一种汽车制动力补偿方案及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车制动力补偿方案及其控制方法，在软件中增加制动力补偿模块，当检测到刹车片出现磨损后若司机踩下制动踏板，可以根据制动力补偿模块计算当前刹车需要补偿的制动力并通过电机输出补偿后的总制动力，可以有效降低行车时的风险。本发明专利技术涉及汽车控制技术领域，该汽车制动力补偿方案及其控制方法是一套在检测到刹车片出现磨损及制动系统出现故障/空行程后，根据当前刹车片磨损程度及制动系统状态，通过软件对汽车缺失的制动力进行补偿的方案，本方案由整车控制单元及电机实现，解决了当前刹车片磨损及制动系统出现故障/空行程后带来的行车过程中的安全性问题，且本方案无需增加额外机械装置。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车制动力补偿方案及其控制方法
本专利技术涉及汽车控制
，具体为一种汽车制动力补偿方案及其控制方法。
技术介绍
汽车是“改变世界的机器”、推动社会进步的车轮，汽车已经成为我们日常生活中不可或缺的重要组成部分。随着汽车的“智能化”“网联化”发展，汽车控制方案也越来越完善。与此同时，汽车的安全性也有了更高的要求和标准，制动系统作为汽车最重要的系统之一，在紧急时刻需要能够保证车辆及时停止，从而保证司机及乘客的人身安全、财产安全、及其他交通参与人员的安全。因此对制动系统的安全性和可靠性有了更严格的标准。中国专利号为CN110578765A的专利技术公开了一种电动汽车的刹车片磨损程度检测方法，包括硬件的配置、设定制动力点位、制动力计算、记录制动踏板开度。通过压力传感器能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号，通过踩制动踏板对压力传感器造成压力之后，整车控制器对其读取电压值，得到当前制动踏板开度，通过整车控制器，用于记录数据生成表格，计算刹车片磨损程度，通过车载显示屏实时显示刹车片磨损程度数据，便于实时检测刹车片磨损情况，且采用原车具有设备，成本低。中国专利号为CN2663726的技术公开了汽车刹车片磨损自动补偿装置，包括壳体和固设于壳体外圆周面的制动臂，壳体内设有一主单向齿轮，壳体外的一侧边设有单向调节齿轮，该限位孔中穿设有一固定杆，固定杆上套设有可将调节滑块压紧于单向调节齿轮上的扭簧。本技术能够自动保持正常所需的刹车制动间隙，不需人工调节，而且其结构非常简单，生产成本低廉。但是在汽车行驶过程中当汽车刹车片磨损比较严重时，若此时司机踩下制动踏板可能出现制动力不足或缺失，从而导致比较严重的后果，无法保证驾乘人员的安全。而机械装置不仅增加了汽车成本及装配的复杂性，且该装置无法对不同车辆的不同补偿间隙进行调整。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种汽车制动力补偿方案及其控制方法，解决了当前刹车片磨损及制动系统出现故障/空行程后带来的行车过程中的安全性问题且本方案无需增加额外机械装置，避免了增加汽车成本及装配的复杂性，及机械装置无法对不同车辆的不同补偿间隙进行调整的问题。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术实现一种汽车制动力补偿方案，包括以下技术方案：A、刹车片磨损后的制动力补偿方案：刹车片磨损量检测单元检测当前刹车片状态，并将数据传输给整车控制单元，整车控制单元通过当前刹车片状态计算出当前刹车片磨损程度，当整车控制单元计算出当前刹车片磨损程度后由整车控制单元根据制动力补偿算法计算当前刹车片缺失的制动力如20N，计算出制动力后整车控制单元控制电机输出制动力矩配合制动系统进行制动，在软件中增加制动力补偿模块，当检测到刹车片出现磨损后若司机踩下制动踏板，可以根据制动力补偿模块计算当前刹车需要补偿的制动力如图1-b曲线“刹车片磨损补偿制动力”所示，并通过电机输出，补偿后的总制动力输出曲线如图1-b曲线“对刹车片磨损补偿后总制动力矩”所示，可以有效降低行车时的风险；B、制动踏板出现空行程时自动补偿由制动系统故障方案和空行程导致的踩下制动踏板后制动力缺失的方案：在设计的制动踏板空行程补偿方案中，司机踩下制动踏板后，根据当前制动踏板开度将空行程时缺失的制动力如图2-b曲线“空行程时补偿制动力”由整车控制单元控制电机输出，补偿后的制动力输出曲线如图2-b曲线“制动力补偿后总制动力矩”所示，从而使整个制动过程中制动力更加连续，稳定，使车辆行驶过程更加安全；C、制动力补偿方案的标定-自校正方案：在整车下线检测时，对补偿方案中的参数如不同磨损程度对应的补偿制动力、空行程/制动系统故障时不同制动踏板开度需补偿的制动力参数进行标定，参数标定完成后，在车辆行驶过程中，通过自校正算法根据当前车辆刹车片磨损情况及制动踏板空行程量，通过下线检测时标定的补偿量对由整车控制单元补偿的制动力进行实时调整，无需停车通过手动或通过机械装置进行调整。优选的，所述整车控制单元的输出端通过导线与电机的输入端电性连接，且整车控制单元的输入端分别通过导线与刹车片磨损量检测单元和制动踏板开度检测单元的输出端电性连接，所述刹车片磨损量检测单元的输出端通过导线与制动踏板开度检测单元的输入端电性连接，所述制动系统的输出端通过导线与制动踏板开度检测单元的输入端电性连接，所述刹车片磨损量检测单元用于检测刹车片的刹车磨损状态。优选的，所述A中，刹车片磨损补偿制动力补偿后，制动系统和扭矩输出系统输出的总制动力与刹车片未出现磨损时提供的制动力相同。优选的，所述整车控制单元通过当前刹车片状态计算出当前刹车片磨损程度，计算出磨损程度为10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％以及90％。优选的，所述B中，在制动系统由于空行程无法提供制动力时，由整车控制单元控制电机输出制动扭矩。优选的，所述C中，在更换刹车片及校正制动系统后，自动根据实时刹车片磨损量检测单元及制动系统状态控制停止制动力补偿。优选的，一种所述的汽车制动力补偿方案，其控制方法包括以下步骤：S1、在车辆运行过程中，控制单元以10ms的周期与磨损量检测单元进行通信，获取当前刹车片磨损量检测单元采集到的刹车片状态，并通过当前刹车片状态计算得到当前刹车片的磨损程度，当司机未踩下制动踏板时，控制单元不输出制动扭矩，车辆正常行驶，当司机踩下制动踏板时，控制单元判断当前刹车片磨损程度是否已经达到安全值，如20％，若未达到安全值，控制单元不输出制动扭矩，此时制动力由制动系统提供；若达到安全值，控制单元根据当前刹车片磨损程度和制动力补偿算法计算得到当前需要控制系统输出的制动扭矩大小，并将制动扭矩发送给电机，电机输出制动扭矩辅助制动系统控制车辆制动；S2、车辆运行过程中，控制单元以10ms周期读取制动踏板故障状态及刹车片磨损状态，结合当前制动踏板开度计算此时制动踏板中存在的空行程，并判断当前制动系统是否故障，当司机未踩下制动踏板时，控制单元不输出制动系统故障时的补偿制动力矩，车辆正常行驶，当司机踩下制动踏板时，控制单元根据当前制动系统状态、空行程状态判断当前是否需要进行制动系统故障导致的制动力补偿，如果需要对制动力进行补偿，整车控制单元根据当前制动系统状态及空行程状态并根据当前制动踏板开度输出补偿制动力，并将制动扭矩发送给电机，电机输出制动扭矩辅助车辆制动。优选的，一种所述的汽车制动力补偿方案控制方法，所述车辆设计及调试阶段，依据当前车辆使用的刹车片及制动系统，分别在刹车片处于不同磨损状态及制动系统出现不同程度的空行程，对整车制动性能进行测试实验，如测试不同状态下车辆由最高速度，如80Km/h时，由制动系统减速至完全停止所需要的时间，与刹车片未出现磨损及制动系统未出现故障时进行对比，并由此计算出不同刹车片磨损状态下及制动系统处于故障或不同空行程下时缺失的制动力，并在车辆进行下线检测/生产时将此值写入车辆控制单元，在车辆行驶过程中控制单元可由此值计算不同工况下由刹车片磨损或制动系统空行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车制动力补偿方案，其特征在于，包括以下方案：/nA、刹车片磨损后的制动力补偿方案：在软件中增加制动力补偿模块，通过刹车片磨损量检测单元检测当前刹车片状态，并将数据传输给整车控制单元，整车控制单元通过当前刹车片状态计算出当前刹车片磨损程度，当整车控制单元计算出刹车片当前磨损程度后由整车控制单元根据制动力补偿算法计算当前刹车片缺失的制动力如20N，计算出制动力后当司机踩下制动踏板时整车控制单元控制电机输出制动力矩配合制动系统进行制动。当检测到刹车片出现磨损后若司机踩下制动踏板，可以根据制动力补偿模块计算当前刹车需要补偿的制动力如图1-b曲线“刹车片磨损补偿制动力”所示，并通过电机输出，补偿后的总制动力输出曲线如图1-b曲线“对刹车片磨损补偿后总制动力矩”所示，可以有效降低行车时的风险；/nB、制动踏板出现空行程时整车控制器自动补偿制动系统由于故障和空行程导致的司机踩下制动踏板后制动力缺失的方案：在设计的制动踏板空行程补偿方案中，司机踩下制动踏板后，根据当前制动踏板开度将空行程时缺失的制动力如图2-b曲线“空行程时补偿制动力”由整车控制单元控制电机输出，补偿后的制动力输出曲线如图2-b曲线“制动力补偿后总制动力矩”所示，从而使整个制动过程中制动力更加连续，稳定，使车辆行驶过程更加安全；/nC、制动力补偿方案的标定-自校正方案：在整车下线检测时，对补偿方案中的参数如不同磨损程度对应的补偿制动力、空行程/制动系统故障时不同制动踏板开度需补偿的制动力参数进行标定，参数标定完成后，在车辆行驶过程中，通过自校正算法根据当前车辆刹车片磨损情况及制动踏板空行程量，通过下线检测时标定的补偿量对由整车控制单元补偿的制动力进行实时调整，无需停车通过手动或通过机械装置进行调整。/n...

【技术特征摘要】
1.一种汽车制动力补偿方案，其特征在于，包括以下方案：
A、刹车片磨损后的制动力补偿方案：在软件中增加制动力补偿模块，通过刹车片磨损量检测单元检测当前刹车片状态，并将数据传输给整车控制单元，整车控制单元通过当前刹车片状态计算出当前刹车片磨损程度，当整车控制单元计算出刹车片当前磨损程度后由整车控制单元根据制动力补偿算法计算当前刹车片缺失的制动力如20N，计算出制动力后当司机踩下制动踏板时整车控制单元控制电机输出制动力矩配合制动系统进行制动。当检测到刹车片出现磨损后若司机踩下制动踏板，可以根据制动力补偿模块计算当前刹车需要补偿的制动力如图1-b曲线“刹车片磨损补偿制动力”所示，并通过电机输出，补偿后的总制动力输出曲线如图1-b曲线“对刹车片磨损补偿后总制动力矩”所示，可以有效降低行车时的风险；
B、制动踏板出现空行程时整车控制器自动补偿制动系统由于故障和空行程导致的司机踩下制动踏板后制动力缺失的方案：在设计的制动踏板空行程补偿方案中，司机踩下制动踏板后，根据当前制动踏板开度将空行程时缺失的制动力如图2-b曲线“空行程时补偿制动力”由整车控制单元控制电机输出，补偿后的制动力输出曲线如图2-b曲线“制动力补偿后总制动力矩”所示，从而使整个制动过程中制动力更加连续，稳定，使车辆行驶过程更加安全；
C、制动力补偿方案的标定-自校正方案：在整车下线检测时，对补偿方案中的参数如不同磨损程度对应的补偿制动力、空行程/制动系统故障时不同制动踏板开度需补偿的制动力参数进行标定，参数标定完成后，在车辆行驶过程中，通过自校正算法根据当前车辆刹车片磨损情况及制动踏板空行程量，通过下线检测时标定的补偿量对由整车控制单元补偿的制动力进行实时调整，无需停车通过手动或通过机械装置进行调整。


2.根据权利要求1所述的一种汽车制动力补偿方案，其特征在于：所述整车控制单元的输出端通过导线与电机的输入端电性连接，且整车控制单元的输入端分别通过导线与刹车片磨损量检测单元和制动踏板开度检测单元的输出端电性连接，所述刹车片磨损量检测单元的输出端通过导线与制动踏板开度检测单元的输入端电性连接，所述制动系统的输出端通过导线与制动踏板开度检测单元的输入端电性连接，所述刹车片磨损量检测单元用于检测刹车片的刹车磨损状态。


3.根据权利要求1所述的一种汽车制动力补偿方案，其特征在于：所述A中，刹车片磨损补偿制动力补偿后，制动系统和扭矩输出系统输出的总制动力与刹车片未出现磨损时提供的制动力相同。


4.根据权利要求1所述的一种汽车制动力补偿方案，其特征在于：所述整车控制单元通过当前刹车片状态计算出当前刹车片磨损程度，计...

【专利技术属性】
技术研发人员：李林旗，冯超，薛博，
申请(专利权)人：天津中科华誉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12