CN117681852A - 一种基于转角传感器故障的线控制动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及线控制动技术领域，具体而言，涉及一种基于转角传感器故障的线控制动控制方法，包括：基于转角传感器故障，获取制动踏板行程距离、电机转子位置和电机转速；基于制动踏板行程距离没有变化，制动系统执行第一操作；基于制动踏板行程距离增加，结合电机转子位置和电机转速，判断电机所处状态；如果电机处于第一状态，制动系统执行第一操作；如果电机处于第二状态，制动系统执行第二操作，再执行第一操作；如果电机处于第三状态，制动系统执行第三操作，再执行第一操作；基于制动踏板行程距离减小，制动系统执行第四操作，再执行第一操作。这样就解决了转角传感器故障时，保证车辆安全制动的问题。

Description

一种基于转角传感器故障的线控制动控制方法

技术领域

本发明涉及线控制动技术领域，具体而言，涉及一种基于转角传感器故障的线控制动控制方法。

背景技术

随着汽车技术的发展，人们对车辆的安全性能要求越来越高，制动技术不断发展，线控制动系统根据传感器所采集到的各种信息，通过控制单元计算出各制动器所需的最佳制动力，并将其分别施加于各制动轮，实现对车辆的加减速及刹车功能，能够达到良好的制动效果，并且系统集成度高、体积小、装配灵活、便于整车布置和实现汽车模块化设计。但线控制动系统工作的可靠性相对于传统的液压制动系统来说更容易在传输信息时出现故障，为了保证在线控系统发生故障时也能安全停车，系统中应设计有后备液压系统，以保证线控制动系统在失效时汽车仍有制动能力，确保行驶安全。

线控制动系统中以无刷电机作为制动力来源，无刷电机控制需要精准调节，以达到对制动力的高精度调节，因此无刷电机控制需要基于转角传感器对电机位置进行实时检测进行闭环控制。如果转角传感器故障发生，电机会无法控制制动系统，如果制动系统正在通过电机进行制动刹车，立即切断电机控制将会导致刹车突然失灵，有较大的安全风险。

发明内容

为解决转角传感器故障时，保证车辆安全制动的问题，本发明提供了一种基于转角传感器故障的线控制动控制方法，包括：基于转角传感器故障，获取制动踏板行程距离、电机转子位置和电机转速；

基于所述制动踏板行程距离没有变化，制动系统执行第一操作；

基于所述制动踏板行程距离增加，结合所述电机转子位置和所述电机转速，判断所述电机所处状态；如果所述电机处于第一状态，制动系统执行第一操作；如果所述电机处于第二状态，制动系统执行第二操作，再执行所述第一操作；如果所述电机处于第三状态，制动系统执行第三操作，再执行所述第一操作；其中，所述第二操作包括获取上一时刻无故障时的所述转角传感器信号，结合上一时刻的所述电机转子位置和所述电机转速，对下一时刻的所述电机转子位置和所述电机转速进行估算，控制所述电机转子直至达到默认降级位置，直至所述踏板行程距离归零；

基于所述制动踏板行程距离减小，所述制动系统执行第四操作，再执行所述第一操作。

在一些实施例中，所述基于所述制动踏板行程距离增加，结合所述电机转子位置和所述电机转速，判断所述电机所处状态包括：如果所述电机转子位置未改变和所述电机转速＝0，则判断所述电机处于第一状态。

在一些实施例中，所述基于所述制动踏板行程距离增加，结合所述电机转子位置和所述电机转速，判断所述电机所处状态还包括：如果所述电机转子位置改变和所述电机转速＞0，则判断所述电机处于第二状态。

在一些实施例中，所述基于所述制动踏板行程距离增加，结合所述电机转子位置和所述电机转速，判断所述电机所处状态还包括：如果所述电机转子位置改变和所述电机转速＝0，则判断所述电机处于第三状态。

在一些实施例中，所述第三操作包括：所述电机转子保持所在位置以及保持所述电机转速＝0直至所述踏板行程距离归零。

在一些实施例中，所述第一操作包括：所述制动系统进行故障报警。

在一些实施例中，所述第四操作包括：控制所述电机驱动MOS管下管中至少2个MOS管接通，将所述电机转子推回原位置。

为解决转角传感器故障时，保证车辆安全制动的问题，本发明有以下优点：

1、通过获取制动踏板行程距离，可以判断转角传感器故障时整车是否有制动需求，根据不同场景下的故障，制动系统可以采取对应的操作，能够有效防止安全事故的发生，提高了乘车人员的安全性。

2、当整车存在制动需求的时候，通过获取电机转子位置和电机转速，可以判断电机此时的状态，从而采取不同的操作使得电机能够维持制动需求，从而保证整车进行安全制动。

3、当整车存在制动需求的时候，根据电机转子位置和电机转速判断电机处于第二状态，制动系统执行第二操作包括获取上一时刻无故障时的转角传感器信号，结合上一时刻的电机转子位置和电机转速，对下一时刻的电机转子位置和电机转速进行估算，由于间隔时间很短，所以即使本时刻转角传感器发生了故障，但是电机转子位置和电机转速一般不会改变，获取对下一时刻的电机转子位置和电机转速进行估算，效率更高。

附图说明

图1示出了一种实施例的基于转角传感器故障的线控制动控制方法示意图；

图2示出了另一种实施例的基于转角传感器故障的线控制动控制方法示意图。

具体实施方式

现在将参照若干示例性实施例来论述本公开的内容。应当理解，论述了这些实施例仅是为了使得本领域普通技术人员能够更好地理解且因此实现本公开的内容，而不是暗示对本公开的范围的任何限制。

如本文中所使用的，术语“包括”及其变体要被解读为意味着“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”要被解读为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一种实施例”要被解读为“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”要被解读为“至少一个其他实施例”。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分（具体的种类和构造可能相同也可能不同），并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

本实施例公开了一种基于转角传感器故障的线控制动控制方法，如图1所示，可以包括：

基于转角传感器故障，获取制动踏板行程距离、电机转子位置和电机转速；

基于制动踏板行程距离没有变化，制动系统执行第一操作；

基于制动踏板行程距离增加，结合电机转子位置和电机转速，判断电机所处状态；如果电机处于第一状态，制动系统执行第一操作；如果电机处于第二状态，制动系统执行第二操作，再执行第一操作；如果电机处于第三状态，制动系统执行第三操作，再执行第一操作；其中，第二操作包括获取上一时刻无故障时的转角传感器信号，结合上一时刻的电机转子位置和电机转速，对下一时刻的电机转子位置和电机转速进行估算，控制电机转子直至达到默认降级位置，直至踏板行程距离归零；

基于制动踏板行程距离减小，制动系统执行第四操作，再执行第一操作。

在本实施例中，如图1所示，车辆的制动系统可以包括主缸和助力模块，主缸用于给助力模块提供制动力，可以与助力模块直接相连。助力模块中可以设置有电机、液压结构、转角传感器，电机通过转角传感器对电机转子实时进行位置检测，从而调整液压结构产生的制动力。当转角传感器故障时，通过主缸的制动踏板行程距离传感器获取制动踏板行程距离，判断转角传感器故障时整车是否有制动需求。通过电机的转子位置传感器检测电机转子位置，通过电机的速度传感器检测电机转速，从而判断电机的状态，可以得到是否需要制动力，来调节液压结构产生的制动力。当制动踏板行程距离没有变化时，说明整车没有制动需求，正处于驱动或滑行状态，此时制动系统执行第一操作。第一操作可以是通知驾驶员转角传感器发生故障的操作，可以采取的方式可以是通过指示灯亮进行通知，也可以是通过提示音响进行通知，还可以是通过语音播报进行通知。当制动踏板行程距离增加时，说明整车有制动需求，再结合电机转子位置和电机转速进行判断。如果判断电机处于第一状态，制动系统可以执行第一操作。第一状态可以是电机在制动系统响应时间内，仍未启动制动。制动系统接着执行第一操作是因为此时并没有通过切断电机进行制动刹车，并不会造成立即切断电机控制后的危险情况发生。如果判断电机处于第二状态，制动系统可以执行第二操作，再执行第一操作。第二状态可以是电机处于转动状态，正在建立制动力。第二操作可以包括获取上一时刻无故障时的转角传感器信号，结合上一时刻无故障时的电机转子位置和电机转速，对下一时刻的电机转子位置和电机转速进行估算，可以得到需要进行制动时电机转子需要达到的位置和电机转速，由于间隔时间很短，所以即使本时刻转角传感器发生了故障，但是电机转子位置和电机转速一般不会改变，获取对下一时刻的电机转子位置和电机转速进行估算，效率更高。再控制电机转子达到默认降级位置，维持本次制动需求，直至踏板行程距离归零，即驾驶员松开制动踏板，能够最大限度地保障制动时驾驶员的安全。此时，制动系统再接着执行第一操作是因为先对电机进行制动，再通知驾驶员转角传感器发生故障，安全性更高。如果判断电机处于第三状态，制动系统可以执行第三操作，再执行第一操作。第三状态可以是电机处于停止状态，系统处于保持制动力状态。第三操作可以是保持电机的制动力，直到制动需求解除的操作。此时，制动系统接着执行第一操作是因为先对电机进行制动，再通知驾驶员转角传感器发生故障，安全性更高。当制动踏板行程距离减小时，说明整车的制动需求需要解除，驾驶员松制动踏板，电机需要回位解除制动力，此时制动系统可以执行第四操作，再执行第一操作。第四操作可以是解除电机制动力的操作。此时，制动系统接着执行第一操作是因为先对电机进行制动，再通知驾驶员转角传感器发生故障，安全性更高。通过获取制动踏板行程距离，可以判断根据不同场景下的故障，制动系统可以采取对应的操作，能够有效防止安全事故的发生，提高了乘车人员的安全性。当整车存在制动需求的时候，通过获取电机转子位置和电机转速，可以判断电机此时的状态，从而采取不同的操作使得电机能够维持制动需求，从而保证整车进行安全制动。

在一些实施例中，如图1所示，基于制动踏板行程距离增加，结合电机转子位置和电机转速，判断电机所处状态包括：如果电机转子位置未改变和电机转速＝0，则判断电机处于第一状态。

在本实施例中，当制动踏板行程距离增加时，说明整车有制动需求，再结合电机转子位置和电机转速进行判断。如果电机转子位置未改变和电机转速＝0，可以判断电机处于第一状态，在制动系统响应时间内，电机仍未启动制动，制动系统可以执行第一操作，此时通过切断电机进行制动刹车，并不会造成立即切断电机控制后的危险情况发生。

在一些实施例中，如图1所示，基于制动踏板行程距离增加，结合电机转子位置和电机转速，判断电机所处状态包括：如果电机转子位置改变和电机转速＞0，则判断电机处于第二状态。

在本实施例中，当制动踏板行程距离增加时，说明整车有制动需求，再结合电机转子位置和电机转速进行判断。如果电机转子位置改变和电机转速＞0，可以判断电机处于转动状态，正在建立制动力，制动系统可以执行第二操作，再执行第一操作。此时通过获取上一时刻无故障时的转角传感器信号，结合上一时刻无故障时的电机转子位置和电机转速，对下一时刻的电机转子位置和电机转速进行估算，可以得到需要进行制动时电机转子需要达到的位置和电机转速，还需要再通知驾驶员转角传感器发生故障。

在一些实施例中，基于制动踏板行程距离增加，结合电机转子位置和电机转速，判断电机所处状态包括：如果电机转子位置改变和电机转速＝0，则判断电机处于第三状态。

在本实施例中，当制动踏板行程距离增加时，说明整车有制动需求，再结合电机转子位置和电机转速进行判断。如果电机转子位置改变和电机转速＝0，能够判断电机处于停止状态，系统处于保持制动力状态，此时对于驾驶员继续深踩制动踏板所增加的制动需求不影响，制动系统可以执行第三操作，再执行第一操作。通过保持电机的制动力，直到制动需求解除，还需要再通知驾驶员转角传感器发生故障。

在一些实施例中，第三操作包括：电机转子保持所在位置以及保持电机转速＝0直至踏板行程距离归零。

在本实施例中，当制动踏板行程距离增加时，说明整车有制动需求，再结合电机转子位置和电机转速符合第三规则，即电机转子位置改变和电机转速＝0，制动系统可以执行第三操作，再执行第一操作。第三操作可以是保持电机的制动力，直到制动需求解除的操作。第三操作可以包括：电机转子保持所在位置以及保持电机转速＝0直至踏板行程距离归零。电机处于停止状态时，系统能够保持制动力状态，不影响驾驶员继续深踩制动踏板所增加的制动需求，通过电机转子保持所在位置以及保持电机转速＝0可以保持电机的制动力，直到制动需求解除。

在一些实施例中，第一操作包括：制动系统进行故障报警。

在本实施例中，当制动踏板行程距离不变时，说明整车没有制动需求，正处于驱动或滑行状态，此时制动系统执行第一操作。或者当制动踏板行程距离增加时，说明整车有制动需求，再结合电机转子位置和电机转速符合第一规则，制动系统可以执行第一操作。第一规则可以是能够判断在制动系统响应时间内，电机仍未启动制动的规则。第一操作包括：制动系统进行故障报警，整车将制动系统故障通过显示屏弹窗提示驾驶员，并提醒驾驶员可通过人力脚踩机械备份制动或利用驻车制动进行减速停车并限速跛行，并尽快进行产品维修。

在一些实施例中，第四操作包括：控制电机驱动MOS管下管中至少2个MOS管接通，将电机转子推回原位置。

在本实施例中，当制动踏板行程距离减小时，说明整车的制动需求需要解除，驾驶员松制动踏板，电机需要回位解除制动力，此时制动系统可以执行第四操作，还需要再通知驾驶员转角传感器发生故障。第四操作可以包括控制电机驱动MOS管下管中至少2个MOS管接通，形成一定电机扭矩，通过制动负载如液压或弹性部件将电机转子推回原位置，解除制动力，所需能量更少。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本公开的具体案例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本公开的范围。

Claims (7)

1.一种基于转角传感器故障的线控制动控制方法，其特征在于，所述基于转角传感器故障的线控制动控制方法包括：

基于转角传感器故障，获取制动踏板行程距离、电机转子位置和电机转速；

基于所述制动踏板行程距离没有变化，制动系统执行第一操作；

基于所述制动踏板行程距离增加，结合所述电机转子位置和所述电机转速，判断所述电机所处状态；如果所述电机处于第一状态，制动系统执行第一操作；如果所述电机处于第二状态，制动系统执行第二操作，再执行所述第一操作；如果所述电机处于第三状态，制动系统执行第三操作，再执行所述第一操作；其中，所述第二操作包括获取上一时刻无故障时的所述转角传感器信号，结合上一时刻的所述电机转子位置和所述电机转速，对下一时刻的所述电机转子位置和所述电机转速进行估算，控制所述电机转子直至达到默认降级位置，直至所述踏板行程距离归零；

基于所述制动踏板行程距离减小，所述制动系统执行第四操作，再执行所述第一操作。

2.根据权利要求1所述的一种基于转角传感器故障的线控制动控制方法，其特征在于，所述基于所述制动踏板行程距离增加，结合所述电机转子位置和所述电机转速，判断所述电机所处状态包括：

如果所述电机转子位置未改变和所述电机转速＝0，则判断所述电机处于第一状态。

3.根据权利要求1所述的一种基于转角传感器故障的线控制动控制方法，其特征在于，所述基于所述制动踏板行程距离增加，结合所述电机转子位置和所述电机转速，判断所述电机所处状态还包括：

如果所述电机转子位置改变和所述电机转速＞0，则判断所述电机处于第二状态。

4.根据权利要求1所述的一种基于转角传感器故障的线控制动控制方法，其特征在于，所述基于所述制动踏板行程距离增加，结合所述电机转子位置和所述电机转速，判断所述电机所处状态还包括：

如果所述电机转子位置改变和所述电机转速＝0，则判断所述电机处于第三状态。

5.根据权利要求4所述的一种基于转角传感器故障的线控制动控制方法，其特征在于，

所述第三操作包括：所述电机转子保持所在位置以及保持所述电机转速＝0直至所述踏板行程距离归零。

6.根据权利要求1所述的一种基于转角传感器故障的线控制动控制方法，其特征在于，

所述第一操作包括：所述制动系统进行故障报警。

7.根据权利要求1所述的一种基于转角传感器故障的线控制动控制方法，其特征在于，

所述第四操作包括：控制所述电机驱动MOS管下管中至少2个MOS管接通，将所述电机转子推回原位置。