用于制動踏板感覺控制的系統和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于制動踏板感覺控制的系統和方法。
【背景技術】
[0002]在非混合動力電動車輛中，制動踏板被連接至液壓增壓器。增壓器提供對用戶的制動力的阻力，其被用戶體驗為“踏板感覺”。
[0003]在混合動力電動車輛中，通常并不將制動踏板連接至增壓器。為了模擬制動踏板感覺，一種已知的制動踏板總成包括遵循凸輪面的滾柱軸承。凸輪表面的輪廓決定了在制動期間用戶所感覺到的阻力水平。
[0004]在另一種已知的用于混合動力電動車輛的制動踏板總成中，例如Shaw等人在美國US 2002/0108463中所述的，制動踏板連接至包括磁流變流體的活塞總成。磁流變流體的粘度響應于磁場的變化而選擇性地可調節。伴隨磁場變化，磁流變流體的粘度變化，這導致用戶所感覺到的踏板阻力的變化。
【發明內容】
[0005]根據本公開的一個示例性方面的方法除其他之外還包括基于對輸入制動力的預定阻力水平和測量的輸入制動力之間的對比來調節制動踏板感覺。
[0006]在前述方法的一個進一步的非限制性實施例中，基于踏板行程確定預定阻力水平。
[0007]在前述方法的一個進一步的非限制性實施例中，將包括磁流變流體的活塞總成連接至制動踏板，且使磁場發生器鄰近活塞總成。通過改變施加于磁場發生器的電流水平調節制動踏板感覺。
[0008]在前述方法的一個進一步的非限制性實施例中，響應于踏板戳動而調節制動踏板感覺。
[0009]在前述方法的一個進一步的非限制性實施例中，當出現踏板戳動時，提高制動踏板對輸入制動力的阻力。
[0010]在前述方法的進一步的非限制性實施例中，響應于外部條件而調節制動踏板感覺。
[0011]在前述方法的進一步的非限制性實施例中，響應于車輛速度而調節制動踏板感覺。
[0012]在前述方法的進一步的非限制性實施例中，將制動踏板與電動車輛關聯。
[0013]根據本公開的一個示例性方面的系統，其除其他之外還包括含制動踏板的制動踏板總成及控制器，該控制器被設置為基于對輸入制動力的預定阻力水平和測量的輸入制動力之間的對比來調節制動踏板感覺。
[0014]在前述系統的一個進一步的非限制性實施例中，控制器被設置為基于踏板行程確定預定阻力水平。
[0015]在前述系統的一個進一步的非限制性實施例中，制動踏板總成包括樞轉地連接于車身的制動踏板臂。制動踏板設置在制動踏板臂的自由端。
[0016]在前述系統的一個進一步的非限制性實施例中，活塞總成設置在踏板臂的中點和車身之間。
[0017]在前述系統的一個進一步的非限制性實施例中，活塞總成包括容納活塞的殼體，且該殼體填充有磁流變流體。
[0018]在前述系統的一個進一步的非限制性實施例中，制動踏板總成包括與控制器通信的磁場發生器，且該控制器被設置為調節由磁場發生器所產生的磁場，從而調節磁流變流體的粘度。
[0019]在前述系統的一個進一步的非限制性實施例中，控制器響應于踏板戳動而調節制動踏板感覺。
[0020]在前述系統的一個進一步的非限制性實施例中，控制器響應于車輛速度而調節制動踏板感覺。
[0021]在前述系統的一個進一步的非限制性實施例中，控制器響應于外部溫度而調節制動踏板感覺。
[0022]可獨立地或以任何組合采用前述段落、權利要求書或以下說明和附圖中的實施例、示例及備選方案，包括任意它們的各個方面或各單獨的特征。結合一個實施例所描述的特征適用于所有的實施例，除非這樣的特征是不兼容的。
【附圖說明】
[0023]附圖可簡述如下:
[0024]圖1示意性描述了車輛的動力傳動系統；
[0025]圖2描述了示例制動踏板；
[0026]圖3描述了來自圖2的制動踏板的活塞總成的局部橫截面圖；
[0027]圖4描述了根據本公開的示例方法；
[0028]圖5A描述了踏板阻力圖；
[0029]圖5B描述了車輛減速圖；
[0030]圖6描述了圖4的方法的第一示例方面；
[0031]圖7描述了圖4的方法的第二示例方面；
[0032]圖8描述了圖4的方法的第三示例方面；
[0033]圖9描述了圖4的方法的第四示例方面。
【具體實施方式】
[0034]本公開涉及用于制動踏板感覺控制的系統和方法。在一個示例中，基于(I)對輸入制動力的預定阻力水平和⑵所測量的輸入制動力之間的對比來調節制動踏板感覺。
[0035]圖1示意性描述了車輛12的動力傳動系統，該車輛在此示例中為電動車輛。盡管被描述為混合動力電動車輛(HEV)，應理解本文中所述的構思并不限于HEV，且可延伸至其他車輛，包括但不限于插電式混合動力電動車輛(PHEV)、電池電動車輛(BEV)及模塊化混合動力傳動車輛。本公開除其他之外還延伸至停止啟動車輛、僅由內燃機(ICE)提供動力的車輛、氫動力車輛(包括內燃和燃料電池氫動力車輛兩者)、天然氣車輛、及丙烷車輛等。
[0036]在一個實施例中，動力傳動系統10是利用第一驅動系統和第二驅動系統的功率分流動力傳動系統。該第一驅動系統包括發動機14和發電機18(即第一電機)的組合。該第二驅動系統包括至少馬達22 (即第二電機)、發電機18、及電池24。在此實施例中，第二驅動系統被視為動力傳動系統10的電動驅動系統。第一和第二驅動系統產生扭矩以驅動車輛12的一組或多組車輛驅動輪28。
[0037]在此實施例中為內燃機(ICE)的發動機14接收來自燃料箱16的燃料，例如汽油。根據車輛類型，可使用除汽油之外的燃料。可通過動力傳輸單元30連接發動機14和發電機18，在此示例中，該動力傳輸單元30為混合動力傳輸齒輪系統，例如行星齒輪組。當然，可使用其他種類的動力傳輸單元(包括其他齒輪組和變速器)來連接發動機14至發電機18。在一個非限制性實施例中，動力傳輸單元30為包括環形齒輪、中心齒輪及行星齒輪架總成的行星齒輪組。
[0038]可由發動機14通過動力傳輸單元30來驅動發電機18以將動能轉變為電能。發電機18可備選地充當馬達以將電能轉換為動能，由此輸出扭矩至連接至動力傳輸單元30的軸38。由于發電機18操作地連接至發動機14，所以可通過發電機18來控制發動機14的速度。
[0039]動力傳輸單元30可連接至通過第二動力傳輸單元44連接至車輛驅動輪28的軸40，在此示例中動力傳輸單元44為驅動齒輪系統。第二動力傳輸單元44可包括具有多個齒輪的齒輪組。其他動力傳輸單元也可適用。第二動力傳輸單元44將來自發動機14的扭矩傳輸至差速器48以最終向車輛驅動輪28提供牽引力。差速器48可包括確保扭矩傳輸至車輛驅動輪28的多個齒輪。在一個實施例中，通過差速器48將第二動力傳輸單元44機械連接于車橋50以向車輛驅動輪28分配扭矩。
[0040]還可利用馬達22(即第二電機)，通過輸出扭矩至連接于第二動力傳輸單元44的軸52來驅動車輛驅動輪28。在一個實施例中，馬達22和發電機18合作作為再生制動系統的一部分，在此再生制動系統中可利用馬達22和發電機18作為馬達來輸出扭矩。例如，馬達22和發電機18均可向電池24輸出電能。
[0041]電池24是一個示例性類型的電動車輛電池總成，且可呈現為能夠輸出電能以操作馬達22和/或發電機18的高電壓電池的形式。還可使用其他種類的能量存儲裝置和/或輸出裝置在車輛12內提供動力。
[0042]動力傳動系統10可額外地包括用于監控和/或控制車輛12的多個方面的控制系統58(或“控制器”)。例如，控制系統58可與電驅動系統、動力傳輸單元30、44、或其他部件相通信以監控車輛12、控制車輛12、或實現此兩者。在此示例中，控制系統58與制動踏板總成64通信，還與用于確定車輛12的加速度/減速度、以及其他車輛參數的多種傳感器通信。
[0043]控制系統58包括電子設備、軟件、或兩者，以執行用于操作車輛12的必要控制功能。在一個非限制性實施例中，控制系統58為車輛系統控制器和動力傳動系統控制模塊的組合(VSC/PCM)。盡管將其顯示為單獨的硬件設備，控制系統58可包括多個硬件設備形式的多個控制器，或在一個或多個硬件設備內的多個軟件控制器。控制器局域網(CAN)62允許控制系統58與車輛12的各種部件通信。
[0044]在圖2中描述了示例制動踏板總成64。在此示例中，制動踏板總成64包括踏板臂68，踏板臂68通過樞軸連接72樞轉地連接于踏板支架70。踏板支架70可連接至車身(未圖示)。制動踏板總成64包括處在踏板臂68的自由端的制動踏板74。制動踏板74被設置為響應于來自用戶的輸入力F而相對于踏板支架70樞轉。活塞總成76在靠近踏板臂68的中點處連接于踏板臂68和踏板支架70之間。活塞總成76對抗輸入力Fin的一部分，被描述為踏板阻力Pr，且向用戶提供“踏板感覺”。
[0045]圖3為活塞總成76的部分剖開的示意圖。如所顯示的，活塞總成76包括連接至活塞80的軸78。活塞80可在殼體86內豎直向上和向下(分別在82，84處描述的向上和向下方向)移動。
[0046]在此示例中，殼體86填充有磁流變流體M。控制系統58可與連接于殼體86或提供于殼體86中的磁場發生器88通信。磁場發生器88可操作用于提供鄰近磁流變流體M的變化磁場。在一個示例中，磁場發生器88包括多個電線圈。在此示例中，控制系統58可操作用于改變施加于電線圈的電流的水平。隨著磁場變化，磁流變流體M的粘度變化，這進而影響踏板阻力Pr和當用戶施加輸入力F ιη至制動踏板74時他或她所經歷的“踏板感覺”的水平。換句話說，改變磁場影響活塞80響應于輸入力Fin而提供的踏板阻力P R的量。
[0047]控制系統58可進一步與在此示例中為線性傳感器的第一傳感器90通信。控制系統58使用來自線性傳感器90的信息來監控軸78和/或活塞80相對于殼體86的線性移動。使用來自線性傳感器90的信息來監控“踏板行程”，該“踏板行程”為制動踏板74的位移。線性傳感器90可以以其他方式(例如通過監控制動踏板74的角運動)來監控踏板行程。
[0048]控制系統58進一步與第二傳感器92通信，該第二傳感器92為力或壓