CN103802802B - 具有可变制动模式的制动控制***和方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了具有可变制动模式的制动控制***和方法，包括操作部分、制动输入检测器、以及控制器。该操作部分设置为允许驾驶者选择性地输入多个预定制动特性模式中的一个。该制动输入检测器检制动踏板操作变化或者测驾驶者的制动踏板操纵力。该控制器接收来自操作部分的模式选择信号以识别由驾驶者选择的制动特性模式，然后，基于由制动输入检测器检测到的制动踏板操作变化和制动踏板操作力，在由驾驶者选择的制动特性模式中，控制车轮制动器以产生预定模式的制动力。

Description

具有可变制动模式的制动控制***和方法

技术领域

本公开涉及一种用于车辆的制动控制***和方法，更具体地，涉及如下这种用于车辆的制动控制***和方法，其可以给具有不同驾驶倾向的驾驶者提供定制的制动特性，并且可以提高车辆可售性。

背景技术

通常，车辆的制动使运行中的车辆减速或者停止，或者保持车辆静止。当制动器工作时，车辆的动能由于机械摩擦而转换为热能，并且，摩擦热从其中被排放到大气中。

车辆制动器被分成鼓式液压制动器与盘式液压制动器。在盘式液压制动器中，当盘随车轮而不是鼓一起旋转时，产生制动力，并且制动器被摩擦垫强烈地挤压。

然而，因为液压制动器要求将机械部件、液压管、以及用于控制液压的部件连接到驾驶者座位的制动踏板，所以液压制动器的结构是复杂的。

因此，最近已经使用电子机械制动（Elector-Mechanical Brake，EMB）来简化制动装置的结构。

与典型的液压制动器不同，EMB指的是通过利用电动机驱动的机构挤压摩擦垫来获得制动力的制动器。

常用的EMB具有包括电机的致动器，该致动器旋转以制动或者制动释放，并且使用电机的扭矩将压力施加到摩擦垫，以通过摩擦力使所述盘受压或者摩擦。EMB通过制动踏板接收驾驶者的制动意图，然后使用电机控制车轮的制动压力。

作为下一代制动概念，因为EMB与液压制动器相比具有迅速的响应速度以及允许精确的控制，所以EMB被期望优先地应用于诸如电动车辆的环保车辆。

EMB也可以与液压制动器结合实现。例如，可以将液压制动器与EMB分别地应用于前轮与后轮。与仅采用液压制动器的***相比，EMB与液压制动器的组合***具有简单结构和优良制动力响应，以及简易的制动力控制。

同样，可以实施这样的线控制动（Brake-by-Wire，BBW）***，其中，在前轮与后轮中都安装EMB制动器。该BBW***通过允许设置在前轮与后轮的电卡钳根据控制器的信号来固定盘而进行制动。

电动液压制动器（Electro-Hydraulic Brake，EHB）***是BBW***的另一种形式，并且与EMB不同。在EHB***中，控制器接收来自主缸中的踏板行程传感器与液压传感器的信号，以检测驾驶者的制动意图，并且请求减速，并且通过电磁阀控制蓄能器的液压以在车轮上进行液压制动。

因为该BBW***使用电信号传递驾驶者的制动意图，所以在制动踏板与车轮之间没有机械连接，并且在车辆的每个轮子上，进行制动力的独立且精确的控制是可能的。此外，制动力的控制是容易的，可以缩短制动距离，并且可以增加制动稳定性。

该BBW***使用踏板模拟器以便利用磁滞特性来提供类似液压踏板的触感。当驾驶者操作踏板时踏板模拟器实现诸如现存的液压制动器的踏板触感，并通过形成逆着制动操作的踏板排斥力来协助驾驶者的制动操作。

该BBW***比驾驶者的踏板力（施加于踏板的力）的特性相比制动力显示出单独的模式的典型制动装置更先进。

例如，当驾驶者以力A1踩踏在制动踏板上时，由力A1引起的踏板变化（踏板深度、踏板动程、以及踏板行程）基本上等于A2。当踏板变化是A2时，根据踏板变化，制动装置的制动力基本显示出预定值A3。

当踏板操作变化是恒定的时，一直产生恒定的制动力以满足驾驶者减速的请求。根据特定踏板作用力的踏板行程，以及驾驶者的减速请求以及对应踏板行程的制动力确定在特定的单个模式中。同样，根据踏板作用力与踏板操作变化的制动力的变化样式在单个模式中确定。

因此，在相关技术中，因为根据踏板作用力的车辆的制动触感的特性在预设的单个模式中不会改变，并且踏板作用力或者制动力特性不能根据驾驶者的倾向改变，所以（例如）女性或者年长男性可能不能实现足够的制动力。

同样，很难给倾向于喜欢运动驾驶的驾驶者提供一种运动的制动触感。

在背景技术部分中披露的上述信息仅仅为了增强对本公开的背景技术的理解，并且因此其可能包含不能形成在这个国家对于本领域的普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开提供一种用于车辆的制动控制***和方法，其提供用于不同驾驶倾向的定制制动特性，并且最终提高车辆的可售性。

本公开的一方面提供一种具有可变制动模式的制动控制***，包括：操作部分，该操作部分设置为允许驾驶者选择性地输入多个预定制动特性模式中的一个；制动输入检测器，该制动输入检测器用于检测制动踏板操作变化或者驾驶者的制动踏板操纵力；以及控制器，该控制器接收来自操作部分的模式选择信号以识别由驾驶者选择的制动特性模式，然后，基于由制动输入检测器检测到的制动踏板操作变化和制动踏板操作力，在由驾驶者选择的制动特性模式中，控制车轮制动器以产生预定样式的制动力。

本公开的另一方面提供一种具有可变制动模式的制动控制方法，包括：由驾驶者通过操作操作部分选择性地输入多个预定制动特性模式中的一个；由控制器接收来自操作部分的模式选择信号以识别由驾驶者选择的制动特性模式；以及基于由制动输入检测器检测到的制动踏板操作变化和制动踏板操作力，在由驾驶者选择的制动特性模式中，控制车轮制动器以产生预定样式的制动力。

在下文中，讨论本公开的其他方面与示例性实施方式。

附图说明

现在将参考附图示出的本公开的某些示例性实施方式，详细地描述本公开的上述及其他特征，在下文中仅以说明性的方式给出附图，因此不限制本公开，并且附图中：

图1是示出了包括根据本公开的实施方式的控制***的制动装置的构造的视图；

图2是示出了在根据本公开的实施方式的控制方式中，根据驾驶者的选择模式踏板作用力与减速之间的制动特性的曲线图；

图3是示出了在根据本公开的另一实施方式的控制方式中，根据用于每个模式的踏板作用力，踏板行程的变化的曲线图；以及

图4是示出了根据本公开的实施方式的模式显示部分的视图。

具体实施方式

在下文中，现在将详细地参考本公开的各种实施方式，它们是在附图中示出并且在下文中描述本公开的实例。通常，应当理解术语“车辆”或者“车辆的”或者其他如在本文中使用的相似术语包括机动车辆，通常诸如载客汽车（包括运动型多用途汽车（SUV）、公共汽车、卡车、各种商务用车、水运工具（包括各种船舶与轮船）、飞行器等，并且包括混合动力车、电动车辆、插电式混合电动车辆、氢动力燃料车辆及其他替代燃料车辆（例如，得于不是石油的资源的燃料）。如本文中提到的，混合动力车是具有两个或更多个动力源的车辆，例如，汽油动力车辆与电动力车辆。

在下文中讨论本公开的上述及其他特征。

本公开涉及一种用于车辆的制动控制***和方法，其可以提供驾驶者优选的最佳制动力或者踏板作用力特性。该制动控制***和方法配置为根据由驾驶者选择的制动特性模式来获得制动力或者踏板作用力（踏板触感）。

驾驶者的制动输入可通过制动踏板进行。当驾驶者选择制动特性模式并且操纵制动踏板时，制动力样式或踏板触感可以根据所选择的模式变化以给驾驶者提供最佳制动触感。

因为根据选择的模式，可以实现制动力与踏板作用力特性的区分，包括女性或者年长男性的任何人可根据他/她的倾向容易地进行制动操作并且实现期望的制动触感。

图1是示出了包括根据本公开实施方式的控制***的制动装置的构造的视图。图2是示出了根据驾驶者选择方式踏板作用力与减速之间的制动特性（即，在控制方法中由驾驶者选择的制动特性模式）的曲线图。

制动控制***可以包括用于驾驶者的操作部分10以选择性地输入多个预定制动特性模式中的一个。

该操作部分10可以设置在驾驶者的座位周围，诸如中央仪表盘、蓄电池组（cluster）、方向盘、多功能开关、或门饰带，从而允许驾驶者容易地操纵该操作部分10。

参照图2和图3，制动特性模式可以通过驾驶者的制动输入操作在显示不同的制动力特性或踏板作用力特性的多个模式中预先设定，即，在制动踏板上踩踏以使车辆停止。

如图1所示，该操作部分10可以配置为包括多个按钮11、12、以及13。代替按钮类型，该操作部分10可适配至车辆中的操作装置或者输入装置中，如旋钮、开关、或者触摸屏。

当驾驶者操作操作部分10来选择一种模式时，由驾驶者选择的操作部分10的模式选择信号可以被应用于控制器20，然后，该控制器20可以识别由驾驶者选择的模式。

该制动控制***可以包括制动输入检测器15，该输入检测器用于检测制动踏板操作变化或者由驾驶者引起的制动踏板操作力。该制动输入检测器15可以包括用于检测制动踏板行程（踏板动程）的踏板行程传感器，或者用于检测由驾驶者引起的踏板作用力（施加于制动踏板的力）的压力传感器。

该控制器20可以包括典型的制动控制器，以根据驾驶者的制动输入控制车辆中的制动装置的操作。类似于典型的制动装置，当驾驶者操作制动踏板时，控制器20可以通过基于由制动输入检测器15检测到的制动踏板操作变化（踏板动程或者踏板行程）或制动踏板操作力（踏板作用）的映射来计算驾驶者请求的减速，并且计算对应于驾驶者请求的减速的目标制动力，然后可以基于目标制动力控制车轮制动30的制动力的生成。

因此，根据制动踏板操作变化或者制动踏板操作力控制的车轮制动器30的制动力的生成并没有与相关技术不同。然而，在这个实施方式中，当驾驶者针对由驾驶者选择的模式进行制动输入时，控制器20可以通过在模式之间的区分根据执行制动踏板的操作时的制动踏板操作变化、制动踏板操作力、或者踏板作用力特性来控制该制动力特性。

图2是示出了通过软件方法在模式之间进行区分的制动力特性的视图，其示出了针对每一个模式的制动力特性。踏板作用力与驾驶者请求的减速的曲线可以成为这样一种映射的实例，该映射用以基于通过制动输入检测器15检测到的制动踏板操作变化或者驾驶者的制动踏板操作力来计算驾驶者请求的减速。

图2示出一种映射，其中，驾驶者请求的减速根据操作力/压力（即，由驾驶者施加的踏板作用力）而在每个模式中区分。因为踏板行程根据踏板作用力确定，所以根据该踏板行程的驾驶者请求的减速也可以与图2的曲线类似。

当从基于踏板行程传感器所检测到的踏板行程（制动踏板操作变化）的踏板形成-驾驶者请求的减速的减速曲线来确定驾驶者请求的减速时，并且当计算可以满足驾驶者请求的减速的目标制动力时，也可以应用进行制动控制以产生目标制动力的方法。

因此，该映射可以预先存储在控制器20中，其中，在该映射中，通过制动踏板操作变化（踏板动程或者踏板行程）或者用于每个模式的制动踏板操作力来预定义驾驶者请求的减速，以使得可以基于由制动输入检测器15检测到并输入的制动踏板操作变化或者制动踏板操作力，来计算用于每个模式的驾驶者请求的减速。

图2示出了三种制动特性模式（简易、标准以及运动）。该映射可以配置为使得关于踏板作用力（由驾驶者施加于踏板的力），驾驶者请求的减速的梯度（变化率）可以在三个模式之间区分。

可替换地，该映射可以配置为使得对应于踏板作用力，驾驶者请求的减速的量值总是在三个模式之间区分。这里，可以通过如制动输入检测器15的压力传感器来检测踏板作用力，但是可以成为由踏板行程传感器检测到的踏板行程值而不是踏板作用力。

在简易模式中，相对于驾驶者所输入的踏板作用力（踏板行程）的变化，减速变化率可以比其他模式的变化率相对更大，并且，对应于相同踏板作用力，驾驶者请求的减速的量值可以总是比其他模式的请求大。

参考图2，在简易模式中，尽管驾驶者以比其他模式的力更小的力操作该制动踏板，但是可以产生更大的制动力，因为相对于相同踏板作用力，驾驶者请求的减速比其他模式请求的减速更大。

标准模式中的线的梯度可以设置成小于简易模式中的线的梯度，并且运动模式中的线的梯度可以设置成小于标准模式中的线的梯度。

同样，在标准模式中相对于相同踏板作用力，驾驶者请求的减速的量值可以总是设置成小于简易模式中的量值，并且在运动模式中相对于相同踏板作用力，驾驶者请求的减速的量值可以总是设置成小于标准模式中的量值。

可以改变制动特性模式的数量。制动特性模式的数量不限于如图2所示的三个。因此，可以设置关于制动力特性的更多区分的模式。

参考图1，该制动装置可以包括车轮制动器30，该车轮制动器通过根据控制器20的控制信号来进行液压控制（在液压制动器或者EHB的情况下）或者电致动器控制（在EMB的情况下）而产生对应于制动踏板操作变化或者制动踏板操作力的制动力。

这里，车轮制动器30的机械构造可能类似于典型的车轮制动的机械构造。并且，在基于目标制动力控制通过液压值31施加于车轮制动器30的液压力（例如，控制车轮制动分泵缸/液压卡钳的液压力）的过程中没有区别，或者在进行电致动器控制（电机）的过程中没有区别，以便可以根据制动踏板操作变化或驾驶者的制动踏板操作力在每个车轮的车轮制动30中产生制动力。

如图2中所示，可以根据用于每种模式的预定制动力特性，从制动踏板操作变化或者制动踏板操作力（通过制动输入检测器检测）计算根据该模式的驾驶者请求的减速。基于对应于所选择模式的驾驶者请求的减速，可以控制车轮制动器30的制动力的生成。因此，存在明显的差异，因为产生的制动力与制动力特性（根据踏板操作变化或者踏板操作力的制动力的变化样式）随着模式变化。

当驾驶者选择一种期望的模式时，控制器20可以识别所选择的模式以产生对应于踏板操作变化或者踏板操作力的用于每种模式的确定制动力。具体地，因为车轮制动器30被控制为，即使根据选择的模式踏板操作变化或者踏板操作力是相等的，也产生不同的制动力（液压控制或者电致动器控制），所以根据所述模式可以实现区分的制动力特性。

图3是示出了根据驾驶者选择模式，表示踏板作用力与踏板行程（动程）之间的关系的制动特性的曲线图，即，在根据本公开的另一实施方式的控制***和方法中选择的制动特性模式，其示出了根据用于每种模式的踏板作用力的踏板行程的变化。

在参考图2所描述的实施方式中，即使驾驶者施加了相同的踏板作用力，控制器20也可以根据每种模式来改变在车轮制动器30中产生的制动力，以使得制动力特性可以根据驾驶者所选择的模式来区分。

另一方面，在图3的另一实施方式中，控制器20可以从自操作部分10输入的模式选择信号中识别驾驶者所选择的制动特性模式，然后，可以改变用于每种模式的踏板作用力（踏板触感）特性而不是制动力特性。

也就是说，根据由驾驶者选择的制动特性模式，通过对制动踏板单元中的硬件因素的控制，可以允许驾驶者感受施加于制动踏板的不同的力，并且根据踏板作用力的踏板行程及其变化模式可以控制为根据每种模式进行区分。因此甚至当施加相同的踏板作用力时，可以允许根据选择的模式来产生不同的制动力。

在这个实施方式中，该控制***可以进一步包括踏板模拟器42的踏板作用力调变装置41，该踏板作用力调变装置根据用于每种模式的从控制器20输出的控制信号，来调整对应于驾驶者的踏板作用力的踏板行程样式。在图1中示出了该踏板作用力调变装置41。

踏板作用力调变装置41可以根据控制器20的控制信号来改变踏板作用力特性，即，根据如图3所示的模式的踏板作用力行程特性。当根据该模式施加特定的踏板作用力时，在踏板模拟器42中，该踏板作用力调变装置41可以控制逆着踏板作用力的排斥力，从而确定踏板触感，以改变示出的踏板行程。因此，该踏板作用力调变装置41可以作为改变待施加的踏板作用力以施加期望的制动力的装置。

为了产生期望的制动力，可以允许改变由驾驶者引起的踏板作用力。同样，如图3所示，即使根据选择的模式相同的踏板作用力被输入到踏板模拟器42中，仍可以允许改变踏板行程。

该踏板作用力调变装置41可以具有这样的结构，其中，通过踏板模拟器来改变磁流变（MR）流体和电流变（ER）流体的剪切力从而改变该踏板作用力；也可以为这样的结构，其中，通过使用电机控制类型孔口来改变孔口的进口面积从而改变该踏板模拟器的流体流动速率和液压；或者可以为这样的结构，其中，通过使用电磁阀来改变踏板模拟器的流体流动速率和液压。

当应用踏板作用力调变装置41时，待施加以施加相同踏板行程和制动力的踏板作用力可以随每种模式改变。

因为对应于踏板作用力的踏板行程随不同的模式改变，所以用于每种模式的踏板行程可以变成不同的，甚至当驾驶者将相同的力施加于踏板时也是这样。

当制动踏板单元的踏板行程随所施加的相同力改变时，由于踏板行程之间的差异，制动力可以随着模式而变化。

在这种情况下，当制动输入检测器15检测踏板行程并且将踏板行程输入到控制器20时，该控制器20可以对应于检测到的踏板行程计算驾驶者请求的减速，然后，可以计算目标制动力。并且，控制器20可以控制车轮制动器30以产生目标制动力。

因此，因为通过制动输入检测器15检测踏板行程，即，踏板行程传感器随着模式改变，所以当控制器20基于踏板行程传感器的信息控制车轮制动30时，在产生的制动力中可能存在差异。

在根据踏板作用力的踏板行程的变化模式以控制踏板模拟器42的踏板作用力调变装置41的硬件方式而在模式之间为不同的同时，车轮制动器30的制动力可以随着模式而变化，即使驾驶者施加相同的踏板作用力。

因此，尽管根据该模式而应用较小的踏板作用力，可能产生大的制动力。同样，可能存在这样的情况，驾驶者需要施加较大的踏板作用力以产生相同的制动力。

图3示出了三种制动特性模式（简易、标准以及运动）。如图3所示，相对于踏板作用力（由驾驶者施加于踏板的力），踏板行程变化率可以在该踏板模拟器中在三个模式之间区分。

可替换地，该映射可以配置为使得对应于踏板作用力的踏板行程的量值总是在三个模式之间进行区分。在这种情况下，踏板行程可以是这样的值，该值以硬件方式通过踏板模拟器42的踏板作用力调变装置41调整，从而随着模式而变化。

在简易模式中，相对于由驾驶者输入的踏板作用力（踏板行程）的变化，踏板行程的变化率可以比其他模式的变化率相对地更大，并且，对应于相同踏板作用力，踏板行程的量值可以总是比其他模式的踏板行程量值大。

因此，在简易模式中，尽管驾驶者以比其他模式的力更小的力操作制动踏板，但可能产生更大的制动力（因为相对于相同的踏板作用力，踏板模拟器处的踏板行程比其他模式的踏板行程大）。

标准模式中的线的梯度可以设置成小于容易模式中的线的梯度，并且运动模式中的线的梯度可以设置成小于标准模式中的线的梯度。

同样，相对于标准模式中的相同踏板作用力，踏板行程的量值可以总是设置成小于简易模式中的踏板行程的量值，并且相对于运动模式中的相同踏板作用力，踏板行程的量值可以总是设置成小于标准模式中的踏板行程的量值。

制动特性模式的数量可以改变，并且制动特性模式的数量不限于如图2所示的三个。因此，就制动力特性而言，可以设置更多的区分模式。

图4是示出了一种用于当驾驶者操作所述操作部分时显示当前制动特性模式的模型显示器14的视图。可能成组地设置显示器14。

因此，根据驾驶者所选择的模式，响应于驾驶者的踏板作用力而产生的制动装置的制动力可以被区分，可以提供定制制动特性给不同倾向的驾驶者，从而提高车辆可售性。

已经参考本公开的示例性实施方式详细地描述了本公开。然而，本领域中的技术人员应当理解，在没有偏离本公开的原理与精神的情况下在这些实施方式中可进行改变，本公开的范围在所附权利要求及其等同物中限定。

Claims (9)

1.一种具有可变制动模式的制动控制***，包括：

操作部分，所述操作部分设置为允许驾驶者选择性地输入多个预定制动特性模式中的一个；

制动输入检测器，所述制动输入检测器用于检测制动踏板操作变化或者所述驾驶者的制动踏板操纵力；

控制器，所述控制器接收来自所述操作部分的模式选择信号以识别由所述驾驶者所选择的制动特性模式，然后，所述控制器基于由所述制动输入检测器检测到的所述制动踏板操作变化与制动踏板操作力、在由所述驾驶者选择的所述制动特性模式中控制车轮制动器以产生预定模式的制动力；以及

踏板作用力调变装置，所述踏板作用力调变装置根据所述控制器的控制信号、相对于驾驶者的踏板作用力来调整踏板模拟器的踏板行程，其中，所述控制器接收来自所述操作部分的所述模式选择信号以识别所述制动特性模式，并且所述控制器控制所述踏板作用力调变装置，以根据所述制动特性模式相对于所述驾驶者的踏板作用力来改变所述踏板模拟器的踏板行程，使得甚至当施加相同的踏板作用力时，也根据所选择的制动特性模式产生不同的制动力。

2.根据权利要求1所述的制动控制***，其中，所述控制器配置为使得，对应于所述制动踏板操作变化和所述制动踏板操作力，驾驶者请求的减速随着所述制动特性模式而改变。

3.根据权利要求2所述的制动控制***，其中，提供多个所述制动特性模式，其中，所述驾驶者请求的减速的变化率相对于所述制动踏板操作变化或者所述制动踏板操作力而变化，或者，对应于所述制动踏板操作变化或所述制动踏板操作力，所述驾驶者请求的减速的量值总是设置为变化的。

4.根据权利要求1所述的制动控制***，其中，提供多个所述制动特性模式，其中，所述踏板模拟器的所述踏板行程的变化率相对于所述驾驶者的踏板作用力而改变，或者对应于所述驾驶者的踏板作用力，所述踏板行程的量值总是设置为变化的。

5.根据权利要求1所述的制动控制***，进一步包括模式显示器，所述模式显示器用于显示由所述驾驶者选择的所述制动特性模式。

6.一种具有可变制动模式的制动控制方法，包括：

由驾驶者通过操作操作部分来选择性地输入多个预定制动特性模式中的一个；

通过控制器接收来自所述操作部分的模式选择信号，以识别由所述驾驶者选择的所述制动特性模式；以及

基于由制动输入检测器检测到的制动踏板操作变化和制动踏板操作力，在由所述驾驶者选择的所述制动特性模式中，控制车轮制动器以产生预定模式的制动力，

其中，利用踏板作用力调变装置根据所述控制器的控制信号相对于驾驶者的踏板作用力而调整踏板模拟器的踏板行程，所述控制器接收来自所述操作部分的模式选择信号以识别所述制动特性模式，并且所述控制器控制所述踏板作用力调变装置，以根据所述制动特性模式相对于驾驶者的踏板作用力来改变所述踏板模拟器的所述踏板行程，使得甚至当施加相同的踏板作用力时，也根据所选择的制动特性模式产生不同的制动力。

7.根据权利要求6所述的制动控制方法，其中，所述控制器配置为使得，对应于所述制动踏板操作变化和所述制动踏板操作力，驾驶者请求的减速随着所述制动特性模式而改变。

8.根据权利要求7所述的制动控制方法，其中，提供多个所述制动特性模式，其中，相对于所述制动踏板操作变化或者所述制动踏板操作力而改变所述驾驶者请求的减速的变化率，或者，对应于所述制动踏板操作变化或所述制动踏板操作力，所述驾驶者请求的减速的量值总是设置为变化的。

9.根据权利要求6所述的制动控制方法，其中，提供多个所述制动特性模式，其中，相对于所述驾驶者的踏板作用力而改变所述踏板模拟器的所述踏板行程的变化率，或者对应于所述驾驶者的踏板作用力，所述踏板行程的量值总是设置为变化的。