[發明專利]一種制動力實時調節方法

有效

• 申請號: 201110418677.3
• 申請日: 2011-12-13
• 公開（公告）號: CN102490703A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 張世兵
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: B60T8/17
• 分類號: B60T8/17;B60T8/171
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;鄧伯英

技術領域

本發明屬于線控制動(Brake?by?wire)技術領域，具體涉及一種制動力實時調節方法。

背景技術

隨著汽車技術的發展，人們對汽車的動力性、經濟性、安全性、操縱性以及舒適性提出了更高的要求，汽車中的機械系統正在逐漸向電子機械系統轉換。

在線控制動系統中，一般采用電子制動踏板和電子機械制動器完成制動操作，駕駛員踩踏電子制動踏板可產生踏板位移信號，通過該位移信號可以得出作用在車輛前、后輪的制動力，然后由安裝在電子機械制動器內的電機驅動減速機構進行減速增扭，并通過該制動器內的螺旋結構將電機輸出的旋轉運動變成直線運動，產生作用在摩擦片上的壓緊力，推動摩擦片向制動盤方向運動，從而實現制動。可見，制動力與作用在摩擦片上的壓緊力有關，壓緊力和制動摩擦片及制動盤總壓縮量有關，而制動摩擦片及制動盤總壓縮量又和電機轉子位置(轉角值)有關，因此可通過實時控制電機轉子位置(轉角值)來實時調節壓緊力，進而達到實時調節制動力的目的。

現有技術中，一般實時采集與制動力相關的模擬量(如電機輸入電流、壓緊力等)推算實際的制動力，并對該模擬量進行閉環控制，從而實現對電子機械制動器輸出的制動力的實時控制。

發明人發現現有技術中至少存在如下問題：模擬量的采集既復雜又容易受外界因素(如各種干擾信號)的影響，其所得的值精確度低，從而也就降低了對制動力的控制精度，同時增加了系統的不穩定性；特別是汽車的工作環境較為惡劣，更是給制動力的精確控制帶來不利影響。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的上述問題，提供一種制動力實時調節方法，其與現有技術相比提高了線控制動系統的控制精度與穩定性。

解決本發明技術問題所采用的技術方案是一種制動力實時調節方法，其包括如下步驟：

1)實時采集電子制動踏板的行程和車輛前、后輪電子機械制動器中的電機轉子的實際轉角值；

2)將所述踏板的行程轉化為位移信號，根據所述位移信號分別推算出車輛前、后輪電子機械制動器中的電機轉子的目標轉角值；

3)根據所述目標轉角值與實際轉角值之間的偏差，對所述實際轉角值進行PID實時調節，從而實時調節該電機所在電子機械制動器輸出的制動力。

優選的是，所述電子制動踏板的行程是通過內置于所述電子制動踏板中的踏板單元傳感器采集的。

進一步優選的是，對于所述電子制動踏板的每個行程位置，所述踏板單元傳感器能給出一個對應的位移電壓值作為所述位移信號。

優選的是，所述電機中轉子的實際轉角值是通過車輛ECU實時采集的。

進一步優選的是，所述車輛ECU通過實時采集電機霍爾信號來確定所述電機轉子的實際轉角值。

優選的是，在步驟2)中，所述根據所述位移信號分別推算出車輛前、后輪電子機械制動器中的電機轉子的目標轉角值包括：

將所述位移信號分別換算成車輛前、后輪電子機械制動器應輸出的制動力；

根據所述制動器的機械結構的傳動系數、機械效率、制動器摩擦系數將所述制動力換算成該制動器應輸出的壓緊力；

根據所述壓緊力與摩擦片及制動盤的總壓縮變形量間的關系，推算出該制動器的摩擦片及制動盤的總壓縮變形量；

根據所述總壓縮變形量與該制動器內電機轉子的轉角值的關系，推算出所述轉角值。

進一步優選的是，所述壓緊力與摩擦片及制動盤的總壓縮變形量間的關系為：

T(s′)＝a1×s′³+a2×s′²+a3×s′+a4；

其中，T為壓緊力；a1、a2、a3、a4為常數；s′為總壓縮變形量。

進一步優選的是，所述總壓縮變形量與該制動器內電機轉子的轉角值的關系為：

s′＝Pθ/2π×i；

其中，s′為總壓縮變形量，P為制動器內螺旋結構的公稱導程，i為制動器內減速機構的傳動比。

優選的是，在步驟3)中，所述根據所述目標轉角值與實際轉角值之間的偏差，對所述實際轉角值進行PID實時調節包括：

根據所述目標轉角值與實際轉角值之間的偏差進行PID調節，獲得所述電機驅動電路的控制電壓，所述驅動電路為脈沖寬度調制變換器電路；

根據所述控制電壓得到該變換器電路的脈沖寬度調制值；

根據所述脈沖寬度調制值得到作用在所述電機電樞端的電壓值并驅動電機轉子，從而實時調節所述實際轉角值。

優選的是，所述電機采用直流無刷電機。