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动态再生制动扭矩控制

阅读:883发布:2020-05-13

专利汇可以提供动态再生制动扭矩控制专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及动态 再生 制动 扭矩 控制。具体地,提供了用于在车辆中调节再生制动扭矩的方法、系统和程序产品,其中所述车辆具有 车轮 和提供了再生制动扭矩的再生 制动系统 。确定所述车辆的减速度。确定所述车轮的车轮滑移。使用所述减速度和所述车轮滑移来调节用于所述再生制动系统的再生制动扭矩。,下面是动态再生制动扭矩控制专利的具体信息内容。

1.一种用于在车辆中调节再生制动扭矩的方法,所述车辆具有车轮和提供所述再生制动扭矩的再生制动系统,所述方法包括如下步骤:
确定所述车辆的减速度;
确定所述车轮的车轮滑移;以及
通过处理器使用所述减速度和所述车轮滑移来调节用于所述再生制动系统的再生制动扭矩。
2.根据权利要求1所述的方法,其中:
所述车轮包括前轮和后轮;
确定所述车轮滑移的步骤包括:确定所述前轮和所述后轮之间的相对车轮滑移的步骤;以及
调节所述再生制动扭矩的步骤包括:使用所述减速度和所述相对车轮滑移来调节所述再生制动扭矩的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,调节所述再生制动扭矩的步骤包括以下步骤:使用所述减速度、所述相对车轮滑移、以及查找表来确定用于所述再生制动扭矩的调节的步骤,所述查找表与所述减速度、所述相对车轮滑移和所述调节相关。
4.根据权利要求2所述的方法,其中,调节所述再生制动扭矩的步骤包括以下步骤:当对于所述减速度的给定值而言所述相对车轮滑移增加时,只要所述相对车轮滑移大于预定阈值,那么将所述再生制动扭矩从第一非零量减小到第二非零量。
5.根据权利要求2所述的方法,其中,调节所述再生制动扭矩的步骤包括以下步骤:当对于所述相对车轮滑移的给定值而言所述减速度增加时,只要所述减速度大于预定阈值,那么将所述再生制动扭矩从第一非零量减小到第二非零量。
6.根据权利要求2所述的方法,其中,确定所述相对车轮滑移的步骤包括如下步骤:
测量所述前轮的前轮速度;
测量所述后轮的后轮速度;
使用所述前轮速度和所述后轮速度来计算车辆速度;
使用所述前轮速度和所述车辆速度来计算所述前轮的前轮滑移;
使用所述后轮速度和所述车辆速度来计算所述后轮的后轮滑移;以及
使用所述前轮滑移和所述后轮滑移来计算所述相对车轮滑移。
7.根据权利要求6所述的方法,其中:
计算所述前轮滑移的步骤包括使用所述前轮速度和所述车辆速度来计算平均前轮滑移的步骤;
计算所述后轮滑移的步骤包括使用所述后轮速度和所述车辆速度来计算平均后轮滑移的步骤;以及
计算所述相对车轮滑移的步骤包括使用所述平均前轮滑移和所述平均后轮滑移来计算平均相对车轮滑移的步骤。
8.一种用于在车辆中调节再生制动扭矩的程序产品,所述车辆具有车轮和提供所述再生制动扭矩的再生制动系统,所述程序产品包括:
程序,所述程序配置成:
确定所述车辆的减速度;
确定所述车轮的车轮滑移;以及
使用所述减速度和所述车轮滑移来调节用于所述再生制动系统的再生制动扭矩;以及非暂态计算机可读介质,所述非暂态计算机可读介质承载了所述程序,并且包含有存储在其中用于让计算机处理器执行所述程序的计算机指令。
9.根据权利要求8所述的程序产品,其中,所述车轮包括前轮和后轮,并且所述程序被进一步配置成:
确定所述前轮和所述后轮之间的相对车轮滑移;以及
使用所述减速度和所述相对车轮滑移来调节所述再生制动扭矩。
10.一种用于在车辆中调节再生制动扭矩的系统,所述车辆具有车轮和提供所述再生制动扭矩的再生制动系统,所述系统包括:
一个或多个传感器,所述一个或多个传感器被配置成测量所述车轮的车轮速度;以及处理器,所述处理器联接到所述一个或多个传感器,并且配置成:
确定所述车辆的减速度;
使用所述车轮速度来确定车轮滑移;以及
使用所述减速度和所述车轮滑移来调节用于所述再生制动系统的再生制动扭矩。

说明书全文

动态再生制动扭矩控制

技术领域

[0001] 本发明一般涉及车辆领域,且具体而言,涉及用于控制车辆中的再生制动扭矩的方法和系统。

背景技术

[0002] 汽车和各种其他车辆包括用于减小车辆速度或者让车辆停止的制动系统。这样的制动系统通常包括:控制器,所述控制器将制动压提供至位于车辆的一根轴或者两根轴上的制动卡钳,以产生用于车辆的制动扭矩。例如,在再生制动系统中,液压或者其他制动压力通常被提供用于非再生制动车轴和再生制动车轴。当确定车辆可能变得不稳定时,再生致动系统可以禁用再生制动。但是,现有的再生制动系统可能在使用某些再生制动仍然是理想的动态情况中也禁用再生制动。
[0003] 因此,期望提供一种用于控制车辆制动的改进的方法,所述方法允许对再生制动扭矩的改进控制,例如可以在动态情况下提供对再生制动的更大的利用。还期望提供一种改进的系统和程序产品,用于这种对再生制动扭矩的改进控制。此外,结合随后的附图和前述技术领域以及背景技术,本发明的其他期望特征和特点将从随后的详细说明和所附权利要求中变得显而易见。

发明内容

[0004] 根据示例性实施例,提供了一种用于在车辆中调节再生制动扭矩的方法,所述车辆具有车轮和提供再生制动扭矩的再生制动系统。所述方法包括如下步骤:确定所述车辆的减速度;确定所述车轮的车轮滑移;以及通过处理器使用所述减速度和所述车轮滑移来调节用于所述再生制动系统的再生制动扭矩。
[0005] 根据另一示例性实施例,提供了一种用于在车辆中调节再生制动扭矩的程序产品,所述车辆具有车轮和提供再生制动扭矩的再生制动系统。所述程序产品包括:程序和非暂态计算机可读介质。该程序被配置成:确定车辆的减速度;确定所述车轮的车轮滑移;以及使用所述减速度和所述车轮滑移来调节用于所述再生制动系统的再生制动扭矩。所述非暂态计算机可读介质承载了所述程序,并且包含有存储在其中用于让计算机处理器来执行所述程序的计算机指令。
[0006] 根据又一示例性实施例,提供了一种用于在车辆中调节再生制动扭矩的系统,所述车辆具有车轮和提供再生制动扭矩的再生制动系统。所述系统包括:处理器以及一个或多个传感器。所述一个或多个传感器被配置成测量所述车轮的车轮速度。所述处理器联接至所述一个或多个传感器,并且被配置成:确定所述车辆的减速度;使用所述车轮速度来确定车轮滑移;以及使用所述减速度和所述车轮滑移来调节用于所述再生制动系统的再生制动扭矩。
[0007] 本发明还提供了以下方案:方案1. 一种用于在车辆中调节再生制动扭矩的方法,所述车辆具有车轮和提供所述再生制动扭矩的再生制动系统,所述方法包括如下步骤:
确定所述车辆的减速度;
确定所述车轮的车轮滑移;以及
通过处理器使用所述减速度和所述车轮滑移来调节用于所述再生制动系统的再生制动扭矩。
[0008] 方案2. 根据方案1所述的方法,其中:所述车轮包括前轮和后轮;
确定所述车轮滑移的步骤包括:确定所述前轮和所述后轮之间的相对车轮滑移的步骤;以及
调节所述再生制动扭矩的步骤包括:使用所述减速度和所述相对车轮滑移来调节所述再生制动扭矩的步骤。
[0009] 方案3. 根据方案2所述的方法,其中,调节所述再生制动扭矩的步骤包括以下步骤:使用所述减速度、所述相对车轮滑移、以及查找表来确定用于所述再生制动扭矩的调节的步骤,所述查找表与所述减速度、所述相对车轮滑移和所述调节相关。
[0010] 方案4. 根据方案2所述的方法,其中,调节所述再生制动扭矩的步骤包括以下步骤:当对于所述减速度的给定值而言所述相对车轮滑移增加时,只要所述相对车轮滑移大于预定阈值,那么将所述再生制动扭矩从第一非零量减小到第二非零量。
[0011] 方案5. 根据方案2所述的方法,其中,调节所述再生制动扭矩的步骤包括以下步骤:当对于所述相对车轮滑移的给定值而言所述减速度增加时,只要所述减速度大于预定阈值,那么将所述再生制动扭矩从第一非零量减小到第二非零量。
[0012] 方案6. 根据方案2所述的方法,其中,确定所述相对车轮滑移的步骤包括如下步骤:测量所述前轮的前轮速度;
测量所述后轮的后轮速度;
使用所述前轮速度和所述后轮速度来计算车辆速度;
使用所述前轮速度和所述车辆速度来计算所述前轮的前轮滑移;
使用所述后轮速度和所述车辆速度来计算所述后轮的后轮滑移;以及
使用所述前轮滑移和所述后轮滑移来计算所述相对车轮滑移。
[0013] 方案7. 根据方案6所述的方法,其中:计算所述前轮滑移的步骤包括使用所述前轮速度和所述车辆速度来计算平均前轮滑移的步骤;
计算所述后轮滑移的步骤包括使用所述后轮速度和所述车辆速度来计算平均后轮滑移的步骤;以及
计算所述相对车轮滑移的步骤包括使用所述平均前轮滑移和所述平均后轮滑移来计算平均相对车轮滑移的步骤。
[0014] 方案8. 一种用于在车辆中调节再生制动扭矩的程序产品,所述车辆具有车轮和提供所述再生制动扭矩的再生制动系统,所述程序产品包括:程序,所述程序配置成:
确定所述车辆的减速度;
确定所述车轮的车轮滑移;以及
使用所述减速度和所述车轮滑移来调节用于所述再生制动系统的再生制动扭矩;以及非暂态计算机可读介质,所述非暂态计算机可读介质承载了所述程序,并且包含有存储在其中用于让计算机处理器执行所述程序的计算机指令。
[0015] 方案9. 根据方案8所述的程序产品,其中,所述车轮包括前轮和后轮,并且所述程序被进一步配置成:确定所述前轮和所述后轮之间的相对车轮滑移;以及
使用所述减速度和所述相对车轮滑移来调节所述再生制动扭矩。
[0016] 方案10. 根据方案9所述的程序产品,其中,所述程序被进一步配置成使用所述减速度、所述相对车轮滑移、以及查找表来确定用于所述再生制动扭矩的调节,所述查找表与所述减速度、所述相对车轮滑移和所述调节相关。
[0017] 方案11. 根据方案9所述的程序产品,其中,所述程序被进一步配置成:当对于所述减速度的给定值而言所述相对车轮滑移增加时,只要所述相对车轮滑移大于预定阈值,那么将所述再生制动扭矩从第一非零量减小到第二非零量。
[0018] 方案12. 根据方案9所述的程序产品,其中,所述程序被进一步配置成:当对于所述相对车轮滑移的给定值而言所述减速度增加时,只要所述减速度大于预定阈值,那么将所述再生制动扭矩从第一非零量减小到第二非零量。
[0019] 方案13. 根据方案9所述的程序产品,其中,所述程序被进一步配置成:测量所述前轮的前轮速度;
测量所述后轮的后轮速度;
使用所述前轮速度和所述后轮速度来计算车辆速度;
使用所述前轮速度和所述车辆速度来计算所述前轮的前轮滑移;
使用所述后轮速度和所述车辆速度来计算所述后轮的后轮滑移;以及
使用所述前轮滑移和所述后轮滑移来计算所述相对车轮滑移。
[0020] 方案14. 根据方案13所述的程序产品,其中,所述程序被进一步配置成:使用所述前轮速度和所述车辆速度来计算平均前轮滑移;
使用所述后轮速度和所述车辆速度来计算平均后轮滑移;以及
使用所述平均前轮滑移和所述平均后轮滑移来计算平均相对车轮滑移。
[0021] 方案15. 一种用于在车辆中调节再生制动扭矩的系统,所述车辆具有车轮和提供所述再生制动扭矩的再生制动系统,所述系统包括:一个或多个传感器,所述一个或多个传感器被配置成测量所述车轮的车轮速度;以及处理器,所述处理器联接到所述一个或多个传感器,并且配置成:
确定所述车辆的减速度;
使用所述车轮速度来确定车轮滑移;以及
使用所述减速度和所述车轮滑移来调节用于所述再生制动系统的再生制动扭矩。
[0022] 方案16. 根据方案15所述的系统,其中:所述车轮包括前轮和后轮;以及
所述处理器进一步配置成:
确定所述前轮和所述后轮之间的相对车轮滑移;以及
使用所述减速度和所述相对车轮滑移来调节所述再生制动扭矩。
[0023] 方案17. 根据方案16所述的系统,进一步包括:存储器,所述存储器被配置成存储与所述减速度、所述相对车轮滑移、以及用于所述再生制动扭矩的期望调节相关的查找表,其中所述处理器进一步配置成使用所述减速度、所述相对车轮滑移以及所述查找表来确定用于所述再生制动扭矩的调节。
[0024] 方案18. 根据方案16所述的系统,其中:所述一个或多个传感器包括:
一个或多个前轮速度传感器,所述一个或多个前轮速度传感器配置成测量所述前轮的前轮速度;
一个或多个后轮速度传感器,所述一个或多个后轮速度传感器配置成测量所述后轮的后轮速度;以及
所述处理器进一步配置成:
使用所述前轮速度和所述后轮速度来计算车辆速度;
使用所述前轮速度和所述车辆速度来计算所述前轮的前轮滑移;
使用所述后轮速度和所述车辆速度来计算所述后轮的后轮滑移;以及
使用所述前轮滑移和所述后轮滑移来计算所述相对车轮滑移。
[0025] 方案19. 根据方案18所述的系统,其中,所述处理器被进一步配置成使用所述车辆速度来计算所述减速度。
[0026] 方案20. 根据方案18所述的系统,其中,所述处理器被进一步配置成:使用所述前轮速度和所述车辆速度来计算平均前轮滑移;
使用所述后轮速度和所述车辆速度来计算平均后轮滑移;以及
使用所述平均前轮滑移和所述平均后轮滑移来计算平均相对车轮滑移。

附图说明

[0027] 后面将结合下述附图来描述本发明,其中相同的附图标记指示了相同的元件,附图中:图1是根据示例性实施例的、用于车辆(例如汽车)的制动系统的功能框图,所述制动系统调节再生制动扭矩;
图2是根据示例性实施例的、用于在车辆(例如汽车)中控制制动以及调节再生制动扭矩的过程的流程图,并且所述过程能够联系图1中的制动系统来加以利用;
图3是根据示例性实施例的、显示了使用图1的制动系统和图2的过程可以获得的额外再生制动的图形表示;以及
图4是根据示例性实施例的、显示了使用图1的制动系统和图2的过程可以提供的再生制动的相对大小的图形表示。

具体实施方式

[0028] 下面的详细描述本质上只是示例性的,且并不是为了限制本发明或者其应用和使用。此外,也不意图受到在前面的背景技术或者随后的详细说明中给出的任何理论的限制。
[0029] 图1是用在车辆(例如汽车)的线控制动系统中的示例性制动系统100的框图。在优选的实施例中,所述车辆包括汽车,例如,私家轿车、运动型多功能车、有蓬货车、或者卡车。但是,车辆的类型在不同的实施例中可以变化。
[0030] 如图1中所描述的那样,制动系统100包括制动踏板102、一个或多个传感器103、控制器104、一个或多个摩擦制动部件105、以及一个或多个再生制动部件106。在某些实施例中,制动系统100可以包括和/或者联接到一个或多个其他模110,例如,全球定位系统(GPS)装置和/或者给控制器104提供测量结果或者信息的一个或多个其他模块,所述测量结果或者信息例如是关于一个或者多个位置、速度,和/或者关于与车辆和/或其部件相关的其他值。制动系统100与第一车轴140和第二车轴142联系起来使用。第一车140轴和第二车轴142中的每一个都具有设置在其上的车辆的一个或多个车轮108。
[0031] 摩擦制动部件105和再生制动部件每个都具有各自的制动单元109。制动单元109中的某一些与车轮108中的某一些一起沿着车辆的第一车轴140设置。并且制动单元109中的另外某些制动单元与车轮108中的另外某些车轮一起沿着车辆的第二车轴142设置。在优选实施例中,第一车轴140是联接至相应的摩擦制动部件105的摩擦且非再生制动车轴,第二轴142是联接至再生制动部件106和相应的摩擦制动部件105的再生且摩擦制动车轴。
[0032] 制动踏板102在车辆的操作者与制动系统或者其一部分之间提供接口,例如制动系统100,所述制动系统100用于使所述车辆减慢或停止。为了启动制动系统100,操作者通常使用他或者她的脚来将力施加到制动踏板102,以沿着大致向下的方向移动该制动踏板102。在一个优选实施例中,制动系统100是电动液压系统。在另一优选实施例中,制动系统100是液压系统。
[0033] 一个或多个传感器103包括一个或多个车轮速度传感器112和一个或多个制动踏板传感器114。车轮速度传感器112联接到一个或多个车轮108,并且测量其的一个或多个速度。关于车轮速度的这些测量结果和/或者信息被提供至控制器104,用于再生制动的处理和控制。
[0034] 制动踏板传感器114联接在制动踏板102和控制器104之间。具体地,根据各优选实施例,制动踏板传感器114优选包括一个或多个制动踏板力传感器和/或者一个或多个制动踏板行程传感器。制动踏板传感器114的数目可以变化。例如,在某些实施例中,制动系统100可以包括单个制动踏板传感器114。在各个其他实施例中,制动系统100可以包括任何数目的制动踏板传感器114。
[0035] 当操作者将力施加到制动踏板102时,制动踏板传感器114的制动踏板行程传感器(如果存在的话)提供有关制动踏板102已经行进了多远的指示,这也称为制动踏板行程。在一个示例性实施例中,制动踏板行程可以通过制动主缸中的输入杆已经移动多远来确定。
[0036] 制动踏板传感器114的制动踏板力传感器(如果存在的话)确定制动系统100的操作者施加了多大的力至制动踏板102,这也称为制动踏板力。在一个示例性实施例中,这样的制动踏板力传感器(如果存在的话)可以包括液压力模拟器和/或者压力传感器,并且制动踏板力可以通过测量制动系统100的主缸中的液压力来确定。
[0037] 不管制动踏板传感器114的特定类型,制动踏板传感器114检测与驾驶者接合制动踏板102相关的一个或多个值(例如制动踏板行程和/或者制动踏板力)。制动踏板传感器114也提供与所检测的关于制动踏板102的驾驶者接合的值相关联的信号或者信息至计算机系统115,用于由计算机系统115处理。
[0038] 控制器104联接在传感器(以及在一些情况下,其他模块110)、摩擦和再生制动部件105和106(以及其相应的制动单元109)、以及第一和第二车轴140和142之间。具体地,控制器104监测驾驶者对制动踏板102的接合以及来自传感器103的测量结果(以及在一些情况下,由其他模块110提供的信息),提供与其相关的各种计算和确定,并且通过由控制104发送至制动单元109的制动命令来沿着第一车轴140和第二车轴142控制车辆的制动和调节制动扭矩。
[0039] 在所描述的实施例中,控制器104包括计算机系统115。在某些实施例中,控制器104在其他可能的变型中也可以包括传感器103中的一个或多个。此外,可以理解的是,控制器104可以与图1中所描述的实施例不同,例如所述不同在于,控制器104可以联接到或者可以另外利用一个或多个远程计算机系统和/或者其他控制系统。
[0040] 在所描述的实施例中,计算机系统115联接在制动踏板传感器114、制动单元109、以及第一和第二车轴140和142之间。计算机系统115从各传感器103和其他模块110(如果有的话)接收信号或者信息,并且进一步处理这些信号或者信息,以便至少部分基于车辆的车轮滑移经由通过计算机系统115发送至制动单元109的制动命令来控制车辆的制动以及将适当量的制动扭矩或压力分别沿着第一车轴140和第二车轴142施加到摩擦制动部件105和再生制动部件106。在优选的实施例中,这些步骤和其他步骤根据图2中描绘的并且在下面将联系图2进一步进行描述的过程200来进行实施。
[0041] 在所描述的实施例中,计算机系统115包括处理器120、存储器122、接口124、存储装置126和总线128。处理器120执行计算机系统115和控制器104的计算和控制功能,并且可以包括任何类型的处理器或者多个处理器、诸如微处理器那样的单个集成电路、或者协同工作以实现处理单元功能的任何合适数目的集成电路装置和/或者电路板。在操作期间,处理器120执行包含在存储器122中的一个或多个程序130,以及这样来控制控制器104和计算机系统115的总体操作,优选以执行本文所描述的处理步骤的方式,例如图2中描绘的并且在下面将联系图2进一步进行描述的过程200。
[0042] 存储器122可以是任何类型的合适存储器。这将包括各种类型的动态随机存取存储器(DRAM)(例如SDRAM)、各种类型的静态RAM(SRAM)、以及各种类型的非易失性存储器(PROM、EPROM和闪存)。总线128用于在计算机系统115的各部件之间传输程序、数据、状态、以及其他信息或信号。在优选的实施例中,根据在图2中描绘的以及在下面将联系图2进一步进行详细描述的过程200的步骤,存储器122存储了上面提及的程序130,连同一起的还有一个或多个查找表132,所述查找表132用于控制制动和调节制动扭矩。在某些示例中,存储器122设置在计算机芯片上,和/或者与处理器120一起共同设置在相同的计算机芯片上。
[0043] 接口124允许例如从系统驱动器和/或者另外的计算机系统至计算机系统115的通信,并且可以使用任何合适的方法和设备来实施。接口124可以包括一个或多个网络接口以与其他的系统或者部件通信。接口124也可以包括一个或多个网络接口以与技术人员通信,和/或者包括一个或多个存储接口以连接至存储设备,例如存储装置126。
[0044] 存储装置126可以是任何合适类型的存储设备,包括例如硬盘驱动器、闪存系统、软盘驱动器和光盘驱动器之类的直接存取存储装置。在一个示例性实施例中,存储装置126包括程序产品,存储器122可以从所述程序产品接收程序130,所述程序130执行本公开的一个或多个过程的一个或多个实施例,所述过程例如图2中的过程200或者其一部分。在另一示例性实施例中,该程序产品可以直接存储在存储器122和/或者盘(例如盘134)中,和/或者通过存储器122和/或者盘(例如盘134)以另外的方式获取,例如下面涉及的那些情形。
[0045] 总线128可以是连接计算机系统和部件的任何合适的物理或者逻辑装置。这包括但不限于:直接硬线连接、光纤、红外和无线总线技术。在操作期间,程序130存储在存储器122中,并且通过处理器120来执行。
[0046] 必须理解的是,该示例性实施例在具有完整功能的计算机系统的背景中进行了描述,但是本领域中的普通技术人员将认识到,本发明的机制能够作为程序产品进行分发,所述程序产品具有一种或多种类型的非暂态计算机可读信号承载介质,用于存储其程序和指令,并且实现对其的分发,例如,非暂态计算机可读介质承载有程序,并且包含了存储于其内的用于让计算机处理器(例如处理器120)来实施和执行所述程序的计算机指令。这样的程序产品可以采用多种形式,并且本发明均等同地加以应用,而不管用于实行所述分发的计算机可读信号承载介质的特定类型。信号承载介质的示例包括:例如软盘、硬盘驱动器、存储卡和光盘之类的可记录介质,例如数字和模拟通信链路之类的传输介质。相似地,必须理解,计算机系统115也可以采用另外的方式从而与图1中所描述的实施例不同,例如所述不同在于计算机系统115可以联接到或者可以另外利用一个或多个远程计算机系统和/或者其他控制系统。
[0047] 制动单元109联接在控制器104和车轮108之间。在所描述的实施例中,制动单元109沿着第一车轴140设置并且联接到第一车轴140上的特定车轮108,并且另一个制动单元109沿着第二车轴142设置并且联接到第二车轴142的其他车轮。制动单元109从控制器104接收制动命令,并且由此相应地被控制。
[0048] 制动单元109可以包括任何数目的不同类型的装置,所述装置在接收到制动命令时可以施加从控制器104接收的适当的制动扭矩。例如,在电动液压系统中,制动单元109可以包括致动器,所述致动器可以产生能够导致制动卡钳被施加到制动盘以引起摩擦来停止车辆的液压。可选地,在机电的线控制动系统中,制动单元109可以包括车轮扭矩产生装置,所述车轮扭矩产生装置作为车辆制动器来操作。制动单元109也可以是再生制动装置,在这种情况下,当应用时,制动单元109至少方便将动能转换为电能
[0049] 图2是根据示例性实施例的、用于调节再生制动扭矩和控制制动的过程200的流程图。根据示例性实施例,过程200可以与图1的制动系统100、控制器104、和/或者图1的计算机系统115联系起来实施。
[0050] 如图2中所描述地,过程200以接收一个或多个制动请求的步骤开始(步骤202)。制动请求优选与这样的值有关,所述值与车辆驾驶员对制动踏板102的接合有关。在某些优选实施例中,制动请求与制动踏板行程和/或者制动踏板力的值有关,所述制动踏板行程和/或者制动踏板力的值通过图1的制动踏板传感器114获得并且提供给图1的计算机系统115。同样在优选实施例中,在贯穿用于车辆的制动事件的时间中,在不同时间点或时间段接收和获得制动请求,优选持续接收和获得制动请求。
[0051] 计算驾驶员请求的制动扭矩(步骤203)。具体地,驾驶员请求的制动扭矩优选对应于与步骤202的制动请求一致的制动扭矩大小,例如通过由操作者施加到制动踏板102的力来确定,或者通过制动踏板102由于操作者对制动踏板102的接合的结果而已经行进的距离来确定。驾驶员请求的制动扭矩优选通过图1的处理器120来计算。
[0052] 此外,获得一个或多个前轮速度值(步骤204)。前轮速度值优选通过图1的车轮速度传感器112来测量,并且提供至图1的处理器120用于处理。可选地,前轮速度值可以通过图1的处理器120基于由图1的一个或多个车轮速度传感器112提供至其的信息来计算。在一个优选实施例中,平均前轮速度值通过图1的处理器120在步骤204中使用由图1的车轮速度传感器112测量的原始前轮速度值来计算。在另一实施例中,最大和/或者最小前轮速度值可以通过图1的处理器120在步骤204中使用图1的车轮速度传感器112测量的原始前轮速度值来计算。
[0053] 还获得一个或多个后轮速度值(步骤206)。后轮速度值优选通过图1的车轮速度传感器112来测量,并且提供至图1的处理器120用于处理。可选地,后轮速度值可以通过图1的处理器120基于由图1的一个或多个车轮速度传感器112提供至其的信息来计算。在一个优选的实施例中,平均后轮速度值可以通过图1的处理器120在步骤206中使用由图1的车轮速度传感器112测量的原始后轮速度值来计算。在另一实施例中,最大和/或者最小后轮速度值可以通过图1的处理器120在步骤206中使用由图1的车轮速度传感器
112测量的原始后轮速度值来计算。
[0054] 同样如图2中所描述地,还接收或者计算一个或多个车辆速度值(步骤207)。车辆速度值优选通过图1的处理器120使用步骤204的前轮速度值和步骤206的后轮速度值来计算。但是,这可以变化。例如,在某些实施例中,一个或多个车辆速度值可以通过图1的一个或多个其他模块110来获得,例如全球定位系统(GPS)装置。
[0055] 此外,还确定车辆减速度(步骤208)。在优选的实施例中,通过图1的处理器120使用来自步骤207的各重复执行的、相对于时间的各车辆速度值来计算车辆减速度。但是,这可以变化。例如,在某些实施例中,可以通过图1的一个或多个其他模块110(例如,加速度计)来获得一个或多个车辆加速度值(例如,纵向加速度值)。在其他实施例中,步骤208的车辆减速度可以从步骤203的驾驶者请求的制动扭矩来计算。例如,步骤208的车辆减速度可以由图1的处理器120计算为对车辆减速度的大小或者变化率(rate)的测量结果,其与制动扭矩一致和/或者由所述制动扭矩所导致,所述制动扭矩在大小上等于在当前车辆工况下的步骤203的驾驶员请求的制动扭矩。
[0056] 计算前轮滑移值(步骤209)。前轮滑移值优选使用步骤204的前轮速度值和步骤207的车辆速度值来计算。优选地,在步骤209期间,图1的处理器120计算步骤204的前轮速度值和步骤207的车辆速度值之间的差,并将该差除以步骤207的车辆速度值。在一个优选的实施例中,平均前轮滑移值由图1的处理器120在步骤209中通过单独计算每个前轮的前轮滑移并且然后对所获得的单独前轮滑移值取平均来进行计算。可选地,平均前轮滑移值可以由图1的处理器120在步骤209中通过从车辆速度值减去平均前轮速度值并且然后将该差除以平均车轮速度值来进行计算。在另一实施例中,最大前轮滑移值由图1的处理器120在步骤209中通过以下步骤来进行计算,即:单独地从车辆速度值减去每个前轮速度值;在所获得的差中取最大值;然后将该最大值除以车辆速度值。可选地,最大前轮滑移值可以由图1的处理器120在步骤209中通过从车辆速度中减去最大前轮速度并且然后将该差除以车辆速度来进行计算。在其他实施例中,最小前轮速度值可以用一种或多种相似的方式来计算。
[0057] 还计算后轮滑移值(步骤210)。后轮滑移值优选使用步骤206的后轮速度值和步骤207的车辆速度值来计算。优选地,图1的处理器120从步骤207的车辆速度值减去步骤206的后轮速度值,并且将该差除以步骤207的车辆速度值。在一个优选的实施例中,平均后轮滑移值由图1的处理器120在步骤210中通过单独计算每个后轮的后轮滑移并且然后对所获得的单独后轮滑移值取平均来进行计算。可选地,平均后轮滑移值可以由图1的处理器120在步骤210中通过从车辆速度值中减去平均后轮速度值并且然后将该差除以平均车轮速度值来进行计算。在另一实施例中,最大后轮滑移值由图1的处理器120在步骤210中通过以下步骤来进行计算,即:单独从车辆速度值减去每个后轮速度值;在所获得差中取最大值;然后将该最大值除以车辆速度值。可选地,最大后轮滑移值可以由图1的处理器120在步骤210中通过从车辆速度中减去最大后轮速度并且然后将该差除以车辆速度来进行计算。在其他实施例中,最小后轮速度值可以用一种或多种相似的方式来计算。
[0058] 还计算一个或多个相对车轮滑移值(步骤212)。相对车轮滑移值优选包括对沿着图1的第一车轴140的图1的车轮108的前轮的车轮滑移相对于沿着图1的第二车轴142的车轮108的后轮的车轮滑移之间的比较的测量,;或者换言之,包括对沿着图1的第一车轴140的前轮的车轮滑移相对于沿着图1的第二车轴142的后轮的车轮滑移的测量。相对车轮滑移值表示了步骤209的前轮滑移和步骤210的后轮滑移之间的比较。
[0059] 在某些优选实施例中,在步骤212期间,相对车轮滑移值是通过从步骤210的一个或多个相应的后轮滑移值中减去步骤209的一个或多个前轮滑移值来进行计算的。在一个这样的实施例中,从平均后轮滑移值中减去平均前轮滑移值,以在步骤212中确定相对滑移值。在另一实施例中,从最大后轮滑移值中减去最大前轮滑移值,以在步骤212中确定相对滑移值。在又一实施例中,从最小后轮滑移值中减去最小前轮滑移值,以在步骤212中确定相对滑移值。相对车轮滑移优选通过图1的处理器120来计算。
[0060] 接收或者计算再生制动扭矩的当前值(步骤214)。在一个示例性实施例中,再生制动扭矩的当前值与经由图1的第二车轴142由图1的再生制动部件106提供的制动扭矩或者提供至图1的再生制动部件106的制动压力的当前或最近平有关。再生制动的当前值优选至少部分通过图1的处理器120来计算和/或者接收。
[0061] 还接收或者计算摩擦制动扭矩的当前值(步骤216)。在一个示例性实施例中,摩擦制动扭矩的当前值与经由图1的第一车轴140和第二车轴142由图1的摩擦制动部件105提供的制动扭矩或者提供至图1的摩擦制动部件105的制动压力的当前或最近水平有关。摩擦制动的当前值优选至少部分通过图1的处理器120来计算和/或者接收。
[0062] 确定对再生制动扭矩的调节(步骤218)。在优选实施例中,在步骤218期间,步骤218中的调节包括在经由图1的第二车轴142的用于图1的再生制动部件106的制动单元
109的再生制动扭矩或者施加到所述制动单元109的制动压力中的期望大小或者变化率的改变。该调节使用步骤208的车辆减速度和步骤212的相对车轮滑移值来确定。
[0063] 具体地,在步骤218期间,图1的处理器120优选利用存储在图1的存储器122中的查找表132。所述查找表包括了基于各种水平的车辆减速度和相对车轮滑移(作为输入或者独立变量)的期望再生制动调节(作为输出或者因变量)。
[0064] 优选地,对于特定的车辆减速度值而言,如果相对车轮滑移的绝对值大于预定相对车轮滑移阈值,那么相对车轮滑移中的相对更大的绝对值将导致再生制动扭矩中的期望减小,而如果相对车轮滑移的绝对值大于所述预定相对车轮滑移阈值,那么相对车轮滑移中的相对更小的绝对值将导致再生制动扭矩中的期望增加。预定相对车轮滑移阈值依赖于车辆减速度,并且优选地与所述车辆减速度反相关。例如,对于0.1 g的车辆减速度(其中2
“g”对应于重力因子,等于大约9.81米每秒平方(m/s))而言,车轮滑移阈值优选在0%至
2.25%的范围中(%指的是作为车辆速度百分比的车轮滑移),且最优选地大约等于2%。作为进一步的示例,对于0.2 g的车辆减速度而言,车轮滑移阈值优选在0%至2.125%的范围中,且最优选地大约等于1%。同样在该实施例中,如果相对车轮滑移的绝对值小于该预定相对车轮滑移阈值(如图4中的区域404所表示地,此后将进一步描述),那么全部再生制动扭矩都得以利用。反过来,如果相对车轮滑移的绝对值大于该预定相对车轮滑移阈值,那么再生制动可以:(i)仍然被提供,但是如果相对车轮滑移的绝对值小于第二预定相对车轮滑移阈值时(如图4中的区域406所表示地,此后将进一步描述),那么以小于全部量的方式来提供;或者,(ii)如果相对车轮滑移的绝对值大于第二预定相对车轮滑动阈值(如图4中的区域408所表示地,此后将进一步描述),那么将不再被提供。再生制动扭矩的最大量可以通过例如高电压电池的充电能力、制动平衡的期望限值等的因素来确定。
[0065] 此外,对于特定的相对车轮滑移值而言优选的是,如果车辆减速度值小于预定车辆减速度阈值,那么相对更大的车辆减速度将导致再生制动扭矩中的期望减小,而如果车辆减速度值大于预定车辆减速度阈值,那么相对更小的车辆减速度将导致再生制动扭矩中的期望增加。预定车辆减速度阈值依赖于相对车轮滑移,并且优选地与相对车轮滑移成反相关。作为示例,对于2.25%的相对车轮滑移而言,预定车辆减速度阈值优选在0 g和0.1 g之间的范围中,并且最优选地大约等于0.1 g。作为进一步的示例,对于2.125%的相对车轮滑移而言,预定车辆减速度阈值优选在0.1 g和0.2 g之间的范围中,并且最优选地大约等于0.2 g。同样在该实施例中,如果车辆减速度小于预定车辆减速度阈值(如图4中的区域404所表示地,此后将进一步描述),那么全部再生制动扭矩(其可以如紧接的在前段落中描述得那样来确定)都得以利用。反过来,如果车辆减速度大于预定车辆减速度阈值,那么再生制动可以:(i)仍然被提供,但是如果车辆减速度小于第二预定车辆减速度阈值(如图4中的区域406所表示地,此后将进一步描述),那么以小于全部量的方式来提供;或者,(ii)如果车辆减速度大于第二预定车辆减速度阈值(如图4中的区域408中所表示地,此后将进一步描述),那么将不再被提供。
[0066] 此外,在某些实施例中,还确定对摩擦制动扭矩的期望调节(步骤220)。在优选的实施例中,在步骤220期间,对摩擦制动扭矩的期望调节(和/或者其持续时间)是通过图1的处理器120关于经由图1的第一车轴140和第二车轴142施加至图1的摩擦制动部件
105的制动单元109的制动压力或者用于所述制动单元109的制动扭矩来确定的。在一个优选的实施例中,步骤220的对摩擦制动扭矩的期望调节与步骤218的对再生制动扭矩的期望大小或者变化率的改变反相关,例如通过存储在图1的存储器122中的另一查找表132经由一比一的比率,或者经由使摩擦制动扭矩的期望大小或者变化率的改变与再生制动扭矩的期望大小或者变化率的改变相关的线性函数。但是,这在其他实施例中可以变化。
[0067] 接着,调整再生制动扭矩(步骤222)。在优选的实施例中,通过经由来自图1的处理器120的指令调节经由图1的第二车轴142施加到图1的再生制动部件106的制动单元109的制动压力或者用于所述制动单元109的制动扭矩来调整再生制动扭矩,以便实施步骤218的对再生制动扭矩的期望调整。步骤222的对再生制动扭矩的调整(或者调节)在车辆可能接近不稳定的事件期间关于图1的第一车轴140和第二车轴142提供了更为随遇平衡(neutral-balanced)的制动。结果,增强了车辆稳定性,并且与现有的技术和系统(例如,如果车辆被认为接近不稳定则可能自动禁用再生制动扭矩的技术和系统)相比,实施了额外的再生制动(具有额外的对应的再生能量捕获)。
[0068] 此外,在某些实施例中,还调整摩擦制动扭矩(步骤224)。在优选的实施例中,经由来自图1的处理器120的指令,通过调节经由图1的第一车轴140施加至图1的摩擦制动部件105的制动单元109的制动压力或者用于所述制动单元109的制动扭矩来调整该摩擦制动扭矩(且由此调整摩擦制动压力),以便实施步骤220的对摩擦制动扭矩的期望调节。优选地,当在步骤222中减小再生制动扭矩时,摩擦制动扭矩在图1的前车轴140和后车轴
142上以相同的变化率增加,使得前车轴和后车轴140、142的摩擦制动扭矩的增加的总和等于后车轴142的再生制动扭矩的减小。这有效地将制动扭矩从后车轴142再分配或者移动到图1的前车轴140,以便由此在图1的前车轴和后车轴140、142之间为车辆的制动提供了更多的随遇平衡,其中使得前车轴140上的总的制动压力和扭矩更近似地等于后车轴
142上的总的制动压力和扭矩。
[0069] 在优选的实施例中,过程200然后回到步骤202,如上所述。步骤202-224(或者其可应用的子集,可能在某些实施例中是合适的)优选重复,直到车辆被操作。
[0070] 图3是根据示例性实施例、示出了使用图1的制动系统100和图2的过程200可获得的额外再生制动的图示300。在图3上,水平轴表示车辆减速度(以重力因子“g”为单位),竖直轴表示驾驶员请求的制动扭矩(以Nm作为单位)。图示300描绘了示例性驾驶员请求的制动扭矩302和示例性再生制动请求304,将需要所述示例性驾驶员请求的制动扭矩302和示例性再生制动请求304以维持在图1中的前车轴和后车轴140、142之间存在偏差的制动的当前或者现有水平。但是,通过使用制动系统100和图2的过程200,可以增加再生制动以捕获如图示300中的区域306所指示的额外再生制动。该额外再生制动可以通过图1的制动系统100和图2的过程200获得,这部分因为在更高的车辆减速度下再生制动是被调整而不是被禁用,并且还部分因为这提供了在车辆稳定性不是问题时使用更大的最大再生制动量的灵活性。
[0071] 图4是根据示例性实施例的、示出了使用图1的制动系统100和图2的过程200可以提供的再生制动的相对量的图示400。图示400对于水平轴使用了车辆减速度402(以重力因子“g”为单位),并且对于竖直轴使用了在前轮和后轮之间的相对车轮滑移(按照百分比)。在具有相对小的车辆减速度402和相对车轮滑移403的第一区域404中,利用了全部的再生制动。在第一区域404中,再生制动扭矩优选等于驾驶员预期的制动扭矩。
[0072] 在具有中间值的车辆减速度402和/或者相对车轮滑移403的第二区域406中(优选地,所述中间值大于如上所述的第一区域404的各相应值且小于如下所述的第三区域408的各相应值),再生制动扭矩减小到低于全部的再生制动量。在第二区域406中,再生制动扭矩优选小于驾驶员预期的制动扭矩但是大于零。在第二区域406中,再生制动扭矩的大小可以沿循全部再生制动和零再生制动之间的过渡410。
[0073] 在具有相对更高的车辆减速度402和/或者相对车轮滑移403的第三区域408中(与第一区域404和第二区域406相比较),再生制动扭矩减小到低于第二区域406的再生制动扭矩。在优选的实施例中,再生制动扭矩在第三区域408中减小到零。在所描述的实施例中,如果车辆减速度402大于第一阈值412、相对车轮滑移403大于第二阈值414,或者如果车辆减速度402和相对车轮滑移403的特定组合或者函数大于另一阈值(例如可以如下所述地使用第一函数416和/或第二函数418来确定),则不提供再生制动扭矩(即,落入到第三区域408内)。在一个示例性实施例中,第一阈值412等于大约0.5 g,且第二阈值414等于大约5.5%。但是,这在其他实施例中可以变化。
[0074] 再生制动扭矩的相对量可以图4中描述的第一函数416和第二函数418来表示。第一和第二函数416、418均将车辆减速度402(作为独立变量)与相对车轮滑移403(作为因变量)相关。如果实际(或者测量的)的相对车轮滑移403小于作为输出并且将由第一函数416使用实际(或者测量的)车辆减速度402作为输入而产生的相对车轮滑移403的值,那么提供全部的再生制动(即落入第一区域404内)。如果实际(或者测量的)相对车轮滑移
403:大于(a)作为输出并且将由第一函数416使用实际(或者测量的)车辆减速度402作为输入而产生的相对车轮滑移403的值;但是小于(b)作为输出并且将由第二函数418使用实际(或者测量的)车辆减速度402作为输入而产生的相对车轮滑移403的值,那么提供了中间量的再生制动(即落入第二区域406内)。如果实际(或者测量的)相对车轮滑移403大于作为输出并且将由第二函数418使用实际(或者测量的)车辆减速度402作为输入而产生的相对车轮滑移403的值,那么不提供再生制动(即落入第三区域408内)。在一个示例性实施例中,第一函数416具有的x截距为大约0.5 g、y截距为大约2.5%,且第二函数418具有的x截距为大约0.5 g以及y截距为大约5.5%。
[0075] 因此,提供了改进的方法、程序产品和系统,用于控制例如汽车之类的车辆的制动系统的制动以及用于调节用于所述制动系统的再生制动扭矩。所述改进的方法、程序产品和系统基于车辆减速度以及前轮和后轮之间的相对车轮滑移来提供对再生制动扭矩的调节。结果,与传统的技术相比,可以获得更大量的额外的再生制动,并且具有潜在提高的车辆稳定性。
[0076] 必须理解,所公开的方法和系统可以与附图所描绘的以及本文中所描述的方法和系统有所不同。例如,如上所述地,图1的控制器104可以整体或者部分设置在多个不同的车辆单元、装置和/或者系统的任何一个或者多个中。此外,将理解的是,过程200的某些步骤可以与图2中所描绘的和/或在上文中联系图2所描述的那些步骤有所不同。相似地,必须理解的是,过程200的某些步骤可以同时发生,或者可以以与图2中所描绘的和/或在上文中联系图2所描述的顺序不同的顺序发生。还要理解的是,示例性图示300的结果可以与图3中所描绘的和/或在上文中联系图3所描述的那些结果有所不同。相似地,还要理解的是,所公开的方法和系统可以与任何数目的不同类型的汽车、轿车、运动型多用途车、卡车、和/或多种其他不同类型的车辆中的任一种联系起来实施和/或者利用,并且可以被实施或利用成控制多种不同类型的车辆信息娱乐系统中的任何一个或多个。
[0077] 尽管至少一个示例性实施例已经在前面的详细说明中给出,但是必须理解的是,存在大量的变型。还必须理解的是,一个或多个示例性实施例只是示例,且不意图以任何方式来限制本发明的范围、应用或者构造。而是,前面的详细说明将为本领域的普通技术人员提供用于实施一个或多个示例性实施例的方便的路线图。必须理解的是,在不背离所附权利要求及其法律上的等同物所阐述的本发明的范围的情况下,可以对元件的功能和布置进行各种改变。
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