CN113928285B - 一种减小制动器拖滞力矩的方法 - Google Patents
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Abstract
一种减小制动器拖滞力矩的方法，包括根据油门踏板信号和制动推杆行程判断驾驶员的驾驶意图，随后驾驶员的驾驶意图根据当前制动压力信号、前后制动器PV曲线和前后制动器启动压力分别计算第一预增压力或第二预增压力使制动盘和摩擦片间隙尽可能减小或完全消失，减少制动反应时间和踏板空行程，本发明能够降低卡钳拖滞，提升了车辆经济性，同时也降低制动距离，提升了车辆的制动安全性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车制动器及制动系统控制技术领域，尤其涉及一种减小制动器拖滞力矩的方法。
背景技术
盘式制动器由于具备良好的散热性和较高的制动稳定性能，从而在制动系统中占据重要的地位。然而，盘式制动器普遍存在拖滞现象，即完成制动并抬起制动踏板后，车轮的制动并未完全解除，进而影响车辆续航里程或油量消耗。
液压盘式制动器降低拖滞力矩主要依靠矩形密封圈产生的弹性变形以及车辆行驶过程中制动盘旋转产生的跳动和振动作用，拖动活塞回位，使活塞和摩擦片产生间隙。但由于结构关系，矩形密封圈变形程度不能过大，过大的变形程度会导致制动盘和摩擦片之间间隙过大，加大了制动踏板的初期行程，导致制动软、响应慢，加大了制动距离，降低了安全性，因此单纯依靠矩形圈拖拽降低拖滞力并不可行。
目前行业中普遍选择在盘式制动器上加装制动片回位装置以减小拖滞，但在保证盘片间隙足够小的前提下，车辆行驶中制动盘和摩擦片在一定程度上仍存在接触，且回位装置的结构形状复杂，还存在制造成本高、安装困难等问题，泛用性不佳。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种减小制动器拖滞力矩的方法，其包括以下步骤：
步骤S1：主控制模块检测到车辆唤醒信号后，读取当前的油门踏板信号；
步骤S2：主控制模块将油门踏板信号与踏板开度阀值和踏板斜率阀值进行对比，所述油门踏板信号包括驾驶员踩下或释放油门时，油门踏板的开度和油门踏板的斜率，其中油门踏板的开度为驾驶员踩下或释放油门踏板的幅度，油门踏板的斜率则为驾驶员踩下或释放油门踏板的速率，驾驶员踩下或释放得越快该斜率越大，
若油门踏板信号满足踏板开度阀值，但不满足踏板斜率阀值，则表明驾驶员驾驶意图为减速或减速滑行，进入步骤S3；
若油门踏板信号同时满足踏板开度阀值和踏板斜率阀值，则表明驾驶员驾驶意图为紧急制动工况，进入步骤S4；
步骤S3：主控制模块通过制动行程传感器读取制动推杆行程并将其与推杆行程阀值进行对比判断，若其满足推杆行程阀值，则进入步骤S4；
步骤S4：主控制模块通过制动压力传感器读取当前制动压力信号，根据步骤S2中的对比结果，通过当前制动压力信号、前后制动器PV曲线和前后制动器启动压力分别计算第一预增压力或第二预增压力；
步骤S5：主控制模块根据步骤S4中的计算结果为制动器施加第一预增压力或第二预增压力；
步骤S6：主控制模块在施加完毕第一预增压力或第二预增压力后的下一时刻再次读取当前制动压力信号和油门踏板信号，判断驾驶员驾驶意图，若为正在实施制动或起步或加速或滑行，则解除步骤S5中施加的第一预增压力或第二预增压力，返回步骤S2。
进一步地，在所述步骤S2中，若油门踏板的开度小于踏板开度阀值，则表明油门踏板信号满足踏板开度阀值；若油门踏板的斜率大于踏板斜率阀值，则表明油门踏板信号满足踏板斜率阀值。
进一步地，所述踏板开度阀值和所述踏板斜率阀值均为标定值。
进一步地，在所述步骤S3中，若制动推杆行程大于推杆行程阀值，则表明制动推杆行程满足推杆行程阀值。
进一步地，所述推杆行程阀值为标定值。
进一步地，在所述步骤S4中，若主控制模块在步骤S2中判定油门踏板信号同时满足踏板开度阀值和踏板斜率阀值，则主控制模块计算能够完全消除制动盘和摩擦片之间间隙的第一预增压力。
进一步地，在所述步骤S4中，若主控制模块在步骤S2中判定油门踏板信号满足踏板开度阀值，但不满足踏板斜率阀值，随后又在步骤S3中判定制动推杆行程满足推杆行程阀值，则主控制模块计算能够部分消除制动盘和摩擦片之间间隙的第二预增压力。
进一步地，所述第一预增压力大于所述第二预增压力。
进一步地，所述前后制动器PV曲线和所述前后制动器启动压力均为标定值。
本发明根据油门踏板信号和制动推杆行程判断驾驶员的驾驶意图，随后驾驶员的驾驶意图根据当前制动压力信号、前后制动器PV曲线和前后制动器启动压力分别计算第一预增压力或第二预增压力使制动盘和摩擦片间隙尽可能减小或完全消失，减少制动反应时间和踏板空行程，本发明能够降低卡钳拖滞，提升了车辆经济性，同时也降低制动距离，提升了车辆的制动安全性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明提供的减小制动器拖滞力矩的方法的流程示意图。
图2为本发明提供的减小制动器拖滞力矩的方法所基于的液压系统原理示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明详细说明如下。
请参阅图1，本发明的减小制动器拖滞力矩的方法所基于的液压制动系统至少包括：
液压盘式制动器、能够被驾驶员用于操纵制动的制动踏板、能够采集驾驶员踩踏制动踏板时产生的制动推杆行程的制动行程传感器、能够采集驾驶员踩踏油门踏板时产生的油门踏板信号的油门踏板传感器，能够采集液压制动系统的制动压力信号的制动压力传感器、能够根据不同的踏板力和踏板行程为驾驶员提供踏板感的制动踏板模拟器、具有执行器、处理器、控制器和运算器的主控制模块。
本发明的输入信号包括车辆唤醒信号、制动推杆行程信号、油门踏板信号、制动压力信号、前后制动器PV曲线和前后制动器启动压力。
本发明的输出信号包括第一预增压力和第二预增压力。
本发明的减小制动器拖滞力矩的方法包括以下步骤：
步骤S1：主控制模块检测到车辆唤醒信号后，读取当前的油门踏板信号。
具体地，车辆唤醒信号可以为车辆钥匙解锁车辆时信号发送至主控制模块的信号或制动踏板触发信号的其中之一，只要能够发送至主控制模块并表明车辆启动即可。主控制模块在检测到车辆唤醒信号后，开始读取油门踏板信号，通过驾驶员对油门踏板的动作判断此时工况。油门踏板信号包含了驾驶员踩下或释放油门时，油门踏板的开度和油门踏板的斜率，其中油门踏板的开度即为驾驶员踩下或释放油门踏板的幅度，而油门踏板的斜率则为驾驶员踩下或释放油门踏板的速率，驾驶员踩下或释放得越快该斜率越大。油门踏板信号通过整车网络传输发送至主控制模块，其同时也为代表车辆加减速控制及扭矩响应的信号，在本发明中其作为判断是否需要进行预增压的参数之一。
步骤S2：主控制模块将油门踏板信号与踏板开度阀值WPED％和踏板斜率阀值K进行对比：
若油门踏板信号不满足踏板开度阀值WPED％，也不满足踏板斜率阀值K，则表明驾驶员驾驶意图为正常行驶工况，无制动需求，返回步骤S1；
若油门踏板信号满足踏板开度阀值WPED％，但不满足踏板斜率阀值K，则表明驾驶员驾驶意图为减速或减速滑行，进入步骤S3；
若油门踏板信号同时满足踏板开度阀值WPED％和踏板斜率阀值K，则表明驾驶员驾驶意图为紧急制动工况，进入步骤S4。
具体地，步骤S2分别将踏板开度阀值WPED％和踏板斜率阀值K与油门踏板信号中的油门踏板的开度和油门踏板的斜率进行对比，根据两组数据对比得到的大小关系不同，得到三种表明不同工况的判断结果并分别执行后续步骤。其中，若油门踏板的开度小于踏板开度阀值WPED％，则表明油门踏板信号满足踏板开度阀值WPED％；若油门踏板的斜率大于踏板斜率阀值K，则表明油门踏板信号满足踏板斜率阀值K。在本实施例中，踏板开度阀值WPED％和踏板斜率阀值K均为标定值。
步骤S3：主控制模块通过制动行程传感器读取制动推杆行程并将其与推杆行程阀值进行对比判断，若其满足推杆行程阀值，则进入步骤S4。
具体地，主控制模块在步骤S2中判定驾驶员驾驶意图为减速或减速滑行，但单单依据油门开度信号不足以判断驾驶员是否意图减速，也就是说，步骤S3将“驾驶员踩下制动踏板一定幅度”作为必要的判定条件，读取制动推杆行程以进一步确认，若制动推杆行程大于推杆行程阀值，则表明驾驶员确实意图减速或滑行。在本实施例中，推杆行程阀值为标定值。
步骤S4：主控制模块通过制动压力传感器读取当前制动压力信号，根据步骤S2中的对比结果，通过当前制动压力信号、前后制动器PV曲线和前后制动器启动压力分别计算第一预增压力或第二预增压力。
具体地，若主控制模块在步骤S2中判定油门踏板信号同时满足踏板开度阀值WPED％和踏板斜率阀值K，则主控制模块计算能够完全消除制动盘和摩擦片之间间隙的第一预增压力；
类似地，若主控制模块在步骤S2中判定油门踏板信号满足踏板开度阀值WPED％，但不满足踏板斜率阀值K，随后又在步骤S3中判定制动推杆行程满足推杆行程阀值，则主控制模块计算能够部分消除制动盘和摩擦片之间间隙的第二预增压力。在本实施例中，前后制动器PV曲线和前后制动器启动压力均为根据制动器不同而可能存在不同的标定值。
步骤S5：主控制模块根据步骤S4中的计算结果为制动器施加第一预增压力或第二预增压力。
具体地，执行器在为制动器施加第一预增压力后，能够实现在用户踩下制动踏板之前就消除制动空行程，以此减小制动反应时间，缩短制动距离，提高车辆安全性。
类似地，执行器在为制动器施加第二预增压力后，能够实现将制动盘和摩擦片之间的间隙控制在常规制动器间隙范围内，保持原有的踏板空行程，提高制动舒适性，同时在非制动工况下最大限度地降低制动器拖滞。
易于理解地，在本实施例中，第一预增压力大于第二预增压力。
步骤S6：主控制模块在施加完毕第一预增压力或第二预增压力后的下一时刻再次读取制动压力信号和油门踏板信号，判断驾驶员驾驶意图，若为正在实施制动或起步或加速或滑行，则解除步骤S5中施加的第一预增压力或第二预增压力，返回步骤S2。
具体地，若读取到的制动压力信号大于被施加的第一预增压力或第二预增压力，则判定驾驶员驾驶意图为实施制动，主控制模块解除被施加的第一预增压力或第二预增压力，按照驾驶员实际操作制动踏板所产生的制动压力进行制动，然后返回步骤S2；
类似地，若读取到的制动压力信号相较于主控制模块施加第一预增压力或第二预增压力时的制动压力信号无变化，且油门踏板信号大于踏板开度信号阀值WPED％，则判定驾驶员驾驶意图为起步或加速或滑行，主控制模块解除被施加的第一预增压力或第二预增压力，按照油门踏板信号执行起步或加速或滑行，然后返回步骤S2。
综上所述，本发明根据油门踏板信号和制动推杆行程判断驾驶员的驾驶意图，随后驾驶员的驾驶意图根据当前制动压力信号、前后制动器PV曲线和前后制动器启动压力分别计算第一预增压力或第二预增压力使制动盘和摩擦片间隙尽可能减小或完全消失，减少制动反应时间和踏板空行程，本发明能够降低卡钳拖滞，提升了车辆经济性，同时也降低制动距离，提升了车辆的制动安全性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种减小制动器拖滞力矩的方法，其特征在于：其包括以下步骤：
步骤S1：主控制模块检测到车辆唤醒信号后，读取当前的油门踏板信号；
步骤S2：主控制模块将油门踏板信号与踏板开度阀值和踏板斜率阀值进行对比，所述油门踏板信号包括驾驶员踩下或释放油门时，油门踏板的开度和油门踏板的斜率，其中油门踏板的开度为驾驶员踩下或释放油门踏板的幅度，油门踏板的斜率则为驾驶员踩下或释放油门踏板的速率，驾驶员踩下或释放得越快该斜率越大，
若油门踏板信号满足踏板开度阀值，但不满足踏板斜率阀值，则表明驾驶员驾驶意图为减速或减速滑行，进入步骤S3；
若油门踏板信号同时满足踏板开度阀值和踏板斜率阀值，则表明驾驶员驾驶意图为紧急制动工况，进入步骤S4；
步骤S3：主控制模块通过制动行程传感器读取制动推杆行程并将其与推杆行程阀值进行对比判断，若其满足推杆行程阀值，则进入步骤S4；
步骤S4：主控制模块通过制动压力传感器读取当前制动压力信号，根据步骤S2中的对比结果，通过当前制动压力信号、前后制动器PV曲线和前后制动器启动压力分别计算第一预增压力或第二预增压力；
步骤S5：主控制模块根据步骤S4中的计算结果为制动器施加第一预增压力或第二预增压力；
步骤S6：主控制模块在施加完毕第一预增压力或第二预增压力后的下一时刻再次读取当前制动压力信号和油门踏板信号，判断驾驶员驾驶意图，若为正在实施制动或起步或加速或滑行，则解除步骤S5中施加的第一预增压力或第二预增压力，返回步骤S2。
2.根据权利要求1所述的减小制动器拖滞力矩的方法，其特征在于：在所述步骤S2中，若油门踏板的开度小于踏板开度阀值，则表明油门踏板信号满足踏板开度阀值；若油门踏板的斜率大于踏板斜率阀值，则表明油门踏板信号满足踏板斜率阀值。
3.根据权利要求2所述的减小制动器拖滞力矩的方法，其特征在于：所述踏板开度阀值和所述踏板斜率阀值均为标定值。
4.根据权利要求1所述的减小制动器拖滞力矩的方法，其特征在于：在所述步骤S3中，若制动推杆行程大于推杆行程阀值，则表明制动推杆行程满足推杆行程阀值。
5.根据权利要求4所述的减小制动器拖滞力矩的方法，其特征在于：所述推杆行程阀值为标定值。
6.根据权利要求1所述的减小制动器拖滞力矩的方法，其特征在于：在所述步骤S4中，若主控制模块在步骤S2中判定油门踏板信号同时满足踏板开度阀值和踏板斜率阀值，则主控制模块计算能够完全消除制动盘和摩擦片之间间隙的第一预增压力。
7.根据权利要求6所述的减小制动器拖滞力矩的方法，其特征在于：在所述步骤S4中，若主控制模块在步骤S2中判定油门踏板信号满足踏板开度阀值，但不满足踏板斜率阀值，随后又在步骤S3中判定制动推杆行程满足推杆行程阀值，则主控制模块计算能够部分消除制动盘和摩擦片之间间隙的第二预增压力。
8.根据权利要求7所述的减小制动器拖滞力矩的方法，其特征在于：所述第一预增压力大于所述第二预增压力。
9.根据权利要求8所述的减小制动器拖滞力矩的方法，其特征在于：所述前后制动器PV曲线和所述前后制动器启动压力均为标定值。
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