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CN108116386B - 车辆及其电子控制单元和控制方法 - Google Patents

车辆及其电子控制单元和控制方法 Download PDF

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Abstract

公开车辆及其电子控制单元和控制方法，电子控制单元的输出端与制动系统连接，制动系统包括若干车轮制动缸，以及与车轮制动缸连接的液压阀，电子控制单元的输入端与预制动输入单元连接，控制方法包括：电子控制单元接收来自预制动输入单元的信号；以及电子控制单元判断出车辆将要进行制动操作时，输出指令，控制制动系统进入预制动状态，预制动状态指在将要制动操作时电子控制单元控制预先部分地关闭至少一个车轮制动缸连接的液压阀。这样，当进行制动操作时，避免制动液瞬间涌入与车轮制动缸相连接的管路内而产生较高的制动压力，从而防止了因部分制动液被压入车轮制动缸而引起意外的液压制动，既保证了行驶舒适度，也提高的再生能量回收程度。

Description

车辆及其电子控制单元和控制方法
技术领域
本发明涉及一种车辆及其电子控制单元和控制方法。
背景技术
在以再生的方式制动时，以发电机的方式运行车辆的电动马达使车辆制动。通过这种方式获取的电能存储在存储器中。优选地，可以将所存储的能量用于使车辆加速。通过再生制动可以减少在传统的制动方法中出现的损耗功率、可以减少经常制动的车辆的能耗和/或废气排放、以及减少液压制动器的磨损或损耗。通常混合动力车辆、纯电动车辆以再生的方式进行制动。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种车辆及其电子控制单元和控制方法，其可以提高的再生能量回收程度。
为此，根据本申请的一个方面，提供了一种电子控制单元的控制方法，所述电子控制单元的输出端与制动系统连接，其中所述制动系统包括若干车轮制动缸，以及与车轮制动缸连接的液压阀，其中，所述电子控制单元的输入端与预制动输入单元连接，所述控制方法包括：所述电子控制单元接收来自所述预制动输入单元的信号；以及所述电子控制单元判断出车辆将要进行制动操作时，输出控制所述制动系统进入预制动状态的指令，其中所述预制动状态是指：在将要制动操作时，预先部分地关闭至少一个车轮制动缸连接的液压阀。
根据一个可行实施方式，其中，在后续的制动操作时，所述电子控制单元控制所述液压阀由部分关闭状态转为完全打开状态。
根据一个可行实施方式，其中，在输出控制所述制动系统进入预制动状态的指令的步骤之前，还包括步骤：判断车辆将使用再生方式进行制动。
根据本申请的另一个方面，提供了一种车辆的电子控制单元，执行前面所述的电子控制单元的控制方法。
根据本申请的又一个方面，提供了一种车辆，包括制动系统、预制动输入单元以及前面所述的电子控制单元。
根据一个可行实施方式，其中，所述预操作输入单元包括车辆本身的自检测单元，所述自检测单元包括车辆的传感装置和/或行驶控制装置，所述传感装置包括车辆内部和/或外部的摄像头、红外线传感器、超声波传感器、雷达传感器、车辆自身的轮速传感器、转向角传感器、加速度传感器和横摆角传感器中的至少一种，所述行驶控制装置包括防抱死制动控制装置、电子稳定控制系统和自适应巡航系统中的至少一种。
根据一个可行实施方式，其中，所述预操作输入单元包括通信单元，所述通信单元是车内嵌入式远程信息处理系统，或者是智能手机移动设备。
根据一个可行实施方式，其中，所述通信单元包括车对车通信装置和车辆-基础设施通信装置中的至少一种。
根据一个可行实施方式，其中，所述液压阀是与车轮制动缸连接的车轮入口阀，所述车轮入口阀的关闭程度由制动踏板位移的加速度决定。
根据一个可行实施方式，其中，所述液压阀是与车辆后轴相连的车轮制动缸的车轮入口阀，或是与车辆前轴相连的车轮制动缸的车轮入口阀。
根据本申请的再一个方面，提供了一种车辆，执行前面所述的电子控制单元的控制方法。
本发明车辆及其电子控制单元和控制方法，根据来自预制动输入单元的信号判断车辆将要进行制动操作，可以控制制动系统进入预制动状态，部分地关闭至少一个与车轮制动缸相连接的车轮入口阀。这样，当进行制动操作时，可以避免制动液瞬间涌入与车轮制动缸相连接的管路内而产生较高的制动压力，从而防止了因部分制动液被压入车轮制动缸而引起意外的液压制动，既保证了行驶舒适度，也提高的再生能量回收程度。
附图说明
图1是现有制动系统的线路图示例。
图2是本发明一实施方式的电子控制单元与预制动输入单元和制动系统的连接关系示意图。
图3是制动过程中制动踏板的行程、位移加速度的曲线示意图，以及按照现有的方式和本发明的控制方法控制制动系统的制动液压曲线示意图。
图4是本发明一实施方式的电子控制单元的控制方法流程示意图。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的优选实施方式。
请参照图1，制动系统包括用于使车轮12a和12b制动的第一制动回路10和用于使其它车轮(未图示)制动的其他制动回路(未具体图示)。根据实际需求，车轮12a和12b可以是车辆的后轮，或者可以是车辆的前轮，也可以是布置在车辆的不同侧的车轮。在本实施例中，车轮12a和12b分别是在车辆的对角线上布置的车轮，例如车轮12a是左前轮，而车轮12b是右后轮。
制动系统具有制动踏板18，作为制动操作元件。该制动踏板18可以具有踏板位移传感器、增压器膜片位移传感器或杆式传感器，用以检测施加到该制动踏板18上的制动操作。但是，所示出的制动系统不局限于用于通过驾驶员输入制动愿望的制动踏板18。可选地，也可以用其它传感器元件来检测驾驶员的制动愿望，所述传感器元件相应地与前面的和/或后面的制动回路10和14相连接。
制动踏板18通过制动力放大器20耦合到制动主缸22上。制动力放大器20比如是电子控制制动助力器或真空助力器。制动主缸22则与制动介质储存器24相连接，制动介质储存器24比如是液压容器和/或制动液容器。
从制动主缸22开始，第一输送管路28通向第一制动回路10，第二输送管路30通向其他制动回路14。在第一输送管路28上可以连接压力传感器32。此外，输送管路28通过分支点33与高压分配阀34连接，并且通过分支点35与转换阀36连接。来自制动主缸22的制动液流可以选择性地通过高压分配阀34和泵44或者通过转换阀36朝车轮12a(车辆前轴)和车轮12b(车辆后轴)的车轮制动缸38a和38b的方向流动。
转换阀36并行设置有具有止回阀40的旁通管路。通过该旁通管路，即使在转换阀36出现功能性障碍时，也可以防止制动主缸22与车轮制动缸之间的液压连接由于该功能性障碍而中断。由此，即使在转换阀36失灵和/或完全卡住时，也可以通过制动踏板18的控制而实现车轮12a和12b的制动。
第一制动回路10设置有泵44，优选地，泵44是单活塞泵或者类似构造的排挤元件。但是泵也可以是具有多个活塞的泵或者齿轮泵。泵44具有输送侧和吸入侧。在转换阀36上连接着管路42，泵44的输送侧通过分支点43与该管路42相连接。管路42从转换阀36通向分配给车轮制动缸38a的车轮入口阀58a，并且通过分支点39连接到分配给车轮制动缸38b的车轮入口阀58b。车轮入口阀58a和58b分别并行地设置了具有止回阀60a和60b的旁通管路。车轮入口阀58a和车轮制动缸38a通过管路62a彼此相连接，车轮入口阀58b和车轮制动缸38b通过管路62b彼此相连接。
从高压分配阀34引出的管路46通过分支点45与管路48相连接，管路48从泵44的吸入侧通向止回阀50。管路52从止回阀50延伸到分配给车轮制动缸38b的车轮出口阀54b，车轮出口阀54b通过分支点64b连接到管路62b上。分配给车轮制动缸38a的车轮出口阀54a通过分支点37与管路52相连接，车轮出口阀54a通过分支点64a连接到管路62a上。此外，存储室56通过分支点55耦合到管路52上。
第一制动回路10的阀34、36、54a、54b、58a和58b可以构造为液压阀。优选地，转换阀36和车轮入口阀58a和58b构造为无电流打开的阀，并且高压分配阀34和车轮出口阀54a和54b构造为无电流关闭的阀，在制动系统的正常的制动运行中，可靠地确保在车轮制动缸38a和38b中形成驾驶员所要求的压力，相应地，也可以可靠地确保在车轮制动缸38a和38b中所形成的压力快速地再次下降。
制动时，借助于制动踏板18上的合适的传感装置可以检测驾驶员所期望的总制动力矩。当需要利用液压的方式进行制动时，电子控制单元控制以现有方式控制阀34、36、54a、54b、58a和58b的开闭，完成液压制动。液压制动的工作过程为本领域一般技术人员所熟知，在此不赘述。当需要利用再生的方式制动时，则撤销液压制动力，从而完全利用发电机产生的制动力作用于车轮12a和12b上，完成再生能量回收。撤销液压制动力的方式例如是：利用电子控制单元控制，将电流提供给车轮入口阀58a并且关闭车轮入口阀58a，而制动液通过车轮入口阀58b被压入存储室56，从而撤销制动液对车轮制动缸38a和38b的液压制动力。
通常，为了得到较高的再生能量回收程度，在保证安全制动的前提下，尽可能使用再生方式进行制动。例如，当驾驶员将轻微压力施加到制动踏板18时，可以完全以再生方式进行制动，前提是：需要撤销液压制动力，将制动液压入存储室56。然而，当驾驶员快速地将轻微压力施加到制动踏板18时，制动液无法快速地被全部压入存储室56，由于制动液的动态效应，部分制动液被压入了车轮制动缸38a、38b，从而在车轮制动缸38a、38b中引起瞬间快速上升的制动压力，产生图3所示的瞬间液压峰值P0，引起意外的液压制动，既影响了行驶舒适度，也影响了再生能量回收程度。
请结合参照图2，本发明电子控制单元6一端与预制动输入单元7连接，另一端与制动系统连接。电子控制单元6接收来自预制动输入单元7的信号，当根据该来自预制动输入单元7的信号，判断出车辆将要进行制动操作时，电子控制单元6输出指令，控制制动系统进入预制动状态。预制动状态指：在将要制动操作时，预先部分地关闭至少一个与车轮制动缸相连的液压阀。在后续的制动操作时，液压阀由部分关闭状态转为完全打开状态，可减缓制动液涌入与车轮制动缸相连的管路内的速度，从而防止因制动液的快速涌入而在管路中引起瞬间升高的制动液压，进而防止在车轮制动缸内引起意外的液压制动。可见，部分关闭的车轮入口阀可以减缓制动液涌入与车轮制动缸相连的管路的速度，起缓冲作用。
具体地，当电子控制单元6根据来自预制动输入单元7的信号判断出车辆将要进行制动操作时，电子控制单元6输出指令，控制制动系统进入预制动状态。本实施方式中，为了使制动系统进入预制动状态，利用电子控制单元6控制，将电流提供给车轮入口阀58a、58b，并且关闭车轮入口阀58a，部分地关闭车轮入口阀58b；制动操作时，电子控制单元6控制打开车轮出口阀54b，并且控制车轮入口阀58b由部分关闭状态转为全部打开状态，放缓制动液涌入管路62a和52中的速度，避免引起瞬间较高的制动液压。本实施方式中，预先部分地关闭车辆后轴(与后车轮例如右后轮12b相连)的车轮入口阀58b。在其他实施方式中，也可以预先部分地关闭车辆前轴(与前车轮例如左前轮12a相连)的车轮入口阀58a。这样，当进行制动操作时，可以减缓第一制动回路10中的制动液涌入与车轮制动缸相连接的管路内，从而防止了因部分制动液被压入车轮制动缸38a、38b而引起意外的液压制动，既保证了行驶舒适度，也保证了较高的再生能量回收程度。
请结合参照图3，例如，从时间t1开始，驾驶员快速地将压力施加到制动踏板18然后保持制动力不变持续进行制动操作，具体地，在时间段t1至t2间，驾驶员快速地轻轻踩制动踏板18，制动踏板18的行程从0快速地增加至S1，制动踏板18位移的加速度增加至a1，时间t2之后向制动踏板18施加大致恒定的压力，制动踏板的位移加速度为0，如果按照现有的方式控制制动系统，将在第一制动回路10中产生如图3中P0所示的制动压力曲线，具有较高的制动液压波峰值；而以本发明电子控制单元6的控制方法，会在第一制动回路10中产生图3中P1所示的制动压力曲线，制动液压波峰值较平缓。可见，本发明电子控制单元6可以有效地避免第一制动回路10中的制动液涌入与车轮制动缸相连接的管路内而瞬间产生较高的制动液压力，从而防止了因部分制动液被压入车轮制动缸38a、38b而引起意外的液压制动，既可以保证行驶舒适度，又可以保证较高的再生能量回收程度。
优选地，关闭车轮入口阀58b的程度可以由制动踏板18位移的加速度决定，加速度越大，关闭车轮入口阀58b的程度越大，例如，根据制动踏板18位移的加速度，可以决定关闭车轮入口阀58b的20％、50％或80％等。
可以理解，基于相同的道理，电子控制单元6还可以控制制动系统的未具体描述的其他制动回路进入预制动状态。同理，电子控制单元6还可以控制其他种类的制动系统进入预制动状态，只要该其他种类的制动系统是具有液压阀、存储器等元件的液压制动系统即可。
预操作输入单元7可以包括车辆本身的自检测单元71、通信单元72中的至少一种。自检测单元71可以包括车辆的传感装置例如车辆外部和/或内部的摄像头、红外线传感器、超声波传感器、雷达传感器、车辆自身的其它传感器例如轮速传感器、转向角传感器、加速度传感器和横摆角传感器等中的至少一种，用以感应车辆前方和/或四周的环境，和/或检测车辆自身的行驶状态例如车速、行驶方向、加速度等。自检测单元71也可以是车辆本身的行驶控制装置例如防抱死制动控制装置、电子稳定控制系统、自适应巡航系统等。例如，根据自检测单元71摄像头的信号或者雷达传感器的信号，电子控制单元6判断出前车、和/或前车的前车正在进行制动，且本车距离前车较近，可利用再生方式进行制动，则控制制动系统进入预制动状态。例如，根据自检测单元71的传感器信号或自适应巡航系统的信号等，电子控制单元6判断出车辆将要进行制动时，则控制制动系统进入预制动状态。关于自检测单元71的实现方式，在此不一一列举，只要根据车辆自身的自检测单元71的信号，电子控制单元6可以判断出车辆本身将要进行制动，控制制动系统进入预制动状态即可。
通信单元72可以是车内嵌入式远程信息处理系统，或者是智能手机等移动设备。通信单元72可以包括车对车(vehicle-to-vehicle)通信装置721，通过车对车通信装置721，车辆可以与其他车辆通信，接收其它车辆传来的信号，例如附近车辆、前车或者前面若干辆车的制动信号或者制动提示信号；通信单元也可以与车辆-基础设施通信装置722，车辆-基础设施通信装置722可以与道路基础设施通信例如接收交通信号灯、校区、铁路道口等设施的信号，车辆-基础设施通信装置722也可以与远程通信装置例如互联网伺服器、交通信息中心、导航卫星等设施通信，例如接收交通状况信息、路面维修信息、前方道路存在危险行驶路段信息、导航信息。关于通信单元72的实现方式，在此不一一列举，只要根据通信单元72的信号，电子控制单元6可以判断出车辆将要进行制动操作，控制制动系统进入预制动状态即可。可以根据实际需求，选择前面所述的配置预操作输入单元7，作为电子控制单元6的信号输入。
本发明一种车辆，包括前面所述的电子控制单元。本发明车辆还包括预制动输入单元7以及制动系统。
请参照图4，本发明一实施方式的控制方法包括：
步骤65：所述电子控制单元接收来自所述预制动输入单元的信号；以及
步骤67：所述电子控制单元判断出车辆将要进行制动操作时，输出指令，控制所述制动系统进入预制动状态，其中所述预制动状态是指：在将要制动操作时，预先部分地关闭至少一个车轮制动缸相连的液压阀。
可选地，在步骤67之前，本发明一实施方式的控制方法还包括步骤66：判断车辆将使用再生方式进行制动。
本发明车辆及其电子控制单元和控制方法，根据来自预制动输入单元的信号判断车辆将要进行制动操作，可以控制制动系统进入预制动状态，部分地关闭至少一个与车轮制动缸相连接的车轮入口阀。这样，当进行制动操作时，可以避免制动液瞬间涌入与车轮制动缸相连接的管路内而产生较高的制动压力，从而防止了因部分制动液被压入车轮制动缸而引起意外的液压制动，既保证了行驶舒适度，也提高的再生能量回收程度。
虽然这里参考具体的实施方式描述和描述了本发明，但是本发明的范围并不局限于所示的细节中。在不偏离本发明的基本原理的情况下，可针对这些细节做出各种修改。

Claims (11)

1.一种电子控制单元的控制方法，所述电子控制单元的输出端与制动系统连接，其中所述制动系统包括若干车轮制动缸，以及与车轮制动缸连接的液压阀，其特征在于：所述电子控制单元的输入端与预制动输入单元连接，所述控制方法包括：
所述电子控制单元接收来自所述预制动输入单元的信号；以及
所述电子控制单元基于所接收的信号判断出车辆将要进行制动操作时，输出控制所述制动系统进入预制动状态的指令，其中所述预制动状态是指：在基于所接收的信号判断出将要制动操作时，预先部分地关闭至少一个车轮制动缸连接的液压阀。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：在后续的制动操作时，所述电子控制单元控制所述液压阀由部分关闭状态转为完全打开状态。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：在输出控制所述制动系统进入预制动状态的指令的步骤之前，还包括步骤：判断车辆将使用再生方式进行制动。
4.一种车辆的电子控制单元，执行如权利要求1或3所述的电子控制单元的控制方法。
5.一种车辆，其特征在于，包括制动系统、预制动输入单元以及权利要求4所述的电子控制单元。
6.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于：所述预操作输入单元包括车辆本身的自检测单元，所述自检测单元包括车辆的传感装置和/或行驶控制装置，所述传感装置包括车辆内部和/或外部的摄像头、红外线传感器、超声波传感器、雷达传感器、车辆自身的轮速传感器、转向角传感器、加速度传感器和横摆角传感器中的至少一种，所述行驶控制装置包括防抱死制动控制装置、电子稳定控制系统和自适应巡航系统中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于：所述预操作输入单元包括通信单元，所述通信单元是车内嵌入式远程信息处理系统，或者是智能手机移动设备。
8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于：所述通信单元包括车对车通信装置和车辆-基础设施通信装置中的至少一种。
9.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于：所述液压阀是与车轮制动缸连接的车轮入口阀，所述车轮入口阀的关闭程度由制动踏板位移的加速度决定。
10.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于：所述液压阀是与车辆后轴相连的车轮制动缸的车轮入口阀，或是与车辆前轴相连的车轮制动缸的车轮入口阀。
11.一种车辆，其特征在于，执行如权利要求1或3所述的电子控制单元的控制方法。
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