主动可调式线控制动系统及其控制方法

文档序号:1854641 发布日期:2021-11-19 浏览:28次 >En<

阅读说明:本技术 主动可调式线控制动系统及其控制方法 (Active adjustable brake-by-wire system and control method thereof ) 是由 刘宏伟 于 2021-08-31 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种主动可调式线控制动系统、控制方法、存储介质及终端,包括踏板感比例控制阀和主控制器,主控制器被设置为设定踏板力-电流特性表和踏板行程-踏板力特性表,踏板力-电流特性表用于设定踏板力和电流的转换比例,踏板行程-踏板力特性表用于设定踏板行程和踏板力的转换比例;踏板感比例控制阀包括依次设置的压力反馈腔、调压腔、弹簧预紧腔和比例电磁铁;调压腔通过模拟器控制阀连接制动主缸;踏板感比例控制阀被设置为根据踏板行程-踏板力特性表确定目标踏板力。本发明通过踏板模拟器电子控制单元任意设定踏板感,利用踏板感比例控制阀实现不同车型和驾驶风格对踏板感调节的需求。(The invention discloses an active adjustable brake-by-wire system, a control method, a storage medium and a terminal, which comprise a pedal sensing proportional control valve and a main controller, wherein the main controller is set to set a pedal force-current characteristic table and a pedal stroke-pedal force characteristic table, the pedal force-current characteristic table is used for setting the conversion ratio of pedal force and current, and the pedal stroke-pedal force characteristic table is used for setting the conversion ratio of pedal stroke and pedal force; the pedal sensing proportional control valve comprises a pressure feedback cavity, a pressure regulating cavity, a spring pre-tightening cavity and a proportional electromagnet which are sequentially arranged; the pressure regulating cavity is connected with a brake master cylinder through a simulator control valve; the pedal feel proportional control valve is configured to determine a target pedal force according to a pedal stroke-pedal force characteristic table. The pedal feeling is set arbitrarily by the electronic control unit of the pedal simulator, and the pedal feeling proportional control valve is utilized to meet the requirements of different vehicle types and driving styles on pedal feeling adjustment.)

主动可调式线控制动系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及车辆线控制动技术领域,尤其涉及一种主动可调式线控制动系统、控制方法、存储介质及终端。

背景技术

如图1所示,传统技术中驾驶员通过踩踏制动踏板输入制动请求,线控制动系统根据踏板行程传感器(安装于线控制动主缸总成内)行程信号,将模拟器控制阀(常闭阀)上电,使得制动主缸回路1与踏板模拟器相通,制动主缸油液随着踏板力输入顺利进入踏板模拟器,完成对设定的踏板力特性模拟,同时线控制动系统将收到的踏板行程信号转化为制动力目标需求,将伺服缸隔离阀上电(常闭阀),并通过控制伺服电机推动伺服主缸,使伺服缸回路油液顺利进入轮缸,使轮缸增压并通过控制最终达到制动力目标请求值。线控制动系统含踏板模拟器电磁阀、踏板模拟器主缸及弹簧等零部件,模拟电磁阀主要负责控制踏板模拟器回路的通断,踏板感的模拟主要依靠踏板模拟器主缸及其弹簧进行反馈,集成度较低,重量及占用空间大,不利于空间布置及成本控制;且弹簧特性固化,踏板感单一且不能调节,不能满足不同车型或者不同驾驶风格对踏板感调节的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种主动可调式线控制动系统、控制方法、存储介质和终端,通过主控制器任意设定踏板感,解决现有电动汽车踏板感的模拟主要依靠踏板模拟器主缸及其弹簧进行反馈,集成度较低,无法主动调节踏板感的技术问题。

为了解决上述技术问题,本发明第一方面提出了一种主动可调式线控制动系统、控制方法、存储介质及终端,所述系统包括制动踏板、制动主缸和模拟器控制阀;还包括踏板感比例控制阀和主控制器,

所述主控制器被设置为设定踏板力-电流特性表和踏板行程-踏板力特性表,所述踏板力-电流特性表用于设定踏板力和电流的转换比例,所述踏板行程-踏板力特性表用于设定踏板行程和踏板力的转换比例;

所述踏板感比例控制阀包括依次设置的压力反馈腔、调压腔、弹簧预紧腔和比例电磁铁;

所述调压腔通过所述模拟器控制阀连接所述制动主缸;

所述踏板感比例控制阀被设置为根据所述主控制器系统设定的所述踏板力-电流特性表和所述踏板行程-踏板力特性表,调节所述反馈腔、所述调压腔、所述弹簧预紧腔的平衡,确定所述比例电磁铁的电磁阀力,以将踏板力目标值转换为需要的目标踏板力。

在一些可能的实施方式中,所述制动主缸包括踏板行程传感器,所述踏板行程传感器用于感测所述制动踏板的位置变化以形成制动行程信号。

在一些可能的实施方式中,所述主控制器还被设置为将所述制动行程信号转换为所述踏板力目标值。

在一些可能的实施方式中,所述系统还包括伺服缸回路、伺服缸隔离阀和制动轮缸;

所述伺服缸回路包括伺服电机、传动件和伺服主缸,所述伺服电机与所述传动件连接,所述传动件的输出轴与所述伺服主缸的活塞传动连接,所述伺服主缸用于向所述制动轮缸供给制动油;

所述伺服缸隔离阀设置于所述伺服缸回路和所述制动轮缸之间,所述伺服缸隔离阀用于控制所述伺服缸回路和所述制动轮缸之间的回路的连通或断开。

本发明第二方面提出了一种主动可调式线控制动系统的控制方法,应用于上述的主动可调式线控制动系统,包括:

获取行程传感器采集的制动行程信号;

根据踏板行程-踏板力特性表,将所述制动行程信号转换为踏板力目标值;

根据踏板力-电流特性表和所述踏板力目标值,输入相应的控制电流值至踏板感比例控制阀;

根据所述控制电流,确定所述踏板感比例控制阀的电磁阀力和弹簧预紧力;

根据所述电磁阀力和所述弹簧预紧力,确定目标踏板力。

在一些可能的实施方式中,所述方法还包括,预先设定所述踏板力-电流特性表和所述踏板行程-踏板力特性表。

在一些可能的实施方式中,所述方法还包括,

根据所述制动行程信号,将模拟器控制阀进行通电,以使得制动主缸和所述踏板感比例控制阀连通;

根据所述制动行程信号,将伺服缸隔离阀进行通电,以使得制动轮缸与伺服主缸连通。

在一些可能的实施方式中,所述方法还包括,若检测到电气故障,则控制所述模拟器控制阀断电,并将所述制动主缸的油液输入到制动轮缸,以产生制动力,且控制伺服缸隔离阀断电,以使得伺服主缸泄压。

本发明还提供一种存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的主动可调式线控制动系统的控制方法。

本发明还提供一种终端,包括一个或多个处理器和存储器。存储器与所述处理器耦接,用于存储一个或多个程序;当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如上述的主动可调式线控制动系统的控制方法。

实施本发明,具有如下有益效果:

本发明提供的主动可调式线控制动系统及其控制方法,通过通过主控制器任意设定踏板感,在主控制器中根据需要预先设定踏板行程-踏板力特性表,利用比例电磁阀的特性,获取符合用户需求的踏板力,使得踏板感可依据车型或驾驶者需求进行调整;且取消原系统中模拟器主缸及弹簧,提高集成度,降低空间占用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是现有技术中的线控制动系统的结构示意图;

图2本发明主动可调式线控制动系统的结构示意图;

图3是本发明的主动可调式线控制动系统的控制方法的流程示意图;

图4是本发明的踏板行程-踏板力特性表的关系示意图;

图5是为本发明实施例提供的计算机终端设备的结构示意图。

其中,图中附图标记对应为:1、制动踏板;2、制动主缸;3、模拟器控制阀;4、踏板感比例控制阀;41、压力反馈腔;42、调压腔;43、弹簧预紧腔;44、比例电磁铁;5、伺服电机;6、传动件;7、伺服主缸;8、伺服缸隔离阀;9、制动轮缸;10、伺服缸回路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

如图2所示,本发明公开了一种主动可调式线控制动系统,所述系统包括制动踏板1、与制动踏板1连接的制动主缸2和模拟器控制阀3;还包括踏板感比例控制阀4和主控制器,

所述主控制器被设置为设定踏板力-电流特性表和踏板行程-踏板力特性表,所述踏板力-电流特性表用于设定踏板力和电流的转换比例,所述踏板行程-踏板力特性表用于设定踏板行程和踏板力的转换比例;

踏板感比例控制阀4依次设置有压力反馈腔41、调压腔42、弹簧预紧腔43和比例电磁铁44;

所述调压腔通过模拟器控制阀3连接制动主缸2;

踏板感比例控制阀4用于根据所述主控制器系统设定的所述踏板力-电流特性表和所述踏板行程-踏板力特性表,调节所述反馈腔、所述调压腔、所述弹簧预紧腔的平衡,确定所述比例电磁铁的电磁阀力,以将踏板力目标值转换为需要的目标踏板力。

具体地,制动踏板1的一端与制动主缸2内的踏板传动组件连接,制动踏板1的另一端用于踩踏,踩踏传动组件的输出端与制动主缸2的活塞铰接,踩踏制动踏板1,制动踏板1将会通过传动组件带动制动主缸2的活塞在缸体内运动,进而使制动主缸2内的制动油液流出至其它相连的阀及结构件等。至于上述踏板传动组件可以为踏板杆,也可以为其他能够实现制动踏板1与制动主缸2的活塞之间动力传递的结构,在此不做详细赘述。在制动主缸2内有踏板行程传感器,通过踏板行程传感器感测制动踏板1的位置变化已形成制动行程信号;制动主缸2的输出端通过模拟器控制阀3与踏板感比例控制阀4相连,主控制器根据制动行程信号控制模拟器控制阀3的上电,使得制动主缸2与踏板感比例控制阀4连通;踏板感比例控制阀4依次包括压力反馈腔41、调压腔42、弹簧预紧腔43和比例电磁铁44,弹簧预紧腔43包括弹簧。

用户通过踩踏制动踏板1输入制动请求,主控制器根据制动主缸2内的踏板行程传感器感应的制动行程信号,将模拟器控制阀3进行上电,使得制动主缸2和比例控制阀相通,其中,模拟控制阀为常闭阀;同时主控制器根据预设的踏板行程-踏板力特性表,将踏板行程传感器感应的踏板力目标值输入至踏板感比例控制阀4,踏板感比例控制阀4根据踏板力目标值输入相应的控制电流I给比例电磁铁,通过比例电磁铁调节压力反馈腔41、调压腔42、与弹簧预紧腔43的平衡,比例电磁铁44输出相应的电磁阀力Fsole,踏板感比例控制阀4的输出力即目标踏板力F满足:F=Fsole+Fspring,其中Fspring为弹簧预紧力,因为阀芯动作行程很短,所以弹簧预紧力的细微变化可忽略不计,因此弹簧预紧力看做恒定的常数。通过踏板行程-踏板力特性表,利用比例电磁铁的特性,调节电磁阀力Fsole,进而输出所要求的的踏板力F,完成对设定的目标踏板力的特性模拟。通过在主控制器中根据需要预先设定踏板行程-踏板力特性表,获取符合用户需求的踏板力,使得踏板感可依据车型或驾驶者需求进行调整,踏板感比例控制阀4接收电流后,取消踏板感主缸及弹簧,提高集成度,降低空间占用。

在一个实施例中,制动主缸2包括踏板行程传感器,所述踏板行程传感器用于感测制动踏板1的位置变化以形成制动行程信号。

在驾驶员踩踏或松开制动踏板1时,踏板行程传感器会形成制动行程信号,以体现驾驶员是否有制动或解除制动的操作,主控制器能够接收踏板行程检测单元的制动行程信号,将制动行程信号转换为制动力目标请求信号,并能够根据该制动力目标请求信号控制模拟器控制阀3或伺服缸隔离阀8动作,以使得制动主缸2和踏板感比例控制阀4相通或为制动轮缸9提供制动油使制动轮缸9动作。

在一个实施例中,所述主控制器还被设置为将所述制动行程信号转换为所述踏板力目标值。

主控制器通过查询踏板行程-踏板力特性表,将踏板制动信号转化为需要的踏板力目标值,然后将踏板力目标值输入至踏板感比例控制阀4。

需要说明的是,上述主控制器可以是集中式或分布式的控制器,比如,可以是一个单独的单片机,也可以是分布的多块单片机构成,单片机中可以运行控制程序并进行信号传输,进而控制各部件实现其功能。

在一个实施例中,所述系统还包括伺服缸回路10、伺服缸隔离阀8和制动轮缸;

伺服缸回路10包括伺服电机、传动件和伺服主缸,所述伺服电机与所述传动件连接,所述传动件的输出轴与所述伺服主缸的活塞传动连接,所述伺服主缸用于向所述制动轮缸供给制动油;

伺服缸隔离阀8设置于伺服缸回路10和所述制动轮缸之间,伺服缸隔离阀8用于控制伺服缸回路10和所述制动轮缸之间的回路的连通或断开。

伺服电机5为能够产生转动的电机,伺服电机5的输出轴与伺服主缸7的活塞通过传动件6连接,利用传动件6将伺服电机5的输出轴的转动转换为伺服主缸7的活塞的移动,上述传动件6为齿轮齿条结构、丝母丝杠结构或涡轮蜗杆结构等,在此不做详细赘述。

伺服主缸7通过伺服缸隔离阀8与制动轮缸9相连,当主控制器根据制动力目标请求信号,为伺服缸隔离阀8上电后,使得伺服主缸7与制动轮缸9相通,进而通过伺服主缸7为制动轮缸9提供制动油液,其中,伺服缸隔离阀8为常闭阀。

当线控制动系统遇到严重的电气故障时,将进入纯机械备份状态,此时,模拟器控制阀3断电并切断制动主缸2回路与踏板感比例控制阀4,使得制动主缸2油液可通过线控制动系统的其他回路直接进入制动轮缸9而产生一定的制动力,保证车辆制动力安全冗余;同时,伺服缸隔离阀8断电关闭,使得伺服缸回路10与制动轮缸9隔离,即伺服主缸7与制动轮缸9之间的回路断开,此时伺服电机5断电,伺服主缸7因残余压力和弹簧回复力而回到初始位置,伺服主缸7压力泄压。

请参阅图3,本发明第二方面提出了一种主动可调式线控制动系统的控制方法,应用于上述的主动可调式线控制动系统,包括:

S101、获取行程传感器采集的制动行程信号;

当用户踩踏制动踏板1达到预设的位置时,主控制器获取行程传感器采集的制动行程信号;

S102、根据踏板行程-踏板力特性表,将所述制动行程信号转换为踏板力目标值;

主控制器查询预设的踏板行程-踏板力特性表,将所述制动行程信号转换为踏板力目标值;

S103、根据踏板力-电流特性表和所述踏板力目标值,输入相应的控制电流值至踏板感比例控制阀4;

根据踏板力目标值查询预设的踏板力-电流特性表,将踏板力目标值转换为相应的控制电流,通过将控制电流输入到踏板感比例控制阀4,

S104、根据所述控制电流,确定踏板感比例控制阀4的电磁阀力和弹簧预紧力;

踏板感比例控制阀4接收电流后,通过比例电磁铁调节压力反馈腔41、调压腔42、与弹簧预紧腔43的平衡,确定比例电磁铁44输出相应的电磁阀力Fsole以及弹簧预紧力Fspring

S105、根据所述电磁阀力和所述弹簧预紧力,确定目标踏板力。

踏板感比例控制阀4的输出力即目标踏板力F满足:F=Fsole+Fspring,其中Fspring为弹簧预紧力,因为阀芯动作行程很短,所以弹簧预紧力的细微变化可忽略不计,因此弹簧预紧力看做恒定的常数,通过弹簧预紧力和电磁阀力确定目标踏板力。

在一个实施例中,所述方法还包括,预先设定所述踏板力-电流特性表和所述踏板行程-踏板力特性表。

用户需根据实际的需求,预先设定踏板力-电流特性表和踏板行程-踏板力特性表,踏板力行程-踏板力特性表中踏板行程与踏板力的输出关系如图4所示,通过根据自己的驾驶风格对踏板力-电流特性表和踏板行程-踏板力特性表进行调整,满足不同车型和不同驾驶风格对踏板感调节的需求。

在一个实施例中,所述方法还包括,

根据所述制动行程信号,将模拟器控制阀3进行通电,以使得制动主缸2和踏板感比例控制阀4连通;

根据所述制动行程信号,将伺服缸隔离阀8进行通电,以使得制动轮缸9与伺服主缸7连通。

具体地,模拟器控制阀3的状态为常闭状态,制动主缸2和踏板感比例控制阀4之间为断开状态,当用户踩下制动踏板1,主控制器接收到制动行程信号,控制模拟器控制阀3上电,模拟控制阀打开,使得制动主缸2和踏板感比例控制阀4连通;

同时,控制伺服缸隔离阀8上电,伺服缸隔离阀8打开,使得制动轮缸9与伺服主缸7连通。

在一个实施例中,所述方法还包括,若检测到电气故障,则控制模拟器控制阀3断电,并将制动主缸2的油液输入到制动轮缸9,以产生制动力,且控制伺服缸隔离阀8断电,以使得伺服主缸7泄压。

当线控制动系统遇到严重的电气故障时,将进入纯机械备份状态,此时,模拟器控制阀3断电并切断制动主缸2回路与踏板感比例控制阀4的连通,使得制动主缸2油液可通过线控制动系统其他回路直接进入制动轮缸9而产生一定的制动力,保证车辆制动力安全冗余;同时,伺服缸隔离阀8断电关闭,使得伺服缸回路10与制动轮缸9隔离,即伺服主缸7和制动轮缸9之间的回路断开,此时伺服电机5断电,伺服主缸7因残余压力和弹簧回复力而回到初始位置,伺服主缸7压力泄压。

上述主动可调式线控制动系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

请参阅图5,本发明实施例提供一种终端,包括一个或多个处理器和存储器。存储器与所述处理器耦接,用于存储一个或多个程序,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如上述任意一个实施例中的主动可调式线控制动方法。

处理器用于控制该计算机终端设备的整体操作,以完成上述的主动可调式线控制动方法的全部或部分步骤。存储器用于存储各种类型的数据以支持在该计算机终端设备的操作,这些数据例如可以包括用于在该计算机终端设备上操作的任何应用程序或方法的指令,以及应用程序相关的数据。该存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,简称SRAM),电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemory,简称EEPROM),可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory,简称EPROM),可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory,简称PROM),只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。

在一示例性实施例中,计算机终端设备可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific 1ntegrated Circuit,简称AS1C)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor,简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device,简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现,用于执行上述的主动可调式线控制动方法,并达到如上述方法一致的技术效果。

在另一示例性实施例中,还提供了一种包括程序指令的存储介质,该程序指令被处理器执行时实现上述任意一个实施例中的主动可调式线控制动方法的步骤。例如,该存储介质可以为上述包括程序指令的存储器,上述程序指令可由终端的处理器执行以完成上述的主动可调式线控制动方法,并达到如上述方法一致的技术效果。

以上所揭露的仅为本发明的几个较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

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