附带地可调整间隙在预设范围内。

实施例一

制动装置控制方法，在完成一次制动后，执行如下步骤：

S1，探测信号生成：满足探测条件时，则生成一探测信号，根据该探测信号对制动装置进行控制；

S2，执行探测：制动装置根据该探测信号朝制动的方向运行至接合位置，并判断是否运行至接合位置，然后朝撤回方向运行，直至运行至初始位置P0；

S3，处理探测结果：如果执行探测成功，产生一探测结果信息，如果执行探测失败，生成报警信号。

如图2-图4所示，在制动过程中，制动需求信号由制动踏板47、底盘制动控制系统48(例如电制动控制系统、转向控制系统)或自动驾驶车辆的自动装置发出，电源与信号处理单元一43、电源与信号处理单元二44接收制动需求信号，并向电机20提供电流并控制电机的运行。其中，两个电源与信号处理单元之间由数据线一45连接，电源与信号处理单元、制动电机或制动踏板之间由数据线二46连接。

探测信号生成步骤S1：电源与信号处理单元记录一次制动完成时的时间，或者车辆开始行进的时间，在T1时间过去之后，T1的数值选自1s-600s范围，最佳20s-30s，如果未接收到下一次制动需求信号，则电源与信号处理单元自发地生成一探测信号，驱动制动装置朝制动的方向运行。而如果在T1的时间内接到制动需求信号，则执行制动，返回“开始”。

执行探测步骤S2：制动装置运行至接合位置P1，此时刹车片刚与制动盘接触，朝撤回方向运行至P0。为方便观察，以制动装置上的运动构件所处的位置，例如刹车片、卡钳，代表制动装置运行的位置，本实施例以刹车片位置代表制动装置位置。并且判断是否运行至接合位置的方法是采用电机角度传感器，电机角度增大趋势出现拐点时对应的位置，即判为接合位置，由于运动构件具有弹性，接合后制动装置还会继续运动，电机角度也会继续增大，但增大的速度明显变缓，直至不再增大；制动装置撤回至初始位置P0，电机停止。制动装置撤回过程中，制动盘两侧卡钳40及刹车片42朝远离制动盘41的方向运动，逐渐扩大间隙，直至位置P0，不再运动，即两者间隙达到最大。可以理解的是，也可以采用其他位置传感器检测是否运行至接合位置。

处理探测结果步骤S3：由电源与信号处理单元探测到制动装置撤回至位置P0的信号，判断为探测完成。如果电机20或传动单元失效，在合理的时间范围内，探测无法完成，则由电源与信号处理单元判断为探测失败。如果执行探测完成，生成一探测结果信息，进行记录，包括探测时间、接合位置信息、本次探测中电机朝制动的方向运行的转角信息；如果执行探测失败，生成报警信号。

步骤S3生成报警信号同时启动应急措施。应急措施包括，识别探测失败的车轮，例如FL车轮，调整该车轮及其同轴的另一车轮FR的制动能力，在下一次接收到制动需求信号时，调整制动能力是采取减小车轮FR制动力，缩短制动时间等方式，缩小同轴的两个车轮的制动能力的差异；运行除该轴A1以外的其它车轮的制动装置RL，RR，位于轴A2。该应急措施可减缓因故障导致的制动时车辆侧滑、打转等。

另外，处理探测结果步骤S3还包括记录步骤S2中制动装置撤回至位置P0的时间，重复步骤S1-S3，将接合位置记录为P2。

在步骤S2-S3中如果接收到制动需求信号，则执行制动，返回“开始”。

还可以包括补偿步骤S4，在进行一定次数的探测后。次数的设定可选自2-10次。计算各次接合位置的平均值或加权平均值

该平均值或加权平均值比单次的位置值可信度更高，用作控制撤回至P0位置的参考位置，

实施例二

如图5所示，步骤S1的探测条件，除了满足T1时间条件以外，还需要满足以下条件中的一个或多个，生成一探测信号：

(1)当车速大于设定值时：判定该条件时，检测车速，设定值选自100-800m/min中的一值。

(2)当刹车片42温度小于设定值时：需要判定时，检测任一刹车片的温度，或者检测所有刹车片温度并将温度最高的作为检测值，与设定值作比较，设定值为低于120℃的任一值。

如果仅满足T1时间条件，但不满足设定的上述(1)、(2)条件，则每隔T3时间重新确认，直至满足设定条件，才生成一探测信号。T3时间的值选自1s-60s之间。

实施例三

如图6所示，在上述探测步骤S2完成后，经过T2时间，T2>T1，T2的数值为选自2s-601s范围中的任一值，如果仍未接收到制动需求信号，反复进行步骤S1’，S2，S3，其中步骤S1’为将S1中的T1值替换为T2。该动作反复进行。直至接收到制动需求信号，则探测的步骤重新开始。

实施例四

一种计算机设备，可以搭载于具有制动器的车辆上，包括至少一个处理器和存储器；所述存储器存储计算机执行指令；所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如实施例一、二、或三所述的制动装置控制方法。

以上所述，仅为发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.制动装置控制方法，其特征在于，在完成一次制动后，执行如下步骤：

S1，探测信号生成：满足探测条件时，则生成一探测信号，根据该探测信号对制动装置进行控制；

S2，执行探测：制动装置根据该探测信号朝制动的方向运行至接合位置，并判断是否运行至接合位置，然后朝撤回方向运行，直至运行至初始位置P0；

S3，处理探测结果：如果执行探测成功，产生一探测结果信息，如果执行探测失败，生成报警信号。

2.根据权利要求1所述的制动装置控制方法，其特征在于，该探测条件包括当一次制动完成之后经过设定的时间T1，T1的数值范围为1s-600s，未接收到制动需求信号，制动需求信号由制动踏板、底盘制动控制系统或自动驾驶车辆的自动装置任一发出。

3.根据权利要求2所述的制动装置控制方法，其特征在于，满足T1时间条件且同时满足以下条件中的一个或两个，生成一探测信号：

(1)当车速大于设定值时：判定该条件时，检测车速并与设定值进行比较，车速设定值的范围为100-800m/min；

(2)当制动片温度小于设定值时：需要判定时，检测任一制动片的温度，或者检测所有制动片温度并将温度最高的作为检测值，与温度设定值作比较，温度设定值低于120℃。

4.根据权利要求3所述的制动装置控制方法，其特征在于，如果仅满足T1时间条件，但不满足上述(1)和(2)的设定条件，则每隔T3时间重新确认，直至满足设定条件，才生成一探测信号，T3的数值范围为1s-60s。

5.根据权利要求1所述的制动装置控制方法，其特征在于，在上述步骤S2完成后，经过T2时间，T2>T1，且T2的数值范围为2s-601s，如果仍未接收到制动需求信号，反复进行步骤S1’，S2，S3，其中步骤S1’为将S1中的T1值替换为T2，该动作反复进行，直至接收到制动需求信号，则步骤S2、S3重新开始。

6.根据权利要求1所述的制动装置控制方法，其特征在于，判断是否运行至接合位置的方法是采用电机角度传感器检测电机角度，电机角度增大趋势出现拐点时对应的位置，即判为接合位置，制动装置撤回至初始位置P0，电机停止。

7.根据权利要求1所述的制动装置控制方法，其特征在于，记录步骤S2中制动装置撤回至初始位置P0的时间，重复步骤S1-S3，将接合位置记录为P2；还包括步骤S4，补偿步骤：在进行设定次数的探测后，计算各次接合位置的平均值或加权平均值

用作控制撤回至初始位置P0的参考位置，

8.根据权利要求1所述的制动装置控制方法，其特征在于，步骤S3生成报警信号同时启动应急措施，应急措施包括以下至少一种：(1)识别探测失败的车轮后，在下一次接收到制动需求信号时，调整该车轮及其同轴的另一车轮的制动能力；(2)在下一次接收到制动需求信号时，运行除该轴以外的其它车轮的制动装置。

9.根据权利要求1所述的制动装置控制方法，其特征在于，步骤S3完成后，重复步骤S1-S3。

10.一种计算机设备，其特征在于，包括至少一个处理器和存储器；所述存储器存储计算机执行指令；所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求1至9任意一项所述的制动装置控制方法。

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