CN115817193B - 一种防止刹车盘温度过高的控制方法、系统及新能源汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防止刹车盘温度过高的控制方法、系统及新能源汽车，所述方法包括：获取刹车盘实时温度ActT；获取完全制动次数N；当所述实时温度ActT大于预设温度T0且所述完全制动次数N大于预设制动次数N0时；对整车车速V进行限速。当实时温度ActT大于预设温度T0且所述完全制动次数N大于预设制动次数N0时；对车辆进行限速处理，此时刹车盘的实时温度会逐渐降低，刹车盘的制动效果也会逐步恢复。确保车辆不会因为刹车盘温度过高使制动效果削弱、失效，而带来安全隐患。能够在不增加产品成本的前提下，提高汽车的制动性能，增强制动安全性，从而提高用户满意度，提升新能源汽车的驾驶品质与竞争力。

Description

一种防止刹车盘温度过高的控制方法、系统及新能源汽车
技术领域
本发明属于汽车刹车盘温度控制领域，具体涉及一种防止刹车盘温度过高的控制方法、系统及新能源汽车。
背景技术
能源危机、环境污染及温室效应等问题的日益严重，使新能源汽车成为汽车行业变革的必然趋势。新能源汽车具有节能环保、经济、NVH品质高、结构简单、动力性强等优势，特别是近年来新能源汽车相关技术以及配套产业的成熟，进一步加快了新能源汽车的普及速度。
由于新能源汽车中绝大部分使用电动机作为主要动力来源，其具有很强的加速性能，百公里加速时间普遍在8s以内，甚至在4s以内。并且由于新能源汽车需要依靠动力电池作为其能量来源，相较于传统燃油车其车重大约增加10％—30％，有的长续航纯电动汽车车重甚至增加50％。由于新能源汽车动力性的增强以及车重的大幅增加，对新能源汽车的制动性能带来了很大的挑战，而AMS制动试验是一种新能源汽车目前较为常用的制动性能测试方法，为满足AMS制动试验的需求，本发明提供的一种新能源汽车AMS制动试验刹车盘升温过高的控制方法，能够在不增加产品成本的前提下，只通过软件算法的升级，在满足AMS制动试验需求的前提下，提高新能源汽车的制动性能，增强制动安全性，从而提高用户满意度，提升新能源汽车的驾驶品质与竞争力。
背景技术专利，专利申请号：CN201611109425.1，专利名称：限速控制功能的监控系统、方法及汽车，该专利提供了一种识别限速标志之后，进行扭矩限速，从而控制车速的方法。但该专利主要描述了进行限速标志识别进行限速，并没有实现对制动过温的识别，不能保证新能源汽车制动过温的要求。
发明内容
本发明的目的是：本发明的目的是：提供一种防止刹车盘温度过高的控制方法、系统及新能源汽车，实现对制动过温的识别，并提供了一种对电机扭矩的限制算法，进而保证汽车制动刹车盘过温的要求。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种防止刹车盘温度过高的控制方法，应用于新能源汽车AMS制动试验，所述方法包括：
获取刹车盘实时温度ActT；
获取完全制动次数N；
当所述实时温度ActT大于预设温度T0且所述完全制动次数N大于预设制动次数N0时；
对整车车速V进行限速。
进一步，所述获取刹车盘实时温度ActT的方法包括：
获取当前环境温度作为刹车盘在未进行刹车时的起始温度T，通过当前车速V、整车质量M、制动作用时间Ti、制动盘直径BrakD、制动盘厚度BrakT、制动盘升温系数δ等计算得到制动过程中的刹车盘实时温度ActT：
a、b、c、d、e为调节系数，由实车标定与零部件特性决定。
进一步，所述获取完全制动次数N的方法包括：
采集制动踏板状态信号BrakSts，当BrakSts＝1代表制动踩下，整车控制器计数增加1重复上述步骤，得到完全制动踩下次数N。
进一步，所述对整车车速V限速的方法包括：
使当前驾驶员需求扭矩Tq、减扭扭矩TqDec和电机执行扭矩TqIPU满足：
TqIPU＝Tq-TqDec。
进一步，所述减扭扭矩TqDec由以下方法获取：
TqDec＝[aTq+(bVehA+cVehB*V+dVehC*V2)*WhlR]*N/5
整车车速V、当前驾驶员需求扭矩Tq、滚阻系数A、B、C(VehA、VehB、VehC)、车轮半径WhlR和制动踩下次数N进行PI控制得到减扭扭矩TqDec。
一种防止刹车盘温度过高的系统，采用上述防止刹车盘温度过高的控制方法，所述系统包括：
底盘控制系统：用于采集车速V、整车质量M和制动信息，并输出刹车盘实时温度ActT和制动踏板状态信号BrakSts；
整车控制器：用于根据所述刹车盘实时温度ActT和制动踏板状态信号BrakSts以及车速V和驾驶信息并输出电机执行扭矩TqIPU；
电机：用于执行所述电机执行扭矩TqIPU，控制所述车辆的车速；
所述整车控制器与底盘控制系统、电机均采用电连接。
进一步，所述制动信息包括：刹车时的起始温度T、制动作用时间Ti、制动盘直径BrakD、制动盘厚度BrakT和制动盘升温系数δ。
进一步，所述驾驶信息包括当前驾驶员需求扭矩Tq、滚阻系数A、B、C(VehA、VehB、VehC)和车轮半径WhlR。
一种新能源汽车，采用上述的防止刹车盘温度过高的控制方法。
相对现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明通过获取刹车盘实时温度ActT和完全制动次数N，综合分析判断，是否需要对车辆进行限速处理。当实时温度ActT大于预设温度T0且所述完全制动次数N大于预设制动次数N0时；对车辆进行限速处理，此时刹车盘的实时温度会逐渐降低，刹车盘的制动效果也会逐步恢复。确保车辆不会因为刹车盘温度过高使制动效果削弱、失效，而带来安全隐患。能够在不增加产品成本的前提下，提高汽车的制动性能，增强制动安全性，从而提高用户满意度，提升新能源汽车的驾驶品质与竞争力。
附图说明
本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
图1是本发明一种防止刹车盘温度过高的控制方法流程图；
图2是本发明一种防止刹车盘温度过高的控制系统框架图。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明，需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号，附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。
参见图1一种防止刹车盘温度过高的控制方法，应用于新能源汽车AMS制动试验，所述方法包括：
获取刹车盘实时温度ActT；
获取完全制动次数N；
当所述实时温度ActT大于预设温度T0且所述完全制动次数N大于预设制动次数N0时；
对整车车速V进行限速。
车辆在行驶过程中，遇到紧急情况或需要停车时，驾驶员就会踩踏刹车踏板，使得刹车片与刹车盘发生磨擦以产生摩擦力，在摩擦力的作用下车辆会逐渐停下。所以刹车盘的性能、状态对制动效果有着重大影响，当刹车盘温度过高时，刹车盘甚至会烧红、冒烟，此时刹车盘的性能、汽车的制动效果会急剧下降，严重时刹车盘甚至会变形，严重影响了行车安全。
本发明通过获取刹车盘实时温度ActT和完全制动次数N，综合分析判断，是否需要对车辆进行限速处理。当实时温度ActT大于预设温度T0且所述完全制动次数N大于预设制动次数N0时；对车辆进行限速处理，此时刹车盘的实时温度会逐渐降低，刹车盘的制动效果也会逐步恢复。确保车辆不会因为刹车盘温度过高使制动效果削弱、失效，而带来安全隐患。能够在不增加产品成本的前提下，提高汽车的制动性能，增强制动安全性，从而提高用户满意度，提升新能源汽车的驾驶品质与竞争力。
值得说明的是，预设温度T0和预设制动次数N0，可以根据不同的车型，不同的刹车盘等工况进行标定。
在一些实施例中，所述获取刹车盘实时温度ActT的方法包括：
获取当前环境温度作为刹车盘在未进行刹车时的起始温度T，通过当前车速V、整车质量M、制动作用时间Ti、制动盘直径BrakD、制动盘厚度BrakT、制动盘升温系数δ等计算得到制动过程中的刹车盘实时温度ActT：
a、b、c、d、e为调节系数，由实车标定与零部件特性决定。
由于刹车盘的结构特征，通过温度传感器采集刹车盘的实时温度无论从技术的角度和成本的角度考虑都是非常具有难度的，所以本发明在不增加车辆成本的前提下，根据车辆固有信息整车质量V、制动盘直径BrakD、制动盘厚度BrakT、制动盘升温系数δ、a、b、c、d、e调节系数以及采集到的当前车速V、制动作用时间Ti，得到了刹车盘实时温度ActT，克服了现有技术中的难题。不仅节约了汽车的产品成本，更提供了一种实时、可靠获取刹车盘实时温度ActT的全新算法。进一步提高了汽车的可靠性和安全性，提高了用户满意度。
在一些实施例中，所述获取完全制动次数N的方法包括：
采集制动踏板状态信号BrakSts，当BrakSts＝1代表制动踩下，BrakSts＝0代表制动未踩下，当车速V大于100km/h后，完全松开油门油，门踏板开度AccrPedlPosn＝0后一定时间T2内收到BrakSts＝1，整车控制器计数增加1；车速降到V2后再次达到100km/h后，完全松开油门后一定时间T2内收到BrakSts＝1，整车控制器计数增加1，最终得到完全制动踩下次数N。
本发明中，完全制动踩下次数N不仅仅只是通过采集制动踏板状态信号BrakSts得出的，还要判断制动踏板状态信号BrakSts＝1是否发生在车速V大于100km/h、门踏板开度AccrPedlPosn＝0后一定时间T2内，只有当上述条件都满足时，整车控制器计数才会增加1。这样设置，避免了由于驾驶员的正常操作或误操作而使车辆进入到限速状态，带来的安全隐患。进一步提高了行车制动的安全性和可靠性，进一步提高了用户的满意度。
在一些实施例中，所述对整车车速V限速的方法包括：
使当前驾驶员需求扭矩Tq、减扭扭矩TqDec和电机执行扭矩TqIPU满足：
TqIPU＝Tq-TqDec
本发明中，对整车车速V的限速并不是通过设置一个简单的最大车速值，使车辆的速度不超过该最大车速值。而是通过根据驾驶员的需求扭矩Tq结合减扭扭矩TqDec，最终控制电机执行扭矩TqIPU，进而控制车速。整个车速的限速操作是一个动态平衡的过程，不仅会考虑当前的减扭扭矩TqDec，也会考虑当前驾驶员需求扭矩Tq。进一步提高了车辆行驶中的安全性，并考虑到了驾驶员的驾驶感受，提升了用户满意度。
在一些实施例中，所述减扭扭矩TqDec由以下方法获取：
TqDec＝[aTq+(bVehA+cVehB*V+dVehC*V2)*WhlR]*N/5
整车车速V、当前驾驶员需求扭矩Tq、滚阻系数A、B、C(VehA、VehB、VehC)、车轮半径WhlR和制动踩下次数N进行PI控制得到减扭扭矩TqDec。该减扭扭矩TqDec不仅参考了当前的整车车速V、驾驶信息还综合考量了完全制动次数N对刹车盘温度和限制车速的影响。使得所得到的减扭扭矩TqDec更全面更可靠，更符合驾驶员的驾驶习惯，进一步提高了车辆行驶的安全性，提高了用户满意度。
参见图2，本发明提供了一种防止刹车盘温度过高的系统，采用上述防止刹车盘温度过高的控制方法，所述系统包括：
底盘控制系统：用于采集车速V、整车质量M和制动信息，并输出刹车盘实时温度ActT和制动踏板状态信号BrakSts；
整车控制器：用于根据所述刹车盘实时温度ActT和制动踏板状态信号BrakSts以及车速V和驾驶信息并输出电机执行扭矩TqIPU；
电机：用于执行所述电机执行扭矩TqIPU，控制所述车辆的车速；
所述整车控制器与底盘控制系统、电机均采用电连接。
在一些实施例中，所述制动信息包括：
刹车时的起始温度T、制动作用时间Ti、制动盘直径BrakD、制动盘厚度BrakT和制动盘升温系数δ。
在一些实施例中：
所述驾驶信息包括当前驾驶员需求扭矩Tq、滚阻系数A、B、C(VehA、VehB、VehC)和车轮半径WhlR。
使用时，首先是底盘控制系统采集当前的环境温度，并将当前环境温度作为刹车盘在未进行刹车时的起始温度，通过当前车速、整车质量、制动作用时间、制动盘直径、制动盘厚度、制动盘升温系数等计算得到制动过程中的刹车盘实时温度，底盘控制系统将该温度实时发送给整车控制系统；整车控制器接收底盘控制系统发出的制动踏板状态信号，并对制动踩下状态进行计数(由于AMS试验是全油门加速到100km/h之后再进行最大制动的试验，所以按照松油门后一定时间内踩下制动踏板作为一次计数)，当油门松开后超过一定时间未踩下制动踏板，则计数清零。当刹车盘实时温度超过一定值并且制动踩下次数超过一定值时激活整车限速功能。
整车车速限制计算：通过整车车速、当前驾驶员需求扭矩、滚阻系数A、B、C、车轮半径、制动踩下次数等进行PI控制得到减扭扭矩，将当前驾驶员需求扭矩与减扭扭矩做差得到电机执行扭矩，从而实现整车限速的效果。
本发明还提供一种新能源汽车，所述汽车包括上述的防止刹车盘温度过高的系统，所述汽车可以执行上述的防止刹车盘温度过高的方法。
以上对本发明提供的一种防止刹车盘温度过高的控制方法、系统及新能源汽车进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种防止刹车盘温度过高的控制方法，应用于新能源汽车AMS制动试验，其特征在于，所述方法包括：
获取刹车盘实时温度ActT；
获取完全制动次数N；
当所述实时温度ActT大于预设温度T0且所述完全制动次数N大于预设制动次数N0时；
对整车车速V进行限速；
其中，所述获取刹车盘实时温度ActT的方法包括：
获取当前环境温度作为刹车盘在未进行刹车时的起始温度T，通过当前车速V、整车质量M、制动作用时间Ti、制动盘直径BrakD、制动盘厚度BrakT、制动盘升温系数δ等计算得到制动过程中的刹车盘实时温度ActT：
a、b、c、d、e为调节系数，由实车标定与零部件特性决定。
2.根据权利要求1所述的一种防止刹车盘温度过高的控制方法，其特征在于，所述获取完全制动次数N的方法包括：
采集制动踏板状态信号BrakSts，当BrakSts＝1代表制动踩下，整车控制器计数增加1。
3.根据权利要求2所述的一种防止刹车盘温度过高的控制方法，其特征在于，所述对整车车速V限速的方法包括：
使当前驾驶员需求扭矩Tq、减扭扭矩TqDec和电机执行扭矩TqIPU满足：
TqIPU＝Tq-TqDec。
4.根据权利要求3所述的一种防止刹车盘温度过高的控制方法，其特征在于，所述减扭扭矩TqDec由以下方法获取：
TqDec＝[aTq+(bVehA+cVehB*V+dVehC*V2)*WhlR]*N/5整车车速V、当前驾驶员需求扭矩Tq、滚阻系数VehA、滚阻系数VehB、滚阻系数VehC、车轮半径WhlR和制动踩下次数N进行PI控制得到减扭扭矩TqDec。
5.一种防止刹车盘温度过高的系统，其特征在于，采用权利要求1-4任意一项所述防止刹车盘温度过高的控制方法，所述系统包括：
底盘控制系统：用于采集车速V、整车质量M和制动信息，并输出刹车盘实时温度ActT和制动踏板状态信号BrakSts；
整车控制器：用于根据所述刹车盘实时温度ActT和制动踏板状态信号BrakSts以及车速V和驾驶信息并输出电机执行扭矩TqIPU；
电机：用于执行所述电机执行扭矩TqIPU，控制车辆的车速；
所述整车控制器与底盘控制系统、电机均采用电连接。
6.根据权利要求5所述的一种防止刹车盘温度过高的系统，其特征在于：
所述制动信息包括：刹车时的起始温度T、制动作用时间Ti、制动盘直径BrakD、制动盘厚度BrakT和制动盘升温系数δ。
7.根据权利要求5所述的一种防止刹车盘温度过高的系统，其特征在于：
所述驾驶信息包括当前驾驶员需求扭矩Tq、滚阻系数VehA、滚阻系数VehB、滚阻系数VehC和车轮半径WhlR。
8.一种新能源汽车，其特征在于，采用权利要求1-4任意一项所述的防止刹车盘温度过高的控制方法。
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