CN107303820B - 防抱死制动系统及其控制方法、装置 - Google Patents

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Abstract

一种防抱死制动系统及其控制方法、装置。所述方法包括：根据所述电池SOC信号及各个车轮的轮速信号，控制轮毂电机的工作状态，并按照所述轮毂电机的不同工作状态，对各个车轮的总目标制动转矩进行分配，并将分配后的各个车轮的总目标制动转矩分别发送至对应的从制动控制器，由对应的从制动控制器按照所分配的总目标制动转矩分别控制对应电机的输出转矩；所述从制动控制器包括：第一从制动控制器及第二从制动控制器，第一从制动控制器按照所分配的总目标制动转矩控制对应的电子机械制动器的输出转矩，第二从制动控制器按照所分配的总目标制动转矩控制对应的轮毂电机的的输出转矩。应用上述方法可以提高防抱死制动系统的响应速度及制动精确性。

Description

防抱死制动系统及其控制方法、装置
技术领域
本发明涉及车辆控制领域，具体涉及一种防抱死制动系统及其控制方法、装置。
背景技术
制动防抱死系统(antilock brake system，ABS)，适于在汽车紧急制动时，通过控制制动器制动力的大小，使车轮不被抱死，处于边滚边滑的状态，以保证车轮与地面的附着力为最大值。
目前，在紧急制动中，应用较多的ABS为液压ABS。液压ABS虽可提供高制动转矩，但制动响应较慢，并且控制精度较低。
发明内容
本发明实施例解决的问题是：在紧急制动中，现有的防抱死制动系统难以制动响应速度较慢且制动的精确性较低的问题。
为解决上述问题，本发明实施例提供一种防抱死制动系统的控制方法，包括：接收整车加速度信号、各个车轮的轮速信号以及电池SOC信号；当接收到制动请求信号时，根据所述整车加速度信号以及所述各个车轮的轮速信号，判断所属车辆是否处于紧急制动状态；当所述车辆处于紧急制动状态时，根据所述整车加速度信号以及所述各个车轮的轮速信号，计算得到各个车轮的总目标制动转矩；根据所述电池SOC信号及所述各个车轮的轮速信号，控制轮毂电机的工作状态，并按照所述轮毂电机的不同工作状态，对所述各个车轮的总目标制动转矩进行分配，并将分配后的各个车轮的总目标制动转矩分别发送至对应的从制动控制器，由所述对应的从制动控制器按照所分配的总目标制动转矩分别控制对应电机的输出转矩；其中，所述从制动控制器包括：第一从制动控制器及第二从制动控制器，所述第一从制动控制器按照所分配的总目标制动转矩控制对应的电子机械制动器的输出转矩，所述第二从制动控制器按照所分配的总目标制动转矩控制对应的轮毂电机的的输出转矩。
可选地，所述根据所述整车加速度信号以及所述各个车轮的轮速信号，判断所属车辆是否处于紧急制动状态，包括：根据所述整车加速度信号以及所述各个车轮的轮速信号，估算得到所述车辆当前的车速；根据所述整车加速度信号以及所述车辆当前的车速，计算得到各个车轮当前的滑移率；当各个车轮当前的滑移率分别大于对应的预设滑移率时，判定所述车轮处于紧急制动状态。
可选地，所述根据所述整车加速度信号以及所述各个车轮的轮速信号，计算得到各个车轮的总目标制动转矩，包括：根据所述整车加速度信号，所述车辆当前的车速以及所述各个车轮当前的滑移率，计算得到各个车轮与所处路面之间的附着系数；根据所述车辆当前的车速，所述各个车轮当前的滑移率，所述各个车轮与所处路面之间的附着系数，以及所述各个车轮的轮速，计算得到所述各个车轮的总目标制动转矩。
可选地，所述根据所述电池SOC信号及所述各个车轮的轮速信号，控制轮毂电机的工作状态，包括：当SOC≤β且ω≥ωmin时，控制所述轮毂电机处于再生制动状态，否则控制所述轮毂电机处于驱动状态；其中，SOC为所述车辆电池组的充电状态值；ω表示所述车轮的轮速；ωmin为是再生制动在制动状态作用的最低轮速门限值；β表示所述车辆电池组是否接受紧急制动的充电状态门限值。
可选地，所述按照所述轮毂电机的不同工作状态，对所述各个车轮的总目标制动转矩进行分配，包括：当所述轮毂电机处于再生制动状态时，令当所述轮毂电机处于驱动状态时，令其中，TEMB_tgt、Twm_tgt分别为分配给所述电子机械制动器以及所述轮毂电机的总目标制动转矩；Tbrake表示各所述车轮的总目标制动转矩；表示当前路面下各所述车轮的总目标制动转矩的最大值；κ1为控制因数且满足：κ2为控制因数且满足：其中，Twm_brk_max(SOC)、Twm_brk_min(SOC)、Twm_drv_max(SOC)及Twm_drv_min(SOC)，分别表示某一SOC状态下轮毂电机单元的制动转矩的上、下限值，以及驱动转矩的上、下限值。
可选地，所述当所述车辆处于紧急制动状态时，根据所述整车加速度信号以及所述各个车轮的轮速信号，计算得到各个车轮的总目标制动转矩，还包括：根据所述车辆当前的车速、所述车辆的加速度、所述各个车轮当前的滑移率，以及所述车辆与所处路面之间的附着系数，计算得到各个车轮当前制动盘的温度，并发送至所述第一从制动控制器，由所述第一从制动控制器分别根据所述车轮当前制动盘的温度，控制对应的电子机械制动器的输出转矩。
可选地，所述第一从制动控制器按照所分配的总目标制动转矩控制对应的电子机械制动器的输出转矩，包括：所述第一从制动控制器根据所述车轮当前制动盘的温度及分配至所述车轮的总目标制动转矩，计算得到所述车轮内对应电机的角位移，并通过控制所述对应电机的角位移来控制所述电子机械制动器的输出转矩。
可选地，所述第二从制动控制器按照所分配的总目标制动转矩控制对应的轮毂电机的的输出转矩，包括：所述第二从制动控制器根据分配至所述车轮的总目标制动转矩以及所述车轮的轮速，计算得到对应的所述轮毂电机的控制电压，并通过所述轮毂电机的控制电压来控制所述轮毂电机的输出转矩。
可选地，所述制动请求信号是通过电子制动踏板模拟制动踏板的踏板压力产生的。
本发明实施例提供了一种防抱死制动系统的控制装置，所述装置包括：接收单元，适于接收整车加速度信号、各车轮的轮速信号、电池SOC信号以及接收制动请求信号；判断单元，适于当所述接收单元接收到所述制动请求信号时，根据所述整车加速度信号以及所述各个车轮的轮速信号，判断所属车辆是否处于紧急制动状态；计算单元，适于在所述判断单元判定所述车轮处于紧急制动状态时，根据所述整车加速度信号以及所述各个车轮的轮速信号，计算得到各个车轮的总目标制动转矩；控制单元，适于根据所述电池SOC信号及所述各个车轮的轮速信号，确定轮毂电机的工作状态，并按照所述轮毂电机的不同工作状态，对所述各个车轮的总目标制动转矩进行分配，并将分配后的各个车轮的总目标制动转矩分别发送至对应的从制动控制器，由所述对应的从制动控制器按照所分配的总目标制动转矩分别控制对应电机的输出转矩；其中，所述从制动控制器包括：第一从制动控制器及第二从制动控制器所述第一从制动控制器按照所分配的目标制动转矩控制对应的电子机械制动器的输出转矩，所述第二从制动控制器按照所分配的目标制动转矩控制对应的轮毂电机的的输出转矩。
可选地，所述判断单元包括：车速估算子单元，适于根据所述整车加速度信号以及所述各个车轮的轮速信号，估算得到所述车辆当前的车速；滑移率求解子单元，适于根据所述整车加速度信号以及所述车辆当前的车速，计算得到各个车轮当前的滑移率；判断子单元，适于当所述接收单元接收到所述制动请求信号且所述各个车轮当前的滑移率分别大于对应的预设滑移率时，判断所述车轮处于紧急制动状态。
可选地，所述计算单元包括：路面信息估算子单元，适于根据所述整车加速度信号，所述车辆当前的车速以及所述各个车轮当前的滑移率，计算得到所述车辆与所处路面之间的附着系数；目标制动转矩求解子单元，适于根据所述车辆当前的车速，所述各个车轮当前的滑移率，所述各个车轮与所处路面之间的附着系数，以及所述各个车轮的轮速，计算得到所述各个车轮的总目标制动转矩。
可选地，所述控制单元适于当SOC≤β且ω≥ωmin时，控制所述轮毂电机处于再生制动状态，否则控制所述轮毂电机处于驱动状态；其中，SOC为所述车辆电池组的充电状态值；ω表示所述车轮的轮速；ωmin为是否对所述车轮执行紧急制动的门限值；β表示所述车辆电池组是否接受紧急制动的充电状态门限值。
可选地，所述控制单元适于当所述轮毂电机处于再生制动状态时，令以及当所述轮毂电机处于驱动状态时，令
其中，TEMB_tgt、Twm_tgt分别为分配给所述电子机械制动器以及所述轮毂电机的总目标制动转矩；Tbrake表示各所述车轮的总目标制动转矩；表示当前路面下各所述车轮的总目标制动转矩的最大值；κ1为控制因数且满足：κ2为控制因数且满足：其中，Twm_brk_max(SOC)、Twm_brk_min(SOC)、Twm_drv_max(SOC)及Twm_drv_min(SOC)，分别表示某一SOC状态下轮毂电机单元的制动转矩的上、下限值，以及驱动转矩的上、下限值。
可选地，所述计算单元还包括：制动盘温度计算子单元，适于根据所述车辆当前的车速、所述车辆的加速度、所述各个车轮当前的滑移率，以及所述车辆与所处路面之间的附着系数，计算得到各个车轮当前制动盘的温度，并发送至所述第一从制动控制器，由所述第一从制动控制器分别根据所述车轮当前制动盘的温度，控制对应的电子机械制动器的输出转矩。
可选地，所述接收单元接收到的所述制动请求信号是通过电子制动踏板模拟制动踏板的踏板压力产生的。
本发明实施例还提供了一种防抱死制动系统，所述系统包括：上述人一种防抱死制动系统的控制装置，第一制动子系统以及第二制动子系统；所述第一制动子系统包括：第一从制动控制器及电子机械制动器；所述第二制动子系统包括：第二从制动控制器及轮毂电机，所述控制装置适于在所述车辆处于紧急制动状态时，计算得到各个车轮的总目标制动转矩并进行分配，所述第一从制动控制器适于按照所分配的所述车轮的总目标制动转矩控制电子机械制动器的输出转矩，所述第二从制动控制器适于按照所分配的所述车轮的总目标制动转矩控制轮毂电机的输出转矩。
可选地，所述第一从制动控制器适于根据所述车轮当前制动盘的温度及分配至所述车轮的总目标制动转矩，计算得到所述车轮内对应电机的角位移，并通过控制所述对应电机的角位移来控制所述电子机械制动器的输出转矩。
可选地，所述第二从制动控制器适于根据分配至所述车轮的总目标制动转矩以及所述车轮的轮速，计算得到对应的所述轮毂电机的控制电压，并通过所述轮毂电机的控制电压来控制所述轮毂电机的输出转矩。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：
采用上述防抱死制动系统，由于从制动控制器包括第一从制动控制器及第二从制动控制器，所述第一从制动控制器按照所分配的目标制动转矩控制对应的电子机械制动器的制动转矩，所述第二从制动控制器按照所分配的目标制动转矩控制对应的轮毂电机的的制动转矩，其中，第一从制动控制器所在的电子机械制动制动系统稳定性好且制动强度大，而第二从制动控制器所在的轮毂电机制动系统响应速度快且制动精确性高，因此通过合理地分配各个车轮的总目标制动转矩并通过相应的从制动控制器分别控制相应的制动转矩的输出，可以使得防抱死制动系统兼顾二者优点，在提升制动防抱死性能的同时，实现制动能量的回收。
附图说明
图1是本发明实施例中一种防抱死制动系统的结构示意图；
图2为本发明实施例中一种“制动盘温度—目标制动转矩—电机制动角位移”之间的关系示意图；
图3是本发明实施例中一种“轮毂电机的控制电压—车速—轮毂电机的输出转矩”之间的关系示意图；
图4是本法明实施例中一种防抱死制动系统的控制方法流程图；
图5是本法明实施例中一种防抱死制动系统的控制装置的结构示意图；
图6是本法明实施例中另一种防抱死制动系统的控制装置的结构示意图。
具体实施方式
目前，在电动车的紧急制动中，大都采用液压ABS作为防抱死制动系统，而液压ABS制动响应较慢，并且控制精度较低，无法较好地满足用户的需求。
针对上述问题，本发明实施例提供了一种防抱死制动系统的控制方法。由于从制动控制器包括第一从制动控制器及第二从制动控制器，所述第一从制动控制器按照所分配的总目标制动转矩控制对应的电子机械制动器的制动转矩，所述第二从制动控制器按照所分配的总目标制动转矩控制对应的轮毂电机的的制动转矩，其中，第一从制动控制器所在的电子机械制动制动系统稳定性好且制动强度大，而第二从制动控制器所在的轮毂电机制动系统响应速度快且制动精确性高，因此通过合理地分配各个车轮的总目标制动转矩并通过相应的从制动控制器分别控制相应的制动转矩的输出，可以使得防抱死制动系统兼顾二者优点，在提升制动防抱死性能的同时，实现制动能量的回收。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例作详细地说明。
参照图1，本发明实施例提供了一种防抱死制动系统，所述系统可以包括：主控制器1、第一制动子系统以及第二制动子系统。其中：
所述主控制器1适于接收整车加速度信号、各个车轮的轮速信号以及电池SOC信号；当接收到制动请求信号时，根据所述整车加速度信号以及所述各个车轮的轮速信号，判断所属车辆是否处于紧急制动状态；当所述车辆处于紧急制动状态时，根据所述整车加速度信号以及所述各个车轮的轮速信号，计算得到各个车轮的总目标制动转矩；根据所述电池SOC信号及所述各个车轮的轮速信号，控制轮毂电机的工作状态，并按照所述轮毂电机的不同工作状态，对所述各个车轮的总目标制动转矩进行分配，并将分配后的各个车轮的总目标制动转矩分别发送至对应的从制动控制器，由所述对应的从制动控制器按照所分配的总目标制动转矩分别控制对应电机的输出转矩。
所述第一制动子系统适于在所述主控制器1的控制下输出相应的转矩。其中，所述第一制动子系统包括：第一从制动控制器2以及分别设置于各车轮8内的电子机械制动器。所述第一从制动控制器2适于按照所分配的目标制动转矩控制对应的电子机械制动器的输出转矩。
进一步地，所述电子机械制动器可以包括：制动盘3，丝杆螺母结构4，电机及减速器5。其中，制动盘3的制动卡钳活塞机构与丝杆螺母结构4相匹配，由此限制丝杆螺母结构4的丝杆的轴向运动以及螺母的旋转运动，使得丝杆仅能作旋转运动，螺母仅能做轴向运动。丝杆螺母结构4的丝杆与电机及减速器5固连。电机及减速器5中的电机在第一从制动控制器2下产生相应的转矩并输入至电机及减速器5中减速器中，由减速器对所输入的转矩进行减速增扭，并将处理后的转矩传递给丝杆螺母结构4的丝杆，进而带动丝杆的旋转，从而促动丝杆螺母结构4的螺母作轴向运动，产生轴向位移。当螺母向靠近制动盘3的方向运动时，螺母与制动盘3之间的制动夹紧力增大，反之，当螺母向远离制动盘3的方向运动时，螺母与制动盘3之间的制动夹紧力减小，由此电子机械制动器输出相应的转矩。
目前，第一从制动控制器2在控制电机及减速器5中的电机输出相应的转矩时，通常向电机及减速器5中的电机输入相应的目标电流信号，由电机根据所输入的目标电流信号，判断输出的相应的转矩值，并通过所输出的转矩实现制动。然而，在防抱死制动过程中，第一从制动控制器2输入至电机的目标电流信号易受噪声振动的影响，导致第一制动子系统制动的精确性较低；另外，由于电机在首次正反转作用时常常会产生冲击电流，由此导致所述电机难以根据所输入的目标电流信号准确地判断输出的转矩值。
针对该问题，在本发明的一实施例中，为了更加精确地控制电子机械制动器的制动转矩，所述第一从制动控制器2可以利用“制动盘温度—目标制动转矩—电机制动角位移”之间存在的联系，根据所述车轮当前制动盘的温度及分配至所述车轮的总目标制动转矩，先计算得到所述车轮内对应电机的角位移，再通过控制所述对应电机的角位移来控制所述电子机械制动器的输出转矩。
需要说明的是，在具体实施中，“制动盘温度—目标制动转矩—电机制动角位移”之间的三维关系可以根据有限次试验进行标定。例如，在本发明的一实施例中，“制动盘温度—目标制动转矩—电机制动角位移”之间关系可以如图2所示。从图2可以看出，根据所述车轮当前制动盘的温度T及分配至所述车轮的总目标制动转矩F，可以获得对应的电机制动角位移A。通过控制电机的制动角位移A来控制丝杆螺母结构4中的螺母向前移动增加制动力，或者向后移动减小制动力，进而产生相应的目标制动转矩，可以避免受到噪声振动的影响，提高制动的精确性。并且，由于产生所述目标制动转矩的过程中不涉及目标电流，因此可以避免由于电机在首次正反转作用时所产生的冲击电流而影响输出的转矩值的判断，进一步提高制动的精确性。
在具体实施中，可以根据所述车辆当前的车速，所述车辆的加速度，所述各个车轮当前的滑移率，以及所述车辆与所处路面之间的附着系数，计算得到各个车轮的制动盘的温度。需要说明的是，各个车轮的制动盘的温度可以是由主控制器1进行计算得到后发送至第一从制动控制器2的，也可以是由第一从制动控制器2自行获取相应的信息并进行计算得到的，还可以是由其他装置或设备计算得到后再发送至第一从制动控制器2的，具体如何获得各个车轮的制动盘的温度不受限制。
在本发明的一实施例中，主控制器1可以根据所述车辆当前的车速、所述车辆的加速度、所述各个车轮当前的滑移率，以及所述车辆与所处路面之间的附着系数，计算得到各个车轮当前制动盘的温度，并发送至所述第一从制动控制器，由所述第一从制动控制器分别根据所述车轮当前制动盘的温度，控制对应的电子机械制动器的输出转矩。
所述第二制动子系统适于在所述主控制器1的控制下输出相应的转矩。其中，所述第二制动子系统包括：第二从制动控制器6以及分别设置于各车轮8内的轮毂电机7。制动盘3通过螺栓安装在轮毂电机7上，保证二者旋转的同步性。
在具体实施中，所述第二从制动控制器6在控制轮毂电机7产生相应的制动转矩时，可以利用“轮毂电机的控制电压—轮速—轮毂电机的输出转矩”之间存在的联系，根据分配至所述车轮的总目标制动转矩以及所述车轮的轮速，计算得到对应的所述轮毂电机7的控制电压，并通过所述轮毂电机7的控制电压来控制所述轮毂电机7的输出转矩。此时，所述轮毂电机7的输出转矩可以是制动转矩，也可以是驱动转矩，具体由主控制器1确定。
例如，当车辆行驶路面突变至冰面时，由于各车轮与路面之间的附着系数较低，第一制动子系统产生的制动转矩可能会过大，由此导致车轮有抱死的倾向，此时第二从制动控制器6可以通过改变控制电压控制轮毂电机7输出正向精确可调的驱动转矩，以防止车轮抱死。
需要说明的是，在具体实施中，“轮毂电机的控制电压—车速—轮毂电机的输出转矩”之间的三维关系可以根据有限次试验进行标定。例如，在本发明的一实施例中，“轮毂电机的控制电压—车速—轮毂电机的输出转矩”之间的关系可以如图3所示。从图3可以看出，根据轮毂电机的控制电压U及轮速S，可以获得对应的轮毂电机的输出转矩T。
在具体实施中，所述系统还可以包括加速度传感器9，电池管理器10以及轮速传感器11。其中，所述加速度传感器9可以向主控制器1提供所述车轮的实时加速度信息。所述电池管理器10与主控制器1连接，可以向主控制器1提供所述车辆电池系统的充电状态值。所述轮速传感器11分别设置在各车轮内，可以向主控制器1提供各个车轮的轮速信息。
在本发明的一实施例中，所述轮速传感器11可以为磁电式轮速传感器。磁电式轮速传感器通常包括磁感应传感头及齿圈，通过采集电磁脉冲频率来获取车轮的轮速信息。
在具体实施中，驾驶员踩下制动踏板后，紧急制动时，一方面，由于防抱死制动系统产生的制动压力与驾驶员在制动踏板上施加的踏板力会在一定程度上相互补偿，另一方面，在防抱死制动过程中，制动压力的反复变化也会导致制动踏板产生强烈抖动，这些最终都可能会影响反馈至驾驶员的踏板感觉。
针对上述问题，在本发明的一实施例中，可以设置一电子踏板模拟器12，并将所述电子踏板模拟器12与制动踏板及主控制器1连接。当驾驶员在制动踏板上施加踏板力时，电子踏板模拟器12可以通过获得制动踏板被踩下的行程和速度等信息，一方面来模拟驾驶员所施加的踏板力，进而可以及时、准确地向驾驶员反馈踏板感觉，避免引起传统ABS所导致的驾驶员的踏板感觉不适的情况出现，另一方面可以准确地获得驾驶员的制动意图并产生相应的制动请求信号。另外，通过设置电子踏板模拟器12，较之传统液压ABS，可以更快地获得驾驶员的制动请求。
需要说明的是，在具体实施中，本发明实施例中的防抱死制动系统不仅可以应用在四轮车辆中，还可以应用在六轮、八轮等车辆中，具体不作限制。
现有技术中，第一制动子系统具有制动转矩稳定可调，结构简单，无制动液污染等优点，然而在单独工作于电动车辆来负责车辆制动时，电量消耗较大。另外，当第一制动子系统独自实施制动防抱死功能时，是通过控制电机快速正、反转来改变制动夹紧力的，这会造成瞬态电流过大，严重影响制动电机使用寿命，而且正、反转产生的惯性滞后也会影响防抱死制动系统的控制精度。第二制动子系统虽然可以通过电机控制器可实现制动转矩的快速、精确调整，但再生制动转矩幅值较小，对轮速有最低门限限制，同时不能满足较大的制动强度，因此通常应用于车轮的普通制动系统中，无法适用于车辆的紧急制动系统中，也就是无法作为防抱死制动系统使用。
在本发明的实施例中，将第一制动子系统及第二制动子系统进行结合，并由主控制器对各制动子系统进行控制，通过合理地分配各制动子系统的制动转矩，可以使得结合后的防抱死制动系统兼顾各制动子系统的优点，即制动的响应速度快、精确性高、稳定性好且制动强度大，有效克服现有技术中液压ABS的缺点。并且，第二制动子系统还可以在执行防抱死功能的同时，实现制动能量回收，有效提高能量利用率。
本发明实施例还提供了一种防抱死制动系统的控制方法，主控制器适于根据所述方法对第一制动子系统及第二制动子系统进行控制。下面结合图4，对所述方法进行详细说明：
所述方法可以包括如下步骤：
步骤41，接收整车加速度信号、各个车轮的轮速信号以及电池SOC信号。
在具体实施中，可以在车辆上设置加速度传感器，在各个车轮上设置轮速传感器，通过所述加速度传感器来实时采集整车加速度信号，通过所述轮速传感器来实时采集对应车轮的轮速。所述电池SOC信号可以从电池管理器中获得，通过所述电池SOC信号可以获知所述车辆的充电状态。
步骤42，判断是否接收到制动请求信号。
如上所述，在具体实施中，所述制动请求信号可以直接由驾驶员踩下制动踏板产生的，也可以是由电子踏板模拟器产生的。
当接收到制动请求信号时，执行步骤43，否则继续执行步骤42。
步骤43，判断所属车辆是否处于紧急制动状态。
在具体实施中，根据所述整车加速度信号以及所述各个车轮的轮速信号，判断所属车辆是否处于紧急制动状态。具体地，确定所述车轮是否处于紧急制动状态时，可以先根据所述整车加速度信号以及所述各个车轮的轮速信号，估算得到所述车辆当前的车速，再根据所述整车加速度信号以及所述车辆当前的车速，计算得到各个车轮当前的滑移率，最后通过判断各个车轮当前的滑移率是否分别大于对应的预设滑移率，来判断所述车轮处于紧急制动状态。
需要说明的是，各个车轮对应的预设滑移率可以相同，也可以不同，具体可以根据车辆处于紧急制动状态时的具体情况进行设置，此处不作限制。
当所述车辆处于紧急制动状态时，执行步骤44，否则执行步骤41。
步骤44，根据所述整车加速度信号以及所述各个车轮的轮速信号，计算得到各个车轮的总目标制动转矩。
在具体实施中，车轮的总目标制动转矩Tbrake＝f(t,λ(t),μ(λ),ω(t),v(t))，其中，t为当前时刻，λ(t)为当前时刻该车轮与地面之间的附着系数，μ(λ)为滑移率为λ(t)时该车轮与地面之间的摩擦系数，ω(t)为当前时刻该车轮的转速，v(t)为当前时刻车辆的车速。因此，计算某个车轮的总目标制动转矩时，可以先根据所述整车加速度信号，所述车辆当前的车速以及该车轮当前的滑移率，迭代计算得到该车轮与所处路面之间的附着系数，再根据所述车辆当前的车速、该车轮当前的滑移率、该车轮与所处路面之间的附着系数、以及该车轮的轮速，计算得到该车轮的总目标制动转矩。按照上述方法，分别获得各个车轮的总目标制动转矩后，继续执行步骤45。
步骤45，对所述各个车轮的总目标制动转矩进行分配。
在具体实施中，根据所述电池SOC信号及所述各个车轮的轮速信号，控制轮毂电机的工作状态，并按照所述轮毂电机的不同工作状态，对所述各个车轮的总目标制动转矩进行分配，并将分配后的各个车轮的总目标制动转矩分别发送至对应的从制动控制器，由所述对应的从制动控制器按照所分配的总目标制动转矩分别控制对应电机的制动转矩。
其中，所述轮毂电机的工作状态可以包括再生制动状态及驱动状态。当SOC≤β且ω≥ωmin时，主控制器可以控制轮毂电机处于再生制动状态，在保证制动性能的同时回收能量，提高能量利用效率。在本发明的一实施例中，轮毂电机处于再生制动状态时，可以令
当SOC及ω不满足SOC≤β且ω≥ωmin时，此时，要么SOC过高，导致再生制动能力受限，要么ω较低，无法对所述车辆执行紧急制动，主控制器可以控制轮毂电机处于驱动状态，分配给第二从制动控制器整形的驱动转矩。在本发明的一实施例中，轮毂电机处于驱动状态时，，可以令
其中，SOC为所述车辆电池组的充电状态值；ω表示所述车轮的轮速；ωmin为再生制动状态下的最低轮速门限值；β表示所述车辆电池组是否接受紧急制动的充电状态门限值；TEMB_tgt、Twm_tgt分别为分配给所述电子机械制动器以及所述轮毂电机的总目标制动转矩；Tbrake表示各所述车轮的总目标制动转矩；表示当前路面下各所述车轮的目标制动转矩的最大值；κ1为控制因数且满足：κ2为控制因数且满足：其中，Twm_brk_max(SOC)、Twm_brk_min(SOC)、Twm_drv_max(SOC)及Twm_drv_min(SOC)，分别表示某一SOC状态下轮毂电机单元的制动转矩的上、下限值，以及驱动转矩的上、下限值。
需要说明的是，在具体实施中，与当前路面下对应最高附着系数时的滑移率值以及滑移率为λ时车轮与当前路面之间的摩擦系数μ(λ)相关，即κ1以及κ2可以通过在不同路面下标定获得。可以理解的是，κ1越大，防抱死制动过程中回收能量越多。
将分配后的各个车轮的总目标制动转矩发送至第一从制动控制器后，所述第一从制动控制器可以根据所述车轮当前制动盘的温度及分配至所述车轮的制动转矩，计算得到所述车轮内对应电机的角位移，并通过控制所述对应电机的角位移来控制所述电子机械制动器的输出转矩。
将分配后的各个车轮的总目标制动转矩发送至第二从制动控制器后，所述第二从制动控制器可以根据分配至所述车轮的制动转矩以及所述车轮的轮速，计算得到对应的所述轮毂电机的控制电压，并通过所述轮毂电机的控制电压来控制所述轮毂电机的的输出转矩。
由上述内容可知，本发明实施例中防抱死制动系统的控制方法，在判定车轮处于紧急制动状态时，充分考虑车轮的电池状态，进而为各制动子系统分配待执行的转矩，可以有效提高防抱死制动的精确性。
为了使本领域技术人员更好地理解和实现本发明的实施例，以下对上述防抱死制动系统的控制方法所对应的装置进行详细描述。
参照图5，本发明实施例提供了一种防抱死制动系统的控制装置。所述装置可以包括：接收单元51、判断单元52、计算单元53以及控制单元54。其中：
所述接收单元51，适于接收整车加速度信号、各车轮的轮速信号、电池SOC信号以及接收制动请求信号；
所述判断单元52，适于当所述接收单元接收到所述制动请求信号时，根据所述整车加速度信号以及所述各个车轮的轮速信号，判断所属车辆是否处于紧急制动状态；
所述计算单元53，适于在所述判断单元判定所述车轮处于紧急制动状态时，根据所述整车加速度信号以及所述各个车轮的轮速信号，计算得到各个车轮的总目标制动转矩；
所述控制单元54，适于根据所述电池SOC信号及所述各个车轮的轮速信号，确定轮毂电机的工作状态，并按照所述轮毂电机的不同工作状态，对所述各个车轮的总目标制动转矩进行分配，并将分配后的各个车轮的总目标制动转矩分别发送至对应的从制动控制器，由所述对应的从制动控制器按照所分配的总目标制动转矩分别控制对应电机的输出转矩；
其中，所述从制动控制器包括：第一从制动控制器及第二从制动控制器所述第一从制动控制器按照所分配的目标制动转矩控制对应的电子机械制动器的输出转矩，所述第二从制动控制器按照所分配的目标制动转矩控制对应的轮毂电机的的输出转矩。
在具体实施中，所述判断单元52包括：车速估算子单元521、滑移率求解子单元522以及判断子单元523。其中：
所述车速估算子单元521，适于根据所述整车加速度信号以及所述各个车轮的轮速信号，估算得到所述车辆当前的车速；
所述滑移率求解子单元522，适于根据所述整车加速度信号以及所述车辆当前的车速，计算得到各个车轮当前的滑移率；
所述判断子单元523，适于当所述接收单元接收到所述制动请求信号且所述各个车轮当前的滑移率分别大于对应的预设滑移率时，判断所述车轮处于紧急制动状态。
在具体实施中，所述计算单元53可以包括：路面信息估算子单元531以及目标制动转矩求解子单元532。其中：
所述路面信息估算子单元531，适于根据所述整车加速度信号，所述车辆当前的车速以及所述各个车轮当前的滑移率，计算得到所述车辆与所处路面之间的附着系数；
所述目标制动转矩求解子单元532，适于根据所述车辆当前的车速，所述各个车轮当前的滑移率，所述各个车轮与所处路面之间的附着系数，以及所述各个车轮的轮速，计算得到所述各个车轮的总目标制动转矩。
在本发明的一实施例中，如图6所示，所述计算单元53还可以包括：，制动盘温度计算子单元533。所述制动盘温度计算子单元533适于根据所述车辆当前的车速、所述车辆的加速度、所述各个车轮当前的滑移率，以及所述车辆与所处路面之间的附着系数，计算得到各个车轮当前制动盘的温度，并发送至所述第一从制动控制器，由所述第一从制动控制器分别根据所述车轮当前制动盘的温度，控制对应的电子机械制动器的输出转矩。在具体实施中，所述控制单元54适于当SOC≤β且ω≥ωmin时，控制所述轮毂电机处于再生制动状态，否则，控制所述轮毂电机处于驱动状态。
在具体实施中，所述控制单元适于当所述轮毂电机处于再生制动状态时，令以及当所述轮毂电机处于驱动状态时，令
其中，SOC为所述车辆电池组的充电状态值；ω表示所述车轮的轮速；ωmin为再生制动状态下的最低轮速值；β表示所述车辆电池组是否接受紧急制动的充电状态门限值；TEMB_tgt、Twm_tgt分别为分配给所述电子机械制动器以及所述轮毂电机的总目标制动转矩；Tbrake表示各所述车轮的总目标制动转矩；表示当前路面下各所述车轮的目标制动转矩的最大值；κ1为控制因数且满足：κ2为控制因数且满足：其中，Twm_brk_max(SOC)、Twm_brk_min(SOC)、Twm_drv_max(SOC)及Twm_drv_min(SOC)，分别表示某一SOC状态下轮毂电机单元的制动转矩的上、下限值，以及驱动转矩的上、下限值。
需要说明的是，在具体实施中，所述接收单元51可以仅由一个接收模块构成，也可以包括多个接收模块，每个接收模块分别接收不同的信号。
需要说明的是，在具体实施中，本发明实施例中的所述控制装置50的具体表现形式不受限制，比如可以为相应的控制芯片，如图1中示出的主控制器1，也可以为与控制器1具有相同或类似功能的装置。
由上述内容可知，本发明实施例中的控制装置50，在判定车轮处于紧急制动状态时，充分考虑车轮的电池状态，进而为各制动子系统分配待执行的转矩，可以有效提高防抱死制动的精确性。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (13)

1.一种防抱死制动系统的控制方法，其特征在于，包括：
接收整车加速度信号、各个车轮的轮速信号以及电池SOC信号；
当接收到制动请求信号时，根据所述整车加速度信号以及所述各个车轮的轮速信号，判断所属车辆是否处于紧急制动状态；
当所述车辆处于紧急制动状态时，根据所述整车加速度信号以及所述各个车轮的轮速信号，计算得到各个车轮的总目标制动转矩；
根据所述电池SOC信号及所述各个车轮的轮速信号，控制轮毂电机的工作状态，并按照所述轮毂电机的不同工作状态，对所述各个车轮的总目标制动转矩进行分配，并将分配后的各个车轮的总目标制动转矩分别发送至对应的从制动控制器，由所述对应的从制动控制器按照所分配的总目标制动转矩分别控制对应电机的输出转矩；
其中，所述从制动控制器包括：第一从制动控制器及第二从制动控制器，所述第一从制动控制器按照所分配的总目标制动转矩控制对应的电子机械制动器的输出转矩，所述第二从制动控制器按照所分配的总目标制动转矩控制对应的轮毂电机的的输出转矩；所述根据所述整车加速度信号以及所述各个车轮的轮速信号，判断所属车辆是否处于紧急制动状态，包括：
根据所述整车加速度信号以及所述各个车轮的轮速信号，估算得到所述车辆当前的车速；
根据所述整车加速度信号以及所述车辆当前的车速，计算得到各个车轮当前的滑移率；
当各个车轮当前的滑移率分别大于对应的预设滑移率时，判定所述车轮处于紧急制动状态；所述根据所述整车加速度信号以及所述各个车轮的轮速信号，计算得到各个车轮的总目标制动转矩，包括：
根据所述整车加速度信号，所述车辆当前的车速以及所述各个车轮当前的滑移率，计算得到各个车轮与所处路面之间的附着系数；
根据所述车辆当前的车速，所述各个车轮当前的滑移率，所述各个车轮与所处路面之间的附着系数，以及所述各个车轮的轮速，计算得到所述各个车轮的总目标制动转矩；
所述当所述车辆处于紧急制动状态时，根据所述整车加速度信号以及所述各个车轮的轮速信号，计算得到各个车轮的总目标制动转矩，还包括：
根据所述车辆当前的车速、所述车辆的加速度、所述各个车轮当前的滑移率，以及所述车辆与所处路面之间的附着系数，计算得到各个车轮当前制动盘的温度，并发送至所述第一从制动控制器，由所述第一从制动控制器分别根据所述车轮当前制动盘的温度，控制对应的电子机械制动器的输出转矩。
2.如权利要求1所述的防抱死制动系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述电池SOC信号及所述各个车轮的轮速信号，控制轮毂电机的工作状态，包括：
当SOC≤β且ω≥ωmin时，控制所述轮毂电机处于再生制动状态，否则控制所述轮毂电机处于驱动状态；
其中，SOC为所述车辆电池组的充电状态值；ω表示所述车轮的轮速；ωmin为再生制动状态下的最低轮速值；β表示所述车辆电池组是否接受紧急制动的充电状态门限值。
3.如权利要求2所述的防抱死制动系统的控制方法，其特征在于，所述按照所述轮毂电机的不同工作状态，对所述各个车轮的总目标制动转矩进行分配，包括：
当所述轮毂电机处于再生制动状态时，令
当所述轮毂电机处于驱动状态时，令
其中，TEMB_tgt、Twm_tgt分别为分配给所述电子机械制动器以及所述轮毂电机的总目标制动转矩；Tbrake表示各所述车轮的总目标制动转矩；表示当前路面下各所述车轮的总目标制动转矩的最大值；
κ1为控制因数且满足：κ2为控制因数且满足：其中，Twm_brk_max(SOC)、Twm_brk_min(SOC)、Twm_drv_max(SOC)及Twm_drv_min(SOC)，分别表示某一SOC状态下轮毂电机单元的制动转矩的上、下限值，以及驱动转矩的上、下限值。
4.如权利要求1所述的防抱死制动系统的控制方法，其特征在于，所述第一从制动控制器按照所分配的总目标制动转矩控制对应的电子机械制动器的输出转矩，包括：所述第一从制动控制器根据所述车轮当前制动盘的温度及分配至所述车轮的总目标制动转矩，计算得到所述车轮内对应电机的角位移，并通过控制所述对应电机的角位移来控制所述电子机械制动器的输出转矩。
5.如权利要求1所述的防抱死制动系统的控制方法，其特征在于，所述第二从制动控制器按照所分配的总目标制动转矩控制对应的轮毂电机的的输出转矩，包括：所述第二从制动控制器根据分配至所述车轮的总目标制动转矩以及所述车轮的轮速，计算得到对应的所述轮毂电机的控制电压，并通过所述轮毂电机的控制电压来控制所述轮毂电机的输出转矩。
6.如权利要求1所述的防抱死制动系统的控制方法，其特征在于，所述制动请求信号是通过电子制动踏板模拟制动踏板的踏板压力产生的。
7.一种防抱死制动系统的控制装置，其特征在于，包括：
接收单元，适于接收整车加速度信号、各个车轮的轮速信号、电池SOC信号以及接收制动请求信号；
判断单元，适于当所述接收单元接收到所述制动请求信号时，根据所述整车加速度信号以及所述各个车轮的轮速信号，判断所属车辆是否处于紧急制动状态；
计算单元，适于在所述判断单元判定所述车轮处于紧急制动状态时，根据所述整车加速度信号以及所述各个车轮的轮速信号，计算得到各个车轮的总目标制动转矩；
控制单元，适于根据所述电池SOC信号及所述各个车轮的轮速信号，确定轮毂电机的工作状态，并按照所述轮毂电机的不同工作状态，对所述各个车轮的总目标制动转矩进行分配，并将分配后的各个车轮的总目标制动转矩分别发送至对应的从制动控制器，由所述对应的从制动控制器按照所分配的总目标制动转矩分别控制对应电机的输出转矩；
其中，所述从制动控制器包括：第一从制动控制器及第二从制动控制器所述第一从制动控制器按照所分配的目标制动转矩控制对应的电子机械制动器的输出转矩，所述第二从制动控制器按照所分配的目标制动转矩控制对应的轮毂电机的的输出转矩；所述判断单元包括：
车速估算子单元，适于根据所述整车加速度信号以及所述各个车轮的轮速信号，估算得到所述车辆当前的车速；
滑移率求解子单元，适于根据所述整车加速度信号以及所述车辆当前的车速，计算得到各个车轮当前的滑移率；
判断子单元，适于当所述接收单元接收到所述制动请求信号且所述各个车轮当前的滑移率分别大于对应的预设滑移率时，判断所述车轮处于紧急制动状态；所述计算单元包括：
路面信息估算子单元，适于根据所述整车加速度信号，所述车辆当前的车速以及所述各个车轮当前的滑移率，计算得到所述车辆与所处路面之间的附着系数；
目标制动转矩求解子单元，适于根据所述车辆当前的车速，所述各个车轮当前的滑移率，所述各个车轮与所处路面之间的附着系数，以及所述各个车轮的轮速，计算得到所述各个车轮的总目标制动转矩；所述计算单元还包括：
制动盘温度计算子单元，适于根据所述车辆当前的车速、所述车辆的加速度、所述各个车轮当前的滑移率，以及所述车辆与所处路面之间的附着系数，计算得到各个车轮当前制动盘的温度，并发送至所述第一从制动控制器，由所述第一从制动控制器分别根据所述车轮当前制动盘的温度，控制对应的电子机械制动器的输出转矩。
8.如权利要求7所述的防抱死制动系统的控制装置，其特征在于，所述控制单元适于当SOC≤β且ω≥ωmin时，控制所述轮毂电机处于再生制动状态，否则控制所述轮毂电机处于驱动状态；
其中，SOC为所述车辆电池组的充电状态值；ω表示所述车轮的轮速；ωmin为再生制动状态下的最低轮速值；β表示所述车辆电池组是否接受紧急制动的充电状态门限值。
9.如权利要求8所述的防抱死制动系统的控制装置，其特征在于，所述控制单元适于当所述轮毂电机处于再生制动状态时，令 以及当所述轮毂电机处于驱动状态时，令
其中，TEMB_tgt、Twm_tgt分别为分配给所述电子机械制动器以及所述轮毂电机的总目标制动转矩；Tbrake表示各所述车轮的总目标制动转矩；表示当前路面下各所述车轮的总目标制动转矩的最大值；
κ1为控制因数且满足：κ2为控制因数且满足：其中，Twm_brk_max(SOC)、Twm_brk_min(SOC)、Twm_drv_max(SOC)及Twm_drv_min(SOC)，分别表示某一SOC状态下轮毂电机单元的制动转矩的上、下限值，以及驱动转矩的上、下限值。
10.如权利要求7所述的防抱死制动系统的控制装置，其特征在于，所述接收单元接收到的所述制动请求信号是通过电子制动踏板模拟制动踏板的踏板压力产生的。
11.一种防抱死制动系统，其特征在于，包括：如权利要求7-10任一项所述的防抱死制动系统的控制装置，第一制动子系统以及第二制动子系统；所述第一制动子系统包括：第一从制动控制器及电子机械制动器；所述第二制动子系统包括：第二从制动控制器及轮毂电机，所述控制装置适于在所述车辆处于紧急制动状态时，计算得到各个车轮的总目标制动转矩并进行分配，所述第一从制动控制器适于按照所分配的所述车轮的总目标制动转矩控制电子机械制动器的输出转矩，所述第二从制动控制器适于按照所分配的所述车轮的总目标制动转矩控制轮毂电机的输出转矩。
12.如权利要求11所述的防抱死制动系统，其特征在于，所述第一从制动控制器适于根据所述车轮当前制动盘的温度及分配至所述车轮的总目标制动转矩，计算得到所述车轮内对应电机的角位移，并通过控制所述对应电机的角位移来控制所述电子机械制动器的输出转矩。
13.如权利要求11所述的防抱死制动系统，其特征在于，所述第二从制动控制器适于根据分配至所述车轮的总目标制动转矩以及所述车轮的轮速，计算得到对应的所述轮毂电机的控制电压，并通过所述轮毂电机的控制电压来控制所述轮毂电机的输出转矩。
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