CN114802137B - 制动衰退补偿方法、装置、电子设备及计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制动衰退补偿方法、装置、电子设备及计算机存储介质，其方法包括：获取踏板位移信息，并基于所述踏板位移信息与预设位移‑减速度制动曲线确定目标减速度；获取实际减速度，并计算所述实际减速度与所述目标减速度的差值加速度；基于所述差值加速度与整车制动参数计算补偿压力值；基于所述补偿压力值控制制动器进行制动衰退补偿。本发明提高了衰退补偿能力。

Description

制动衰退补偿方法、装置、电子设备及计算机存储介质

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种制动衰退补偿方法、装置、电子设备及计算机存储介质。

背景技术

随着汽车行业的发展，汽车保有量越来越大，汽车安全也倍受到世人的关注，制动系统的稳定性成为了其中的关键。在车辆长坡制动或连续制动时，车辆动能迅速转化成制动器的热能，制动器温度升高到一定程度时，制动效能就会出现衰退，即使驾驶员已经使用了非常大的踏板力，实际车辆减速度也无法达到预期，这种情况极其危险。因此需要进行制动衰退补偿，以维持车辆自身的稳定性。

现有技术中在进行制动衰退补偿时，一种是采用驱动电机反转回收制动能量进行补偿，但这种方式只适用于电动或混动车型，燃油车无法实现，且驱动电机的控制涉及到多系统之间的交互，稳定性不高；另一种是增加排气制动或液力缓速器等辅助制动补偿的制动，但是只适用于燃油车辆，不仅补偿的制动衰减效果弱，并且须发动机参与，对发动机有损害，制动补偿的力度无法线性调节，无法准确进行衰退补偿。

因此如何针对电动、燃油及混合车型进行有效的制动衰退补偿是一个亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种制动衰退补偿方法、装置、电子设备及计算机存储介质，用以实现针对电动、燃油及混合车型进行有效的制动衰退补偿。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供一种制动衰退补偿方法，包括：

获取踏板位移信息，并基于所述踏板位移信息与预设位移-减速度制动曲线确定目标减速度；

获取实际减速度，并计算所述实际减速度与所述目标减速度的差值加速度；

基于所述差值加速度与整车制动参数计算补偿压力值；

基于所述补偿压力值控制制动器进行制动衰退补偿。

进一步的，上述制动衰退补偿方法，还包括：

若所述踏板位移信息大于预设踏板位移信息，确定整车制动为紧急制动，并执行所述制动衰退补偿方法；

若所述踏板位移信息不大于预设踏板位移信息，确定整车制动为非紧急制动，并结束所述制动衰退补偿方法。

进一步的，上述制动衰退补偿方法，包括：

若所述差值加速度大于所述目标减速度的预设值，确定所述制动器出现制动衰退，并执行所述制动衰退补偿方法；

若所述差值加速度不大于所述目标减速度的预设值，确定所述制动器未出现制动衰退，并结束所述制动衰退补偿方法；

进一步的，所述基于所述差值加速度与整车制动参数计算补偿压力值，具体包括：

其中，ΔP为补偿压力值，M_车为整车总质量，R_轮为轮胎滚动半径，Δa为差值加速度，BE_F为前轴制动效能参数，BE_R为后轴制动效能参数。

进一步的，所述基于所述补偿压力值控制制动器进行制动衰退补偿，具体包括：

获取建压缸的压力信息；

基于所述压力信息，采用预设控制策略控制助力电机转动建压缸的丝杠产生位移以产生补偿压力，直至达到所述补偿压力值；

基于产生补偿压力生成液压至所述制动器，以使所述制动器进行制动衰退补偿。

进一步的，上述制动衰退补偿方法，还包括：

确定制动盘温度；

基于所述制动盘温度，并结合预设温度-摩擦片效能曲线确定当前温度下的摩擦片效能；

若所述摩擦片效能小于预设摩擦片效能，确定所述制动器出现制动衰退。

进一步的，上述制动衰退补偿方法，还包括：

基于所述预设温度-摩擦片效能曲线计算衰退比例；

根据所述衰退比例计算所述补偿压力值。

第二方面，本发明还提供一种制动衰退补偿装置，包括：

第一获取模块，用于获取踏板位移信息，并基于所述踏板位移信息与预设位移-减速度制动曲线确定目标减速度；

第二获取模块，用于获取实际减速度，并计算所述实际减速度与所述目标减速度的差值加速度；

计算模块，用于基于所述差值加速度与整车制动参数计算补偿压力值；

补偿模块，用于基于所述补偿压力值控制制动器进行制动衰退补偿。

第三方面，本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述制动衰退补偿方法中的步骤。

第四方面，本发明还提供一种计算机存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述制动衰退补偿方法中的步骤。

本发明中的制动衰退补偿方法可适用于燃油、电动或混动的全部车型，并且通过采集制动踏板行程信息、车辆减速度信息可以快速识别车辆的衰退情况；并且根据差值加速度与整车制动参数可以快速计算补偿压力值，然后基于补偿压力值控制制动器进行制动衰退补偿，能够在根据制动衰退情况进行实时控制补偿力度，保证车辆制动系统的线性，提高了补偿能力。

附图说明

图1为本发明提供的制动衰退补偿方法一实施例的方法流程图；

图2为本发明一实施例提供的整车制动的系统结构图；

图3为本发明提供的制动衰退补偿装置一实施例的结构示意图；

图4为本发明提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

本发明提供了一种制动衰退补偿方法、装置、电子设备及计算机存储介质，以下分别进行说明。

请参阅图1，图1为本发明提供的制动衰退补偿方法一实施例的流程示意图，本发明的一个具体实施例，公开了一种制动衰退补偿方法，包括：

步骤S101：获取踏板位移信息，并基于踏板位移信息与预设位移-减速度制动曲线确定目标减速度；

其中，车辆的踏板位移信息可以由安装在踏板上的位移传感器进行采集获得；预设位移-减速度制动曲线可以是预先制定的，具体包括了踏板位移与整车减速度的对应关系，因此，可以根据车辆的踏板位移信息在预设位移-减速度制动曲线中确定整车的目标减速度。具体的，可以根据车辆本身的制动参数确定整车的位移-减速度制动曲线，可以理解的是，每一类型或每一车辆的位移-减速度制动曲线，由于其自身车辆制动参数的不同可以不相同。

可以理解的是，在车辆的行驶过程中，会经常使用踏板，但是并不是每一次使用踏板都需要进行制动补偿，因此可以根据车辆的制动方式确定驾驶员的制动意图。

在本发明的一个实施例中，确定整车制动方式，包括：

若踏板位移信息大于预设踏板位移信息，确定整车制动为紧急制动，并执行制动衰退补偿方法；

若踏板位移信息不大于预设踏板位移信息，确定整车制动为非紧急制动，并结束制动衰退补偿方法。

其中，预设踏板位移信息可以是踏板深踩至底时候的踏板总位移S_总的百分比，比如，20％、30％不等，具体可以根据整车的制动参数进行确定。可以根据踏板位移信息与预设踏板位移信息的相对大小关系分析驾驶员的制动意图，然后进行下一步的处理。

具体的，当驾驶员踩制动踏板时，基于踏板位移传感器采集踏板位移为S0，若S₀/S_总≥30％，则此时制动方式为紧急制动，此时需要进行制动补偿，而若S₀/S_总＜30％，则结束制动补偿，或者是此时不需要进行制动补偿，以节省资源。

步骤S102：获取实际减速度，并计算实际减速度与目标减速度的差值加速度；

其中，车辆的实际减速度可以由加速度传感器进行采集获得，加速度传感器通常内置安装在ESC(Electronic Stability Controller，车身电子稳定性控制系统)中。

差值加速度Δa可以通过下式进行计算：Δa＝a₀-a₁，式中，a₀为目标减速度，a₁为实际减速度。

可以理解的是，当目标减速度与实际减速度的差值加速度大于某一阈值时，说明此时制动器的制动情况出现了问题，即出现了制动衰退，如果不进行制动补偿，将会有损车身，因此需要确定制动器的制动情况。

在本发明的一个实施例中，确定制动器制动情况，包括：

若差值加速度大于目标减速度的预设值，确定制动器出现制动衰退，并执行制动衰退补偿方法；

若差值加速度不大于目标减速度的预设值，确定制动器未出现制动衰退，并结束制动衰退补偿方法；

其中，目标减速度的预设值可以是目标减速度的百分比，比如，10％、15％不等，具体可以根据整车的制动参数进行确定。

具体的，举例而言，若Δa/a₀≥10％，则确定制动器出现了制动衰退，可以对其进行制动补偿；若Δa/a₀＜10％，则结束制动补偿，或者是此时不需要进行制动补偿，以节省资源。

步骤S103：基于差值加速度与整车制动参数计算补偿压力值；

其中，整车制动参数包括整车总质量，为轮胎滚动半径，前轴制动效能参数，后轴制动效能参数等参数。

在本发明的一个实施例中，基于差值加速度与整车制动参数计算补偿压力值，具体包括：

其中，ΔP为补偿压力值，M_车为整车总质量，R_轮为轮胎滚动半径，Δa为差值加速度，BE_F为前轴制动效能参数，BE_R为后轴制动效能参数。

步骤S104：基于补偿压力值控制制动器进行制动衰退补偿。

可以理解的是，当计算出需要补偿的压力值后，可以将补偿压力值作用到控制器上进行制动衰退的补偿。

需要说明的是，本发明的制动踏板与助力器完全解耦，助力器工作不影响制动踏板，不会因为加压而改变制动踏板的位移，助力器工作时使用到电子助力器技术。电子助力器技术是通过电机来推动建压缸实现能力功能，替代了传统的真空助力，可以主动增压。

在本发明的一个实施例中，基于补偿压力值控制制动器进行制动衰退补偿，具体包括：

获取建压缸的压力信息；

基于压力信息，采用预设控制策略控制助力电机转动建压缸的丝杠产生位移以产生补偿压力，直至达到补偿压力值；

基于产生补偿压力生成液压至制动器，以使制动器进行制动衰退补偿。

可以理解的是，通过获取当前建压缸的压力信息，并基于计算出的补偿压力值进行主动增压，使得建压缸的压力达到正常，以达到制动衰退补偿的效果。具体的，可以通过电子助力控制器采用PID(proportional-integral-derivative control)比例积分微分控制策略，并且结合建压缸的PV(Pressure Volume)压力与体积关系，控制助力电机转动建压缸的丝杠产生位移，从而产生补偿压力，然后作用到制动器上实现制动补偿。

本发明中的制动衰退补偿方法可适用于燃油、电动或混动的全部车型，并且通过采集制动踏板行程信息、车辆减速度信息可以快速识别车辆的衰退情况；并且根据差值加速度与整车制动参数可以快速计算补偿压力值，然后基于补偿压力值控制制动器进行制动衰退补偿，能够在根据制动衰退情况进行实时控制补偿力度，保证车辆制动系统的线性，提高了补偿能力。

此外，本发明还可以通过整车CAN(Controller Area Network)控制器局域网络发送给仪表显示制动衰退提醒，保证整车安全。

为了对本发明有更清晰的理解，在本发明的一个实施例中，结合图2进行详细说明。请参阅图2，图2为本发明一实施例提供的整车制动的系统结构图，包括：制动踏板1、制动踏板位移传感器2、踏板感模拟器3、制动油壶4、电子助力器9、ESC(内置加速度传感器)10、制动器11、液压管路12；电子助力器9中包含电子助力建压缸5、助力电机6、电子助力控制器7、建压缸压力传感器8。

其中，制动踏板1与制动踏板位移传感器2、踏板感模拟器3连接；制动踏板1与电子助力器9完全解耦；踏板感模拟器3为驾驶员提供踏板感；制动油壶4给踏板感模拟器3、电子助力器9中的电子助力建压缸5、ESC10提供制动液；电子助力器9中的助力电机6推动电子助力建压缸5通过液压管路12及ESC10给制动器提供液压，制动器11为整车提供制动扭矩。

在制动衰退补偿过程中，踏板位移传感器2将接受到驾驶员踩踏板的信息传递给电子助力控制器7，若S₀/S_总≥30％，电子助力控制器7判断此次制动为深踩，分析出驾驶员的制动意图为紧急制动，此时需进行制动补偿运算，若S₀/S_总＜30％，则结束制动补偿；

电子助力控制器7根据提前设定的踏板位移与减速度的制动曲线，解析出目标减速度a0，ESC内置加速度传感器10可实时检测整车的减速度a1，该减速度信息也将发送到电子助力控制器7，电子助力控制器7对比分析目标减速度a0与整车减速度a1的差值加速度Δa，判断此时整车制动系统的衰退情况，差值加速度Δa计算方式如下：Δa＝a₀-a₁。具体的：若Δa/a₀＜10％，说明制动器11制动情况在合理衰退范围内，结束补偿，若Δa/a₀≥10％，则说明制动器11的制动情况出现了衰退，继续进行制动补偿运算。

若进行补偿，电子助力控制器7通过差值加速度Δa与整车制动参数计算出所需补偿压力值ΔP，具体的：

M_车为整车总质量，R_轮为轮胎滚动半径，BE_F为前轴制动效能参数，BE_R为后轴制动效能参数。

建压缸压力传感器8将压力信号实时传递给电子助力控制器7，电子助力控制器7采用PID控制策略并结合建压缸的PV特性，将建压指令传递给助力电机6，控制助力电机6转电子助力动建压缸5的丝杠产生位移，从而产生补偿压力，作用到制动器11上实现制动补偿。最后电子助力控制器7将衰退信息发送到仪表上提示驾驶员。

需要说明的是，在制动器出现衰退的过程中，还以通过其他方式确定制动器是否出现衰退。在本发明的一个实施例中，确定制动器出现制动衰退，还包括：

确定制动盘温度；

基于制动盘温度，并结合预设温度-摩擦片效能曲线确定当前温度下的摩擦片效能；

若摩擦片效能小于预设摩擦片效能，确定制动器出现制动衰退。

其中，确定制动盘温度可由预设的温升模型进行确定，具体的，可以根据整车的制动参数，建立预设的制动盘温升模型，温升模型中包括了制动次数与制动盘温度的对应关系。因此，可以通过采集一段时间内的制动次数，结合制动盘的温升模型确定制动盘的温度。

其中，温度-摩擦片效能曲线也可以进行预先设置，具体设置中也采用的整车的制动参数，并且该曲线中包括了温度与摩擦片效能的对应关系，可以理解的是，虽然该曲线不是线性曲线，但是在某一程度内，温度越高，摩擦片效能越低，因此当温度升高到一定温度时，摩擦片的效能会小于预设的摩擦片效能，此时制动器出现了衰退。

因此，可以获取另一种计算补偿压力值的方式，具体的，在本发明的一个实施例中，计算补偿压力值，还包括：

基于预设温度-摩擦片效能曲线计算衰退比例；

根据衰退比例计算补偿压力值。

为了更好实施本发明实施例中的制动衰退补偿方法，在制动衰退补偿方法基础之上，对应的，请参阅图3，图3为本发明提供的制动衰退补偿装置的一实施例的结构示意图，本发明实施例提供了一种制动衰退补偿装置300，包括：

第一获取模块301，用于获取踏板位移信息，并基于所述踏板位移信息与预设位移-减速度制动曲线确定目标减速度；

第二获取模块302，用于获取实际减速度，并计算所述实际减速度与所述目标减速度的差值加速度；

计算模块303，用于基于所述差值加速度与整车制动参数计算补偿压力值；

补偿模块304，用于基于所述补偿压力值控制制动器进行制动衰退补偿。

这里需要说明的是：上述实施例提供的制动衰退补偿装置300可实现上述各方法实施例中描述的技术方案，上述各模块或单元具体实现的原理可参见上述方法实施例中的相应内容，此处不再赘述。

基于上述制动衰退补偿方法，本发明实施例还相应的提供一种电子设备，包括：处理器和存储器以及存储在存储器中并可在处理器上执行的计算机程序；处理器执行计算机程序时实现如上述各实施例的制动衰退补偿方法中的步骤。

图4中示出了适于用来实现本发明实施例的电子设备400的结构示意图。本发明实施例中的电子设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图4示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

电子设备包括：存储器以及处理器，其中，这里的处理器可以称为下文的处理装置401，存储器可以包括下文中的只读存储器(ROM)402、随机访问存储器(RAM)403以及存储装置408中的至少一项，具体如下所示：

如图4所示，电子设备400可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)401，其可以根据存储在只读存储器(ROM)402中的程序或者从存储装置408加载到随机访问存储器(RAM)403中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM403中，还存储有电子设备400操作所需的各种程序和数据。处理装置401、ROM402以及RAM403通过总线404彼此相连。输入/输出(I/O)接口405也连接至总线404。

通常，以下装置可以连接至I/O接口405：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置406；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置407；包括例如磁带、硬盘等的存储装置408；以及通信装置409。通信装置409可以允许电子设备400与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图4示出了具有各种装置的电子设备400，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。

特别地，根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置409从网络上被下载和安装，或者从存储装置408被安装，或者从ROM402被安装。在该计算机程序被处理装置401执行时，执行本发明实施例的方法中限定的上述功能。

基于上述制动衰退补偿方法，本发明实施例还相应的提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上述各实施例的制动衰退补偿方法中的步骤。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种制动衰退补偿方法，其特征在于，包括：

获取踏板位移信息，并基于所述踏板位移信息与预设位移-减速度制动曲线确定目标减速度；

获取实际减速度，并计算所述实际减速度与所述目标减速度的差值加速度；

基于所述差值加速度与整车制动参数计算补偿压力值，其中，所述基于所述差值加速度与整车制动参数计算补偿压力值，具体包括：

其中，

为补偿压力值，

为整车总质量，

为轮胎滚动半径，

为差值加速度，

为前轴制动效能参数，

为后轴制动效能参数；

基于所述补偿压力值控制制动器进行制动衰退补偿。

2.根据权利要求1所述的制动衰退补偿方法，其特征在于，还包括：

若所述踏板位移信息大于预设踏板位移信息，确定整车制动为紧急制动，并执行所述制动衰退补偿方法；

若所述踏板位移信息不大于预设踏板位移信息，确定整车制动为非紧急制动，并结束所述制动衰退补偿方法。

3.根据权利要求1所述的制动衰退补偿方法，其特征在于，还包括：

若所述差值加速度大于所述目标减速度的预设值，确定所述制动器出现制动衰退，并执行所述制动衰退补偿方法；

若所述差值加速度不大于所述目标减速度的预设值，确定所述制动器未出现制动衰退，并结束所述制动衰退补偿方法。

4.根据权利要求1所述的制动衰退补偿方法，其特征在于，所述基于所述补偿压力值控制制动器进行制动衰退补偿，具体包括：

获取建压缸的压力信息；

基于所述压力信息，采用预设控制策略控制助力电机转动建压缸的丝杠产生位移以产生补偿压力，直至达到所述补偿压力值；

基于产生补偿压力生成液压至所述制动器，以使所述制动器进行制动衰退补偿。

5.根据权利要求1所述的制动衰退补偿方法，其特征在于，还包括：

确定制动盘温度；

基于所述制动盘温度，并结合预设温度-摩擦片效能曲线确定当前温度下的摩擦片效能；

若所述摩擦片效能小于预设摩擦片效能，确定所述制动器出现制动衰退。

6.根据权利要求5所述的制动衰退补偿方法，其特征在于，还包括：

基于所述预设温度-摩擦片效能曲线计算衰退比例；

根据所述衰退比例计算所述补偿压力值。

7.一种制动衰退补偿装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取踏板位移信息，并基于所述踏板位移信息与预设位移-减速度制动曲线确定目标减速度；

第二获取模块，用于获取实际减速度，并计算所述实际减速度与所述目标减速度的差值加速度；

计算模块，用于基于所述差值加速度与整车制动参数计算补偿压力值，其中，所述基于所述差值加速度与整车制动参数计算补偿压力值，具体包括：

其中，

为补偿压力值，

为整车总质量，

为轮胎滚动半径，

为差值加速度，

为前轴制动效能参数，

为后轴制动效能参数；

补偿模块，用于基于所述补偿压力值控制制动器进行制动衰退补偿。

8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，其中，所述存储器，用于存储程序；所述处理器，与所述存储器耦合，用于执行所述存储器中存储的所述程序，以实现上述权利要求1至6中任一项所述制动衰退补偿方法中的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机可读取的程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时，能够实现上述权利要求1至6中任一项所述制动衰退补偿方法中的步骤。

Images