CN115923737A - 转弯制动压力减小 - Google Patents

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CN115923737A CN202210537406.8A CN202210537406A CN115923737A CN 115923737 A CN115923737 A CN 115923737A CN 202210537406 A CN202210537406 A CN 202210537406A CN 115923737 A CN115923737 A CN 115923737A
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B·拉森
P·L·麦克纳利
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Abstract

一种用于汽车的制动系统，包括：控制器，适于当汽车的操作者施加制动时独立地控制汽车的各个车轮处的制动压力；第一传感器，适于测量汽车的方向盘的角位置并且将方向盘的角位置传递给控制器；和第二传感器，适于测量汽车的速度并且将汽车的速度传递给控制器，该控制器进一步适于当车辆的速度为零并且方向盘的角位置超过预定值时减小车内转轮处的制动压力。

Description

转弯制动压力减小
技术领域
本公开涉及一种用于汽车的制动系统和一种控制用于汽车的制动系统的方法，其降低了内侧转动车轮处的制动压力以减小转动内侧转动车轮所需的力。
背景技术
与传统悬架系统相比，多连杆悬架改进了行驶特性，因此是车辆所需要的。使用多连杆悬架的一个显著缺点是较高的静态转向负载。当车轮转动时，主销轴线相对于轮胎片的偏移导致较高的静态转向负载，从而导致轮胎驶过路面时发生拖曳或划擦。这种拖曳或划擦增加了转动车轮所需的力，从而需要更强大的动力转向模块，以及更稳健并且能够应对更大的力的转向部件和连杆。
因此，虽然当前制动系统和控制制动系统的方法实现了其预期目的，但仍需要一种改进的制动系统和控制方法，其能够降低内侧转动车轮的制动压力，因此允许内侧转动车轮在转动时自由地旋转，并且减小或消除轮胎对路面的拖曳/划擦，从而减小转动内侧转动车轮所需的力。
发明内容
根据本公开的若干个方面，一种用于汽车的制动系统包括：控制器，适于当汽车的操作者施加制动时独立地控制汽车的各个车轮处的制动压力；第一传感器，适于测量汽车的方向盘的角位置并且将方向盘的角位置传递给控制器；以及第二传感器，适于测量汽车的速度并且将汽车的速度传递给控制器，该控制器进一步适于当车辆的所述速度为零并且方向盘的角位置超过预定值时减小内侧转动车轮处的制动压力。
根据另一方面，制动系统进一步包括：第三传感器，适于测量转动汽车的内侧转动车轮所需的力并且将力传递给控制器，其中，该控制器适于当车辆的速度为零并且转动汽车的内侧转动车轮所需的力超过预定值时减小内侧转动车轮处的制动压力。
根据另一方面，控制器适于当内侧转动车轮处的制动压力减小时，增加汽车的其余各个车轮处的制动压力。
根据另一方面，当控制器减小内侧转动车轮的压力时，控制器适于将内侧转动车轮处的制动压力减小到零。
根据另一方面，当控制器减小内侧转动车轮的压力时，控制器适于将内侧转动车轮处的制动压力从正常制动压力逐渐地减小到零。
根据另一方面，当控制器减小内侧转动车轮的压力时，控制器适于根据阶跃函数将内侧转动车轮处的制动压力从正常制动压力减小到零。
根据另一方面，控制器适于当车辆的速度为零并且方向盘的角位置超过预定值并且转动汽车的内侧转轮所需的力超过预定值时，减小内侧转动车轮处的制动压力。
根据本公开的若干个方面，一种控制用于汽车的制动系统的方法包括：当汽车的操作者施加制动时，采用控制器独立地控制汽车的各个车轮处的制动压力；采用第二传感器检测汽车的速度并且将汽车的速度传递给控制器；采用第一传感器检测汽车内的方向盘的角位置并且将方向盘的角位置传递给控制器；以及当车辆的速度为零并且方向盘的角位置超过预定值时，采用控制器减小内侧转动车轮处的制动压力。
根据另一方面，该方法进一步包括：采用第三传感器检测转动汽车的内侧转动车轮所需的力，并且将力传递给控制器；以及当车辆的速度为零并且转动汽车的内侧转轮所需的力超过预定值时，采用控制器减小内侧转动车轮处的制动压力。
根据另一方面，该方法进一步包括：每当采用控制器减小汽车的内侧转动车轮处的制动压力时，采用控制器增加汽车的其余各个车轮处的制动压力。
根据另一方面，当车辆的速度为零并且方向盘的角位置超过预定值时采用控制器减小内侧转动车轮处的制动压力以及当车辆的速度为零并且转动汽车的内侧转动车轮所需的力超过预定值时采用控制器减小内侧转动车轮处的制动压力进一步包括：采用控制器将内侧转动车轮处的制动压力减小到零。
根据另一方面，当车辆的速度为零并且方向盘的角位置超过预定值时采用控制器减小内侧转动车轮处的制动压力以及当车辆的速度为零并且转动汽车的内侧转动车轮所需的力超过预定值时采用控制器减小内侧转动车轮处的制动压力进一步包括：将内侧转动车轮处的制动压力从正常制动压力逐渐地减小到零。
根据另一方面，当车辆的速度为零并且方向盘的角位置超过预定值时采用控制器减小内侧转动车轮处的制动压力以及当车辆的速度为零并且转动汽车的内侧转动车轮所需的力超过预定值时采用控制器减小内侧转动车轮处的制动压力进一步包括：根据阶跃函数将内侧转动车轮处的制动压力根据阶跃函数从正常制动压力减小到零。
根据另一方面，该方法进一步包括：当车辆的速度为零并且方向盘的角位置超过预定值并且转动汽车的内侧转动车轮所需的力超过预定值时，采用控制器减小内侧转动车轮处的制动压力。
根据另一方面，该方法进一步包括：在减小内侧转动车轮处的制动压力之前执行验证检查。
依据本文中所提供的描述，其它适用领域将变得显而易见。应当理解，描述和具体示例仅旨在用于说明目的，而不旨在限制本公开的范围。
附图说明
本文中描述的附图仅用于说明目的，而不旨在以任何方式限制本公开的范围。
图1是根据本公开的示例性实施例的一种用于汽车的制动系统的示意图，其中，汽车的转动车轮是直向的；
图2是根据本公开的示例性实施例的一种用于汽车的制动系统的示意图，其中，汽车的转动车轮已转向；
图3是用于具有根据本公开的制动系统的汽车的方向盘的透视图，其中，汽车的转动车轮是直向的；
图4是用于具有根据本公开的制动系统的汽车的方向盘的透视图，其中，汽车的转动车轮已转向；
图5A是汽车的内侧转动车轮处的制动压力与时间的曲线图，其中，内侧转动车轮处的制动压力逐渐地减小到零；
图5B是汽车的内侧转动车轮处的制动压力与时间的曲线图，其中，内侧转动车轮处的制动压力根据阶跃函数减小到零；
图5C是汽车的其余车轮处的制动压力与时间的曲线图；
图6是转动内侧转动车轮所需的力与时间的曲线图，包括表示内侧转动车轮处的压力未减小的虚线曲线和表示内侧转动车轮处的压力减小的实线曲线；以及
图7是图示根据本公开的控制制动系统的方法的流程图。
具体实施方式
以下描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制本公开、应用或用途。
参考图1，一种用于汽车的制动系统通常用10表示。如图1中所示，并且出于本文中的描述的目的，汽车是典型的四轮车辆，其具有两个不可转向并且始终保持直向的后车轮12A、12B以及两个相互铰接以允许汽车转动的前车轮14A、14B，如图2中所示。应当理解，本公开的新颖概念适用于具有四个以上车轮的汽车和其中前车轮或后车轮或者前车轮和后车轮两者铰接以允许汽车转动的汽车。
每个车轮12A、12B、14A、14B都包括制动装置16，适于减缓或停止车轮12A、12B、14A、14B的转动。制动装置16可以是任何合适的装置，例如但不限于蹄片/卡钳装置或蹄片/鼓形装置。制动系统10包括控制器18，其适用于当汽车的操作者施加制动时独立地控制汽车的各车轮12A、12B、14A、14B处的制动压力。
在示例性实施例中，制动系统10包括向每个制动装置16提供加压制动液的主缸20。控制器18与主缸20相关联，并且操作位于主缸20内和每个制动装置16处的多个阀门，以允许控制器18不依赖于操作员输入而独立地控制提供给每个制动装置16的制动液的压力。
制动系统10包括向控制器18提供信息的传感器22、24、26。第一传感器22适于测量汽车的方向盘30的角位置28，并且将方向盘30的角位置28传递给控制器18。参考图3，当汽车的前车轮14A、14B呈直向时，如图1中所示，方向盘居中。方向盘30的中心线32平行于行驶方向。参考图4，当汽车的前车轮14A、14B转动时，如图2中所示，方向盘的中心线32偏离中心位置，如图3中所示。第一传感器22测量方向盘30相对于中心位置的角位置28。
第二传感器24适于测量汽车的速度并且将汽车的速度传递给控制器18。第三传感器26适于测量转动汽车的内侧转动车轮14B所需的力，并且将该力传递给控制器18。参考图2，当汽车的前车轮14A、14B向右转动时，左前车轮14A为外侧转动车轮14A，且右前车轮14B为内侧转动车轮14B。第三传感器26测量驱动汽车的转向连杆34以铰接前车轮14A、14B所需的力。转向连杆34可以是任何合适的转向装置，例如，但不限于齿条和小齿轮或其他此类连杆，其直接或通过动力转向单元接收来自方向盘30的输入。
控制器18适于在汽车转弯过程中出现一定条件时，减小制动液压力，并因此减小内侧转动车轮14B的制动装置16处的制动力，以允许内侧转动车轮14B在转动时自由地旋转，并减少或消除轮胎对路面的拖曳/划擦，从而减小转动内侧转动车轮14B所需的力。
在一个示例性实施例中，控制器18适于当第二传感器24指示汽车的速度为零并且第一传感器22指示方向盘30的角位置28超过预定值时，减小内侧转动车轮14B处的制动压力。方向盘30的角位置28的预定值取决于汽车和汽车悬架系统的各个方面。例如，在一辆汽车中，方向盘30的角位置28的预定值可以是15度，在另一应用中，对于具有不同悬架系统的不同汽车，方向盘30的角位置28的预定值可以是30度。对于任何应用，方向盘30的角位置28的预定值适于当转动内侧转动车轮14B所需的力开始增加时，使内侧转动车轮14B的制动装置16处的制动液的压力减小。
在另一示例性实施例中，控制器18适于当第二传感器24指示汽车的速度为零并且第三传感器26指示转动内侧转动车轮14B所需的力超过预定值时，减小内侧转动车轮14B处的制动压力。转动内侧转动车轮14B所需的力的预定值取决于汽车和汽车悬架系统的各个方面。使用本文中公开的制动系统10和方法允许汽车的悬架系统设计为承受较低的力，从而减少成本和重量。对于任何应用，转动内侧转动车轮14B所需的力的预定值适于当转动内侧转动车轮14B所需的力开始增加时，使内侧转动车轮14B的制动装置16处的制动液的压力减小，特别是将力保持在悬架系统的限度内。
在又一示例性实施例中，控制器18适于当第二传感器24指示汽车的速度为零、第一传感器22指示方向盘30的角位置28超过预定值并且第三传感器26指示转动内侧转动车轮14B所需的力超过预定值时，减小内侧转动车轮14B处的制动压力。
当控制器18减小内侧转动车轮14B的压力时，控制器18适于将内侧转动车轮14B的制动装置16处的制动压力减小到零。通过有效地关闭内侧转动车轮14B的制动装置16，允许内侧转动车轮14B在转动时自由地旋转，以大大减少或消除轮胎对路面的任何拖曳或划擦，从而减小转动内侧转动车轮14B所需的力。
参考图5A，在一个示例性实施例中，当控制器18减小内侧转动车轮14B的制动装置16处的制动液的压力时，控制器18适于将内侧转动车轮14B处的制动压力从正常制动压力36逐渐地减小到零。制动压力与时间的曲线38示出了压力的逐渐下降。
参考图5B，在另一示例性实施例中，当控制器18减小内侧转动车轮14B的制动装置16处的制动液的压力时，控制器18适于将内侧转动车轮14B处的制动压力根据阶跃函数从正常制动压力36减小到零。制动压力与时间的曲线40示出了制动压力从正常制动压力40减小到零几乎是阶梯式瞬间下降。
参考图5C，当内侧转动车轮14B处的制动压力减小时，其余各个车轮14A、12A、12B处的制动压力增大。其余车轮14A、12A、12B的制动装置16处的制动压力的增大提供了额外的制动力，以补偿内侧转动车轮14B处的制动压力的降低。其余各车轮14A、12A、12B处的制动压力与时间的关系图42示出了随着内侧转动车轮14B处的制动压力的减小，其余各车轮14A、12A、12B处的制动压力同时增加。
参考图6，示出了转动内侧转动车轮14B所需的力的曲线，其中，虚线曲线44表示在不减小内侧转动车轮14B处的制动压力的情况下转动内侧转动车轮14B所需的力与时间的关系，并且实线曲线46表示随着内侧转动车轮14B处的制动压力的减小，转动内侧转动车轮14B所需的力与时间的关系。如图6中的46处所示，通过允许内侧转动车轮14B在转动时自由地旋转，减小了轮胎对路面的拖曳或划擦，从而减小转动内侧转动车轮14B所需的力。如图6中的48处所示，可以将转动内侧转动车轮14B所需的力减小多达10％。
参考图7，示出了控制用于汽车的制动系统的方法100。从方框110开始，该方法包括：当汽车的操作者施加制动时，采用控制器18独立地控制汽车的各个车轮12A、12B、14A、14B处的制动压力。移动到方框112，该方法包括：采用第二传感器24检测汽车的速度以及将汽车的速度传递给控制器18。在方框114，控制器18确定汽车的速度是否为零。如果汽车的速度不为零，则移动到方框116，制动系统10正常操作。如果汽车的速度为零，则移动到方框118，该方法包括：采用第一传感器22检测汽车内的方向盘30的角位置28以及将方向盘30的角位置28传递给控制器18。
在一个示例性实施例中，移动到方框120，控制器18确定方向盘30的角位置28是否超过预定值。如果方向盘30的角位置28未超过预定值，则移动到方框122，制动系统10正常操作。如果方向盘30的角位置28超过预定值，则移动到方框124，该方法包括：执行验证检查。如果验证检查失败，则移动到方框126，制动系统10默认为正常操作。如果验证检查通过，则移动到方框128，该方法包括：采用控制器18减小内侧转动车轮14B处的制动压力，以及同时，移动到方框130，采用控制器18增加汽车的其余各个车轮14A、12A、12B处的制动压力。
在另一示例性实施例中，在方框118处，检测汽车内的方向盘30的角位置28之后移动到方框132，该方法包括：采用第三传感器26检测转动汽车的内侧转动车轮14B所需的力以及将力传递给控制器18。移动到方框134，控制器18确定转动汽车的内侧转动车轮14B所需的力是否超过预定值。如果转动汽车的内侧转动车轮14B所需的力未超过预定值，则移动到方框136，制动系统10正常操作。如果转动汽车的内侧转动车轮14B所需的力超过预定值，则移动到方框124，该方法包括执行验证检查。如果验证检查失败，则移动到方框126，制动系统10默认为正常操作。如果验证检查通过，则移动到方框128，该方法包括：采用控制器18减小内侧转动车轮14B处的制动压力，以及同时，移动到方框130，采用控制器18增加汽车的其余各个车轮14A、12A、12B处的制动压力。
在又一示例性实施例中，在方框118处，检测汽车内的方向盘30的角位置28并且在方框132处检测转动汽车的内侧转动车轮14B所需的力，之后移动到方框138，控制器18确定方向盘30的角位置28是否超过预定值，并且确定转动汽车的内侧转动车轮14B所需的力是否超过预定值。如果方向盘30的角位置28未超过预定值，或者转动汽车的内侧转动车轮14B所需的力未超过预定值，则移动到方框140，制动系统10正常操作。如果方向盘30的角位置28超过预定值且转动汽车的内侧转动车轮14B所需的力超过预定值，则移动到方框124，该方法包括执行验证检查。如果验证检查失败，则移动到方框126，制动系统10默认为正常操作。如果验证检查通过，则移动到方框128，该方法包括：采用控制器18减小内侧转动车轮14B处的制动压力，以及同时，移动到方框130，采用控制器18增加汽车的其余各个车轮14A、12A、12B处的制动压力。
验证检查包括对第一传感器22、第二传感器24和第三传感器26接收的数据进行诊断评估，以验证传感器22、24、26是否正确地操作。如果未从传感器22、24、26中的任何一个或多个接收到数据，或者如果接收到的数据不可靠，则验证检查失败，制动系统默认为正常操作。
为了确保允许内侧转动车轮14B在转动时自由地旋转，当汽车速度为零并且方向盘30的角位置28超过预定值时采用控制器18减小内侧转动车轮14B处的制动压力以及当汽车的速度为零并且转动汽车的内侧转动车轮14B所需的力超过预定值时采用控制器18减小内侧转动车轮14B处的制动压力进一步包括：采用控制器18将内侧转动车轮14B处的制动压力减小到零。在一个示例性实施例中，内侧转动车轮14B处的制动压力从正常制动压力逐渐地减小到零。在另一示例性实施例中，内侧转动车轮14B处的制动压力根据阶跃函数从正常制动压力减小到零。
本公开的制动系统10和方法100，其优点是允许内侧转动车轮在转动时自由地旋转，并且减少或消除轮胎对路面的拖曳/划擦，从而减小转动内侧转动车轮所需的力。
本公开的描述本质上仅是示例性的，并且不脱离本公开的主旨的变型旨在落入本公开的范围内。这种变化不应被视为背离本公开的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于汽车的制动系统，包括：
控制器，适于当所述汽车的操作者施加制动时独立地控制所述汽车的各个车轮处的制动压力；
第一传感器，适于测量所述汽车的方向盘的角位置并且将所述方向盘的所述角位置传递给所述控制器；以及
第二传感器，适于测量所述汽车的速度并且将所述汽车的所述速度传递给所述控制器；
所述控制器进一步适于当所述车辆的所述速度为零并且所述方向盘的所述角位置超过预定值时减小内侧转动车轮处的所述制动压力。
2.根据权利要求1所述的制动系统，还包括：第三传感器，适于测量转动所述汽车的所述内侧转动车轮所需的力并且将所述力传递给所述控制器，其中，所述控制器适于当所述车辆的所述速度为零并且转动所述汽车的所述内侧转动车轮所需的所述力超过预定值时减小所述内侧转动车轮处的所述制动压力。
3.根据权利要求2所述的制动系统，其中，所述控制器适于当所述内侧转动车轮处的所述制动压力减小时，增加所述汽车其余各个车轮处的所述制动压力。
4.根据权利要求3所述的制动系统，其中，当所述控制器减小所述内侧转动车轮的所述压力时，所述控制器适于将所述内侧转动车轮处的所述制动压力减小到零。
5.根据权利要求4所述的制动系统，其中，当所述控制器减小所述内侧转动车轮的所述压力时，所述控制器适于将所述内侧转动车轮处的所述制动压力从正常制动压力逐渐地减小到零。
6.根据权利要求4所述的制动系统，其中，当所述控制器减小所述内侧转动车轮的所述压力时，所述控制器适于将所述内侧转动车轮处的所述制动压力根据阶跃函数从正常制动压力减小到零。
7.根据权利要求6所述的制动系统，其中，所述控制器适于当所述车辆的所述速度为零并且所述方向盘的所述角位置超过预定值并且转动所述汽车的所述内侧转动车轮所需的力超过预定值时，减小所述内侧转动车轮处的所述制动压力。
8.一种控制用于汽车的制动系统的方法，包括：
当所述汽车的操作者施加制动时，采用控制器独立地控制所述汽车的各车轮处的制动压力；
采用第二传感器检测所述汽车的速度，并且将所述汽车的所述速度传递给所述控制器；
采用第一传感器检测所述汽车内的方向盘的角位置，并且将所述方向盘的所述角位置传递给所述控制器；以及
当所述车辆的所述速度为零并且所述方向盘的所述角位置超过预定值时，采用所述控制器减小内侧转动车轮处的所述制动压力。
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：采用第三传感器检测转动所述汽车的所述内侧转动车轮所需的力，并且将所述力传递给所述控制器；以及
当所述车辆的所述速度为零并且转动所述汽车的所述内侧转动车轮所需的所述力超过预定值时，采用所述控制器减小所述内侧转动车轮处的所述制动压力。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括：每当采用所述控制器减小所述汽车的所述内侧转动车轮处的所述制动压力时，采用所述控制器增加所述汽车的其余各个车轮处的所述制动压力。
CN202210537406.8A 2021-08-13 2022-05-17 转弯制动压力减小 Pending CN115923737A (zh)

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