CN117574692A - 车辆制动盘温度计算方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了车辆制动盘温度计算方法、系统、设备及存储介质，其中方法包括根据当前速度和目标速度得到制动力矩和实际能量回收力矩，根据车轮制动力矩、实际能量回收力矩和车轮转速得到车轮摩擦功率，根据车轮摩擦功率得到制动盘升温速度；根据制动盘冷却系数、制动盘散热面积、制动盘温度和环境温度得到对流换热冷却功率，根据对流换热冷却功率和热辐射冷却功率得到制动盘降温速度；根据制动盘升温速度和制动盘降温速度得到制动盘温度；利用集成摩擦制动和能量回收制动的模型，能不依赖制动盘的三维数模数据而精确仿真电动车连续制动时制动盘温度变化过程。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及车辆制动盘温度计算方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
车辆在行驶过程中会遇到连续制动的工况。为了保证整车制动过程中的稳定性，车辆需要具有较高的制动效能恒定性，即抗热衰退性能。在生产前，需要对整车模型进行制动仿真模拟来验证车辆的抗热衰退性能。
电动车在制动时会同时使用摩擦制动和能量回收，使用能量回收制动时由于整车部分动能转化成电能储存在动力电池中，导致制动盘的温升相比单纯摩擦制动要低。因此，电动车的制动仿真模拟并不同于油车的制动仿真模拟，需要考虑到能量回收模型。
常规的制动盘温度仿真是使用制动盘三维数模基于有限元分析软件进行，需要基于制动盘和摩擦片等零部件三维数模画网格，然后进行后处理仿真，仿真周期长且无法考虑制动能量回收。另外，在项目初期只明确零部件的重量目标，以满足电动车续航里程的高要求，并未对制动盘定标，三维数模未确定，因此无法使用有限元分析软件实现电动车的制动盘温度仿真。
发明内容
本申请提供了车辆制动盘温度计算方法、系统、设备及存储介质，以实现在不依赖制动盘的三维数模数据的情况下进行制动盘温度仿真计算并提升仿真计算准确性。
本申请的第一方面的实施例，本发明提供了一种车辆制动盘温度计算方法，包括：
获取车辆模型的制动盘温度、制动盘散热面积、车轮转速、当前速度和目标速度；
根据所述当前速度和所述目标速度进行输出力矩计算得到制动力矩；
根据所述当前速度进行能量回收计算得到实际能量回收力矩；
分配所述制动力矩至多个车轮得到车轮制动力矩，根据所述车轮制动力矩、所述实际能量回收力矩和所述车轮转速得到车轮摩擦功率，根据所述车轮摩擦功率得到制动盘升温速度；
根据所述当前速度得到车轮制动盘冷却系数，根据所述制动盘冷却系数、所述制动盘散热面积、所述制动盘温度和预设的环境温度得到对流换热冷却功率，根据所述制动盘散热面积、所述制动盘温度和预设的环境温度得到热辐射冷却功率，根据所述对流换热冷却功率和所述热辐射冷却功率得到制动盘降温速度；
根据所述制动盘升温速度和所述制动盘降温速度得到制动盘温度。
本申请的第二方面的实施例，提供了一种车辆制动盘温度计算系统，包括：
车辆模型，所述车辆模型设置有能量回收单元，所述能量回收单元用于根据车辆模型的当前速度得到实际能量回收力矩；
力矩控制器，所述力矩控制器从所述车辆模型获取制动盘温度、制动盘散热面积、车轮转速和当前速度以及接收目标车速，所述力矩控制器用于根据所述当前速度和所述目标速度进行输出力矩计算得到制动力矩，以使所述车辆模型分配所述制动力矩至多个车轮得到车轮制动力矩，根据所述车轮制动力矩、所述实际能量回收力矩和所述车轮转速得到车轮摩擦功率；
制动盘温度模型，所述制动盘温度模型包括制动盘升温模型和制动盘降温模型，所述制动盘温度模型从所述车辆模型获取车轮摩擦功率、当前速度、制动盘散热面积和制动盘温度，所述制动盘升温模型用于根据所述车轮摩擦功率得到制动盘升温速度，所述制动盘降温模型用于根据所述当前速度得到车轮制动盘冷却系数，根据所述制动盘冷却系数、所述制动盘散热面积、所述制动盘温度和预设的环境温度得到对流换热冷却功率，根据所述制动盘散热面积、所述制动盘温度和预设的环境温度得到热辐射冷却功率，根据所述对流换热冷却功率和所述热辐射冷却功率得到制动盘降温速度，所述制动盘温度模型用于根据所述制动盘升温速度和所述制动盘降温速度得到制动盘温度。
本申请的第三方面的实施例，提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的车辆制动盘温度计算方法。
本申请的第四方面的实施例，提供了一种计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如上所述的车辆制动盘温度计算方法。
本申请具有以下的有益效果：利用集成摩擦制动和能量回收制动的模型进行制动盘温度仿真，能在不依赖制动盘的三维数模数据的情况下精确仿真电动车连续制动时制动盘温度变化过程，模型实时性计算效果良好，能满足前后制动盘温度估计需求，有利于确定制动盘热质量等性能参数，提高制动盘产品通过率，缩短电动车项目开发周期及成本。
附图说明
图1是本申请的实施例所提供的车辆制动盘温度计算系统的结构示意图；
图2是本申请的实施例所提供的车辆制动盘温度计算方法的步骤图；
图3是本申请的实施例所提供的根据车辆模型的当前速度得到实际能量回收力矩的步骤图；
图4是本申请的实施例所提供的分配制动力矩至多个车轮得到车轮制动力矩的步骤图；
图5是本申请的实施例所提供的计算前轮制动盘升温速度的步骤图；
图6是本申请的实施例所提供的计算后轮制动盘升温速度的步骤图；
图7是本申请的实施例所提供的计算前轮制动盘对流换热冷却功率的步骤图；
图8是本申请的实施例所提供的计算后轮制动盘对流换热冷却功率的步骤图；
图9是本申请的实施例所提供的电子设备的步骤图；
图10是本申请的实施例所提供的车辆制动盘温度计算系统的输出结果示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书、权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
下面结合附图，对本申请实施例作进一步阐述。
本申请的实施例，提供了一种车辆制动盘温度计算系统。
参照图1，车辆制动盘温度计算系统，包括：车辆模型100、力矩控制器300和制动盘温度模型400。
其中，车辆模型100设置有能量回收单元200，能量回收单元200用于根据车辆模型100的当前速度得到实际能量回收力矩；力矩控制器300从车辆模型100获取制动盘温度、制动盘散热面积、车轮转速和当前速度以及接收目标车速，力矩控制器300用于根据当前速度和目标速度得到制动力矩，以使车辆模型100分配制动力矩至多个车轮得到车轮制动力矩，根据车轮制动力矩、实际能量回收力矩和车轮转速得到车轮摩擦功率；制动盘温度模型400包括制动盘升温模型410和制动盘降温模型420，制动盘温度模型400从车辆模型100获取车轮摩擦功率、当前速度、制动盘散热面积和制动盘温度，制动盘升温模型410用于根据车轮摩擦功率得到制动盘升温速度，制动盘降温模型420用于根据当前速度得到车轮制动盘冷却系数，根据制动盘冷却系数、制动盘散热面积、制动盘温度和预设的环境温度得到对流换热冷却功率，根据制动盘散热面积、制动盘温度和预设的环境温度得到热辐射冷却功率，根据对流换热冷却功率和热辐射冷却功率得到制动盘降温速度，制动盘温度模型400用于根据制动盘升温速度和制动盘降温速度得到制动盘温度。
车辆制动盘温度计算系统为车辆仿真系统。车辆模型100为车辆仿真模型，具体为三自由度整车模型，能对车辆运行情况进行模拟仿真。
车辆制动盘温度计算系统的输入为目标车速。车辆模型100根据目标车速进行模拟仿真运行，期间车辆模型100的仿真工况为连续制动工况，车辆模型100存在加速和减速过程，故车速的变化为循环的三角波曲线。
在车辆模型100进行模拟仿真运行的过程中，车辆制动盘温度计算系统执行以下的车辆制动盘温度计算方法计算得到车辆制动盘温度。
参照图2，车辆制动盘温度计算方法，包括但不限于以下步骤：
步骤S100，获取车辆模型的制动盘温度、制动盘散热面积、车轮转速、当前速度和目标速度；
步骤S200，根据当前速度和目标速度进行输出力矩计算得到制动力矩；
步骤S300，根据当前速度进行能量回收计算得到实际能量回收力矩；
步骤S400，分配制动力矩至多个车轮得到车轮制动力矩，根据车轮制动力矩、实际能量回收力矩和车轮转速得到车轮摩擦功率，根据车轮摩擦功率得到制动盘升温速度；
步骤S500，根据当前速度得到车轮制动盘冷却系数，根据制动盘冷却系数、制动盘散热面积、制动盘温度和预设的环境温度得到对流换热冷却功率，根据制动盘散热面积、制动盘温度和预设的环境温度得到热辐射冷却功率，根据对流换热冷却功率和热辐射冷却功率得到制动盘降温速度；
步骤S600，根据制动盘升温速度和制动盘降温速度得到制动盘温度。
对于步骤S100，在车辆模型100进行模拟仿真运行的时候，包括力矩控制器300和制动盘温度模型400的计算单元可以从车辆模型100获取车辆模型100的制动盘温度、制动盘散热面积、车轮转速、当前速度。目标速度通常是由用户通过外部输入设备输入至车辆制动盘温度计算系统，计算单元可以直接获取目标速度。
对于步骤S200，力矩控制器300根据当前速度和目标速度得到制动力矩。
具体地，力矩控制器300为PID控制器。
PID控制器获取外部输入的目标车速，并从车辆模型100读取车辆模型100进行模拟仿真运行的当前速度。
PID控制器根据当前速度和目标速度得到制动力矩，包括但不限于以下步骤：
获取比例系数、积分系数和微分系数；将目标速度与当前速度之差乘以比例系数得到目标比例值；将目标速度与当前速度之差的积分值乘以积分系数得到目标积分值；将目标速度与当前速度之差的微分值乘以微分系数得到目标微分值；根据目标比例值、目标积分值和目标微分值得到制动力矩。
当目标速度小于当前速度，需要使车辆模型100对车轮进行制动以减速至目标速度，则PID控制器输出负的制动力矩；当目标速度大于当前速度，需要使车辆模型100驱动车轮以加速至目标速度，则PID控制器输出正的驱动力矩。
PID控制器根据当前速度和目标速度得到制动力矩可以通过以下公式表示：
；
。
式中，为比例系数，/>为积分系数，/>为微分系数，/>为目标速度，/>为当前速度，/>为制动力矩，/>为驱动力矩，/>为PID控制器输出的力矩，/>为当前时间，为开始时间。
比例系数、积分系数和微分系数根据实际生产需求进行设置，通常按照标定参数进行调节。
在该实施例中，根据连续制动工况下目标车速与实际车速的闭环PID控制计算车辆驱动或制动所需要的力矩，然后将力矩作用在车辆模型100的四轮上。
对于步骤S300，车辆模型100为对应于电动汽车的车辆模型100，车辆模型100设置有能量回收单元200，能量回收单元200根据车辆模型100的当前速度得到实际能量回收力矩。
电动汽车会通过能量回收单元200在车辆减速/制动释放出的多余能量，在保证制动效能的前提下，使驱动电机被控制作用于发电机工况，通过与驱动轴相连的能量转换装置把车辆的一部分机械能转化为电能并储存在储能装置中并加以利用于之后的加速行驶，使用时可迅速将能力释放，达到回收制动能量目标。这会导致制动盘的温升相比单纯摩擦制动要低。
参照图3，具体地，能量回收单元200根据车辆模型100的当前速度得到实际能量回收力矩，包括但不限于以下步骤：
步骤S310，根据预设的车速与能量回收力矩的标定图和当前速度得到目标能量回收力矩；
步骤S320，对目标能量回收力矩进行延时处理得到实际能量回收力矩。
在该实施例中，将当前速度V插值到预设的车速与能量回收力矩的标定图可以获得目标能量回收力矩；对目标能量回收力矩进行延时处理得到实际能量回收力矩。并且，能量回收单元200会将实际能量回收力矩根据汽车不同的驱动形式和汽车不同的驱动类型施加至前轮或后轮。
汽车的驱动形式包括加速驱动和减速制动；汽车的驱动类型包括前轮驱动、后轮驱动和双轮驱动。
对于步骤S400，分配制动力矩至多个车轮得到车轮制动力矩，根据车轮制动力矩、实际能量回收力矩和车轮转速得到车轮摩擦功率，根据车轮摩擦功率得到制动盘升温速度。
车辆模型100基于PID控制器输出的制动力矩进行二次分配，按照制动力分配系数进行分配。
参照图4，具体地，分配制动力矩至多个车轮得到车轮制动力矩，包括但不限于以下步骤：
步骤S411，获取前轮制动力矩与前轮压力的比值、后轮制动力矩与后轮压力的比值、候选后轮压力、后轮制动抱死压力；
步骤S412，根据制动力矩、前轮制动力矩与前轮压力的比值和后轮制动力矩与后轮压力的比值得到前轮压力；
步骤S413，对候选后轮压力和后轮制动抱死压力取小得到后轮压力；
步骤S414，根据前轮制动力矩与前轮压力的比值和前轮压力得到前轮制动力矩；
步骤S415，根据后轮制动力矩与后轮压力的比值和后轮压力得到后轮制动力矩。
根据制动力矩、前轮制动力矩与前轮压力的比值和后轮制动力矩与后轮压力的比值得到前轮压力可以通过以下公式表示：。对候选后轮压力和后轮制动抱死压力取小得到后轮压力可以通过以下公式表示：/>。据前轮制动力矩与前轮压力的比值和前轮压力得到前轮制动力矩可以通过以下公式表示：。根据后轮制动力矩与后轮压力的比值和后轮压力得到后轮制动力矩可以通过以下公式表示：/>。
式中，为前轮制动力矩与前轮压力的比值，/>为后轮制动力矩与后轮压力的比值，/>为前轮压力，/>为后轮压力，/>为后轮制动抱死压力，/>为前轮制动力矩，/>为后轮制动力矩。
其中，根据车轮制动力矩、实际能量回收力矩和车轮转速得到车轮摩擦功率，根据车轮摩擦功率得到制动盘升温速度，这包括计算前轮制动盘升温速度和后轮制动盘升温速度。
参照图5，制动盘升温模型计算前轮制动盘升温速度，包括但不限于以下步骤：
步骤S421，根据前轮制动力矩和实际能量回收力矩得到前轮摩擦制动力矩；
步骤S422，根据前轮摩擦制动力矩与前轮转速得到前轮摩擦功率；
步骤S423，根据前轮摩擦功率、前轮制动盘摩擦环质量和前轮制动盘材料在前轮制动盘当前温度下的比热容得到前轮制动盘升温速度。
前轮摩擦制动力矩等于前轮制动力矩减前轮分配得到的实际能量回收力矩的差，可以理解的是，实际能量回收力矩是按照驱动方式分配到前轮或后轮的，前轮分配得到的实际能量回收力矩存在为0的情况。根据前轮摩擦制动力矩与前轮转速得到前轮摩擦功率可以通过以下公式表示：；根据前轮摩擦功率、前轮制动盘摩擦环质量和前轮制动盘材料在前轮制动盘当前温度下的比热容得到前轮制动盘升温速度可以通过以下公式表示：/>。式中，/>为前轮转速，/>为前轮制动盘摩擦环质量。
根据基于试验数据的多项式拟合所获得的比热容的计算公式，/>为材料在当前温度下的比热容，/>为材料在初始温度下的比热容，/>为当前温度，/>为初始温度，/>为多项式拟合的一次项系数，/>为多项式拟合的二次项系数；前轮制动盘材料在前轮制动盘当前温度下的比热容根据前轮制动盘初始温度、前轮制动盘当前温度和前轮制动盘材料在前轮制动盘初始温度下的比热容得到。
参照图6，制动盘升温模型计算后轮制动盘升温速度，包括但不限于以下步骤：
步骤S431，根据后轮制动力矩和实际能量回收力矩得到后轮摩擦制动力矩；
步骤S432，根据后轮摩擦制动力矩与后轮转速得到后轮摩擦功率；
步骤S433，根据后轮摩擦功率、后轮制动盘摩擦环质量和后轮制动盘材料在后轮制动盘当前温度下的比热容得到后轮制动盘升温速度。
后轮摩擦制动力矩等于后轮制动力矩减后轮分配得到的实际能量回收力矩的差，可以理解的是，实际能量回收力矩是按照驱动方式分配到前轮或后轮的，后轮分配得到的实际能量回收力矩存在为0的情况。根据后轮摩擦制动力矩与后轮转速得到后轮摩擦功率可以通过以下公式表示：。根据后轮摩擦功率、后轮制动盘摩擦环质量和后轮制动盘材料在后轮制动盘当前温度下的比热容得到后轮制动盘升温速度可以通过以下公式表示：/>。式中，/>为后轮转速，/>为后轮制动盘摩擦环质量。
对于步骤S500，制动盘降温模型是基于对流换热以及热辐射方式的，其根据当前速度得到车轮制动盘冷却系数，根据制动盘冷却系数、制动盘散热面积、制动盘温度和预设的环境温度得到对流换热冷却功率，根据制动盘散热面积、制动盘温度和预设的环境温度得到热辐射冷却功率，根据对流换热冷却功率和热辐射冷却功率得到制动盘降温速度，这包括计算前轮制动盘降温速度和后轮制动盘降温速度。
车轮制动盘冷却系数是将当前速度插值到制动盘冷却系数拟合曲线中得到的；车轮制动盘冷却系数包括前轮制动盘冷却系数和后轮制动盘冷却系数。
从制动盘的起始温度、以稳定的速度V（km/h）行驶进行冷却时，以时间t为横轴、以/>为纵轴，绘制出曲线图，读取其直线斜率。并将此直线斜率确定为冷却系数，将不同车速下的冷却系数试验数据拟合，通过试验数据拟合获取公式的拟合系数。根据不同车速下的冷却系数拟合曲线，可以获得不同车速下的冷却系数。
根据预设的前轮制动盘冷却系数拟合曲线和当前速度得到前轮制动盘冷却系数，其可以通过以下公式表示：。
根据预设的后轮制动盘冷却系数拟合曲线和当前速度得到后轮制动盘冷却系数，其可以通过以下公式表示：。
式中，为前轮制动盘冷却系数；/>和/>为前轮制动盘冷却系数拟合曲线的拟合系数；/>为后轮制动盘冷却系数；/>为后轮制动盘冷却系数拟合曲线的拟合系数。
对于计算前轮制动盘降温速度，包括但不限于以下步骤：将前轮制动盘对流换热冷却功率与前轮制动盘热辐射冷却功率相加得到前轮制动盘总冷却功率；按照公式，根据前轮制动盘总冷却功率、前轮制动盘摩擦环质量和前轮制动盘摩擦环质量和前轮制动盘材料在后轮制动盘当前温度下的比热容得到前轮制动盘降温速度。式中，/>为前轮制动盘总冷却功率。
参照图7，对于前轮制动盘对流换热冷却功率，其计算步骤包括：
步骤S511，根据前轮制动盘冷却系数、前轮制动盘摩擦环质量、前轮制动盘材料在前轮制动盘当前温度下的比热容和前轮制动盘散热面积得到前轮制动盘传热系数；
步骤S512，根据前轮制动盘冷却系数、前轮制动盘散热面积、前轮制动盘温度和预设的环境温度得到前轮制动盘对流换热冷却功率。
根据前轮制动盘冷却系数、前轮制动盘摩擦环质量、前轮制动盘材料在前轮制动盘当前温度下的比热容和前轮制动盘散热面积得到前轮制动盘传热系数可以通过以下公式表示：。
根据前轮制动盘冷却系数、前轮制动盘散热面积、前轮制动盘温度和预设的环境温度得到前轮制动盘对流换热冷却功率可以通过以下公式表示：。
式中，为前轮制动盘传热系数，/>为前轮制动盘散热面积，/>为环境温度，/>为前轮制动盘温度，/>为前轮制动盘对流换热冷却功率。
对于前轮制动盘热辐射冷却功率，其根据前轮制动盘散热面积、前轮制动盘温度和预设的环境温度得到。
对于计算后轮制动盘降温速度，包括但不限于以下步骤：将后轮制动盘对流换热冷却功率与后轮制动盘热辐射冷却功率相加得到后轮制动盘总冷却功率；按照公式，根据后轮制动盘总冷却功率、后轮制动盘摩擦环质量和后轮制动盘摩擦环质量和后轮制动盘材料在后轮制动盘当前温度下的比热容得到后轮制动盘降温速度。式中，/>为后轮制动盘总冷却功率。
参照图8，对于后轮制动盘对流换热冷却功率，其计算步骤包括：
步骤S521，根据后轮制动盘冷却系数、后轮制动盘摩擦环质量、后轮制动盘材料在后轮制动盘当前温度下的比热容和后轮制动盘散热面积得到后轮制动盘传热系数；
步骤S522，根据后轮制动盘冷却系数、后轮制动盘散热面积、后轮制动盘温度和预设的环境温度得到后轮制动盘对流换热冷却功率。
根据后轮制动盘冷却系数、后轮制动盘摩擦环质量、后轮制动盘材料在后轮制动盘当前温度下的比热容和后轮制动盘散热面积得到后轮制动盘传热系数可以通过以下公式表示：。
根据后轮制动盘冷却系数、后轮制动盘散热面积、后轮制动盘温度和预设的环境温度得到后轮制动盘对流换热冷却功率可以通过以下公式表示：。
式中，为后轮制动盘传热系数，/>为后轮制动盘散热面积，/>为后轮制动盘温度，/>为后轮制动盘对流换热冷却功率。
对于后轮制动盘热辐射冷却功率，其根据后轮制动盘散热面积、后轮制动盘温度和预设的环境温度得到。
对于步骤S600，根据制动盘升温速度和制动盘降温速度得到制动盘温度。
制动盘温度包括前轮制动盘温度和后轮制动盘温度。根据前轮制动盘升温速度和前轮制动盘降温速度进行积分可以得到前轮制动盘温度；以时间为横轴，以前轮制动盘温度为纵轴，按照前轮制动盘升温速度和前轮制动盘降温速度进行绘图可以得到前轮制动盘温度与时间的关系图。根据后轮制动盘升温速度和后轮制动盘降温速度进行积分可以得到后轮制动盘温度。以时间为横轴，以后轮制动盘温度为纵轴，按照后轮制动盘升温速度和后轮制动盘降温速度进行绘图可以得到后轮制动盘温度与时间的关系图。参照图10，前轮制动盘温度与时间的关系图和后轮制动盘温度与时间的关系图构成车辆制动盘温度计算系统的输出结果。其中，曲线的上升段由制动盘升温模型410得到，下降段由制动盘降温模型420得到。
在该实施例中，利用集成摩擦制动和能量回收制动的模型进行制动盘温度仿真，能在不依赖制动盘的三维数模数据的情况下精确仿真电动车连续制动时制动盘温度变化过程，模型实时性计算效果良好，能满足前后制动盘温度估计需求，有利于确定制动盘热质量等性能参数，提高制动盘产品通过率，缩短电动车项目开发周期及成本，满足制动系统热稳定性能目标分解的正向开发需求。
参照图9，本申请的实施例，提供了一种电子设备。电子设备包括：存储器20、处理器10及存储在存储器20上并可在处理器10上运行的计算机程序，所述处理器10执行所述计算机程序时实现如上所述的车辆制动盘温度计算方法。
该电子设备可以为包括电脑等任意智能终端。
总体而言，对于电子设备的硬件结构，处理器10可以采用通用的CPU(CentralProcessingUnit，中央处理器、微处理器、应用专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本申请实施例所提供的技术方案。
存储器20可以采用只读存储器（ReadOnlyMemory，ROM）、静态存储设备、动态存储设备或者随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)等形式实现。存储器20可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器20中，并由处理器10来调用执行本申请实施例的方法。
输入/输出接口用于实现信息输入及输出。
通信接口用于实现本设备与其他设备的通信交互，可以通过有线方式（例如USB、网线等）实现通信，也可以通过无线方式（例如移动网络、WIFI、蓝牙等）实现通信。
总线30在设备的各个组件（例如处理器10、存储器20、输入/输出接口和通信接口）之间传输信息。处理器10、存储器20、输入/输出接口和通信接口通过总线30实现彼此之间在设备内部的通信连接。
本申请的实施例，提供了一种计算机存储介质。计算机存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如上所述的车辆制动盘温度计算方法。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质（或非暂时性介质）和通信介质（或暂时性介质）。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息（诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据）的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘（DVD）或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。在本说明书的上述描述中，参考术语“一个实施方式/实施例”、“另一实施方式/实施例”或“某些实施方式/实施例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、设备中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括多指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例的方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序的介质。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。
以上是对本申请的较佳实施进行了具体说明，但本申请并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本申请精神的前提下可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (17)
1.一种车辆制动盘温度计算方法，其特征在于，包括：
获取车辆模型的制动盘温度、制动盘散热面积、车轮转速、当前速度和目标速度；
根据所述当前速度和所述目标速度进行输出力矩计算得到制动力矩；
根据所述当前速度进行能量回收计算得到实际能量回收力矩；
分配所述制动力矩至多个车轮得到车轮制动力矩，根据所述车轮制动力矩、所述实际能量回收力矩和所述车轮转速得到车轮摩擦功率，根据所述车轮摩擦功率得到制动盘升温速度；
根据所述当前速度得到车轮制动盘冷却系数，根据所述制动盘冷却系数、所述制动盘散热面积、所述制动盘温度和预设的环境温度得到对流换热冷却功率，根据所述制动盘散热面积、所述制动盘温度和预设的环境温度得到热辐射冷却功率，根据所述对流换热冷却功率和所述热辐射冷却功率得到制动盘降温速度；
根据所述制动盘升温速度和所述制动盘降温速度得到制动盘温度。
2.根据权利要求1所述的一种车辆制动盘温度计算方法，其特征在于，所述根据所述当前速度和所述目标速度进行输出力矩计算得到制动力矩，包括：
获取比例系数、积分系数和微分系数；
将所述目标速度与所述当前速度之差乘以所述比例系数得到目标比例值；
将所述目标速度与所述当前速度之差的积分值乘以所述积分系数得到目标积分值；
将所述目标速度与所述当前速度之差的微分值乘以所述微分系数得到目标微分值；
根据所述目标比例值、所述目标积分值和所述目标微分值得到制动力矩。
3.根据权利要求1所述的一种车辆制动盘温度计算方法，其特征在于，所述根据所述当前速度进行能量回收计算得到实际能量回收力矩，包括：
根据预设的车速与能量回收力矩的标定图和所述当前速度得到目标能量回收力矩；
对所述目标能量回收力矩进行延时处理得到实际能量回收力矩。
4.根据权利要求1所述的一种车辆制动盘温度计算方法，其特征在于，所述车轮制动力矩包括前轮制动力矩和后轮制动力矩，所述分配所述制动力矩至多个车轮得到车轮制动力矩，包括：
获取前轮制动力矩与前轮压力的比值、后轮制动力矩与后轮压力的比值、候选后轮压力、后轮制动抱死压力；
根据所述制动力矩、所述前轮制动力矩与前轮压力的比值和所述后轮制动力矩与后轮压力的比值得到前轮压力；
对所述候选后轮压力和所述后轮制动抱死压力取小得到后轮压力；
根据所述前轮制动力矩与前轮压力的比值和所述前轮压力得到前轮制动力矩；
根据所述后轮制动力矩与后轮压力的比值和所述后轮压力得到后轮制动力矩。
5.根据权利要求4所述的一种车辆制动盘温度计算方法，其特征在于，所述车轮转速包括前轮转速，所述制动盘散热面积包括前轮制动盘散热面积，所述制动盘升温速度包括前轮制动盘升温速度；根据所述车轮制动力矩、所述实际能量回收力矩和所述车轮转速得到车轮摩擦功率，根据所述车轮摩擦功率得到制动盘升温速度，包括：
获取前轮制动盘摩擦环质量、前轮制动盘初始温度、前轮制动盘当前温度和前轮制动盘材料在前轮制动盘初始温度下的比热容；
根据所述前轮制动盘初始温度、前轮制动盘当前温度和前轮制动盘材料在前轮制动盘初始温度下的比热容得到前轮制动盘材料在前轮制动盘当前温度下的比热容；
根据所述前轮制动力矩和所述实际能量回收力矩得到前轮摩擦制动力矩；
根据所述前轮摩擦制动力矩与所述前轮转速得到前轮摩擦功率；
根据所述前轮摩擦功率、所述前轮制动盘摩擦环质量和所述前轮制动盘材料在前轮制动盘当前温度下的比热容得到前轮制动盘升温速度。
6.根据权利要求4所述的一种车辆制动盘温度计算方法，其特征在于，所述车轮转速包括后轮转速，所述制动盘散热面积包括后轮制动盘散热面积，所述制动盘升温速度包括后轮制动盘升温速度；根据所述车轮制动力矩、所述实际能量回收力矩和所述车轮转速得到车轮摩擦功率，根据所述车轮摩擦功率得到制动盘升温速度，包括：
获取后轮制动盘摩擦环质量、后轮制动盘初始温度、后轮制动盘当前温度和后轮制动盘材料在后轮制动盘初始温度下的比热容；
根据所述后轮制动盘初始温度、后轮制动盘当前温度和后轮制动盘材料在后轮制动盘初始温度下的比热容得到后轮制动盘材料在后轮制动盘当前温度下的比热容；
根据所述后轮制动力矩和所述实际能量回收力矩得到后轮摩擦制动力矩；
根据所述后轮摩擦制动力矩与所述后轮转速得到后轮摩擦功率；
根据所述后轮摩擦功率、所述后轮制动盘摩擦环质量和所述后轮制动盘材料在后轮制动盘当前温度下的比热容得到后轮制动盘升温速度。
7.根据权利要求1所述的一种车辆制动盘温度计算方法，其特征在于，所述车轮制动盘冷却系数包括前轮制动盘冷却系数，所述根据所述当前速度得到车轮制动盘冷却系数，包括：
根据预设的前轮制动盘冷却系数拟合曲线和所述当前速度得到前轮制动盘冷却系数。
8.根据权利要求7所述的一种车辆制动盘温度计算方法，其特征在于，所述制动盘散热面积包括前轮制动盘散热面积，所述制动盘温度包括前轮制动盘温度，所述对流换热冷却功率包括前轮制动盘对流换热冷却功率，所述根据所述制动盘冷却系数、所述制动盘散热面积、所述制动盘温度和预设的环境温度得到对流换热冷却功率，包括：
获取前轮制动盘摩擦环质量、前轮制动盘初始温度、前轮制动盘当前温度和前轮制动盘材料在前轮制动盘初始温度下的比热容；
根据所述前轮制动盘初始温度、前轮制动盘当前温度和前轮制动盘材料在前轮制动盘初始温度下的比热容得到前轮制动盘材料在前轮制动盘当前温度下的比热容；
根据所述前轮制动盘冷却系数、所述前轮制动盘摩擦环质量、所述前轮制动盘材料在前轮制动盘当前温度下的比热容和所述前轮制动盘散热面积得到前轮制动盘传热系数；
根据所述前轮制动盘冷却系数、所述前轮制动盘散热面积、所述前轮制动盘温度和预设的环境温度得到前轮制动盘对流换热冷却功率。
9.根据权利要求8所述的一种车辆制动盘温度计算方法，其特征在于，所述热辐射冷却功率包括前轮制动盘热辐射冷却功率，所述根据所述制动盘散热面积、所述制动盘温度和预设的环境温度得到热辐射冷却功率，包括：
根据所述前轮制动盘散热面积、所述前轮制动盘温度和预设的环境温度得到前轮制动盘热辐射冷却功率。
10.根据权利要求9所述的一种车辆制动盘温度计算方法，其特征在于，所述制动盘降温速度包括前轮制动盘降温速度，所述根据所述对流换热冷却功率和所述热辐射冷却功率得到制动盘降温速度，包括：
根据所述前轮制动盘对流换热冷却功率和所述前轮制动盘热辐射冷却功率得到前轮制动盘总冷却功率；
根据所述前轮制动盘总冷却功率、所述前轮制动盘摩擦环质量和所述前轮制动盘摩擦环质量和所述前轮制动盘材料在后轮制动盘当前温度下的比热容得到前轮制动盘降温速度。
11.根据权利要求1所述的一种车辆制动盘温度计算方法，其特征在于，所述车轮制动盘冷却系数包括后轮制动盘冷却系数，所述根据所述当前速度得到车轮制动盘冷却系数，包括：
根据预设的后轮制动盘冷却系数拟合曲线和所述当前速度得到后轮制动盘冷却系数。
12.根据权利要求11所述的一种车辆制动盘温度计算方法，其特征在于，所述制动盘散热面积包括后轮制动盘散热面积，所述制动盘温度包括后轮制动盘温度，所述对流换热冷却功率包括后轮制动盘对流换热冷却功率，所述根据所述制动盘冷却系数、所述制动盘散热面积、所述制动盘温度和预设的环境温度得到对流换热冷却功率，包括：
获取后轮制动盘摩擦环质量、后轮制动盘初始温度、后轮制动盘当前温度和后轮制动盘材料在后轮制动盘初始温度下的比热容；
根据所述后轮制动盘初始温度、后轮制动盘当前温度和后轮制动盘材料在后轮制动盘初始温度下的比热容得到后轮制动盘材料在后轮制动盘当前温度下的比热容；
根据所述后轮制动盘冷却系数、所述后轮制动盘摩擦环质量、所述后轮制动盘材料在后轮制动盘当前温度下的比热容和所述后轮制动盘散热面积得到后轮制动盘传热系数；
根据所述后轮制动盘冷却系数、所述后轮制动盘散热面积、所述后轮制动盘温度和预设的环境温度得到后轮制动盘对流换热冷却功率。
13.根据权利要求12所述的一种车辆制动盘温度计算方法，其特征在于，所述热辐射冷却功率包括后轮制动盘热辐射冷却功率，所述根据所述制动盘散热面积、所述制动盘温度和预设的环境温度得到热辐射冷却功率，包括：
根据所述后轮制动盘散热面积、所述后轮制动盘温度和预设的环境温度得到后轮制动盘热辐射冷却功率。
14.根据权利要求13所述的一种车辆制动盘温度计算方法，其特征在于，所述制动盘降温速度包括后轮制动盘降温速度，所述根据所述对流换热冷却功率和所述热辐射冷却功率得到制动盘降温速度，包括：
根据所述后轮制动盘对流换热冷却功率和所述后轮制动盘热辐射冷却功率得到后轮制动盘总冷却功率；
根据所述后轮制动盘总冷却功率、所述后轮制动盘摩擦环质量和所述后轮制动盘摩擦环质量和所述后轮制动盘材料在后轮制动盘当前温度下的比热容得到后轮制动盘降温速度。
15.一种车辆制动盘温度计算系统，其特征在于，包括：
车辆模型，所述车辆模型设置有能量回收单元，所述能量回收单元用于根据车辆模型的当前速度得到实际能量回收力矩；
力矩控制器，所述力矩控制器从所述车辆模型获取制动盘温度、制动盘散热面积、车轮转速和当前速度以及接收目标车速，所述力矩控制器用于根据所述当前速度和所述目标速度进行输出力矩计算得到制动力矩，以使所述车辆模型分配所述制动力矩至多个车轮得到车轮制动力矩，根据所述车轮制动力矩、所述实际能量回收力矩和所述车轮转速得到车轮摩擦功率；
制动盘温度模型，所述制动盘温度模型包括制动盘升温模型和制动盘降温模型，所述制动盘温度模型从所述车辆模型获取车轮摩擦功率、当前速度、制动盘散热面积和制动盘温度，所述制动盘升温模型用于根据所述车轮摩擦功率得到制动盘升温速度，所述制动盘降温模型用于根据所述当前速度得到车轮制动盘冷却系数，根据所述制动盘冷却系数、所述制动盘散热面积、所述制动盘温度和预设的环境温度得到对流换热冷却功率，根据所述制动盘散热面积、所述制动盘温度和预设的环境温度得到热辐射冷却功率，根据所述对流换热冷却功率和所述热辐射冷却功率得到制动盘降温速度，所述制动盘温度模型用于根据所述制动盘升温速度和所述制动盘降温速度得到制动盘温度。
16.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至14中任一项所述的车辆制动盘温度计算方法。
17.一种计算机存储介质，其特征在于，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如权利要求1至14中任一项所述的车辆制动盘温度计算方法。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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