CN108715163A - 汽车爆胎安全稳定控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明是一种“汽车爆胎安全稳定控制系统”，用于有人和无人驾驶车辆，基于车辆制动、驱动、转向、悬架系统，属汽车爆胎安全领域。本系统确立了胎压检测、状态胎压及转向力学状态模式的爆胎判定，采用汽车爆胎安全稳定控制模式、模型和算法、控制结构和流程；基于爆胎状态点，通过爆胎控制进入和退出、正常与爆胎控制模式转换，协调进行车辆制动、驱动、转向、转向轮回转力、悬架平衡控制，实现真实或非真实爆胎过程重叠的爆胎控制；在爆胎过程状态、爆胎轮和车辆运动状态急剧改变条件下，突破了车轮和车辆爆胎严重失稳、爆胎极端状态难以控制等重要技术屏障，用以解决目前这一长期困扰汽车爆胎安全的重大课题。

Description

汽车爆胎安全稳定控制系统

技术领域

本发明属于汽车爆胎安全领域

背景技术

汽车爆胎，特别是高速公路上的汽车爆胎是一种危险性极高、发生概率较大的恶性事故，汽车爆胎安全是一项国内外尚未取得有效突破的重大课题，相关技术文献检索表明，目前针对这一课题的技术方案主要包括以下所述。其一、胎压监测系统(TPMS)，该系统作为一项较为成熟的胎压检测技术广泛应用于各种车辆，相关试验和技术表明：借助胎压监测，可降低爆胎发生的概率，但爆胎与压胎、胎内温度相关参数在时空域上不具有严格的对应关系，因而TPMS不能真正、实时、有效解决汽车爆胎和爆胎安全问题。其二、汽车爆胎安全胎压显示可调悬架系统(中国专利号97107850.5)，该发明了提出了一种主要由胎压传感器、电子控制装置、制动力平衡装置及升力复合悬架构成的系统，通过该系统的平衡制动力和爆胎轮悬架升程控制，实现车辆爆胎安全，但该技术方案采用的结构和控制方式较简单，因而车辆横向稳定性控制效果不理想。其三、汽车爆胎安全稳定控制系统(中国专利号01128885.x)，该发明提出了一种基于车载制动防抱死系统(ABS)和稳定控制系统(VSC)的车辆爆胎安全稳定控制系统，通过高速开关电磁阀构成的制动力调节器进行各轮制动力分配，实现车辆爆胎安全稳定控制；虽然该技术方案给出了车辆爆胎安全控制系统的一个雏形，但要解决汽车爆胎安全这一重大技术问题，需要在一个更高的技术平台上，对车辆爆胎状态、爆胎判定、稳定减速及稳态控制等技术问题有一个重大突破。其四、汽车爆胎安全控制方法和系统(中国专利号200810119655.5)，该发明提出了一种通过“转向辅助电机控制使车辆维持原有行驶方向”的技术方案，该方案对爆胎车辆原有方向控制有一定效果，实际控制过程中，仅进行车辆原有方向的控制，很难达到车辆爆胎安全稳定控制的目的。其五、爆胎制动控制系统及方法(中国专利号201310403290)，该系统及方法提出了一种通过车辆爆胎、非爆胎轮制动防抱死控制的差异信号进行车轮制动控制的技术方案，但该方案涉及的制动力未考虑车轮车辆稳定性控制等相关技术问题及解决方式，因而很难达到车辆爆胎安全控制的目的。随着现代电子技术、自动控制技术和汽车安全技术发展，需要推出一种新的方式，一种汽车爆胎安全稳定控制的方式，解决这一长期困扰汽车爆胎安全的重大课题。中国发明专利的专利权人及合作者，基于其专利：“汽车爆胎安全胎压显示可调悬架系统，专利号：97107850.5，申请日、1997.12.30”、“汽车爆胎安全稳定控制系统，专利号：01128885x.申请日：2001.9.24”，提出了的一种新的汽车爆胎安全稳定控制方法，希望凭借一种新的设计理念和技术方案，解决汽车爆胎安全这一国内外重大技术课题。

发明内容

本发明的目的是要提供一种汽车爆胎安全稳定控制系统(ESC)(以下简称系统、本系统或爆胎控制系统)，一种基于车载制动、驱动、转向及悬架系统，采用车辆爆胎控制结构和流程、爆胎安全稳定控制模式、模型和算法，由爆胎控制信息单元、爆胎主控器、各子系统控制器及执行单元构成的系统，本发明的目的是这样实现的：本系统信息单元：主要包括车载控制系统传感器、爆胎控制系统所设传感器或和信号采集处理电路；系统主控器、各子系统控制器：主要包括汽车爆胎安全稳定控制结构和流程，控制模式、模型和算法，控制程序或软件，电控单元或和中央计算机；系统和子系统执行单元：主要包括各类传感器、各调节器、执行装置及调节对象。本系统及子系统所涉车辆爆胎、爆胎判定和爆胎控制，基于爆胎状态过程，在其状态过程中，通过车轮制动和驱动、发动机输出、转向轮转向、悬架升程调节，车速、车辆姿态、车辆路径跟踪及稳定减速的调控，实现车辆状态全过程动态控制。爆胎控制及控制器主要采用爆胎各控制协调和自适应控制方式，包括采用下述三种主动控制模式及控制器。其一、有人驾驶车辆爆胎控制模式及控制器。主要采用爆胎人工介入控制与主动控制兼容模式，独立设置并与车载系统共用传感器、电控单元(包括结构与功能模块)、执行器等设备资源；设定爆胎判定、控制模式转换、爆胎控制器；爆胎判定器：主要采用车轮检测胎压、状态胎压及转向力学状态三种判定模式；控制模式转换器：主要采用正常和爆胎工况控制转换模式、爆胎工况主动控制与人工介入爆胎控制模式转换。其二、设置人工辅助操作界面的无人驾驶车辆爆胎控制模式及控制器。该控制器凭借驱动、制动、转向控制操作界面对爆胎控制进行辅助干预，并与无人驾驶车辆共用车载系统传感器、机器视觉、通信、导航、定位、人工智能控制器，设置爆胎及爆胎判定、控制模式转换和爆胎控制器；通过环境感知、导航定位、路径规划、整车控制决策(包括爆胎控制决策)，实现车辆无人驾驶控制，包括车辆爆胎防撞、爆胎路径跟踪及爆胎姿态控制。爆胎判定器：主要采用车轮检测胎压、状态胎压及转向力学状态三种判定模式；控制模式转换器：主要采用正常工况无人驾驶控制与人工介入无人驾驶控制、正常工况无人驾驶控制与爆胎工况主动控制模式转换；爆胎控制器：主要采用设置人工辅助操作界面的无人驾驶车辆控制或无人驾驶车辆控制，人工介入或无人工介入的无人驾驶车辆控制与爆胎主动控制兼容模式。其三、无人驾驶车辆爆胎控制及控制器。该控制器与无人驾驶车辆共用车载系统传感器、机器视觉、通信、定位、导航、人工智能控制器；设置爆胎判定、控制模式转换及爆胎控制器；在车联网络已组构的条件下，作为联网车辆，设置人工智能联网控制器，通过环境感知、定位、导航、路径规划、整车控制决策，包括爆胎控制决策，实现车辆的无人驾驶控制，包括车辆爆胎防撞、路径跟踪及爆胎控制。爆胎判定器主要采用：车轮检测胎压、状态胎压及转向力学状态三种判定模式；控制模式转换器主要采用：正常工况无人驾驶控制与爆胎工况主动控制、正常工况无人驾驶控制与爆胎工况主动控制的控制模式转换。上述控制模式转换由爆胎控制协调信号的切换实现。基于上述各控制模式，爆胎控制器通过车辆主动防滑驱动，发动机制动，制动器稳定制动，发动机电控节气门和燃油喷射，转向系统助力转向或电控(线控)转向，被动、半主动或主悬架的协调控制，实现爆胎车辆稳定减速、整车稳态控制。本系统设定的信息单元主要由车载控制系统所设传感器、爆胎控制各相关传感器或和信号采集处理电路构成；基于车辆爆胎控制结构和流程、爆胎安全稳定控制模式、模型和算法，编制爆胎控制程序或软件，确定电控单元或和中央计算机的类型和结构，爆胎控制硬件和软件采用非模块或模块化组构。爆胎控制过程中，控制器直接或通过数据总线获取信息单元输出的各传感器检测信号、或和车联网及全球卫星定位导航信号、移动通信信号，通过所设中央计算机、电控单元进行数据及控制处理，输出信号控制执行单元中相应的调节器和执行装置，实现各调节对象的控制。

本系统引入引入车辆爆胎失稳的概念：本概念定义了车辆爆胎后的两种失稳，包括车辆爆胎失稳和爆胎状态下车辆正常工况控制导致的失稳；本系统引入车轮非等价和等价、非等效和等效相对参数及其偏差概念，由此实现正常、爆胎等工况下各车轮状态参数的等价与非等价或等效与非等效比较。本系统引入状态胎压概念，一个由车轮车辆结构状态参数、控制参数的数学模型和算法确定的的广义胎压概念，并不把检测胎压作为判定爆胎的唯一技术特征。在一个包括胎压、车轮角速度、角加减速度、滑移率、附着系数和车辆横摆角速度等车轮和车辆状态参数的范畴。本系统定义了爆胎状态概念、爆胎特征参数和参数值概念，定量化确定了爆胎状态过程并使爆胎状态过程和控制过程一体化，使其状态与控制函数在时间、空间域上同为相关、可连续性函数。本系统定义了爆胎判定概念，采用一种模糊化、概念化及状态化的爆胎判定，只要车轮车辆进入一特定的状态即可判定为爆胎，并无需判定车辆是否真实爆胎，随即进入爆胎控制。本系统建立了爆胎控制的进入、退出机制和方式，使车辆爆胎控制得以在未出现真实爆胎的状态下实时进入或退出。本系统设定了按车轮和车辆状态的爆胎控制主动进入、自动时实退出、以及进行人工退出等控制模式。本系统设置人工控制器，完成人工控制和主动控制对接，实现了对不确定性的爆胎进行确定的爆胎控制。本系统确立了爆胎状态参数、爆胎控制参数及控制的临界点、拐点、奇点的存在，基于这些点位，采用条件、门限等模型，把爆胎控制分为爆胎前期、真实爆胎期、拐点期、轮辋分离期的爆胎控制及爆胎控制退出等不同阶段或时区，采用分段连续或非连续函数控制模式，使爆胎控制与爆胎及爆胎状态相适应。本系统采用程序、协议或转换器的转换模式和结构，以爆胎信号为转换信号，主动实现正常与爆胎工况控制和控制模式的转换。本系统基于有人或无人驾驶车辆的驱动、制动、发动机、转向、悬架系统，采用系统爆胎主控、各子系统协调及独立控制的方式、模式、模型和算法，实现发动机制动、制动器制动、发动机输出、转向轮回转力、主动转向及车身平衡(防侧倾)相互协调控制，组构了较为完整的爆胎控制结构。本系统在爆胎的临界点、拐点、奇点等点位或各控制阶段的转换期，车轮结构和运动状态参数急剧变化区间，通过减小爆胎轮稳态控制制动力、减小各轮平衡制动力、加大整车稳定控制的各轮差动制动力，通过改变与制动力等价或等效的车轮角加减速度、滑移率等控制参数，通过改变车辆驱动、制动、转向轮回转力、转向轮转角控制模式，较为成功解决了车轮车辆瞬间状态急剧改变条件下、车轮车辆控制的双重失稳。本系统集合正常与爆胎工况车轮和车辆状态控制为一体，允许正常与爆胎工况控制的相互重叠，较为成功解决了正常与爆胎工况控制的冲突。

系统按爆胎前、中、后全过程的时实状态，实施全过程动态监测，根据胎压、爆胎状态、车轮和车辆状态参、控制参数及其爆胎判定模型，进行爆胎判定，判定爆胎后输出爆胎信号I，实现爆胎控制的主动进入、实时退出、爆胎工况和正常工况控制和控制模式的转换；系统为一种爆胎自适应动态控制系统，根据爆胎状态过程，车轮(爆胎和非爆胎轮)和车辆状态过程，爆胎车辆环境主动识别，采用发动机制动、制动器制动、节气门开度、燃油喷射、转向轮回转力、主动转向、悬架升程的主动、独立及协调控制模式，实施车辆稳定减速、整车稳定、防撞协调控制，以及人机交流自适应控制；系统凭借驱动、制动、转向等操作界面，按驾驶员的意图，实现爆胎控制自适应进入、退出及自动重启。

系统设置控制器，控制器主要包括车辆爆胎控制结构和流程、爆胎控制程序或软件、以及写入其控制程序或软件的电控单元(ECU)。控制器所设电控单元设定相应的爆胎控制结构和功能模块；控制器所设电控单元(ECU)主要包括微控制器(Micro ControllerUnit)(MCU)、专用芯片、电子元件、外围电路、稳压电源等。系统控制结构、控制流程为：爆胎状态下，信息单元输出信号直接或经车载网络总线输入控制器，控制器所设电控单元按控制器采用的爆胎控制方式、模式、模型和算法进行数据处理，输出爆胎控制信号，控制系统、子系统执行单元，实现爆胎车辆驱动、制动、方向、行驶路径、姿态及悬架升程控制。

基于人驾驶或无人驾驶车辆系统，根据系统是否设置胎压传感器，采用两种爆胎控制模式，组构相应系统I和II型；系统I设置胎压传感器，基于传感器所测胎压及车轮、车辆状态参数进行爆胎判定，直接实现正常、爆胎等各工况的全过程控制。系统II不设胎压传感器，采用状态胎压或转向力学状态参数识别模式，基于状态胎压进行爆胎判定，间接实现正常、爆胎等各工况的全过程控制。为了准确、简洁描述本方法和系统内容，采用必要的技术参数和数学公式，技术参数使用文字和字母两种表达方式、两种方式表述含义完全等同。数学模型采用两种表示形式。其一、前置字母表示数学模型的类型，后置括号、括号内的字母表示建模的参数，具体形式为：Q(x，y，z)。其二、前置字母表示函数模型，字母后设置等号，等号后采用f等字母表示函数，函数字母后加括号，括号内的字母为参数、变量，具体形式为：Q＝f(x，y，z)。本系统的描述中，采用“正常和爆胎工况”技术术语；正常工况是指：车辆除爆胎以外的所有行驶工况，爆胎工况是指：车辆爆胎下的行驶工况，其中爆胎和非爆胎概念由本系统所定义。

1)、系统信息通信和数据传输

系统采用车载网络(局域网)数据总线(简称网络总线或数据总线)和直接物理布线的数据传输方式，车载数据网络总线设置数据、地址和控制总线，以及CPU、局域、系统、通信总线。有人、无人驾驶车辆的系统、子系统为非一体化设计时，采用车辆局域网络总线(包括CAN(Controller Area Network)总线等)，CAN的拓扑结构为总线式。对于车内分布式电控系统、智能传感器、执行器等数字化通信系统，采用LIN(Local Interconnect Network)总线。对于车内控制系统，包括爆胎制动、节气门、燃油喷射、电控助力转向、主动转向、悬架子系统，当信息单元、控制器、控制器所设电控单元或执行单元结构为一体化设计时，各单元内、单元及控制器之间采用物理通信布线实现信息和数据传输，车载控制系统与爆胎控制系统、系统与子系统，系统、子系统与车载系统通过车载总线进行数据传输，各爆胎子系统设置与车载总线进行数据交换及传输的接口。

①、基于CAN总线规范、协议，对实时操作、软件、通信及网络管理系统作出定义，并设定本系统、子系统和现有车载系统控制器硬件以及总线系统硬件独立的物理线控应用接口。CAN总线设置控制器，CAN控制器主要由CAN控制芯片、可编程电路构成，在CAN网络层次结构中确定数据链路层和物理层结构，对外提供微控制器、计算机的物理线路接口，以可编程电路的组合，实现包括网络协议确定的各种功能。通过编程，CPU设置其工作方式，控制其工作状态，进行数据交换。CAN总线设置驱动器，驱动器包括CAN驱动控制芯片等，CAN驱动器提供CAN控制器与物理总线之间的接口，提供对总线的差动发送和接收的功能。设计CAN总线系统非智能或智能结点硬件和软件，设计CAN总线系统网桥硬件和软件，网桥硬件主要由网桥微控制(处理)器和CAN控制器接口构成。基于网络信息通信(传输)协议，车载现有控制系统、爆胎控制器所设电控单元、传感器均通过CAN总线进行信号、数据传输和交换，并通过控制总线实现对各执行装置的控制。

②、根据爆胎控制系统的结构和类型，本系统的车载网络总线采用故障珍断、安全及新型X-by-wire专用总线，包括转向、制动、节气门总线，将传统机械系统改造成经由高速容错总线连结的高性能CPU管理下的电控系统，由Steer-by-wire(线控转向)、Brake-by-wire(电控或线控制动)、Throttle by-wire(节气门电传控制)等构成为一套适用于正常、爆胎等各工况控制的控制系统。本系统信息单元、控制器、执行单元(包括各调节器、执行装置及调节对象)通过车载网络总线、车联网络以及系统一体化设计的物理布线，进行数据、控制信号传输。

2)、系统主控信息单元

系统主控信息包括车轮和车辆运动状态参数信息，发动机驱动、车辆制动、车辆转向及车距传感器检测参数信息，或和无人驾驶车辆环境感知、定位、导航传感器检测参数信息，传感器各参数信号由主控信息单元处理；本系统采用的主控信息单元独立设置，主控信息单元或与制动子系统信息单元采用一体化构建方式；本系统所设主控计算机、电控单元独立设置，各子系统电控单元独立设置或和执行装置采用一体化设计，电控单元和执行装置采用一体化时可通过物理布线实现数据、信息传输和交换；本系统的控制通过数据总线(包括CAN总线等)进行数据、信息传输和交换，实现整车各系统数据和信号共用共享；

①、车轮胎压传感和检测，采用直接或间接方式。间接方式：基于车轮、车辆状态参数及控制参数，确定状态胎压或和转向力学状态识别模式。直接方式：采用设置于车轮的有源、非接触的胎压传感器(TPMS)进行测量。TPMS主要由设置于车轮的发射器和设置于车身的接收器构成。发射器和接收器之间采用单向或双向通信，主要包括单向射频通信或双向射频低频通信。胎压传感器(TPMS)采用电池驱动和发电驱动两种类型。

i、电池驱动型(TPMS)，主要由微控制单元(MCU)、专用芯片、外围电路、电池、天线构成，主要设置传感、唤醒、监测、数据处理、发射、电源管理模块，采用睡眠运行二模式。

其一、传感模块。设置设置传感芯片，包括压力、温度、加速度或和电压传感器，该传感器采用微晶硅集成电容或硅压阻式，其中硅压阻式传感器设置高精密半导体应变电路，实时输出车轮胎压P_ra、角加减速度或和温度T_a电信号。

其二、唤醒模块。设置唤醒芯片和唤醒程序，唤醒采用两种模式。模式一、车轮加速度唤醒，采用逻辑门限模型，设定唤醒周期时间H_a1，在H_a1的时间内以车轮加速度为参数，按设定单位时间采集n_i个加减速度，基于平均或加权平均等算法，计算特征加速度特征加速度达设定门限值a_ω时输出唤醒脉冲，发射器由睡眠模式进入运行并一直保持该模式。仅当特征加速度在若周期H_a2内均为0则退回到睡眠模式。模式二、外部低频唤醒。接收器置于车身且接近发射器安装，其MCU从数据总线(CAN)获取车速等车辆运动参数信息。接收器设置低频收发装置，按门限模型，当车速u_x超过设定门限阈值a_u，由低频收发装置通过双向通信，按设定周期H_b连续或间断向发射器MCU发出唤醒信号i_w1，当车速u_x低于设定门限阈值a_u则发出唤醒退出(睡眠)信号i_w2。发射器MCU的低频接口设置接收i_w1、i_w2不同频率信号的二藕合电路，通过双向通信接收信号i_w1、i_w2。低频接口采用节能和待机二模式，二模式由信号i_w1、i_w2控制，节能模式下低频接口关闭使之处于静耗能状态，待机模式下低频接口按设定周期H_c定时开启和关闭。发射器微控制单元(MCU)收到信号i_w1、i_w2后进入运行或退回至睡眠模式。

其三、数据处理模块。该模块主要由微控制器构成，按设定程序进行数据处理，确定加速度唤醒周期H_a、双向通信周期H_b、低频接口通信周期H_c、传感器信号采集周期H_d。H_d为设定值或动态值，动态值的H_d以检测胎压p_ra、胎压负增量-Δp_ra、或和轮速ω_i为参数，采用PID、最优、模糊等算法确定。动态值H_d或由下述数学的模型确定：

H_d＝f(p_ra，-Δp_ra，ω_i)+c

式中c为常数，并且H_d为p_ra增量的增函数、为Δp_ra减量或和ω_i增量的减函数。发射器通过动态检测周期H_d的调节，增加爆胎工况胎压检测次数，减少正常工况胎压检测次数。温度传感器则按设定时间周期H_d1进行一次温度检测，H_d1＝k₁·H_d，式中k₁为大于1的正整数。控制模块按设定程序进行数据处理，协调睡眠、运行模式及其模式转换。运行模式下发射器MCU相应引脚按设定胎压检测周期时间H_d发出胎压检测脉冲信号，压力传感器在每一周期时间H_d内进行一次胎压检测。

其四、发射模块。设置集成发射芯片，设定信号发射周期H_e，H_e为设定值或动态值。H_e为设定值时，取值为传感器信号采集周期的倍数：

H_e＝k₂H_d

式中k₂为大于1的正整数。H_e为动态值时由多种信号发射模式确定。发射模式和程序一、将传感器测定胎压p_ra、温度值T_a与预先存储于发射器微控制单元(MCU)的设定值相比较，得出其偏差e_p(t)、e_T(t)，按门限模型，当偏差达设定门限阈值a_e、a_T时，发射模块输出检测值，准予发射，否则不予发射。发射模式和程序二、进入运行模式后，在设定周期H_e1内，胎压偏差e_p(t)和温度偏差e_T(t)均未达设定门限阈值a_e、a_T，准予发射模块发送一次胎压、温度检测信号。H_e1＝k₃H_e，式中k₃为大于1的正整数，按周期H_e1的设定值发射一次胎压检测信号，便于驾驶员定时了解胎压传感器工作状况及胎压状态。发射模块采用射频信号传输，模块设置射频发射电路或和双向通信的接收芯片、天线等，信号经编码调制后通过天线发射，发射模块在无控制模块的胎压、温度检测信号输入时，射频发射装置处于静态耗电节能状态。

其五、监测模块。该模块按监测程序对传感器、发射器、微控制器(MCU)、超高频发射芯片、电路及各参数信号实现动态监测，采用开机监测、定时和动态监测模式。MCU按该监测模式设定时间发出检测脉冲，每次检测中如发现故障，由发射模块发射故障信号。

其六、电源管理模。该模块设置高能蓄电池、微控制器和电源管理电路。模块按睡眠、运行模式及控制程序，对MCU的晶振、低频震荡器、低频接口、模拟电路、传感器、MCU相应引脚(包括SPI、DAR等)、唤醒和复位脉冲分配器电路、射频发射装置等等相关部位的上电或断电进行管理，并校准MCU及传感器的供电电压，控制发射器各部件的能耗。发射器通过设置睡眠及唤醒、信号检测周期可调、信号发射次数限定、信号发射周期自动调节等技术，最大限度满足爆胎前期、真实爆胎、爆胎拐点等各控制阶段爆胎控制系统对胎压检测性能要求，延长电池供能及使用寿命。高能蓄电池包括锂电池、石墨烯电池及其电池组合，车轮轮毂上设置绝缘密封定位装置(包括套圈)，装置内置充电线、外置充电触电或开关。

ii、发电驱动型胎压传感器(TPMS)。传感器发射器和接收器之间采用单向通信，主要设置发电存储、唤醒、传感、监测、数据处理、发射、电源管理模块。

其一、发电存储模块，采用电磁感应或光伏发电两种类型。类型一、电磁感应发电模块，该模块包括设置于发射器的电磁感应装置和设置于车轴或制动装置等非旋转部位的永磁铁或电磁铁装置，二装置组成电磁感应发电电磁藕合副。电磁感应装置随车轮转动，当通过永磁铁或电磁铁的磁场时，电磁感应装置内闭合电路磁通量变化，产生感生电势，感生电流经整流和充电处理装置向发射器蓄电池充电。类型二、光伏发电模块，该模块主要由光伏电池、蓄电池、控制器构成，采用光伏发电与蓄电池组合结构。光伏发电板设置于车轮辋上，接受外部光线照射，光伏电池采用半导体材料，该材料在光照下释放电子，电子从光伏发电板导入蓄电池。光伏发电板通常采用多晶硅、非晶硅、铜铟锡、砷化镓、聚合物等用于低、中光照度的光伏材料作为基底，基底上覆盖高透光材料，外置抗振密封外壳及外接线。低和中等照度的光伏材料构成二类独立发电的光伏电池组，其中非晶硅的光谱响应(400～750nm)和散射光谱匹配较好，可在低照度下建立起负载必要的工作电压。蓄电池采用锂离子充电电池、超级电容器或由其组合构成蓄能系统，实现光伏发电和储能容量优化配置。发电控制器硬件采用微控制单元MCU及外围电路，主要包括主控、检测、充放电电路或和DC/DC变换器，并设置控制、防护模块。控制模块根据所选光伏电池的输出特性(包括伏安特性等)确定最大功率点，采用包括恒压、恒流、脉冲(PWM)等充电方式及其组合，设计采样和充电电路、充电控制电路、或和DC/DC变换器。防护模块设置过充电、过放电、短路保护装置，设定各蓄电池过充电门限阈值c_vk及胎压传感器TPMS多个工作负载的过放电多级电压递增门限阈值集合c_v1、c_v2、c_v3、c_v4……c_vn，蓄电池电压或输出的负载电压从高递减至任一门限阈值时，过放电保护装置终止对胎压传感器(TPMS)相应模块的供电，由此将蓄电池电压始终稳定在一定的区间。当蓄电池或负载电压低于c_v4时，过放电保护装置将终止对胎压传感器射频发射等模块的供电，负载电压低于c_v3时则终止对数据处理等模块的供电，当负载电压低于c_v2时则仅对唤醒等模块等供电，其中c_v1则为蓄电池过放电保护门限。

其二、唤醒模块。电磁感应发电型TPMS，采用发电频率f_a信号唤醒模式，车辆行驶时，电磁感应装置输出电磁感应信号，该信号经电路整形等处理，取得与轮速一致的电磁感应频率f_a信号，采用门限模型，电磁感应频率信号f_a或f_a函数f(f_a)达设定门限阈值时，唤醒模块发出唤醒信号，发射器由睡眠模式进入运行模式。光伏发电型的TPMS，采用车轮加速度信号唤醒模式，设置唤醒芯片和唤醒程序，其唤醒模式、原理及过程与前述电池驱动型相同。

其三、传感模块。对于电磁感应发电型TPMS，在该TPMS进入运行模式后，MCU以频率f_a、胎压p_ra及其变化率为参数，采用其参数的函数模型和算法，确定胎压传感器信号采集周期H_d：

在其周期H_d内完成一次胎压检测。当f_a为0时H_d趋于无穷大。对于光伏发电型TPMS，在该TPMS进入运行模式后，传感器信号采集周期H_d的确定与上述电池驱动型TPMS相同。胎压检测周期时间H_d为设定值或为动态值，动态周期H_d以检测胎压p_ra值、胎压负增量-Δp_ra、或和轮速ω_i为参数，采用PID、最优、模糊等算法确定。动态值H_d或由数学的模型：

H_d＝f(p_ra，-Δp_ra，ω_i)+c

对于电磁感应发电型的TPMS，设置压力、温度、电压传感器。对于光伏发电型的TPMS，设置压力、加速度、温度、电压传感器。传感器采用微晶硅集成的电容或压阻式，其中硅压阻式传感器设置高精密半导体应变电路，信号经电路处理，实时输出车轮胎压、角加减速度电压或和温度T_a电信号。

其四、数据处理模块。该模块主要由微控制器构成，按设定程序进行数据处理，设定协调睡眠、运行模式及其模式转换，运行模式下发射器MCU相应引脚按设定胎压采样周期时间H_d发出胎压检测脉冲信号，压力、温度传感器在周期时间H_d、H_d1内进行一次采样检测。

其五、发射模块。设置集成发射芯片。采用二发射程序。发射模式和程序一、将传感器测定胎压p_ra、温度值T_a与预先存储于发射器微控制单元(MCU)的设定值相比较，得出其偏差e_p(t)、e_T(t)，按门限模型，当偏差达设定门限阈值a_e、a_T时，发射模块输出检测值，准予发射，否则不予发射。发射模式和程序二、进入运行模式后，在设定周期H_e1内，胎压偏差e_p(t)和温度偏差e_T(t)均未达设定门限阈值a_e、a_T，准予发射模块发送一次胎压、温度检测信号，其中：

H_e1＝k₃H_e

式中k₃为大于1的正整数，该发射模式便于驾驶员定时了解胎压传感器工作状况及胎压状态。发射模块采用射频信号传输，模块设置射频发射电路或和双向通信的接收芯片、天线等，信号经编码调制后通过天线发射，发射模块在无控制模块的胎压、温度检测信号输入时，射频发射装置处于静态耗电节能状态。

其六、监测模块。该模块按监测程序对传感器、发射器、微控制器(MCU)、超高频发射芯片、整个电路及各参数信号实现动态监测，采用开机监测、定时和动态监测等模式。MCU按其监测模式设定时间发出脉冲，每次检监测中如发现故障由发射模块发射故障信号。

其七、电源管理模块。该模块的结构与功能与上述电池驱动型(TPMS)相同。发射器通过设置睡眠及唤醒、信号检测周期可调、信号发射次数限定、信号发射周期自动调节等技术，最大限度满足爆胎前期、真实爆胎、爆胎拐点等各控制阶段系统对胎压检测性能要求，并延长电池供能及使用寿命。

②、有人、无人驾驶车辆的车距检测装置及环境识别系统

i、车距检测系统

其一、雷达(主要包括电磁波雷达、激光雷达)、超声波车距检测。检测方式：基于物理波的发射、反射及状态特性，建立数学模型，确定前后车距L_ti、相对车速u_c和防撞时区t_ai，参数L_ti、u_c、t_ai作为车辆制动、驱动防撞控制的输入参数。类型一、雷达车距监测。雷达监测装置主要由雷达传感器、DTR雷达控制模块、信号数据处理模块、天线和发射/接收组件(模块)、声光报警装置及电源构成。电磁波雷达采用(包括毫米)波束，由发射模块经天线发射，同由天线接收反射回波，天线接收的回波经接收模块输入微处理器(数据模块)，经混频和放大处理，根据差拍和频差信号、本车车速信号，确定前后车距L_ti和相对车速u_c，并计算防撞时区t_ai：

类型二、超声波车距检测。超声波车距检测装置主要由超声波和温度传感器、微处理器、外围电路、数据输入输出接口、爆胎示警装置构成。检测装置采用超声波测距与前后车辆自适应爆胎协调控制模式：设定超声波测距传感器检测距离，检测距离之外不限定本车与后车的制动距离和相对车速，爆胎车辆按后车驾驶员预瞄模型(参见本文爆胎环境协调控制章节)和车距控制模型进行前后车辆的车距控制。当后车辆进入超声波车距监测距离范围内，本车超声波车距监测器进入有效工作状态，确定波束指向角，采用多个超声波传感器的组合及特定的超声波触发，按接收程序获取测距信号，通过各传感器检测信号的数据处理，确定前后车距L_t和相对车速u_c，计算危险时区t_ai，按t_ai进行前后车辆防撞协调控制，由此克服超声传感器检测距离短、响应速度慢、抗环境干扰能力弱及目标定位性能较差等弱点。

其二、机器视觉车距监测，主要包括设置普通或红外机器视觉车距监测系统，采用单目(或多目)视觉、彩色图像和立体视觉检测模式；监测系统主要由成像系统、计算系统构成，主要包括摄像机、计算机，采用模拟人眼的摄像及测距模式、模型和算法，基于彩色图像灰度化、图像二值化、边缘检测、图像平滑、形态学操作和区域生长的OpenCV的数字图像处理，采用阴影特征的和车辆检测系统(Adoboost)，通过算机视觉测距模型及摄像机(OpenCV)标定的视觉测距进行距离测定。计算机视觉车距监测装置设置视频输入、数据处理、显示、存储、电源等模块，利用所摄图像快速提取特征信号，采用一定算法完成视觉信息处理，实时确定本车(摄像机感光元件)至前后车辆的车距，并根据本车车速、加减速度及相对车距L_t的变动值确定相对车速u_c。

其三、车辆信息互交式(车距)监测(VICW、vehicles information commutationway)及监测系统(VICS)。VICS主要包括微控制器及外围电路，设置输入输出、无线射频收发通信、卫星定位导航、数据处理及控制、稳压电源、声光报警及显示模块，，各模块包括定位导航、通信、数据处理各类专用芯片，通过无线射频收发模块实现数据的发送和接收，采用多模兼容定位芯片获取大地经纬度坐标。VICS通过全球卫星定位系统(主要包括GPS、北斗芯片)，采用射频辨识(RFID)技术，由GPS定位，并获取卫星到车辆接收装置的距离，通过3颗以上的卫星信号，应用三维坐标中的距离公式，组成方程式，解出车辆的位置坐标(X、Y、Z三维坐标)。对经纬度信息进行格式定义，通过测距模型，测得本车的经纬度，获得以大地坐标标定的本车经纬度位置信息。通过RFID射频信号的空间耦合、电感或电磁耦合及信号反射传输特性，对被识别物体的进行主动识别，向周围车辆发送本车精确的位置等各类信息，并接收周围车辆位置定位及其变动状态信息，实现车辆之间的相互通信。数据处理及控制模块：基于VICS获取周围车辆互通信息，采用相应模式及模型和算法，对本车及周围车辆的实时经纬度位置数据进行动态处理，获得每一时刻本车及周围的位置信息，经计算得出卫星定位芯片在经纬度扫描周期T内车辆移动距离，从而得出车速、本车与前、后车辆的距离及相对车速。基于本车与前后车辆同向和反向的行驶方向判定模型，确定同向和反向两种行驶方向的车辆位置经纬度变化量，通过车辆多个时刻的经纬度信息矩阵，判断其行驶方向，并获得周围汽车与本车的相对行驶方向及周围汽车在本车前后的方位。根据同向的前、后车辆的经纬度及其变动值，按测距测速模型和算法计算两车之间的距离L_ti及同向相对车速u_ci。显示模块实时显示车距检测信息，通过蜂鸣器和LED实现声光报警，并由电控单元输出端口，实时输出本车与前、后车辆的距离L_t及相对车速u_c信号。按门限模型，本车与前、后车辆的车距L_ti或防撞时区t_ai，当t_ai达设定门限阈值时，控制模块输出防撞信号i_h，i_h经由输出模块分为两路，一路进入声光报警装置，另一路输入车辆数据总线CAN。系统主控器、制动、驱动控制模块从数据总线CAN获取L_ti、u_c、t_ai、i_h等参数实时检测信号。

ii、环境识别系统

该系统主要用于无人驾驶车辆。环境识别包括道路交通、物体定位、定位位置分布、定位距离识别，主要设定下述识别方式。其一、雷达、激光雷达或超声波测距。其二、机器视觉、定位和测距。设置普通光学、红外机器视觉车距监测系统，采用单目、多目视觉及彩色图像和立体视觉检测模式；监测系统主要由视频输入、数据处理、显示、存储、电源模块构成，并采用图像、视频处理芯片。利用所摄图像快速提取特征信号，通过一定模型和算法完成视觉、图像、视频信息处理，确定道路和交通状况、车辆和障碍物等位置及其分布，实现车辆定位、导航、目标识别、路径跟踪。定位与导航通常由卫星定位系统、惯导、电子地图匹配、实时地图构建和匹配、航位推算以及车身状态感知。

iii、车联网络

组构道路交通智能车联网络(简称车联网络)，基于其网络信息系统结构，设置车联网络控制器，联网车辆同设联网控制器。智能车联网络和联网车辆相互通过控制器所设无线数字传输及数据处理模块进行信息传输和数据交换。联网车辆的联网控制器设置于车辆主控器或中央主控器内，主要由输入/输出接口、微控制器(MCU)、各类专用芯片、稳压电源及最小化外围电路构成。联网控制器主要包括车载无线数字传输及数据处理控制器，同设数字接收和发射装置、机器视觉定位和测距装置、移动通信终端、全球卫星导航系统定位导航、无线数字传输及处理、环境及交通数据处理子模块，各子模块采用车联网数字通信、数据处理、定位导航、移动通信、图像处理各类专用芯片。正常、爆胎工况下，联网车辆通过智能车联网络，实现道路途经周边车辆无线数字传输及信息交换。

其一、无人驾驶车辆央主控器可通过智能车联网络及全球定位系统，以大地坐标、视图坐标、定位图等方式，实时确定实际车道界定线、车道线和本车的方位、本车行驶状态及路径跟踪情况、本车与车辆及障碍物之间的距离、本车与前后车辆相对车速、本车结构与行驶状态，包括车速、爆胎和非爆胎状态、爆胎控制状态、路径跟踪及行驶姿态信息。

其二、对于联网车辆，联网控制器所设数字传模块，从有人驾驶车辆主控器、无人驾驶车辆中央控制器提取本车相关结构数据及行驶状态，包括爆胎及爆胎过程控制状态，由数据处理模块处理，经数据传输模块，将数字化信息通过移动通信芯片传输至智能道路交通网络的数据传输模块，经车联网络数据处理模块处理，再通过车联网络数据传输模块，向道路途经周边联网车辆发布。

其三、对于联网车辆，联网控制器所设数字传输模块，通过车联网络接收道路途经的交通信息，路况信息(包括交通灯、指示牌等)，周边联网车辆的位置、行驶状态、控制状态信息，包括车辆爆胎及爆胎控制、爆胎车辆行驶状态相关信息、每一检测及控制周期内相关参数及数据的变动值。

其四、对于联网车辆，联网控制器所设数据传输模块可通过车联网络的无线数字传输模块，发布和查询道路途经周边各联网车辆相关信息，实现道路途经周边各车辆之间的无线数字传输及信息交换，包括行驶环境、道路交通、车辆行驶状态等相关信息。

其五、对于联网车辆，联网控制器所设数据传输模块可通过车联网络的无线数字传输模块，发布和查询道路途经周边各联网车辆相关信息，实现道路途经周边各车辆之间的无线数字传输及信息交换，包括行驶环境、道路交通、车辆行驶状态等相关信息；

③、爆胎示警方式及装置

爆胎示警采用多种方式，爆胎信号i_a、前后车辆防撞信号i_h、爆胎控制主动重启信号i_g到来时，信号i_a、i_h、i_g启动设置于驾驶室的声光报警装置、设置于车辆尾部的尾灯以及爆胎专用声光警示装置进行声、光报警。声音报警主要包括音频、爆胎语音报警。光示警主要包括灯光和光图像报警。灯光报警采用静态灯光或动态闪烁灯光，动态闪烁灯光的周期值或采用本车与后车的相对车速u_ci、距离L_ti或防撞时区t_ai为参数的模型和算法确定：

H_cta＝f(t_ai)

式中H_cta为闪烁周期，每一闪烁的周期H_cta内发光与闭光周期相等或不等。爆胎示警采用多种方式。

i、光示警。设置光示警装置，爆胎控制进入信号(主要包括i_a、i_h、i_g等)到来时，光示警装置的电子转换开关控制车辆尾灯、爆胎专用示警灯亮起或闪烁。爆胎控制退出信号i_e、人工键控爆胎控制退出信号i_f到来时，车辆尾灯或和专用示警灯转入非爆胎工况状态。

ii、光学图像示警。设置光学图像示警装置，该装置主要由激光光源发生模块、干涉或衍射模块、光学系统、投射定位装置、控制模块构成。采用激光光源的红色波段或其它颜色波段的可见相干光，光的频率和振动方向相同，通过光干涉或衍射光栅，形成光栅单缝、多缝干涉、衍射图像，图像经光学系统、投射装置，在本车与后车间路面确定位置形成爆胎示警图像。干涉、衍射示警图像采用正、倒立三角形、菱形等，光学图像或光源图像的边界由光学系统视场光阑界定，光线传播的方向(光轴或图像方位)由光学系统的棱镜、或和投射定位装置调节投射角确定，光学图像或光源图像的尺寸及在路面上的定位由光学系统结构、结构参数及光学系统对地面的投射角确定。光学系统采用的结构参数主要包括焦距、物距、像矩、视场光阑、孔径光阑、投射角等，通过设定光学系统焦距、物距、像距，光阑的尺寸、外形、投射角等，使光源图像或示警图像的大小形状与在路面的定位相适应，其中投射角是指光学系统光轴与地面间的夹角。投射定位装置主要包括示警器外壳、投射角调节装置等。控制模块，主要由单片机及外围电路构成，电源模块采用车载电源。控制模块的二输入接口分别与系统主控器车距检测装置连结，爆胎控制进入信号i_a、防撞信号i_h、爆胎控制主动重启信号i_g到来时，控制激光光源模块、干涉或衍射模块，形成光学或光源的干涉、衍射图像，图像经光学系统和定位装置，以一定投射角投射于本车与后车之间的路面。光源或示警图像的亮度等级、颜色由本车与后车的相对车速u_c、车距L_t或和爆胎特征值X等参数的数学模型及算法确定。示警装置单独设置或与尾灯示警装置构成组合结构。

iii、光源图像示警的控制结构和流程

激光器光源发出的光经所设光栅形成明暗条纹(莫尔条纹)。莫尔条纹通过光学系统，经光阑整形、光学元件处理形成光学图像，投射于本车车后路面，其中该光学系统主要由球面镜、视场光阑或和改变光线方向的棱镜构成，光学图像的投射角由一转角可调的定位装置确定。光栅采用单块或两块光栅的组合，并定位于固定装置或设置于转动、平动的定位装置上，通过光栅的移动产生干涉条纹的定向运动。设定光栅的宽度和间距，通过改变光栅的宽度、间距或其比值、光栅的位移、位移速度，由此调节干涉、衍射条纹的宽度、间距以及条纹的移动速度，光源图像或示警图像的明暗条纹将会在后车驾驶员眼中产生涌入或远离的效果。

3)、系统爆胎主控器

有人驾驶车辆设置爆胎主控器，无人驾驶车辆设置中央主控器。主控器或中央主控器以车轮速、转向盘转角、车辆横摆角速度、纵侧向加减速度、制动压力、前后车辆运动状态参数为基本输入参数，按爆胎主控结构、主控方式及流程，控制模式、模型和算法设置：参数计算、状态胎压和转向力学状态爆胎识别、爆胎判定及爆胎阶段划分、控制模式转换、人工操作、各控制协调、环境协调、或和车联网控制器，编制车辆正常及爆胎工况主控程序或软件。主控器所设电控单元或中央主控计算机按主控程序或软件进行数据处理及控制处理，输出控制信号，该信号经输出电路，向车载控制系统、爆胎控制子系统发出爆胎主控、各控制器协调控制指令。对于联网车辆，由联网车辆所设联网控制器的无线数字传输及数据处理模块，通过移动通信子模块(主要包括射频发射芯片、发射电路及天线)，向智能车联网络发送本车爆胎、爆胎控制及爆胎车辆行驶状态数字信息。主控器或中央主控器的判定爆胎成立后，主电控单元或中央主控计算机输出爆胎控制进入信号i_a，按爆胎协调控制模式，首先终止车辆正常工况驱动控制，无论此时车辆处于何种控制状态。爆胎前期或进入发动机制动控制，同时进入爆胎主动制动、发动机节气门和燃油喷射、转向轮回转力、悬架及爆胎主动转向协调控制。爆胎控制是一种车轮和车辆稳态减速控制，一种车辆方向、车辆姿态、车道保持、路径跟踪、防撞及车身平衡的稳定性控制。

①、本系统采用的爆胎、爆胎判定、爆胎控制参数及相关定义

爆胎状态、爆胎判定和爆胎控制主要采用下述基本参数及导出参数

i、车轮结构、力学和运动状态参数(简称车轮参数)，主要包括：各轮有效滚动半径R_i、车轮转动惯量J_i、胎压p_ri、轮速ω_i、车轮角加减速度滑移率S_i、制动(或驱动)力Q_i、各轮载荷N_i、车轮所受地面纵向作用力M_k、转向轮转角θ_e。

ii、车辆(运动)状态参数(简称车辆参数)，主要包括：车速u_x、车辆纵侧向加速度和a_y、转向盘转角δ、车辆转弯半径R_w、横摆角速度ω_r、质心侧偏角β、车辆横摆力矩M_u。

iii、转向力学状态参数(简称转向参数)，主要包括：转向盘转角δ和转矩M_c、转向轮转角θ_e和转矩、转向轮所受地面回转力矩M_k(主要包括回正力矩M_j、爆胎回转力矩M_b′)、转向助力矩M_a。

iv、二轮相对参数D_b的定义：各车轮可作定量化比较的同一参数称为相对参数，D_b主要包括ω_i、S_i、Q_i等，并为前后车轴或对角线布置的平衡车轮副二轮状态参数。

v、二轮等效相对参数D_e的定义：二车轮相对参数D_b在设定同一参数E_n取值相同或取值等效相同条件下，由所E_n所确定的参数D_e为D_b的等效相对参数，其中E_n主要包括Q_i、J_i、μ_i、N_zi、α_i、δ、R_w(R_w1、R_w2)，D_e则主要由二轮等效相对角速度ω_e、角加减速度滑移率S_e构成，其中Q_i、J_i、μ_i、N_zi、α_i、δ分别为各轮制动力或驱动力、转动惯量、摩擦系数、载荷、车轮侧偏角、转向盘转角、车辆内外轮转弯半径，在爆胎驱动一些限定条件下驱动力Q_i由Q_p表示、制动力Q_i由Q_y表示。当二车轮角加减速度所设同一参数E_n确定为制动力Q_i、车辆内外轮转弯半径R_w(R_w1、R_w2)的值相等或等效相等时，二轮角加减速度所确定的等效角加减速度为制动力Q_i、车辆内外轮转弯半径R_w(R_w1、R_w2)的等效相对参数。按爆胎控制过程的特定要求；对于D_b中的任意参数，在所设同一参数E_n中，E_n可取其中任意一个或多个参数。按等效相对参数的定义，车轮任一状态参数不能同时出现在等效相对参数D_e和设定同一参数E_n中。

vi、二轮非等效相对参数D_k的定义：未进行等效规定的任意二轮相对参数，主要包括非等效相对胎压p_rk、轮速ω_k、角加减速度滑移率s_k、各轮制动力Q_k。

vii、二轮非等效、等效相对参数偏差的定义为：任意二轮相对参数之间的偏差称为非等效相对参数偏差，主要包括非等效相对角速度ω_k偏差e(ω_k)、角加减速度偏差滑移率S_k偏差e(S_k)：

e(ω_k)＝ω_k1-ω_k2、e(S_k)＝S_k1-S_k2

任意二轮等效相对参数之间的偏差称为等效相对参数偏差，该偏差主要包括等效相对角速度ω_e偏差e(ω_e)，角加减速度偏差滑移率S_e偏差e(S_e)：

e(ω_e)＝ω_e1-ω_e2、e(S_e)＝S_e1-S_e2

式中字母的脚标1和2表示车轮1和2。

viii、二轮非等效、等效相对参数比例的定义：任意二轮非等效、等效相对参数之间的比，表达形式为：

爆胎控制中，非等效、等效相对参数偏差可等换(或取代)为非等效、等效相对参数比例，其中偏差e(ω_k)、e(ω_e)可等价或等效于比例g(ω_k)、g(ω_e)。

ix、上述参数e(ω_e)和e(ω_k)及其导数和、e(S_e)和e(S_k)、g(ω_k)、g(ω_e)均为导出参数；

x、车轮车辆控制参数，主要包括：各轮制动力Q_i、角加减速度滑移率S_i，二轮非等效相对制动力偏差e(Q_k)、车速u_x、转向盘转角δ及其导数转向盘转矩M_c、转向助力矩M_a及其偏差转向轮爆胎回转力矩M_b′等，其中S_i、M_b′同为车轮状态、力学参数。

xi、平衡和非平衡车轮副概念：二车轮制动力、驱动力或和二轮所受地面作用力对车辆质心力矩的方向相反所确定的车轮副为平衡车轮副，否则为非平衡车轮副，平衡车轮副包括前、后或对角线平衡车轮副，平衡车轮副中含爆胎轮的称为爆胎平衡车轮副，否则为非爆胎平衡车轮副。平衡和非平衡制动是指：无论二轮或平衡车轮副二轮的制动力是否相等，在制动力作用下，二轮所受地面作用力对车辆质心的力矩之和为零的制动称为平衡制动，此二制动力称为平衡制动力，否则为非平衡制动和非平衡制动力。

xii、基于车辆模型、车辆运动方程、轮胎模型、车轮转动方程等，采用转换模型、补偿模型、修正模型和算法，可将非等效相对参数D_b转换为同一参数E_n(主要包括Q_i、μ_i、N_zi、δ、R_i)条件下的等效相对参数D_e，转换模型表示为：

D_e(D_b，Q_i，μ_i，N_zi，δ，R_i)

即通过D_b中ω_k、S_k参数之一与所设同一参数E_n中任意一个或多个参数之间的关系模型进行D_b和D_e之间的转换；参数D_b与所设同一参数E_n之间的函数关系难以确定时，通过对E_n中相关参数的补偿、等效处理，实现D_e与D_b二者之间的转换。

xiii、根据爆胎状态及不同控制阶段，所选等效相对参数D_e(主要包括ω_e、S_e)不同，设定的同一参数E_n(主要包括Q_i、J_i、μ_i、N_zi、α_i、δ)不同，所确定的等效相对参数包括ω_e、S_e等、在爆胎控制及控制模型中所具有的特性不同。

②、参数计算及计算器。采用试验、检测、数学模型和算法等方式，按控制过程的需要，实时确定相应的各轮角加减速度、滑移率、附着系数、车速、动态载荷、或和车轮有效滚动半径、车辆纵横加减速度等参数值。对难以测量的物理量采用观测器进行估算，主要包括通过全球卫星定位系统(GPS)或基于扩展卡尔曼滤波器的观测器估算车辆质心侧偏角等。系统、各子系统和车载系统均可通过物理布线或数据总线(CAN等)共享车辆各传感器检测数据参数和计算参数。

③、爆胎状态、爆胎特征参数集合X、爆胎模式识别及状态特征的变动

本系统引入爆胎状态概念。爆胎状态定义为：爆胎状态是一个由轮胎结构力学参数、转向力学状态参数、车辆运动状态参数、车轮和车辆控制参数共同确定，表征行驶车辆轮胎减压或爆胎的车轮、转向系、悬架和车辆状态特性的概念。爆胎工况下车轮、转向系统、悬架系统和车辆的爆胎状态特征与正常工况下车轮、转向系统、悬架系统和车辆“非正常状态”的状态特征基本相同，表征二工况下车轮、转向系、悬架和车辆状态特征的参数相同或相关。爆胎初期，正常和爆胎工况下的车轮、转向系、悬架和车辆的非正常状态特征相互重叠；真实爆胎后的各状态和控制期，车轮、转向系、悬架和车辆状态特征主要成为其爆胎的状态特征。本方法引入爆胎特征参数集合X(简称爆胎特征参数集X或爆胎特征参数X)的概念，该特征参数X及其参数值定量化表征爆胎状态的特征，爆胎特征参数X由表征轮胎的相关结构力学参数、车轮和车辆运动状态参数、车轮车辆控制参数所建爆胎识别模型及算法确定。爆胎特征参数集合X采用数学表达形式为：X[......]，括号内含若干爆胎特征参数，主要包括X[x_a、x_e、x_v......]、x_a[x_ak，x_an，x_az......]、x_e[x_ek，x_en，x_ez......]、x_v[x_vk，x_vn，x_vz，x_vw......]，各特征参数由所选车轮、车辆、转向相关参数，所选参数的爆胎识别模型及特定的建模结确定。参数集X可定量化确定爆胎状态，即车轮、转向系统和车辆的爆胎特征，满足爆胎状态、爆胎判定及爆胎控制的要求。确定爆胎识别模型的参数由车轮、车辆、转向基本参数，导出参数，控制参数构成，主要包括：传感器检测胎压p_ra或车轮有效滚动半径R_i、车轮角速度ω_i及其导数滑移率S_i、制动力Q_i，等效非等效相对角速度偏差e(ω_e)和e(ω_k)及其导数和滑移率偏差e(S_e)和e(S_k)，横摆角速度偏差转向盘转角δ和转矩M_c、转向轮转角θ_e和转矩、转向轮所受地面回转力矩M_k。

i、检测胎压爆胎模式识别

检测胎压爆胎模式识别主要以胎压传感器检测胎压p_ra及其导数或和所选车轮、车辆参数为输入参数，基于该参数建立确定爆胎特征参数集x_a[x_ak、x_an、x_az]的爆胎识别模型：

等

其函数模型主要主要包括：

等

线性计算模型主要主要包括：

式中e(ω_e)和e(ω_k)、和、e(S_e)和e(S_k)分别为平衡车轮副二轮等效、非等效相对角速度偏差及其导数、为车辆横摆角速度偏差，k₁、k₂、k₃为系数，p_r0为标准胎压。

ii、状态胎压爆胎模式识别

本方法引入状态胎压p_re概念；基于状态胎压p_re，建立确定爆胎特征参数集X[x_e]的爆胎识别模型一般表达式：

x_e＝f(p_re)

爆胎特征参数集x_e[x_ek，x_en，x_ez，x_ew]中各参数爆胎识别模型的函数形式，主要包括：

x_ek＝f(p_rek)、x_en＝f(p_ren)、x_ez＝f(p_rez)、x_ew＝f(p_rew)

状态胎压p_re集的各参数p_rek、p_ren、p_rez称为特征胎压，特征胎压以所选轮胎结构力学参数、车轮和车辆运动状态参数、转向力学状态参数、车轮和车辆控制参数的函数模型，采用比例、PID等现代控制理论的相关控制算法确定。

状态胎压集合p_re(简称状态胎压或状态胎压集p_re)概念表述为：状态胎压p_re不是车辆任一车轮实时胎压，而是基于正常、爆胎工况及所有工况下，由车轮结构、力学和状态参数、车辆状态参数、转向力学状态参数及其控制参数共同确定，表征车轮正常胎压、低胎压或爆胎状态，以其上述所选参数为输入参数，建立确定p_re模型和算法，实时计算和确定的概念胎压。状态胎压p_re是一种概念胎压与实际胎压相适应的爆胎及控制过程的动态胎压；

其一、确定状态胎压集p_re的参数主要包括：基本参数：车轮角速度ω_i、滑移率S_i、地面摩擦系数μ_i、车轮有效滚动半径R_i、车轮刚度G_zi等。车轮导出参数：前、后车轴或对角线平衡车轮副左、右轮等效、非等效相对参数及等效、非等效相对参数偏差；前后车轴等效相对参数偏差主要包括等效相对角速度偏差e(ω_ea)和e(ω_eb)、角加减速度偏差和滑移偏差e(S_ea)和e(S_eb)。前后车轴非等效相对参数偏差主要包括非等效相对角速度偏差e(ω_ka)和e(ω_kb)，角加减速度偏差和滑移率偏差e(S_ka)和e(S_kb)，其中由字母及其脚标e和k分别表示等效和非等效参数，字母及其脚标a、b分别表示车辆的前、后二车轴。车辆参数：车速u_x、横摆角速度偏差及其导数车辆质心侧偏角e_β(t)偏差及其导数质心纵侧向加速度a_x和a_y。车辆控制参数：各轮制动力Q_i、角加减速度滑移率S_i，二轮非等效相对制动力偏差e(Q_k)、转向盘转角δ及其导数转向助力矩偏差转向爆胎回转力矩M_b′等。其中转向助力矩偏差以车速u_x、转向盘转角δ、转向盘转矩传感器检测值M_c为参数，采用该参数的助力转向模型确定。S_i、M_b′同为车轮状态参数和控制参数。

其二、确定状态胎压集p_re[p_rek，p_ren，p_rez，p_rew]的数学模型。车辆转向或非转向条件下，基于车辆制动、驱动、转向等不同控制结构、控制过程，爆胎控制的不同阶段，以其确定的车轮和车辆参数、导出参数及控制参数为输入参数，基于该参数，建立不同结构和类型的数学模型，确定状态胎压集p_re[p_rek，p_ren，p_rez，p_rew]中的特征胎压p_rek、p_ren、p_rez。该数学模型中，采用修正系数λ_i，通过λ_i对各轮地面摩擦系数μ_i、载荷N_zi、转向盘转角δ的变动进行补偿，修正系数λ_i通常由μ_i、N_zi、δ参数的等效模型确定；确定λ_i的等效模型中，可采用制动、驱动、转向过程的一些特定条件，主要包括：各轮的λ_i相等、各轮的N_zi变动可忽略、δ等于0等，在一定条件下λ_i可视为0或取值为0；确定状态胎压p_re的一般函数模型或数学表达式为：

λ_i＝f(μ_i，N_zi，δ)

式中e(ω_e)、e(S_e)为前、后或驱动、非驱动轴平衡车轮副二轮等效相对角速度、滑移率偏差，该偏差主要为二轮在Q_i、μ_i、N_zi取值相同或取值等效相同条件下的等效相对参数偏差，即该偏差主要由前、后或驱动、非驱动轴平衡车轮副二轮制动力Q_i取值相同或取值等效相同等条件下确定，ω_r、β为车辆横摆角速度和质心侧偏角，和a_y车辆纵侧向加速度，为车辆正常与非正常工况转向助力矩偏差，可由转向盘目标与实际转矩偏差互换，Q_i为各轮制动力，λ_i为等效修正系数。车轮等效相对参数偏差可采用修正模型和等效修正系数λ_i的方式，使非等效相对参数ω_k、S_k在Q_i、μ_i、N_zi、δ等参数取值相同或取值效相同条件下，转换为等效相对参数及其等效相对参数偏差e(ω_e)、e(S_e)。在特定的控制条件下，主要包括设定前、后轴平衡车轮副左、右轮μ_i、N_zi取值相同，忽略δ对e(ω_e)、e(S_e)作用，且前后轴车轮副左、右轮在制动力Q_i取值相同或等效相同条件下，e(ω_k)、e(S_k)各偏差可等效为在参数Q_i、μ_i、N_zi、δ取值等效相同条下的等效相对参数偏差e(ω_e)、e(S_e)。各模型中，前、后车轴左、右轮等效、非等效相对参数偏差均取为绝对值。等效相对参数偏差e(ω_e)、e(S_e)可作为前、后车轴平衡车轮副的爆胎轮胎压或车轮半径减小的定量化特征参数，表征前、后车轴平衡车轮副二轮胎压或半径的状态差别，用于状态胎压p_re计算。爆胎、非爆胎工况条件下，车辆横摆角速度偏差作为车辆稳态控制的基本参数。状态胎压集p_re中参数e(ω_k)，可与e(S_k)，相互取代。为简化p_re的计算，通过采用特定的建模结构、控制模型相关参数数量、减化模型结构、优化相关算法、进行参数补偿和修正、建立等效模型，实现状态胎压在爆胎判定及爆胎控制中的具体应用。

其三、状态胎压集p_re[p_rek，p_ren，p_rez，p_rew]的建模结构、特性和算法

基于车辆非制动和非驱动、驱动、制动控制过程，设定非制动和非驱动、驱动、制动三类状态结构，按前、后车轴二平衡车轮副及其左、右轮的状态特征，在各控制过程中选定上述部分或全部车轮、转向系、车辆状态参数和控制参数，确定非等效、等效相对参数，选定取值相同或取值等效相同的同一参数E_n，建立状态胎压集p_re中各特征胎压相应的建模结构；其中车辆驱动与非驱动、制动和非制动用正、负(+、-)逻辑符号表征，电控过程中逻辑符号(+、-)用高、低电平或特定的逻辑符号代码(主要包括数字、数码等)表示，各逻辑组合表示制动(+)、驱动(+)、非制动及非驱动(-、-)等控制过程。状态胎压p_re为前后轴车轮副左、右轮角速度ω_i及角加减速度滑移率S_i及其导数的等效、非等效相对参数偏差e(ω_e)、e(S_e)、e(ω_k)、e(S_K)、绝对值增量的减函数；p_re为车辆横摆角速度偏差转向轮回转力偏差前后轴车轮副左、右轮制动力Q_i非等效相对偏差e(Q_k)绝对值增量的减函数；各参数均取为绝对值。车辆进入爆胎控制后，在控制参数(主要包括横摆角速度偏差质心侧偏角偏差e_β(t)或和车辆侧向加减速度a_y)出现“异常变动”的状态下，可用平衡车轮副差动制动二轮的非等效相对角速度偏差e(ω_ka)和e(ω_kb)取代等效相对角速度偏差e(ω_ea)、e(ω_eb)；使状态胎压p_re、e_β(t)、a_y参数的车辆爆胎特征向车轮状态参数e(ω_ka)和e(ω_kb)的爆胎特征转移，通过该转移，确保爆胎控制条件下，确定状态胎压p_re的相关参数e_β(t)、a_y、e(ω_ka)和e(ω_kb)等不丧失稳定的爆胎特征，补偿e_β(t)或和a_y参数爆胎特征出现的“异常变动”。

iii、转向力学状态、车轮车辆状态参数模式识别

在爆胎回转力矩M_b′产生和形成过程中，爆胎状态经转向系统向转向盘转移，转向盘转角δ、转向盘转矩M_c(矢量)大小和方向改变，当M_b′达到一临界状态时，可根据δ、M_c的变动特征，识别M_b′的产生及爆胎状态，并确定爆胎回转力矩M_b′。M′_b的临界状态可由转向盘转角δ、转向盘转矩M_c的一临界点确定。δ、M_c的临界点表述为：爆胎过程中，转向盘转角δ、转矩M_c大小和方向改变，δ、M_c变动达到一个能识别车轮爆胎的“特定点位”，该“特定点位”称为δ、M_c的临界点。M_b′产生和形成后的，通过建立爆胎回转力矩M_b′形成判定及其方向判断的逻辑，根据判断逻辑进行爆胎识别及爆胎状态的确定。转向力学状态模式识别基于确定爆胎特征参数x_v的爆胎识别模型；该模型以爆胎回转力M_b′、车轮车辆运动状态参数，主要包括等效非等效相对角速度及其导数偏差e(ω_e)和e(ω_k)、和滑移率偏差e(S_e)和e(S_k)，横摆角速度偏差或和车辆质心侧偏角偏e_β(t)差，为主要输入参数，建立确定爆胎特征参数集x_v[x_vk、x_vn、x_vz、x_vw]的爆胎识别模型；其中x_vw为定性化的爆胎识别参数，x_vw通过转向力学状态的识别方法确定：以转向轮(所受地面)回转力矩M_k(主要包括回正力M_j、爆胎回转力M_b′)、转向盘转角δ和转矩M_c为参数，基于转向轮回转力矩M_k及其方向，通过转向系统向转向盘传递的特性，根据δ、M_c大小、方向及其变化，判定爆胎回转力M_b′的形成的大小及的方向，并可根据M_b′的值及M_b′的方向，确定由x_vw表征的爆胎状态是否成立；x_vw确定的爆胎状态出现后，按x_v[x_vk1、x_vn1、x_vz1]的爆胎识别模型进行爆胎模式识别：

x_vn1＝f(e(ω_e))、

在未按x_vw确定爆胎状态的条件下，采用下述爆胎特征参数集x_v[x_vk2、x_vn2、x_vz2]的爆胎识别模型：

x_vn2＝f(M′_b，e(ω_e))、

进行爆胎模式识别；式中和与e(S_e)和e(S_k)可相互取代；在爆胎控制的不同阶段可由e(ω_k)取代e(ω_e)、e(S_k)取代e(S_e)；并按爆胎识别模型、驱动和制动控制类型及其特性、爆胎各控制阶段，确定爆胎特征参数集x_v参数x_vk、x_vn、x_vz的建模结构；x_vk、x_vn、x_vz的爆胎识别模型中，M′_b、e(ω_e)、等参数具有不同的权重；当以爆胎特征参数x_v对爆胎各控制期进行划分时，在确定x_vk、x_vn、x_vz的爆胎识别模型中，各参数M′_b、e(ω_e)、具有不同的优先顺序逻辑关系(参见下述爆胎控制期(阶段)的划分)。爆胎回转力M_b′由下述数学模型确定：

M_b′＝f(M_c，M_j，M_k，ΔM_c)

其中转向轮(所受地面)回转力M_k由转向系(统)力学方程确定(参见下述转向轮回转力矩相关章节)：

式中回正力M_j为转向盘转角δ的函数，M_k为转向轮回转力矩、G_m为减速器减速比、i_m为助力装置驱动电流、θ_m为助力装置(电机)转角、B_m为转向系统等效阻尼系数、M_c为转向盘转矩、j_m为助力装置等效转动惯量、j_c为转向系统等效转动惯量。

按爆胎状态的定义，基于爆胎、正常工况下车轮车辆行驶的非正常状态及爆胎特征参数X，实现爆胎模式识别。

iv、爆胎状态特征的变动及其修正

该状态特征的变动主要包括两类；类别一、“正常变动”：爆胎状态特征随爆胎过程的发展而相应真实变动，该变动主要包括车轮和车辆参数、控制参数、爆胎特征参数X的变动及参数值的增减；类别二、“异常变动”：爆胎过程中特别是进入爆胎控制后，由于控制对爆胎状态的作用和影响，表征车轮和车辆态参数、控制参数、爆胎特征参数X及参数值不完全随爆胎过程真实地反映爆胎本身的状态特征，X的参数值对爆胎状态产生定量化的偏离。为保正爆胎状态模式识别的有效性、准确性，在爆胎及爆胎控制过程中，应对确定爆胎、爆胎状态、状态胎压p_re及爆胎判定的车轮、转向系、车辆相关参数，按爆胎状态、控制领域、控制期及其过程，采用包括等效参数、参数选择、参数模型替换、参数补偿、参数特征及特征值转移、爆胎模式识别及转换的不同模式，确定爆胎特征参数X相应的建模结构，使车轮车辆参数、爆胎特征参数X“异常变动”的爆胎特征及特征值、回归至或等效于、“正常变动”条件下的车轮车辆参数、爆胎特征参数X的爆胎特征及特征值。

其一、等效参数模式：基于等效、非等效相对参数及其偏差的定义，按等效或非等效相对参数偏差的等效模式，通过对平衡车轮副二轮角速度偏差e(ω_e)和e(ω_k)、角加减速度偏差和滑移率偏差e(S_e)和e(S_k)、制动力偏差e(Q_e)和e(Q_k)偏差进行等效处理，使爆胎状态参数中相关参数的“异常变动”等同于或等效于“正常变动”，由此使爆胎特征参数集X的爆胎状态特征由“异常变动”转换为“正常变动”，其中爆胎状态参数包括：车轮、转向系统和车辆参数；

其二、参数选择模式：爆胎控制中，在车轮车辆状态参数领域，通过主要包括e(S_e)或e(S_e)或e(S_k)、或a_y各参数的选择，使爆胎状态和爆胎特征参数X中相关参数的爆胎状态特征由由“异常变动”转变为“正常变动”；

其三、参数或其参数模型替换模式：爆胎控制中，采用爆胎状态参数中相应参数或其参数模型置换原有参数或其模型，使爆胎状态、爆胎特征参数集X中相关参数的爆胎状态特征由“异常变动”等效于和转换为“正常变动”；在不同参数范围及条件下，包括采用转向盘转矩偏差替换(或取代)转向轮回转力矩偏差或转向轮爆胎回转力矩M_b′；

其四、参数替换及参数特征值转移联合模式：爆胎控制中，主要以横摆角速度偏差质心侧偏角偏差e_β(t)为爆胎控制变量，通过前后车轴平衡车轮副二轮差动制动，实现车辆稳态控制；在各轮差动制动的状态下，确定爆胎识别模型中，通过前后轴平衡车轮副二轮非等效相对角速度偏差e(ω_ka)和e(ω_kb)替换或取代等效相对角速度偏差e(ω_ea)、e(S_eb)的方式，使车辆状态参数e_β(t)的爆胎状态特征向车轮状态参数e(ω_ka)、e(ω_kb)的爆胎状态特征转移，通过其特征转移及特征值的补偿，使参数e_β(t)在制动控制过程中的爆胎状态特征由“异常变动”等效于和转换为“正常变动”；

其五、参数补偿模式：采用车轮、转向系统、车辆相关参数的补偿系数、补偿模型和算法，直接对相应的爆胎状态及爆胎特征参数X进行补偿，使其参数的爆胎状态特征由“异常变动”等效于和转换为“正常变动”；

其六、爆胎识别模式、模型的转换：爆胎控制过程中，按爆胎状态及控制领域、控制区间及其过程，采用不同的爆胎识别模式、模型，包括首先采用状态胎压的识别模式、模型，在车辆进入爆胎转向轮回转力控制后的一定控制过程，转入采用爆胎转向力学状态识别模式及模型，使爆胎状态及爆胎特征参数X的爆胎状态特征由“异常变动”等效于和转换为“正常变动”；

④、爆胎判定

i、爆胎定义：无论车轮是否真实爆胎，只要车轮结构、力学及运动状态参数、车辆行驶状态参数、转向力学状态参数、爆胎控制参数定性及定量化表征的车轮车辆“非正常状态”出现，基于爆胎识别参数和爆胎模式识别建立的爆胎判定模型，通过该判定模型定性及定量化确定爆胎状态特征达到设定条件，则判定为爆胎，其中设定条件同样包括定性及定量条件。根据爆胎的定义，本方法所述爆胎状态特征与车轮车辆正常和爆胎工况下的非正常状态特征相一致，同时与真实爆胎后车轮、转向、车辆产生的状态特征相一致，所谓“状态特征相一致”是指：二者基本相同或等效。爆胎判定主要采用检测胎压p_ra、状态胎压p_re、转向力学状态三种爆胎判定模式或其模式的组合。

ii、爆胎判定模式

根据爆胎状态过程、爆胎控制期、爆胎控制过程的特定要求，选定爆胎识别参数、确立爆胎识别模式和爆胎识别模型，在爆胎和非爆胎的非正常状态出现的条件下，基于爆胎识别模型所定爆胎特征参数集X[x_a、x_e、x_v]建立爆胎判定模型，爆胎判定模型采用定性和定量爆胎条件判定，定量爆胎判定主要采用爆胎逻辑门限模型形式，设定门限阈值，确立判定逻辑，根据判定逻辑进行爆胎判定，按爆胎定义，爆胎判定模型确定的值达到设定门限阈值，则判定为爆胎，否则爆胎判定不成立并退出其判定爆胎。逻辑门限模型主要包括：单参数、多参数或其联合参数门限模型，所设门限阈值主要包括：单参数、多参数及联合参数门限阈值。对于多参数单门限的门限模型的判定，可设定特征参数集X中相应参数的权重；多参数多门限的门限模型的判定，可设定特征参数集X中相应参数的权重和参数优先逻辑顺序。对爆胎判定逻辑赋值，用数学符号(逻辑符号)的正负“+”、“-”表示是否爆胎，电控过程中逻辑符号(+、-)用高、低电平或特定的逻辑符号代码(主要包括数字、数码等)表示。

其一、检测胎压判定模式：基于爆胎特征参数集x_a[x_ak、x_an、x_az]的爆胎识别模型一般形式：

爆胎特征参数集x_a中各参数的函数形式主要包括：

参数集x_a的建模结构：x_a为检测胎压p_ra减量的增函数、为车辆横摆角速度偏差和平衡车轮副二轮等效相对角速度偏差e(ω_e)绝对值增量的增函数。确定x_a的模型中，p_ra的权重大于的权重，的权重大于e(ω_e)的权重。当p_ra为0时p_ra的权重取值为1，并且x_ak取得最大值；爆胎判定模型采用门限模型时，设定x_a的门限阈值，确定判定逻辑，当x_a达设定门限阈值时，判定为爆胎。对于采用x_a集参数的联合爆胎判定模型，设定x_ak、x_an的门限阈值，确定判定逻辑，当x_ak、x_an分别达到所设主、副门限阈值，判定为爆胎，否则爆胎判定不成立或并出爆胎判定。

其二、状态胎压判定模式：基于爆胎特征参数集x_e的爆胎识别模型，x_e参数模型的一般形式及线性化：

x_e＝f(p_re)、x_e＝kp_re

爆胎特征参数集x_e中各参数x_ek，x_en，x_ez的模型采用函数形式，主要包括：

x_ek＝f(p_rek)、x_en＝f(p_ren)、x_ez＝f(p_rez)

其中特征胎压p_rek、p_ren、p_rez采用下述方法确定：在车辆转向或非转向条件下，以车轮、车辆、转向参数及控制参数为输入参数，根据车辆非制动和非驱动、驱动、制动等不同控制过程及爆胎控制期的特要求，选定p_rek、p_ren、p_rez采用的参数，建立该参数的数学模型及建模结构；p_rek、p_ren、p_rez的各数学模型中，采用修正系数λ_i，通过λ_i对各轮地面摩擦系数μ_i、载荷N_zi、转向盘转角δ的变动进行补偿，修正系数λ_i通常由μ_i、N_zi、δ参数的等效模型确定；爆胎特征参数x_ek，x_en，x_ez的爆胎判定模型采用逻辑门限模型形式，设定动态门限阈值，建立爆胎判定逻辑，当x_ek，x_en，x_ez达设定门限阈值时，则判定为爆胎，否则爆胎判定不成立或退出其爆胎判定。

其三、转向力学状态、车轮车辆参数判定模式：采用爆胎特征参数集x_v[x_vk、x_vn、x_vz、x_vw]的联合爆胎识别模型。x_vw为定性判定条件：建立参数M_k、δ、M_c、M_b′及转向盘(或转向轮)转动方向特定坐标系，爆胎回转力矩M_b′达转向盘转角δ、转矩M_c大小和方向变化的临界点，按转向力学状态爆胎识别模型确定M_b′方向的判断逻辑(参见下述转向轮回转力控制相关章节)，通过该判断逻辑，确定M_b′方向；M_b′的方向判定成立则表明M_b′已形成，x_vw即达设定判定条件。x_vk、x_vn、x_vz为定量判定条件：在定性条件x_vw达设定判定条件后，以x_vk1、x_vn1、x_vz1为参数建立其参数的爆胎判定模型，该模型主要采用逻辑门限模型的形式，设定门限阈值及判定逻辑，当x_vk1、x_vn1、x_vz1之一达到所设门限阈值时，则判定为爆胎，否则爆胎判定不成立并退出其判定爆胎；在不采用x_vw的定性判定条件下，以x_vk2、x_vn2、x_vz2为参数建立其参数的爆胎判定模型，该模型同样采用逻辑门限模型的形式，设定门限阈值，当x_vk2、x_vn2、x_vz2之一达到设定门限阈值时，则判定为爆胎，否则爆胎判定不成立并退出爆胎判定。

基于爆胎的定义，本爆胎判定为一种模糊化、重叠化、概念化、动态化的判定。模糊化与重叠化的特性表述为：经该判定的爆胎不一定真实发生，但很有可能真实发生，并表现为：在一定条件下，车辆正常、爆胎工况的车轮状态、转向状态、车辆状态相互重叠，其中主要主要包括在对开摩擦系数路面、制动驱动转向滑移等条件下的车轮、转向、车辆状态与爆胎条件下的车轮、转向和车辆状态相互重叠。概念化的特征表述为：经该判定的爆胎判定不一定真实发生，仅为一种正常工况与低胎压或真实爆胎相关的车轮、转向和车辆非正常状态特征的判定。动态化的特征表述为：该判定为一种正常与爆胎状态过程中车轮、转向和车辆非正常状态过程的判定；本判定规定了爆胎控制相应的技术特征，即不必作出真实的爆胎判定后再进入爆胎控制，爆胎控制过程与爆胎状态过程相适应。

⑤、爆胎状态及爆胎控制期(阶段)的划分

该划分基于爆胎特定点位，采用爆胎特征参数及其联合的控制期(阶段)划定方式，各控制期(阶段)划定后主控器输出相应的各期控制信号。在爆胎各控制期内，爆胎控制采用相同或不同的爆胎控制模式和模型。

i、爆胎特定点位的控制期划定方式。其一、确定爆胎及爆胎控制的起始点、车轮状态及状态参数急剧变动点，该定主要包括零胎压、轮辋分离点、轮速、车轮角加减速度的转变点。其二、爆胎控制及控制参数的拐点，该点主要包括车轮角加减速度的转变点、奇点，制动中表示为制动力的转变点。基于爆胎状态及爆胎控制的上述特定时间和状态点，确定爆胎及爆胎控制期(阶段)，控制期主要包括：爆胎前期、真实爆胎期、爆胎拐点、脱圈等状态及控制期。爆胎前期：爆胎控制起始点至真实爆胎起始点之间的时期；真实爆胎期：真实爆胎起始点至爆胎拐点之间的时期，真实爆胎起始点由检测胎压及其变化率、状态胎压及其变化率、转向力学状态特征参数的数学模型确定；爆胎拐点期：爆胎拐点至胎辋分离点之间的时期，爆胎拐点由检测胎压或状态胎压及其变化率、车轮车辆参数及其数学模型确定。爆胎拐点期内胎压及其变化率为0、车轮及车辆状态参数的改变接近一临界点。脱圈控制期：车轮胎辋分离后的状态和控制期，该期内检测胎压及变化率为0，车轮附着系数急剧改变，该控制期可通过车辆侧向加速度及车轮侧偏角等参数及其数学模型确定。

ii、爆胎特征参数的控制期划定方式。基于爆胎状态、爆胎控制结构和类型，选定爆胎特征参数集X中相应参数，设定该参数若干级数的数值点位，各点位设定为爆胎状态及爆胎控制期(阶段)的划分点，各点位之间构成爆胎各状态期及爆胎控制期(阶段)，爆胎各期内的爆胎状态基本与该期的真实爆胎状态过程相一致或等效相同。

iii、爆胎特定点位、爆胎特征参数联合的控制期划定方式

采用上下两级的分级制划分方式。上级控制期：按爆胎特定点位确定爆胎前、真实爆胎、爆胎拐点、脱圈各控制期(阶段)；下级控制期：在上级确定的爆胎前、真实爆胎、爆胎拐点、脱圈各控制期内，按爆胎特征参数值设定若干级数的数值点，各数值点之间为下一级各控制期(阶段)，通过下级控制期的划分使爆胎控制更加精准，以满足爆胎状态剧烈变化的要求。

iv、爆胎及爆胎控制期

其一、爆胎前期：爆胎进入信号i_a到来时系统进入爆胎控制前期，该控制期通常发生于车轮胎压的低中速率减压状态，根据该实际过程，车辆或进入真实爆胎期控制或退出爆胎控制；

其二、真实爆胎期：以胎压p_r(包括p_ra、p_re)和轮胎减压速率为参数，在胎压检测的采样周期内，通过其参数的函数模型及PID算法确定胎压变动值Δp_r：

式中p_r0为标准胎压、t₁至t₂为胎压检测的采样周期的时间；按门限模型，胎压变动值Δp_r达设定门限值a_P1时确定为真实爆胎期，电控单元输出真实爆胎控制信号i_b，爆胎控制器进入真实爆胎期的控制阶段；

其三、爆胎拐点期：采用多种判定方式；判定方式一、对设置胎压传感器的系统，检测胎压值p_ra为0，且爆胎平衡车轮副二轮等效(或非等效)相对角速度e(ω_e)、角加减速度滑移率e(s_e)偏差之一或多个参数的函数值达设定门限值a_P2，即判定为爆胎拐点；判定方式二、在胎压检测的采样周期内，基于状态胎压p_re及其变化率的函数模型确定其变动值Δp_re：

按门限模型，当Δp_re达设定门限阈值a_P3，或和车轮状态参数包括等效非等效相对角速度、角加减速度、滑移率的正与负符号改变，判定为爆胎拐点；电控单元输出爆胎拐点控制信号i_c，爆胎控制进入拐点控制阶段；

其四、爆胎轮脱圈期：当车轮转向角达设定门限阈值，或爆胎平衡车轮副二轮等效相对侧偏角α_i、车辆侧向加速度a_y分别达设定门限阈值，或当其参数的数学模型值达设定门限阈值，判定轮胎与轮辋脱分离脱圈，电控单元输出脱圈信号i_d，爆胎控制系统进入脱圈控制阶段。

⑥、爆胎控制的进入、退出及控制模式转换

爆胎判定成立的条件下，主控器基于车辆爆胎状态、爆胎控制期、爆胎控制结构和类型，选定建立爆胎控制进入、退出模式和模型的参数。第一类参数：主要包括爆胎特征参数集[x_ak、x_an、x_az]中的相关参数。第二类参数：车轮、车辆、环境相关参数，主要包括：车速u_x，本车与前后左右车辆间的车距L_t、相对车速u_c或防撞时区t_a。人工操作界面操作参数：转向盘(或转向轮)转角δ、制动踏板行程S_w、油门踏板行程h_i，对无人驾驶车辆、该人工操作参数由中央计算机输出的车辆主动加速和制动控制参数取代。按所选参数建立爆胎控制进入、退出模式和模型，该进入、退出模式主要由爆胎控制进入或退出的环境状况、人工干预、车辆状态等条件确定。爆胎控制的进入、退出的模型主要采用逻辑门限模型形式，设定门限阈值及判定逻辑，按该模型及判定逻辑，确定爆胎控制的进入、退出。爆胎控制的进入、退出确定后，主控器同时输出爆胎控制进入、退出信号i_a、i_e。

i、爆胎控制主动进入和退出。确定其进入或退出的条件，采用多参数门限阈值可调的动态门限模型。控制器主要以爆胎特征值X、车速u_x，本车与前、后车辆间车距L_t、相对车速u_c或防撞时区t_a，油门踏板行程+h_i、制动踏板行程±S_w(或无人驾驶车辆主控器输出的车辆主动加速和制动控制参数)为输入参数，基于爆胎判定设置爆胎控制进入和退出条件，建立爆胎特征参数X和车速的主副门限模型；爆胎判定成立的条件下，根据设定条件和门限模型，确定爆胎控制的进入退出；其中所设爆胎控制进入和退出条件主要包括：是否设置防撞控制条件和控制区、是否人工干涉。爆胎控制进入和退出模式、模型由以下所述。

其一、车辆爆胎控制的主动进入和退出模式、模型。主控器以爆胎特征参数集X中所选参数、车速u_x为输入参数，设置主、副门限模型，当爆胎特征参数集X[x_a、x_e、x_v]所选参数值达到主门限阈值a_x1(主要包括a_xa1、a_xe1、a_xv1)、车速达到副门限阈值a_u1时，车辆进入爆胎控制，主控器所设电控单元输出爆胎控制进入信号i_a。爆胎控制进入信号i_a到来时，各控制器主动进入车轮、车辆的爆胎控制。设定爆胎控制门限阈值a_x2(主要包括a_xa2、a_xe2、a_xv2)和a_u2，其中a_x1与a_x2、a_u1与a_u2相等或不等，二者相等时X或车速u_x之一未达到门限阈值a_x1、a_u1，爆胎控制退出；二者不相等时，车速u_x或爆胎特征参数X之一达到设定门限阈值a_u2、a_x2，爆胎控制退出，主控器所设电控单元输出爆胎控制退出信号i_e。a_u1和a_u2为设定值或为转向盘转角δ或和地面摩擦系数μ_i的函数f(δ，μ_i)，对其进行线性化处理，该线性函数主要包括：

a_u＝a_u0-k₁δ-k₂(μ₀-μ_i)

采用比例微分算法(PD)：

式中a_u0为车辆直行时所设门限阈值、a_u包括a_u1和a_u2、μ₀为所设地面标准摩擦系数、k₁和k₂为系数。

其二、爆胎控制主动协调进入和退出的模式、模型。按车辆防撞条件及逻辑门限模型，当本车与前、后车辆车距L_t、相对车速u_c或防撞时区t_a进入设定区间时，爆胎控制达到退出条件及门限模型设定门限阈值，主控器所设有人驾驶车辆电控单元或无人驾驶车辆主控计算机判定爆胎制动控制退出，并发出爆胎防撞控制信号i_h，爆胎制动控制进入防撞模式，爆胎制动控制主动退出或主动重返。

其三、爆胎控制主动进入和退出的人机交流模式、模型。交流模式一、有人驾驶车辆或无人驾驶车辆(带人机操作界面)的人机操作交流模式。确定爆胎控制自适应退出和重返条件和模型：主控器以油门踏板(或车辆加速控制操作界面)行程h_i及其变化率为参数，基于油门踏板一、二、多次行程及正反行程的划分，建立自适应控制模型、控制逻辑及有条件限定的控制逻辑优先顺序，由此解决爆胎制动控制主动退出与重返，主动制动与发动机驱动控制之间的冲突。控制模型主要包括：爆胎制动控制主动退出、自动重返与发动机驱动控制的逻辑门限模型，设定门逻辑限阈值，制定控制逻辑，确定爆胎制动控制与发动机驱动控制之间的顺序。爆胎控制进入信号i_a时，如车辆控制处于油门踏板行程一次行程中，无论油门踏板处于何种位置，发动机驱动即行终止；油门踏板二或多次行程的正行程中达到设定门限阈值时，爆胎制动控制主动退出，进入有条件限定的驱动控制。在油门踏板二或多次行程中的返回行程达设定门限阈值时，驱动控制退出，爆胎制动控制主动重返。系统引入爆胎控制期间驾驶员对车辆加减速控制意愿特征参数W_i(主要包括W_ai、W_bi)，参数W_i以油门踏板行程h_i及其导数为参数，按油门踏板一、二及多次行程的划分，建立其参数h_i、的正、反行程的非对称函数模型；所谓其参数(主要包括h_i、)的正、反行程的非对称函数是指：其参数的正、反行程所建函数模型采用的参数、建模结构不完全相同，并且在其变量(参数)的相同取值点上、其函数值完全不同或不完全相同。一次行程的正、反行程模型W_a1、W_a2：

W_a1＝0、W_a2＝0

h_i的计算原点为爆胎控制进入信号i_a到来时h_i的取值h₀，W_ai与油门踏行程位置h₀无关。二次或多次行程的正、反行程模型W_b1、W_b2：

h_i的原点为0。油门踏板二或多次行程中，在变量h_i的任意取值点上，正行程W_b1的函数值小于反行程的函数值W_b2。油门踏板行程h_i的正负(±)分别表示驾驶员对车辆加、减速的意愿。油门踏板操作界面下的爆胎制动控制自适应退出和进入：采用以W_bi为参数的逻辑门限模型，设定各次踏板行程的逻辑门限阈值集合c_hbi。在油门踏板二次及多次行程中采用两种门限模型，模型一、W_bi的特征值由以下函数模型确定：

当W_b1达门限阈值c_hb1时，爆胎制动控制主动退出，当W_b2达门限阈值c_hb2时主动重返其爆胎控制。模型二、W_bi的特征值分别由参数h_i、的主、副函数模型确定：

W_bi1＝f(+h_i)、

当W_b11、W_b12达主、副门限阈值c_hb11、c_hb12时，爆胎制动控制主动退出。当W_b21、W_b22达主、副门限阈值c_hb21、c_hb22时，爆胎制动控制主动重返其爆胎控制。在油门踏板的一、二次及多次行程的爆胎控制中，发动机节气门或燃油喷射控制采用递减、关闭或断油、常量、动态和怠速等不同的控制模式和模型，协调实现人机交流的爆胎主动制动与发动机驱动自适应控制。油门踏板操作界面主动进行的爆胎制动控制退出或重返时，电控单元输出(人机交流)制动控制退出信号i_k或爆胎制动控制重返信号i_a。油门踏板一、二次及多次行程的定义：电控单元按程序判定：爆胎进入信号i_a到来时，油门踏板(或节气门开度)处于任意行程位置或由零位开始的正反行程称为一次行程，一次行程归零位后再重新启动的正反行程称为二次行程，二次行程后油门踏板的行程均称为多次行程。爆胎控制进入和人机交流模式退出后的自动重启信号均为i_a，爆胎控制进入信号i_a、退出信号i_e为彼此独立的信号，i_a、i_e可由爆胎信号的高低电平或特定的逻辑符号代码(主要包括数字、数码等)表示。爆胎控制的进入和退出确定了爆胎控制随爆胎状态的改变随时退出的机制，为正常工况与爆胎工况控制的重叠提供了现实且具有可操作性的基础。

ii、爆胎控制模式转及转换信号的设置

主控器根据爆胎控制期(阶段)划定条件，设定相应的上下两级控制期；上级控制期，通过爆胎前、真实爆胎、爆胎拐点、脱圈各控制转换信号i_a、i_b、i_c、i_d，实现控制模式转换。下一级控制期，通过i_a(i_a1、i_a2、i_a3......)、i_b(i_b1、i_b2、i_b3......)、i_c(i_c1、i_c2、i_c3......)、i_d(i_d1、i_d2、i_d3......)爆胎控制转换信号，实现下级各控制期的控制模式转换。i_a为爆胎控制进入信号，i_a1、i_a2、i_a3......为爆胎前期內下级各控制期的控制模式转换信号。爆胎及爆胎控制的不同时期，控制器采用与爆胎状态相适应的爆胎控制模式、模型及算法，并通过下级各控制期内采用的爆胎控制模式、模型，使爆胎控制更加精准，满足爆胎状态剧烈变化的要求。

⑦、人工操作控制及控制器(RCC)

RCC设置人工手动控制键，参见图5。该控制键采用多键位或/和一定周期内设定连续键控次数的键位设定方式，以此确定人工键控键位类型。控制键主要包括：旋钮键、按压键。控制键设置“待机”及“关闭”两个键位。对二键位的逻辑状态U_g、U_f赋值，用高低电平或数码作为标识。爆胎中央主控器或主控器所设电控单元通过数据总线识别二键位开、关的逻辑状态及其变化，并识别逻辑状态的变动，“待机”、“关闭”的键位变动时输出其变动后的逻辑状态信号i_g、i_f。车辆控制系统上电时，系统爆胎控制器清0，RCC控制键位的逻辑状态U_g、U_f由控制键所置“待机”或“关闭”的键位确定，当键位置于“关闭”状态，键位背景所设显示灯亮启，直至人工操作旋钮或按压键，使之转移至“待机”键位，背景显示灯熄灭。车辆行驶中，RCC控制键应始终置于“待机”键位，二键位的相互转移构成系统控制器的爆胎主动控制与人工键控操作控制的相互兼容，人工键控操作的控制逻辑优先并覆盖系统控制器的爆胎主动控制逻辑。

i、旋钮键。在旋钮旋置于“待机”键位的逻辑状态U_g下，车辆爆胎后，爆胎控制进入和退出各信号i_a、i_e到来时，车辆主动进入或退出爆胎控制。当驾驶员按其意愿需关闭爆胎控制时，将旋钮转至“关闭”键位，RCC进入关闭的逻辑状态U_f，并输出爆胎控制退出信号i_f，爆胎控制系统及控制器的爆胎控制即行终止，直至驾驶员将旋钮键重新置于“待机”键位，通过RCC“待机”及“关闭”键位转换，实现爆胎主动控制的人工退出及重启的逻辑循环。

ii、RCC按压键。RCC设置爆胎控制的待机和关闭两个键位。按压一次输出一个独立脉冲信号，连续按压两次输出一个双脉冲(两个脉冲的时间间隔较小)，控制器对独立的单个脉冲和双脉冲进行逻辑赋值。车载控制系统及控制器上电时，RCC应置于“待机”键位，RCC未处于“待机”键位时，按压键背景的显示灯亮启，需驾驶员连续按压按控制键两次，将RCC按压键置于“待机”键位，RCC由此处于待机的逻辑状态U_g。车辆行驶过程中，爆胎控制系统及控制器按爆胎控制进入和退出各信号i_a、i_e到来时，车辆主动进入或退出爆胎控制。当驾驶员按其意愿需关闭爆胎控制时，驾驶员手动按压RCC按键一次，RCC输出爆胎控制退出信号i_f，爆胎控制系统及控制器退出爆胎控制，RCC进入关闭的逻辑状态U_f。驾驶员通过RCC“待机”及“关闭”键位的手动的转换，，实现爆胎主动控制的人工退出及重启的逻辑循环。当RCC由手动将“待机”转换为“关闭”键位时，爆胎控制退出，人工键控爆胎控制退出逻辑U_e优先并覆盖车辆爆胎主动控制逻辑U_a，即RCC由“关闭”转换为“待机”或处于“待机”键位，并仅当爆胎控制进入信号i_a到来时，车辆爆胎主动控制重启。人工操作控制控制器主要包括手动控制键、输入和输出接口、信号转换电路、控制电路、或和微处理器的逻辑控制电路，作为车辆主控器或中央主控器的组成部分。

⑧、协调控制器

按爆胎不同控制期(阶段)，爆胎协调控制器以爆胎控制信号I为输入信号，进行车辆爆胎制动、驱动、转向、防撞协调控制，各子系统的并行或独立协调控制，人机交流协调控制。该协调控制基于爆胎控制模式转换，通过车辆车速、车轮、转向及悬架控制实现。爆胎信号I主要包括正常与爆胎控制模式转换信号，主要包括爆胎控制进入信号i_a、真实爆胎控制信号i_b、拐点控制信号i_c、脱圈控制信号i_d、爆胎控制退出信号i_e、人工键控爆胎控制退出信号i_f、人工键控爆胎控制重启信号i_g、防撞控制信号i_h、人机交流制动控制退出信号i_k、车辆加速控制信号i_r、爆胎控制主动重启信号i_y、协调控制信号i_u、制动失效信号i_l。

i、环境识别及制动防撞控制。该控制基于测距装置、信息互交系统、计算机视觉系统及驾驶员防追尾控制模型，根据爆胎前期、真实爆胎期、爆胎拐点控制等各阶段，采用车辆爆胎制动与前后车辆互适应、自适应防撞控制模式、模型和算法。进入防撞控制时，系统主控器所设电控单元输出防撞控制信号i_h。其一、制动与防撞控制。建立爆胎车辆制动的车轮稳态(A)、平衡制动(B)、车辆稳态(C)及制动力总量(D)控制的模式和模型，设置A、B、C、D制动控制逻辑组合，在车辆防撞控制的调节模式下，通过各控制逻辑组合、模式转换及其控制逻辑组合的周期H_h循环，达到车辆防撞及爆胎车辆稳定减速、稳定性制动控制的目的，实现车辆互适应、自适应的适度减速协调控制，防止前后侧碰撞。其二、驱动与防撞控制协调。启动车辆驱动控制，控制车辆加速度，防止前后侧碰撞。其三、转向与防撞控制协调。通过转向轮转角控制，实现车辆路径跟踪、车道保持，防止侧向碰撞。

ii、发动机制动与踏板制动协调控制。制动控制器通过车轮不平衡(差动)制动力(矩)，对驱动轴车轮爆胎后发动机制动产生的不平衡制动力(矩)提供补偿，爆胎前期可首先启动发动机制动，在驱动轴差速器作用下二轮获得力矩相等的发动机制动力。如驱动轮之一为爆胎轮，出现爆胎轮有效滚动半径R_i减小等，二驱动轮轮胎力对车辆质心的力矩不相等，此时可启动制动控制。其一，通过驱动轴二轮的差动制动对爆胎轮同轴的另一车轮施加附加制动力(矩)Q_i，该制动力Q_i由驱动轴二轮半径R₁、R₂或胎压p_r1、p_r2为参数的函数模型确定，主要包括：

Q_i＝f(p_r1，p_r2)

其二、通过非驱动轴二轮的差动制动产生一附加的横摆力矩平衡发动机制动力产生的不平衡横摆力矩。

iii、踏板制动与发动机节气门或燃油喷射协调控制。爆胎制动控制启动时或协调控制信号i_u到来时，同时启动发动机节气门或燃油喷射控制，采用节气门或燃油喷射递减、动态、常量、怠速等控制模式。其中常量模式包括关闭节气门或终止燃油喷射，开启并调节设置于发动机怠速通道上的控制(怠速)阀、调节发动机输出，配合爆胎制动控制器的制动控制。爆胎控制退出信号i_e、i_f等到来时，终止制动控制器爆胎制动控制，节气门或燃油喷射控制器返回正常工况控制模式。爆胎控制中，节气门控制器的节气门开度调节可与燃油喷射控制器的燃油喷射量控制相互取代，二者取其一。

iv、设定转向轮回转力控制进入条件：爆胎控制进入信号i_a到来，进入爆胎控制后，爆胎前期与真实爆胎期之间的任何时间点，或按门爆胎转向轮回转力控制二次门限模型，爆胎特征参数X(包括x_a、x_e、x_u)的值达设定门限值、爆胎平衡回转力M_b或转向盘转矩目标控制值M_c1与转向盘转矩检测值M_c2之间的偏差ΔM_c达设定门限值，启动转向轮回转力控制。

v、设定升力悬架控制启动条件：爆胎控制进入信号i_a到来，进入爆胎控制后，按升力悬架控制二次门限等模型，爆胎轮胎压或有效滚动半径低于设定门限值、车辆侧向加速度a_y达设定门限值，启动升力悬架控制器，调节爆胎轮悬架升程，平衡车身的倾斜，补偿爆胎产生的各轮载荷变化，调节各轮载荷变化导致的制动控制器不平衡制动力分配。

vi、转向轮回转力与主动转向协调控制。转向轮回转力控制器通过车载电控助力系统，对转向系统施加一附加回转力矩，平衡爆胎回转力矩，减小爆胎回转力矩对转向系统的冲击。主动转向控制器或线控转向控制器采用一附加的转角θ_eb补偿车辆爆胎产生的不足或过度转向角θ_eb′。转向轮回转力与主动转向控制器可同设或相互取代。

vii、人工键控与车辆主动控制的协调，确定人工键控与车辆主动控制的协调逻辑，人工键控与车辆主动控制冲突时，人工键控优先。

viii、人机操作界面控制的爆胎制动控制自适应退出、重返与发动机节气门、燃油喷射协调控制。系统进入爆胎控制后，在油门踏板一、二或多次行程中，主控器所设电控单元按爆胎制动控制自适应退出模式判定，需要退出制动控制时，输出人机交流的制动控制退出信号i_k，信号i_k终止制动控制器的爆胎主动制动控制，协调节气门开度和燃油喷射控制，调节发动机输出。当需要重启爆胎主动控制时，输出爆胎控制主动重启信号i_y，启动爆胎控制重新进入。建立人工操作界面控制与车辆主动控制(简称二控制)的协调控制模式、模型及协调控制逻辑。其一、油门踏板发动机驱动与爆胎主动制动控制冲突时，按油门踏板行程二次、多次及正反行程的划分，设置限制条件，建立油门踏板发动机驱动与爆胎主动制动控制逻辑的优先顺序。油门踏板控制正、负行程中，通过门限模型、门限阈值及正负行程非对称模型，设定发动机驱动有限介入条件、发动机驱动退出条件，设定爆胎主动控制再次重启的控制逻辑。实现上述二控制的控制逻辑有条件相互覆盖。其二、人工键控操作爆胎控制退出时，键控爆胎控制退出的控制逻辑覆盖爆胎主动控制逻辑。

ix、爆胎控制中，主控器或中央主控器对制动、驱动、转向各控制器之间的控制及数据交换进行协调，并协调各控制器之间通信接口的设置、通信方式的建立及通信协议的制定。

⑨、车辆控制模式转换及转换器

i、有人驾驶车辆控制模式转换及转换器。爆胎控制器所设电控单元独立设置，或与车载现有系统控制器电控单元同构共用，根据电控单元不同设置状况，控制器以爆胎信号I或和各控制子系统相应信号为切换信号，采用程序、协议和外置转换器三种不同转换模式和结构，实现车辆正常和爆胎工况、爆胎各控制阶段控制模式、模型的转换。其一、程序转换器：控制器所设电控单元与相应的车载系统采用同一个电控单元，电控单元以爆胎信号I为切换信号，调用控制模式转换子程序，自动实现爆胎控制进入和退出、爆胎与非爆胎、爆胎各阶段的控制和控制模式转换。其二、协议转换器：爆胎控制器所设电控单元与车载系统各电控单元相互独立设置，互设通信接口、建立通信协议，电控单元按通信协议，以爆胎信号I、各子系统控制器相关信号为切换信号，通过对各系统电控单元输出状态的控制，实现爆胎控制的进入、退出及上述各控制和控制模式的转换。其三、外置转换器。爆胎控制器的电控单元和车载系统所设电控单元简称二电控单元，二电控单元独立设置、其间未建立通信协议，二电控单元通过外置转换器，包括前置或后置转换器，实现爆胎控制的进入、退出及上述各控制模式转换。二电控单元之前设置前置转换器，各传感器测信号均经前置转换器输入电控单元及车载系统电控单元，前置转换器与系统电控单元之间设置爆胎信号I的通信接口和线路，爆胎信号I到来时，前置转换器以爆胎信号I为切换信号，通过对车载控制系统电源或各电控单元信号输入状态的控制，改变各电控单元信号输出状态，实现爆胎控制的进入、退出及上述各控制和控制模式的转换。爆胎控制器与车载系统的二电控单元后设置后置转换器，与车载系统电控单元输出信号均经后置转换器、再进入相应的车载控制系统执行装置，爆胎信号I到来时，通过对二电控单元输出状态的控制，实现爆胎控制的进入、退出及上述各控制和控制模式的转换。其中电控单元信号输入状态是指：电控单元有或无信号输入的状态，改变信号的输入状态是将有信号输入转换为无信号输入的状态、或将无信号输入转换为有信号输入的状态。同理，电控单元信号输出状态是指电控单元有或无信号输出的状态，改变信号的输出状态是将有信号输出转换为无信号的输出状态、或将无信号输出转换为有信号输出的状态。前或后置转换装置的硬件设置包括信号输入输出接口、电子转换开关、逻辑门电路、信号换电路、继电器或和微处理器。

其一、程序转换器。爆胎控制器与车载相应的控制器电控单元同构共用，控制器所设电控单元的转换模块，以爆胎信号I及各子系统相关信号为切换信号，调用存储于电控单元中的控制及控制模式转换子程序，切换系统、子系统及车载系统各控制模块的正常与爆胎控制模式，调控相应控制信号的输入和输出，实现爆胎控制的进入、退出及各控制模式的转换。

其二、协议转换器。爆胎控制器电控单元与车载相应的控制器彼此独立设置，二电控单元之间建立通信协议。二电控单元输入端口直接或由CAN总线与各传感器连接，二电控单元输出端口均与爆胎控制器、车载控制器相应执行单元的各装置输入接口连接。爆胎控制进入信号i_a到来时，二电控单元按通信协议，车载控制器电控单元终止对执行单元各装置控制信号的输出，爆胎控制器电控单元按爆胎控制程序或软件进行数据处理，输出信号控制相应执行单元各装置，实现车辆的爆胎控制。爆胎主控制器输出的爆胎控制退出信号i_e、i_f、i_k、或i_h等到来时，爆胎主控制器、控制器所设电控单元终止爆胎控制信号的输出，车载控制器电控单元恢复对车载各执行装置的控制输出，车辆恢复正常工况控制。

其三、外置转换器。爆胎控制器电控单元与车载相应控制器所设电控单元彼此独立设置，两个电控单元未建立通信协议，设置外置转换器。其一、后置转换器。两个电控单元后设置后置转换器，两个电控单元输出信号经后置转换器再输入相应的车载各执行装置。后置转换器的输入端口与爆胎控制器输出端口连接。正常工况下，车载系统电控单元输出信号经转换器对相应各执行装置进行控制。爆胎控制进入信号i_a到来时，后置转换器以爆胎进入信号i_a为切换信号对两个电控单元输出的控制信号进行切换，即断开车载各控制器电控单元对相应执行装置的输出，同时接通爆胎控制器所设电控单元对相应执行装置的输出，实现爆胎控制。爆胎退出信号i_e、i_f、i_k、或i_h等到来时，后置转换器以其为切换信号，断开爆胎控制器对后置各执行装置的输出，同时接通车载控制器对相应执行装置的输出，车辆恢复正常工况控制。其二、前置转换器。爆胎控制器电控单元和车载相应的控制器二电控单元之前设置前置转换器，传感器测信号、爆胎主控器输出的爆胎信号I通过前置转换器再输入两个电控单元。两个电控单元的输出端口与车载系统执行装置输入接口并连。前置转换器以爆胎信号I为切换信号，通过对电控单元置零、复位、终止等方式，改变两个电控单元输出状态。爆胎控制进入信号i_a到来时，车载控制器电控单元终止控制信号的输出(输出为0)，爆胎控制器所设电控单元输出爆胎控制信号，控制车载相应的执行装置，实现车辆爆胎控制。爆胎退出信号i_e、i_f、i_k、或i_h等到来时，前置转换器以信号i_e、i_f、i_k、或和i_h等为切换信号，使两个电控单元的输出状态反转，执行单元各装置恢复正常工况控制。

ii、无人驾驶车辆爆胎控制模式转换及转换器。无人驾驶车辆中央主控器判定爆胎成立，主控器所设主控计算机输出爆胎信号I。中央主控器主要采用车辆人工智能爆胎和非爆胎工况主动驱动、转向、制动、车道保持、路径跟踪、防撞、路径选择、驻车各控制程序转换的结构和模式，设置爆胎控制转换模块，爆胎信号I到来时，主控计算机调用控制模式转换子程序，自动实现爆胎控制进入和退出、爆胎与非爆胎控制模式转换、爆胎各阶段的控制和控制模式转换。

⑩、无人驾驶车辆爆胎控制及控制器。

无人驾驶车辆中央主控器主要包括环境感知(识别)、定位导航、路径规划、正常及爆胎控制决策子控制器，涉及爆胎车辆稳定减速、稳定性控制，爆胎防撞、路径跟踪、驻车选址及驻车路径规划各领域。爆胎控制进入信号i_a到来时，车辆转入爆胎控制模式：中央主控器所设主控计算机，基于各传感器、机器视觉、全球卫星定位、移动通信、导航、人工智能控制系统或和智能车联网络联网控制器，按爆胎状态过程、爆胎各控制期，并根据爆胎控制的制动、驱动、车辆方向、转向轮回转力、主动转向及悬架控制器采用的控制模式、模型和算法，通过车辆环境感知、定位、导航、路径规划、整车控制决策，统一规划车轮车辆稳态、车辆姿态及整车稳定减速或加速控制，统一协调爆胎辆车道保持、与前后左右车辆及障碍物的防撞控制，统一决策车辆行驶速度、路径规划和路径跟踪，确定驻车选址、规划行驶至驻车地的路径，并主要采用下述控制模式及其模式的组合，实现爆胎车辆的驻车控制。

i、爆胎车辆车道保持及方向控制器

其一、环境感知、定位导航子控制器。

该控制器通过全球卫星定位系统、车载雷达等传感器、机器视觉系统(主要包括光学电子摄像及计算机处理系统)、移动通信、或和车联网络系统，获取道路交通、道路路标、道路车辆及障碍物等信息，进行本车定位、行驶导航，确定本车与前后左右车辆、车道线、障碍物之间的距离、前后车辆相对车速等，作出本车与周边车辆定位、行驶环境状态、行驶规划的整体布局。

其二、路径规化控制器。该控制器基于环境感知、定位导航及车辆稳定性控制，采用正常、爆胎工况车轮、车辆及转向控制模式和算法，确定爆胎车辆车速u_x、车辆转向角θ_lr、车轮转角θ_e。控制模式和算法包括：控制器以本车与左右车道距离L_s、左右车辆距离L_g、前后车辆距离L_t、车道(包括车道线)在坐标中的定位角度θ_w，车道或车辆行驶轨迹的转弯半经R_s(或曲率)、转向轮滑移率S_i、或和地面摩擦系数μ_i为主要输入参数，采用其参数的数学模型及算法，制定车辆位置坐标及变动图、规划车辆行驶图、确定车辆行驶路径，根据车辆位置坐标及坐标变动图、行驶图及行驶路径。

其三、控制决策子控制器。正常工况及爆胎状态下，该子控制器根据车轮和车辆稳态控制、制动及防撞协调控制模式，通过环境识别，车辆、车道及障物定位，车辆导航，路径规划，车辆转向角、转向轮转角，车轮及车辆稳态控制，确定车速u_x、转向轮转角θ_e，进行正常和爆胎工况下的车辆车道保持、路径跟踪、整车姿态及车辆防撞协调控制。车辆(理想)转向角θ_lr及转向轮转角θ_e由上述参数的数学模型和算法确定，主要包括：

θ_lr(L_t，L_g，θ_w，u_x，R_s，S_i，μ_i)、θ_lr(γ，u_x，R_s，S_i，μ_i)

θ_e(L_t，L_g，θ_w，u_x，R_s，S_i，μ_i)、θ_e(γ，u_x，R_s，S_i，μ_i)

模型的建模结构包括：θ_lr及θ_e为参数R_s、μ_i增量的减函数，θ_lr及θ_e为车辆滑移率S_i增量的增函数，通过L_g、L_t、θ_w、R_s、u_x等参数确定车道(线)、周边车辆、障碍物与本车的坐标位置，确定转向轮转角θ_e或和车辆转向角θ_lr理想控制值θ_e的方向和大小。定义θ_e或和θ_lr的理想值与实际值θ_e′、θ_lr′之间偏差e_θn(t)、e_θr(t)：

e_θn(t)＝θ_e-θ_e′、e_θr(t)＝θ_lr-θ_lr′

其中θ_e的实际值θ_e′由转向轮转角传感器确定。θ_e、θ_lr为无人驾驶车辆车道规划和保持、路径跟踪的主要控制参数。

ii、爆胎车辆的驻车的路径规划、路径跟踪及安全驻车

其一、设置车联网控制器。车联网控制器所设无线数字传输模块，通过全球卫星定位系统、移动通信系统，向途经的车联网络发出本车位置、爆胎状态及行驶控制状态，并通过车联网络获取本车爆胎车辆驻车位置的寻址、到达驻车位置路径规划等信息查询要求。

其二、设置人工智能视图处理分析器。车辆行驶中，该处理分析器将周边道路交通及环境的摄像截图，按类别进行分类处理，典型图像存储并按一定周期和等级进行截图代取(覆盖)，判定需存储的典型图像。基于人工智能，将其存储于主控计算机中的典型图像，包括高速公路应急停车道、匝道出口及公路边可停车位的各分类图像，总结归纳，得出典型的图像特征及抽象出基本特征。爆胎控制中，爆胎控制器按辆车驻车选址，采用机器视觉识别或和车联网的联网搜寻模式，将机器视觉实时所摄道路及其周边环境图像进行处理、分析，按其图像特征及抽象特征与存储于主控计算机中的驻车位置分类典型图像进行比较，通过分析及判定，确定高速公路应急停车道、匝道出口或公路边等可停车安全位置。驻车线路及位置规划后，爆胎车辆按控制器规划的线路进行路径跟踪，直至到达爆胎车辆的安全驻车位置。

iii、爆胎车辆防撞、制动、驱动及稳定性控制

该控制器设置机器视觉、测距、通信、导航、定位控制器和控制模块，实时确定本车的位置、本车与前后左右车辆及障碍物之间的位置坐标，在此基础上计算本车与前后左右车辆及障碍物的距离、相对速度，按安全、危险、禁入、相撞多个等级的车距控制时区，通过A、B、C、D制动控制逻辑组合及周期H_h循环、制动与驱动控制转换及主动转向协调控制，实现爆胎车辆与前后左右车辆、障碍物的防撞及车轮车辆稳态及车辆的减速控制。

iv、爆胎车辆控制结构及控制流程

爆胎及正常工况下，车辆中央主控计算机或电控单元按控制器作出的环境感知、定位导航、路径规划及控制决策，输出信号i_ae控制发动机节气门及燃油喷射系统、调节发动机输出控制信号组，输出信号i_ak控制制动调节器、调节各轮及整车制动力，输出信号i_an控制线控转向系统、调节向轮转角θ_e或和转向轮所受地面回转力矩，实现车辆车速、主动转向及路径跟踪控制。爆胎时，中央控制器按爆胎模式识别、爆胎判定模式、模型进行爆胎判定，判定成立，输出爆胎控制进入信号i_a，终止车辆正常工况控制，并按爆胎路径规划、路径跟踪控制决策的车速及方向控制，指令爆胎控制器按爆胎控制模式、模型主动进入爆胎制动、防撞、转向、悬架等协调控制，爆胎控制退出信号i_e到来时，退出爆胎控制。

4)、爆胎控制程序或软件、计算机及电控单元(ECU)

①、计算机控制程序或软件。

按爆胎控制模式、模型和算法，控制结构、流程和功能，采用程序设计语言，编制程序，加载数据，选择一定算法，进行程序运行性能分析和测试，编制车辆爆胎控制主程序及制动、驱动、转向、悬架、或和路径规划及路径跟踪子程序。采用结构化程序设计，通过顺序、条件、循环三种基本控制结构构造程序。程序模块化、进行结构化编程、规划设计模型，定义函数或相似函数集合在单个模块，模块测试后与其它模块整合形成爆胎控制的整个程序组织。程序模块：包括爆胎控制结构和功能模块，模块具体表现为函数、子程序、过程等，具有输入/输出、功能、内部数据和程序代码等特征。

i、爆胎主控程序或软件

按爆胎主控器控制结构及流程、爆胎主控模式、模型和算法，编制爆胎主控程序或软件。采用结构化程序设计，主控程序：主要设置参数计算、爆胎模式识别、爆胎判定、爆胎及爆胎控制阶段划分、控制模式转换、各爆胎控制协调、制动驱动与防撞协调、人工操作、人机对接自适应、或和车联网控制程序模块。控制模式转换程序模块：以主控器爆胎信号I、爆胎控制相关参数信号为输入信号，实现爆胎控制进入或退出、正常与爆胎工况控制模式转换。人工操作控制程序模块：基于人工操作界面及控制器(RCC)，按爆胎主动控制与人工键控控制逻辑，实现爆胎主动控制的退出和重启以及人工重启。人机对接自适应控制程序模块：按驾驶员对车辆驱动控制特征参数及模型，实现爆胎主动制动与驱动的控制协调。环境协调及防撞程序模块：根据车辆周边行驶环境状况、前后车辆车距及相对车速，按防撞控制模式模型，实现车辆爆胎主动制动、驱动与防撞的协调控制。电源及管理程序模块：对主控器所设独立稳压电源或车载系统共用电源，按其类型及用电方式进行电力分配和管理。

ii、爆胎控制程序或软件

按爆胎各控制器采用的的控制结构及流程、控制模式模型和算法，编制爆胎控制程序或软件，设置车辆爆胎制动、发动机节气门和燃油喷射、转向轮回转力、主动转向、主动线控转向、悬架升程控制子程序。各子程序采用结构化设计，设置相应的各程序模块。

②、计算机及电控单元(ECU)

有人驾驶车辆设置爆胎主控电控单元及各控制器电控单元(ECU)，无人驾驶车辆设置中央主控计算机及各控制器电控单元(ECU)，其中中央主控计算机主要包括操作系统及中央处理器。各计算机及电控单元(ECU)采用数据总线进行数据传输，数据总线控制器、中央主控计算机、主控电控单元、各控制器所设电控单元均设置相互通信的物理线控应用接口。

i、电控单元(ECU)主要由输入、微控制器(单元)(Microcontroller Unit：MCU)、专用芯片、MCU最小外围电路、输出及稳压电源模块构成。微控制器MCU主要包括单片机、嵌入式微机系统、专用集成电路芯片(ASIC)。MCU主要由中央处理器CPU(Central ProcessUnit)、计数器(Timer)、通用串行总线(USB)(包括数据、地址、控制总线)、异步收发传输器(UART)、存储器(RAM、RDM)、或和A/D(模数)转换电路构成。ECU设定复位、初始化、中断、寻址、位移、存储、通信、数据处理(算术和逻辑运算)等各工作程序。专用芯片主要包括：中央微处理器CPU、传感、存储、逻辑、射频、唤醒、电源芯片，以及GPS北斗(导航定位)、智能车联网络数据传输及处理芯片。

ii、电控单元(ECU)主要设置输入、数据采集及信号处理、通信、数据处理及控制、监测、驱动及输出控制模块。电控单元(ECU)所设模块主要包括三种类型。其一、主要由电子元件、组件及电路构成。其二、主要由要电子元件、组件、专用芯片及其最小化外围电路构成。专用芯片采用大规模集成电路，可组合和变换、单独命名、能独立完成一定功能的程序语句，设置输入输出接口、具有程序代码和数据结构，外部特征：通过接口实现模块内外的信息通信和数据传输，内部特征：模块程序代码和数据结构。其三、主要由电子元件、组件、专用芯片、微控制单元(MCU)及其最小化外围电路、电源构成。控制模块为一种具有控制特定功能的电控硬件或和其程序结构的集合体，用于爆胎控制的模块同时具有爆胎控制特定功能。

iii、电控单元(ECU)采用容错控制的冗余设计。电控单元特别是线控系统(包括分布式线控系统)所设电控单元，需加入专门用于容错控制的中央控制芯片及专门容错处理软件。ECU设置监控器，检测可能导致错误和失效的信号及产生错误的检测代码，并根据代码处理，控制其失效。ECU设定控制和安全两路微处理(控制)器，通过双向通信对系统进行监控。ECU或采用两套完全相同的微处理器，并按同一程序运行，通过冗余运行保证系统安全。

iv、系统控制器所设电控单元或采用标准模块化设计，主要包括纵向和横向系列模块。控制单元硬件和软件部分按功能或/和结构分解成一系列标准模块，将标准模块按照实际需要进行组合，构成分布式控制、智能化全分布式控制等系统。模块具有以下几种基本属性：接口、功能、逻辑及状态，其中功能、状态、接口反映模块的外部特性，逻辑反映模块的内部特性。

5)、发动机制动子系统

车辆爆胎控制设置或不设置发动机制动控制，发动机制动适合于正常和爆胎工况重叠期的整车制动。对于设置发动机制动控制器的车辆，爆胎信号i_a到来时车辆进入发动机制动控制，制动控制器的制动(包括踏板制动)可在爆胎前期至真实爆胎期前的任何时间点进入。发动机制动控制信息单元通过数据总线CAN获取发动机转速及车载节气门、燃油喷射系统各传感器检测信号。发动机制动控制器：主要包括发动机制动控制结构、流程，发动机空转、变速或排气节流等控制模式模型及算法，控制程序和软件，电控单元。根据发动机结构的不同类型，确定发动制动控制周期H_f，该周期H_f为设定值或由发动机转速ω_b、驱动轮转速ω_a等参数的数学模型确定。发动机制动控制器采用爆胎程序、协议或外置转换器的控制模式转换，爆胎控制进入信号i_a到来时，控制模式转换模块终止发动机正常工况的燃油喷射，首先进入发动机无喷油空转制动。按逻辑门限模型，设定门限阈值a_x11，当爆胎特征参数值X达设定门限阈值a_x11时，发动机由空转制动转换为变速或/和排气节流制动。发动机制动单独操作时，以驱动轮综合角减速度(角速度负增量Δω_u)、滑移率S_u之一为控制变量，以爆胎轮胎压p_r、地面摩擦系数μ_i、或和防撞控制时区t_a为参数，采用其参数的等效模型和算法确定或S_u的目标控制值，其中：

S_u＝f(p_r，μ_a，t_a)

式中μ_a为地面综合摩擦系数，t_a在防撞安全区内取为0；S_u为防撞危险时区t_a、μ_a增量的增函数，同为p_r减量的增函数。

①、发动机空转制动控制器

有人驾驶车辆无论油门踏板行程、节气门开度处于何种位置，无人驾驶车辆无论车辆是否处于加速控制的燃油喷射及节气门调控状态，首先终止发动机燃油喷射，启动发动机空转制动。在发动机气缸及其传动结构确定的条件下，Δω_u′或S_u′实时值以节气门开度D_j为主要参数的等效数学模型和算法确定，其中：

S_u′＝f(D_j，k_g)、

式中发动机变速器变速比k_g由发动机制空转制动时的实时取值确定。定义控制变量S_u目标控制值与实际值之间的偏差或S_u(t)，在发动制动控制周期H_f的循环中，通过调节节气门开度D_j，使控制变量实际值始终跟踪其目标控制值。

②、发动机变速制动控制。进入爆胎前期时，发动机由空转制动转换为自动变速器(AT)的变速制动。通过上述空转制动等效数学模型，确定相关参数Δω_u或S_u目标控制值，基于控制变量目标控制值与实际值之间的偏差或S_u(t)，调节节气门开度D_j和发动机变速器变速比k_g，实现发动机变速制动控制。设定发动机最高转速门限阈值c_ωb，变速制动控制中限定发动机转速，使ω_b始终低于c_ωb。

③、发动机排气制动控制器

在发动机排气岐管和排气管之间设置节流装置，节流装置主要由节流阀或和蝶阀、流通通径传感器及流通支管路构成。发动机制动力或Δω_u、S_u的实际值Δω_u′或S_u′主要由节气门开度D_j、节流阀流通通径d_t及发动机变速器变速比k_g为参数的等效数学模型，采用一定算法实时确定：

S_u′＝f(D_j，d_t，k_g)

基于控制变量目标控制值与实际值之间的偏差，在现有发动机变速器变速比k_g的状态下，通过调节节气门开度D_j及节流阀流通通径d_t实现发动机制动控制。基于上述控制方式，发动机制动可采用空转、变速或和节气联合控制模式。设置联合控制器，发动机制动力或车辆减速度的实际值由上述各控制方式采用的相应参数的数学模型和算法实时确定。

④、发动机制动控制器

发动机制动控制中，车辆爆胎主动制动或同时启动，车辆制动力总量为发动机制动和制动器制动的制动力之和。在其两种制动作用下，采用车辆减速度作为制动力度量。

式中D_j为节气门开度、k_g为发动机变速器变速比，为车轮综合角减速度，由各轮角减速度的平均或加权平均算法确定。定义车辆减速度理想值与实际值之间的偏差在控制周期H_f的循环中，通过偏差的反馈和闭环控制，实现车辆减速度的调节。进行发动机制动时，如驱动轮爆胎，随爆胎轮半径的降低，发动机制动产生的轮胎力对车辆质心的力矩成为不断增大的不平衡力矩ΔM_x′，制动子系统可通过车轮不平衡(差动)制动力(矩)ΔQ_c对不平衡制动力(矩)提供补偿，直至发动机制动退出。发动机制动控制器采用下述特定的退出方式：真实爆胎信号i_b、i_b之后的爆胎控制过程信号i_c、i_d、i_e、i_f到来，车辆进入防撞危险时区(t_a)、发动转速ω_b低于设定门限阈值、车辆横摆角速度偏差大于设定门限阈值，驱动轴车轮副二轮等效相对角速度e(ω_e)偏差、角减速度偏差、滑移率e(s_e)偏差达设定门限值，满足上述条件之一或多个条件，即上述参数之一或多个参数达设定门限阈值，发动机制动退出。

⑤、发动机制动控制程序或软件

按发动机制动控制模式、模型和算法，控制结构、流程、功能，编制发动机制动控制子程序，该子程序采用结构化设计，设置模式转换、发动机空转、变速或排气节流控制模块。其中，发动机变速控制模块：包括节气门开度和发动机自动变速调节子模块。模式转换模块：主要包括发动机空转、变速或排气节流控制模式转换子模块。

⑥、电控单元

该电控单元主要由微控制器(MCU)、外围电路和稳压电源构成。主要设置输入、信号数据采集与处理、数据处理及控制、监测、驱动输出模块。i、信号采集模块：设置滤波、整型、放大、光隔离及模/数(A/D)转换等电路。ii、数据处理模块：按控制器确定的空转、变速控制模式、模型和算法进行数据及控制处理。iii、驱动输出模块：包括燃油喷射、点火、输油泵、继电器、电磁阀、怠速电机驱动和输出接口等电路。电控单元按其程序进行数据及控制处理，输出相应的控制信号，分别控制燃油喷射、自动变速器、节气门或发动机排气节流装置，实现发动机制动控制。

6)、制动子系统(CBS)

爆胎状态下的车辆制动主要包括：有人驾驶车辆踏板制动和爆胎主动制动，无人驾驶车辆正常及爆胎工况下的主动制动。CBS爆胎制动控制器，简称制动控制器或控制器，采用爆胎主动制动与车载制动防抱死/防滑(ABS/ASR)系统、电子制动力分配(EBD)系统、稳定控制系统(VSC)、动力学控制系统(VDC)或电子稳定程序系统(ESP)制动控制兼容模式。电控单元和液压执行装置采用一体化设计时，其间采用物理布线，实现信息和数据传输，并通过CAN总线与主控器、控制器及车载系统进行信息、数据交换。制动控制器或采用X-by-wire总线，控制器设计成为高速容错总线连结，高性能CPU管理，适用于正常、爆胎等各工况的线控制动。制动控制器与车载控制系统通过CAN数据总线进行信息、数据交换。控制器所设电控单元独立设置或与车载制动系统同设共用一个电控单元，根据电控单元设置情况，控制器以爆胎信号I为转换信号，采用程序、通信协议或外置转换器等三种不同的结构和模式。爆胎主控器与制动控制器或采用二位一体结构，信息单元所设传感器、车载系统所设传感器检测信号进入系统CAN总线，爆胎主控器、制动控制器均通过CAN总线获取各传感器检测信号及相关控制信号。制动控制器：采用电控液压制动和电控机械制动两种类型，主要包括爆胎制动控制结构及流程、控制模式模型及算法、电控单元、控制程序及软件，设置环境识别及防撞、车轮和车辆稳态、制动兼容等软硬件在内的相应控制模块。制动控制器的爆胎控制采用有人驾驶车辆踏板制动、无人驾驶车辆主动制动及辅助手动两种方式，地面、车轮、车辆状态参数联合控制、前后车辆防撞控制模式和模型。控制器主要以胎压p_r、轮速ω_i、制动力Q_i、转向盘转角δ、横摆角速度ω_r(或横向摆动率)、车辆纵横向加减速度和前后车距L_t、相对车速u_c、踏板行程S_w、或和踏板力p_d为输入参数信号，设定车轮稳态制动、各轮平衡制动、车辆稳态(差动)制动、制动力总量(A、B、C、D)等四种制动控制类型(简称A、B、C、D制动控制)，基于爆胎车辆的轮胎模型、车轮转动方程、车辆模型、车距控制模型及多自由度车辆运动微分方程，通过各模型、微分方程采用的解析式及状态方程表达式，确定A、B、C、D控制的相关算法，主要包括逻辑门限、模糊控制与PID复合算法、ABS鲁棒、鲁棒自适应、滑模变结构算法，确定各轮制动力Q_i、角加减速度滑移率S_i参数之一或多个参数的分配和调节(以下简述为：确定各轮Q_i、或S_i参数的分配和调节)。

其一、制动控制器设定制动控制周期H_h及防撞控制周期H_t，控制周期H_h与H_t取值相同或不同。每一周期H_h内完成一次各传感器参数相关信号(主要包括p_ra、ω_i、Q_i、δ、ω_r、L_t、u_c等)的采样，存储本周期H_h及前若干周期H_h-n相应控制变量、输入参数实测值、偏差值。计算本周期H_h与上周期各参数采样信号、控制信号的变动值、偏差e_H(t)值，实时估算车速、车轮角加减速度、滑移率、附着系数、各轮动态载荷、车轮有效滚动半径、车辆纵横加减速度等相关参数值。

其二、制动控制器基于车辆纵向、横摆控制(DEB和DYC)，设定A、B、C、D制动控制的逻辑组合，该逻辑组合规则如下。规则一、两种控制相互冲突的取代逻辑关系，采用逻辑符号表示，表示A取代B，该规则的逻辑组合为有条件的逻辑组合，该逻辑组合达设定条件将实现或完成控制的逻辑取代或转换。设定的转换条件主要包括：爆胎控制阶段、防撞控制时区、车轮和车辆状态参数的转换临界点，达转换条件，制动控制器发出相应爆胎控制模式转换信号，实现其控制逻辑的转换或取代。规则二、两种控制的逻辑和，采用符号″∪”表示，B∪C表示B与C两类控制同时执行，控制值为这两类控制值的代数和。采用该规则的逻辑组合为无条件逻辑组合，如无其它控制逻辑的取代将保持该逻辑控制状态。规则三、上、下位逻辑关系的控制，采用符号″←”表示，该逻辑关系为有条件逻辑组合关系，其条件为：每一周期H_h内A、B、C控制量已确定后方可执D控制(除非规定的条件：首先确定和执行D、其后基于D再执行A、B、C控制的逻辑组合)，A、B、C控制的逻辑组合用符号(E)表示，上、下位逻辑关系的控制表示形式为D←(E)。A、B、C控制类型组逻辑组合包括：从A、B、C中取一、二或三个元素与逻辑符号“∪”、排列构成的全部组合，并规定其余未选取控制类型的控制量为0。构成的逻辑组合形式：控制逻辑组合的控制规则为：左侧的控制优先、覆盖、取代右侧的控制，执行规则为：由左向右执行。例如的控制逻辑为：首先执行C控制、车辆差动制动稳定性C控制优先、且可覆盖车轮稳态C控制。制动控制周期H_h同为控制逻辑组合的循环周期，H_h为设定值或由部分车轮和车辆状态参数的等效函数模型确定，模型主要包括：

或

式中为检测胎压的变化率，e(S_e)为前、后车轮副二轮等效相对角加减速度、滑移率偏差，为车辆横摆角速度偏差的变化率。确定H_h的建模结构为：H_h为参数e(s_e)、绝对值增量的减函数。基于爆胎状态及控制阶段、车辆爆胎防撞控制的各时区，按控制周期H_h实施相应的控制逻辑组合。在每一制动控制周期中H_h，执行一组控制逻辑组合，一组控制逻辑在各周期可重复循环，也可根据转换信号转换为另一组控制逻辑组合。

其三、制动控制器采用分级协调控制，上级为协调级，下级为控制级，控制器上级确定制动控制循环周期H_h内A、B、C、D控制的逻辑组合，以及各逻辑组合转换规则及转换周期。控制器下级在每一周期H_h内完成一次A、B、C、D控制的相关参数信号采样，按A、B、C、D控制类型及其逻辑组合、模型和算法完成数据处理，输出控制信号，实施一次各轮制动力Q_i、各轮角减速度(或Δω_i)、滑移率S_i参数之一或多个参数的分配和调节。制动控制中当有车轮进入稳态控制A时，控制器采用两种控制方式：方式一、在完成本周期H_h控制模式和逻辑组合的制动控制后再进入新周期H_h+1的控制，方式二、立即终止本周期H_h制动控制、同时进入新一周期H_h+1制动控制。新周期内，非爆胎轮A控制采用正常工况车轮防抱死控制规则、控制模式和模型，A、B、C控制可保持原有控制逻辑组合或采用新的控制逻辑组合。在爆胎制动控制的不同阶段或控制期，采用与之相适应控制逻辑组合，通过其控制的周期H_h循环，实现车辆稳定减速和整车稳定性控制。

其四、A、B、C、D独立控制或其逻辑组合的控制，基于车辆各自由度运动方程、车辆纵横向力学方程、车辆横摆力矩方程、车轮转动方程、以及车轮力学和运动状态参数的轮胎模型：

F_xi＝f(S_i，N_zi，μ_i，R_i)、

建立各轮制动力Q_i与车轮角加减速度滑移率S_i等状态参数之间的关系模型，确定各控制变量Q_i与其他控制变量S_i之间的定量关系，实现控制变量Q_i与S_i的转换。式中F_xi、L、J_i分别为车轮所受地面轮胎力、车辆纵向加速度、车轮至过车辆质心纵轴线的距离、车辆转动惯量。A、B、C、D独立控制或其逻辑组合的控制中，在各轮制动力Q_i的作用下，建立控制变量ω_i、S_i与参变量α_i、N_zi、μ_i、G_ri、R_i之间关系的数学模型，模型主要包括：

S_i＝f(Q_i，α_i，N_zi，μ_i，G_ri，R_i)

式中α_i、N_zi、μ_i、G_ri、R_i分别为车轮侧偏角、载荷、摩擦系数、刚度、有效转动半径，其它字母意义同前述。在制动控制的稳定区域，对模型进行线性化处理，采用等效或补偿模型：

S_i＝λ_iQ_i+k_i、λ_i＝f(N_zi，μ_i，R_i)

式中λ_i为补偿系数、k_i为系数，车轮侧偏角α_i可由各轮综合侧偏角α_a或转向盘转角δ的等效函数模型f(δ)取代，对f(δ)线性化处理：

α_a＝k_iδ

A、B、C、D独立控制或其逻辑组合的控制中，在各轮制动力Q_i的作用下，以Δω、S_i中参数之一或多个参数为变量，以N_zi、μ_i为参变量，建立车轮状态参数Δω_i、S_i与车辆状态参数的等效函数模型，模型包括：

或

确定控制变量或Δω_i、S_i与车辆加减速度间的特性函数，函数包括等，式中S_a、μ_a、N_z分别为各轮综合滑移率、综合角加减速度、地面摩擦系数、各轮总负载，其值由各轮参数值采用平均或加权平均等算法确定，此类模型主要用于采用Δω_i、S_i等参数形式进行车辆纵向控制(DEB)和前后车距L_t控制。

其五、制动控制器以各轮制动力Q_i、车辆纵向减速度各轮角减速度(或角速度负增量Δω_i)、滑移率S_i参数之一或多个参数为控制变量，通过(或Δω_i)、S_i等参数的控制形式，间接控制各轮制动力Q_i。在A、B、C、D控制的周期循环中，当控制周期H_h较小时，参数Δω_i等效于参数制动控制器主要采用检测胎压、状态胎压或转向力学状态等三种爆胎模式识别，根据模式识别判定爆胎，基于爆胎判定及爆胎状态，确定爆胎控制阶段及防撞控制时区。建立控制变量(或Δω_i)、S_i的数学模型和算法，按A、B、C、D控制类型，在控制周期H_h的逻辑循环中，确定控制变量(或Δω_i)、S_i目标控制值(理想值)及各轮的分配值。其中D控制的制动力总量Q_d目标控制值，由各轮A、B、C控制参数Q_i、Δω_i或S_i目标控制值确定。

其六、制动控制器的制动控制基于电控液压制动子系统(EHS)或线(电)控机械制动子系统(EMS)。采用线控机械制动时，所设电控单元根据控制器采用的转换模型和算法，将制动踏板行程S_w或和踏板力p_d传感器检测信号转换为相应车辆减速度制动力总量Q_d、四轮综合角减速度滑移率S_dk等参数形式，其中EMB可直接采用S_w或和p_d参数形式进行制动控制。

在正常、爆胎等复杂工况下，制动控制器集合车辆驱动、制动、前后车辆防撞、姿态、路径跟踪等控制为一体，实现非爆胎轮防抱死控制、爆胎轮防滑和稳态控制、车轮制动力分配控制、车辆稳态控制及车辆防撞协调控制。

①、制动子系统环境识别防撞控制器(简称防撞控制器)

i、有人驾驶车辆爆胎防撞控制及控制器

控制器基于超声波、雷达、激光测距、信息互交、计算机视觉检测等系统，主要采用车辆防追尾及爆胎制动协调控制模式，建立爆胎车辆制动与前后车辆自适应、互适应的防撞控制模型。进入防撞控制时，系统主控器所设电控单元输出防撞控制信号i_h。

其一、车距检测。主要采用雷达、激光雷达、超声波测距传感器，通过发射与接收波的多普勒频差，采用一定算法确定L_t。定义前后车辆相对车速：

或

后车的绝对车速u_b由下式确定：

u_b＝u_a+u_c

式中u_a为前车绝对车速。

其二、自适应防撞控制器。以前、后车距L_t和相对车速u_c为输入参数，采用安全等级时区t_ai，其定义为：

建立前后车辆防撞门限模型，设定t_ai的递减门限阈值集(合)c_ti，阈值集c_ti中的门限阈值为设定值，通过门限模型将前后车辆防撞时区t_ai分为安全、危险、禁入、相撞多个等级(包括t_a1、t_a2、t_a3、……t_an)，并设定本车与后车相撞判定条件t_an＝c_tn。建立爆胎车辆防撞与车轮、车辆稳态制动协调控制模式，在制动A、B、C、D制动控制逻辑组合的周期H_h循环及转换中，通过改变A、B、C、D制动控制逻辑组合，优先保证车辆稳态C控制的各轮差动制动力及其分配，随着t_ai和c_ti逐级递减，逐步减小本车各轮平衡制动B控制的制动力Q_i、角减速度或滑移率S_i，或和解除爆胎轮制动力及爆胎平衡车轮副的整车稳态C控制制动力，保持非爆胎平衡车轮副的整车稳态C控制的制动力。当车辆进入相撞时区解除各轮全部制动力，或和启动驱动控制，使本车与后车的防撞时区t_ai限定在“安全与危险”之间的合理范围内波动。确保车辆不触及t_ai＝c_tn的防撞极限时区，通过互交协调控制，实现车辆防撞与车轮、车辆稳态制动协调控制。

其三、车辆互适应防撞控制器。该控制器用于未设置车距检测系统或仅设置超声波车距检测传感器的车辆，采用爆胎车辆稳态制动控制与驾驶员防追尾制动的互适应控制模式。根据车辆防追尾试验，确定驾驶员生理反应状态，建立后车驾驶员防追尾预瞄模型，同时建立后车驾驶员发现前车爆胎信号后的生理反应滞后期、制动控制反应期、制动保持期的制动协调模型，上述二模型统称为爆胎防追尾制动控制模型。在爆胎前期、真实爆胎期等控制阶段，爆胎车辆(前车)制动控制器参照“防追尾制动控制模型”进行制动，实现爆胎车辆适度制动与防后车追尾的协调控制(参见下述制动子系统章节)，补偿后车驾驶员的防追尾制动生理反应滞后期及制动反应期带来的时间延迟，由此避开后车对前车的追尾碰撞危险期。爆胎车辆(前车)的爆胎拐点到来时，按防追尾预瞄制动控制模型，后车应已进入制动保持期，由后车驾驶员通过制动调节保持与爆胎前车的距离，通过前、后车辆各制动控制期的互适应调节降低爆胎前车主动制动引发后车追尾碰撞概率。

ii、有人驾驶车辆爆胎左右方向防撞控制及控制器

有人驾驶车辆左右侧的防撞控制基于下述制动、驱动、转向轮回转力或和主动转向各协调控制。各控制器采用爆胎车轮车辆稳态制动、转向轮回转力、主动转向及有限驱动协调控制模式、模型和算法，通过车轮稳态、车辆姿态、车辆稳定减速、车辆方向及路径跟踪控制，防止车辆爆胎跑偏、车轮侧滑，实现爆胎车辆对左右侧行驶车辆及障碍物防撞控制。

iii、无人驾驶车辆爆胎防撞控制及控制器

该控制器设置机器视觉、测距、通信、导航、定位控制器和控制模块，实时确定本车的位置、本车与前后左右车辆及障碍物之间的位置坐标，在此基础上计算本车与前后左右车辆及障碍物的距离、相对速度，按安全、危险、禁入、相撞多个等级的车距控制时区，通过A、B、C、D制动控制逻辑组合及周期H_h循环、制动与驱动控制转换及主动转向协调控制，实现爆胎车辆与前后左右车辆、障碍物的防撞、及车轮车辆稳态及车辆的减速控制。上述有人驾驶车辆爆胎各控制期的制动及与前后车辆防撞的协调控制同样可用于无人驾驶车辆。

②、制动子系统车轮稳态(A)控制及A控制器

A控制的对象为单个车轮，包括爆胎轮稳态制动控制、非爆胎轮制动防抱死控制。爆胎状态下，滑移率S_i已不具有正常车轮制动防抱死控制下的峰值滑移率的特定义意，在爆胎轮拐点、奇点的状态下，通过A控制对爆胎轮实施制动力逐级、非等量递减的稳态制动控制。A控制器以车轮角速度ω_i、角加减速度滑移率S_i等为数入参数，建立其参数的数学模型、采用一定算法确定控制结构及特性，A控制下各轮获得一动态的车轮稳态制动力。A控制器主要以S_i为控制变量及控制目标，以制动力Q_i为基本控制参数，设定A控制周期H_j，H_j包括爆胎轮稳态制动控制周期H_ja和非爆胎轮制动防抱死控制周期H_jb，H_ja与H_jb相等或不等。A控制模型采用一般解析式或将其转换为状态空间表达式，用状态方程形式表达车轮动力学系统，在此基础上应用现代控制理论，确定适当的控制算法。该算法包括逻辑门限、或模糊与PID复合、ABS鲁棒，鲁棒自适应、滑模变结构等，获得以S_i参数描述的非爆胎轮制动防抱死及爆胎轮稳态制动控制系统。建立爆胎、非爆胎轮稳态控制模式、模型和算法，确定爆胎、非爆胎轮稳态、非稳态特性区域的附着系数与滑移率S_i的关系模型及特性函数车轮稳态A控制中将爆胎轮的防抱死制动控制转换为车轮稳态控制。爆胎制动控制的周期H_ja逻辑循环过程中，按爆胎轮运动状态特征，非等量、逐级减小爆胎轮制动力Q_i。爆胎轮制动力Q_i的减小则通过非等量、逐级减小的控制变量S_i的目标控制值S_ki实现，直至S_i的目标控制值S_ki为一设定值或0。控制过程中爆胎轮S_i的实际值围绕其目标控制值S_ki上下波动，由此间接调节制动力Q_i，爆胎轮控制变量S_i的实际值始终围绕其目标控制值S_ki上下小幅波动，使Q_i逐级、非等量递减直至为0。爆胎轮制动稳态A控制采用S_i门限模型，设定S_i的门限阈值，该门限阈值为S_i的目标控制值S_ki。建立确定S_i目标控制值S_ki的数学模型，并通过该模型确定S_i逐级递减的门限阈值S_ki的集合S_ki[S_ki-1、S_ki+0、S_ki+1、S_ki+2......]，本周期H_j内S_ki的值由上一周期H_j-1内参数S_i上下波动值±Δω_i-1、±ΔS_i-1的数学模型确定：

S_ki+0＝f(±Δω_ki-1，±ΔS_ki-1)

该数学模型中，确定参数S_i上下波动值±Δω_i-1、±ΔS_i-1具有不同的权重，其中的权小于-Δω_ki-1，+ΔS_ki-1的权重大于-ΔS_ki-1的权重。车轮稳态A控制中，通过爆胎轮制动力Q_i逐级减小直至0，实现爆胎轮稳态控制的目的。车轮稳态A控制所确定的爆胎、非爆轮制动力分配及控制模型，最后应通过现场爆胎试验或现场模拟爆胎试验进行验证，根据现场试验结论修正控制模型所采用的参数及模型结构，以确定爆胎、非爆轮制动力分配及控制模型对现场试验效果的等效性、有效性及一致性。

③、制动子系统车轮平衡制动(B)控制及(B)控制器

B控制对象为所有车轮，涉及纵向控制(DEB)的各轮平衡制动力，采用前后车轴或对角线爆胎、非爆胎平衡车轮副的制动力平衡分配和控制模式，平衡制动力总量为各轮分配的平衡制动力之和。B控制器以各轮滑移率S_i为参数，确定爆胎各控制期车轮制动力分配和控制的稳定区域：0＜S_i＜S_t，式中S_t为车轮滑移率设定值或为最大附着系数时的峰值滑移率。定义控制变量的平衡、不平衡分配和控制的概念：在各轮分配的制动力作用下，各轮胎力对车辆质心力矩相等或等效相等的控制变量包括Q_i、Δω_i或S_i分配和控制称为各轮平衡制动力分配和控制，反之为非平衡制动力分配和控制。B控制器以各轮制动力Q_i、角减速度(角减速度增量Δω_i)、滑移率S_i参数之一或多个参数为变量，主要以N_zi、μ_i、G_xi、R_i为参变量，建立各轮所受地面纵向力F_xi(简称纵向轮胎力)模型，模型解析式或等效模型为：

F_xi＝f(S_i，N_zi，μ_i，R_i)

采用一定算法，确定轮胎力F_xi与参数Δω、S_i间的特性函数及特性函数曲线，该曲线包括F_xi～S_i、F_xi～Q_i等。式中N_zi、μ_i、G_xi、R_i分别为各轮载荷、地面摩擦系数、纵向刚度、有效滚动半径，S_i可与Q_i、相互取代。在各轮制动力的作用下，即各纵向轮胎力对车辆质心的力矩之和(在理论上)为0，式中l_i为各轮至车辆(过质心)纵轴线的距离。

i、平衡制动力总量Q_b或Q_b作用下的整车各轮综合角减速度综合滑移率S_b的分配和控制。

制动控制器以各轮Q_b、Δω_b或S_b的参数之一或多个参数为控制变量，以爆胎轮胎压p_ri(包括p_re、p_ra)、各轮角速度ω_i、爆胎平衡车轮副二轮等效非等效相对角速度偏差e(ω_e)和e(ω_a)、转向盘转角δ、横摆角速度偏差e_ωr(t)、车辆质心侧偏角偏差e_β(t)、爆胎回转力M_k、各轮综合摩擦系数μ_b、本车与前或后车辆车距L_t、相对车速u_c、踏板制动力Q_p为主要输入参数，基于车辆制动控制结构、爆胎状态、防撞控制不同阶段及时区的控制特性，建立上述所选参数的数学模型及算法，确定各控制变量Q_b、Δω_b或S_b的目标控制值，其中算法主要包括各参数的PID、最优等现代控制理论的相应算法。

ii、各控制变量Q_b、Δω_b或S_b目标控制值的各轮分配和控制。

该分配和控制可采用前后车轴及对角线平衡车轮副的分配形式，平衡车轮副包括爆胎及非爆胎平衡车轮副，平衡车轮副及车轮副左右轮的分配可采用同一或不同的控制变量。

其一、前、后车轴爆胎及非爆胎平衡车轮副各控制变量目标控制值的分配。控制器以车辆减速度前、后车轴平衡车轮副左右轮相对或等效相对角速度偏差e(ω_kf)、e(ω_kr)、e(ω_ef)、e(ω_er)，前、后车轴左右轮有效滚动半径偏差|R₁-R₂|、|R₃-R₄|或检测胎压偏差|P_ra1-P_ra2|、|P_ra3-P_ra4|的绝对值，前、后车轴载荷N_Zf、N_Zr为主要参数，建立前后车轴各控制变量目标控制值的分配模型，确定前后车轴二轮综合制动力Q_bf和Q_br、角减速度和或滑移率S_bf和S_br的分配。

其二、爆胎及非爆胎平衡车轮副左、右轮各控制变量Q_b、S_b目标控制值的轮间分配。采用二轮Q_b、S_b制动力相等分配模式、等效相等分配模式或平衡制动力分配模式。设定左、右轮地面摩擦系数μ_i、负载N_Zi相等，非爆胎平衡车轮副左、右轮采用Q_b、S_b等量分配模型，该模型适用于前后车轴或对角线平衡车轮副。爆胎平衡车轮副左、右轮在平衡制动力Q_i作用下，基于轮胎模型、车轮纵向轮胎力方程及力矩方程，以滑移率S_i、角减速度为变量，μ_i、N_Zi、R_i，G_zi为参数，建立车轮所受地面纵向作用力(简称纵向轮胎力)相等、等效相等力学模型及参数补偿的分配模型：

F_xi＝f(S_i，N_zi，μ_i，R_i，G_zi，)、F_x1＝F_x2、

确定爆胎胎平衡车轮副左、右轮Q_i、S_i或的分配，等效相等力学模型可采用各型补偿参数λ_i。通过上述分配模型。爆胎平衡车轮副二轮获得的纵向轮胎力F_xbi对车辆质心平衡的横摆力矩，在理论上基本满足方程，式中l_i为车轮至过质心纵轴线的距离、R_i为车轮半径、μ_i为爆胎平衡车轮副二轮的摩擦系数μ_i、N_Zi为二轮载荷，G_zi车轮纵向刚度。车轮平衡制动B控制所确定的各轮控制变量的分配模型，应通过现场爆胎试验或现场模拟爆胎试验进行验证，并根据现场试验结对模型所采用的参数及模型结构进行修正，以确定该模型对现场试验效果的等效性、有效性及一致性。

④、制动子系统稳态制动(C)控制及C控制器

制动子C控制对象为所有车轮，涉及车辆横摆控制(DYC)各轮差动制动的不平衡制动力Q_i，C控制主要以车辆横摆角速度ω_r、质心侧偏角β等参数输入参数，采用其参数的数学模型和算法确定，并按一定分配规则分配给各轮。C控制的不平衡制动力采用四轮或前后车轴爆胎非爆胎平衡车轮副的分配形式。C控制器包括下述两种类型，

i、力学参数型控制器，基于车载制动防抱死/防滑系统(ABS/ASR)，采用爆胎横向力平衡的控制模式。在爆胎横向力或非平衡制动力分配和控制作用下，各轮(包括爆胎轮)所受地面作用力F_xyi对车辆质心的力矩和趋近于零，理论上满足平衡作用力方程：

爆胎横向力控制基于爆胎车辆动力学模型，由各轮差动制动产生爆胎横摆平衡力矩M_u与爆胎横摆力矩M_ω相平衡，即M_u＝-M_ω。M_ω的确定采用分量及总量两种模式。

其一、确定爆胎横摆力矩M_ω的分量模式。M_ω为爆胎滚动阻力产生的横摆力矩M_ω1及爆胎侧向力产生的横摆力矩M_ω2之和，即：

M_ω＝M_ω1+M_ω2，

式中F_xi为各轮滚动阻力、l_i为车轮至车辆过质心纵轴线的距离、J_z为整车转动惯量，分别为M_ω1、M_ω2作用下车辆的横摆角加减速度。

其二、确定爆胎横摆力矩M_ω的总量模式。主要包括采用车辆二及多自由的车辆理论模型和算法、设置稳定控制程序系统(ESP)的车辆的现场模拟试验和算法。按上述分量及总量模式确定爆胎横摆力矩M_ω，与M_ω平衡的车辆爆胎附加横摆力矩M_u的数学表达式为：

M_u＝-M_ω、

式中k₁、k₂为爆胎状态反馈变量或参变量。制动控制过程中，控制器以爆胎横摆平衡力矩M_u为参数，结合制动器相关参数，建立各轮差动制动分配模型，实现各轮横摆制动控制(DYC)的制动力分配。

ii、力学与状态参数联合控制类型

该控制类型基于车辆制动稳定控制系统，与稳定控制系统(VSC)、车辆动力学控制系统(VDC)或电子稳定程序系统(ESP)控制兼容。

其一、最优附加横摆力矩M_u的确定。

控制器以正常、爆胎工况车轮、车辆状态参数和力学参数为输入参数，建立车轮、车辆状态和力学参数的联合控制模式、模型和算法。控制器基于具有纵向、横摆二自由度车辆模型，以及具有纵向、侧向、横摆、侧倾等多自由度的车辆模型、轮胎模型及车轮转动方程，建立正常和爆胎等工况下，车轮、车辆力学系统的解析式，或将其转换为状态空间表达式，导出正常、爆胎工况车轮、车辆控制模式、模型的理论算法，正常、爆胎等工况下，车辆运动状态主要由横摆角速度ω_r、质心侧偏角β表征，车轮运动状态主要由车轮(纵侧垂向)刚度、侧偏角，加减速度、滑移率及其参数的等效、非等效相度偏差确定。车辆的稳定性控制取决于(质心)侧偏角β和及其导数在β-β相平面上，稳定条件近似表示为：

式中c₁、c₂为常量系数。理想横摆角速度ω_r1通过车辆模型或车辆配置的传感器，采用一定算法确定，实际横摆角速度ω_r2通过车辆质心位置所设横摆角速度传感器实时测定。理想和实际状态质心侧偏角β₁、β₂通过车辆模型及β观测器确定，β₁、β₂或通过传感器配置及相应算法确定。定义车辆理想与实际横摆角速度ω_r1和ω_r2、质心侧偏角β₁和β₂之间的偏差：

e_β(t)＝β₁-β₂。

爆胎状态下，C控制器一附加横摆力矩M_u以e_β(t)为主要变量，以μ_e、e(ω_e)、u_x、a_x、a_y为参变量，采用其参数的PID、最优、模糊、滑模、鲁棒、神经网络等现代控制理论的相应算法，采用等效、补偿模型确定。建立附加横摆力矩M_u的等效数学模型：

模型中P_ra为检测胎压，u_x为车速、δ为转向盘转角，e(ω_e)、分别为爆胎平衡车轮副二轮等效相对角速度偏差、角加减速度偏差，a_x、a_y为车辆纵、侧向加速度，μ_i为摩擦系数。确定附加横摆力矩M_u函数模型主要包括：

式中μ_a为平衡车轮副二轮综合摩擦系数，检测胎压P_ra或等效相对滑移率偏差e(S_e)可与等效相对角加减速度偏差互换。确定附加横摆力矩M_u的模型和算法中，车辆的不足或过多转向采用以下多种模式判定。判定模式一、通过车辆横摆力矩偏差及转向盘转角δ的正负判定。判定模式二、通过质心侧偏角和横摆角速度判定。车辆稳态控制器以上述模型中的主要相关参数为基本参数，基于车辆一或和多自由度模型、运动微分方程、轮胎模型，建立确定最优附加横摆力矩M_u的理论模型、等效模型，在此基础上确定爆胎状态下最优附加横摆力矩M_u基本算式，该算式主要包括：

M_u＝-k₁(e(ω_e)，或

式中和k₁(P_r)和k₂(P_r)为爆胎状态反馈变量或参变量，其中e(S_e)可与互换。鉴于横摆角速度ω_r和质心侧偏角β存在藕合性，很难同时实现或达到理想横摆角速度ω_r和质心侧偏角β，采用现代控制理论的控制算法，可决策最优附加横摆力矩。其中算法之一：根据LQR理论设计无限时间的状态观测器，决策出最优附加横摆力矩M_u。正常及爆胎工况下，车辆实际与理想运动状态，包括横摆角速度ω_r和质心侧偏角β，存在偏差Δω_r、Δβ，随着正常工况向爆胎工况转移及爆胎过程的发展，参数Δω_r、Δβ反映爆胎车辆运行状态作用和影响的权重加大，需对车辆施加附加横摆力矩M_u，恢复车辆理想状态。当采用等效模型和算法时，对M_u修正的模式、模型和算法包括：参数反馈修正、时间滞后修正、爆胎冲击修正、脱圈及轮辋触地、卡地修正及爆胎综合修正模型和算法，其中M_u的爆胎综合参数修正，采用综合参数v的非线性或线性修正模型和算法，主要包括：

或

或

式中v包括平衡车轮副二轮等效或非等效角速度偏差e(ω_e)或e(ω_k)、滑移率偏差e(S_e)，车速u_x、车辆侧向加速度a_y或和横摆角速度ω_r。经修正后的M_u反映了爆胎状态的控制特性，各轮差动制动产生的附加附加横摆力矩M_u与爆胎横摆力矩M_ω相平衡，通过对各轮控制变量制动力Q_i、角减速(角速度减量Δω_i)、滑移率S_i之一的控制，直接、间接控制附加横摆力矩M_u。

其二、最优加横摆力矩M_u的各轮控制变量Q_i、Δω_i或S_i的分配。

基于车轮车辆结构状态参数，建立最优加横摆力矩M_u与参数Q_i、Δω_i或S_i之一的关系模型。车轮车辆结构状态参数：主要包括附加横摆力M_u、车轮纵侧向附着系数和地面摩擦系数μ_i、各轮动态载荷载N_zi、前后车轴至车辆质心的距离l_a和l_b、车轮侧向力作用因子λ_i(α_i)、前轮转角θ_a或和车速u_x。制动器结构参数和静态参数：主要包括制动效能因数η_i、制动轮半径R_i，各轮纵向刚度G_ri、车轴半轮距d_zi。M_u与参数Q_i、Δω_i或S_i的关系模型的建模结构为：通过前一类参数确定车轮在(或μ_i)、F_zi、l_a、l_b时实取值状态下的轮胎力，通过后一类参数确定制动器对车轮提供的制动力Q_i，其中控制变量Q_i、S_i为附加横摆力矩M_u绝对值增量的增函数。关系模型主要采用理论模型、等效模型或试验模型等类型。理论模型可车辆由纵向(或和侧向)轮胎力矩方程、车轮转动方程、轮胎模型及其车辆多自由度模型导出。等效模型主要以制动器制动效能因数η_i、制动轮半径R_i，各轮纵向刚度G_ri、车轴半轮距d_zi，车轮侧向力作用因子λ_i(α_i)、地面摩擦系数μ_i、车轮载荷N_zi或和车速u_x为参数，采用其参数模型和算法，确定该制动力Q_i作用下，附加横摆力矩M_u的Q_i、Δω_i、S_i的各轮分配和控制。

等效模型一：

Q_i＝f(R_i，p_i)、p_i＝Δp_i+p_i0、ρ_i＝f(μ_i，N_zi)

Δp_i＝f(M_u，η_i，d_zi，λ_i(α_i)，R_i，G_ri，ρ_i)

式中Q_i为各轮(差动)制动力，p_i、p_i0为本制动控制周期H_h与上一周期H_h-1之间制动轮缸的压力值，Δp_i为本制动控制周期与上一周期车轮分配的制动轮缸压力变动值。在各控制变量的制动控制周期H_h循环中，在各轮分配制动力Q_i的作用下，车辆获得最优附加横摆力矩为M_u。

等效模型二：

S_i＝S_i0+ΔS_i、ΔS_i＝f(M_u，G_ri，d_zi，λ_i(α_i)，ρ_i，u_x)、ρ_i＝f(μ_i，N_zi)

式中S_i和S_i0分别为车轮本制动控制周期H_h和上一周期H_h-1滑移率，ΔS_i为车轮本周期与上一周期之间滑移率变动值。

等效模型三：

ω_i＝ω_i0+Δω_i、Δω_i＝f(M_u，G_ri，d_zi，λ_i(α_i)，ρ_i)、ρ_i＝(μ_i，N_zi)

ω_i和ω_i0分别为车轮本周期H_h和上一周期H_h-1之间角速度值、Δω_i为车轮本周期H_h与上一周期H_h-1之间角速度的变动值。等效模型的建模结构为：各控制变量的变动值Δp_i、Δω_i、ΔS_i为M_u绝对值增量的增函数。非爆胎轮纵向刚度G_ri设定为常数，不作为变量出现在模型和算法中，G_ri可与车轮半径R_i互换。ρ_i为参数μ_i、N_zi的修正因子。因子λ_i(α_i)受摩擦圆的限制，当轮胎附着力趋于饱和时，随制动力矩增大，侧向力降低。λ_i(α_i)考虑了侧向力变化对横摆力矩的影响，λ_i(α_i)取一定值，在[0，1]区间较为合适。等效模型中，主要由附加横摆力矩M_u确定各轮控制变量Δp_i(或ΔQ_i)、Δω_i、ΔS_i，M_u通常不分配给爆胎轮，控制变量Δp_i、Δω_i、ΔS_i确定各轮所分配的附加横摆力矩M_ui。最优附加横摆力M_u的各轮差动制动力Q_i或Δω_i、S_i参数的分配和控制主要分布于车轮制动模型特性函数曲线(F_xi～Q_i、F_xi～Δω_i、F_xi～S_i)的稳定区域(或其线性段)，特性函数F_xi采用以参数Q_i、Δω_i、S_i为变量的折线形式，在特性函数F_xi的线性段，附加横摆力矩M_u的Q_i、Δω_i、S_i分配和控制将更为精准和简洁。在各轮差动制动力Q_i的作用下，通过车轮纵向轮胎力F_xi对车辆质心的不平衡制动力矩，构成恢复车辆稳定的附加横摆力矩M_u。M_u的各轮分配采用多种模式和模型，实际应用中采用简化、等效模式和经验公式。

其三、最优加横摆力矩M_u的各控制变量Q_i、Δω_i或S_i的各轮分配模式。分配和控制方式一：效率侧偏角方式，根据各轮效率侧偏角和各轮侧偏角α的关系，差动制动产生的最优附加横摆力矩M_u分配给效率侧偏角之和较高的车轮副。定义为：各轮效率侧偏角式中：

i为车轮号，1和4、2和3为对角线车轮，效率侧偏角分为两组α_I和α_II， 分配和控制方式二：效率载荷方式，按制动控制周期计算各轮动态载荷N_Zi，定义效率载荷

s_N(i)＝-s(i)sign(M_u)、

计算各效率载荷，差动制动产生的最优附加横摆力矩分配给取较大值的车轮，若该轮为爆胎轮，取次大车轮进行M_u的分配。分配和控制方式三：爆胎、非爆胎平衡车轮副及前后车轴、对角线布置车轮M_u的配置分配方式。内侧前轮爆胎，差动制动产生的最优附加横摆力矩M_u主要分配给按对角线布置的非爆胎平衡车轮副，部分差动制动力或分配给爆胎平衡车轮副的非爆胎轮。外侧前轮爆胎，差动制动产生的最优附加横摆力矩M_u主要分配给按前后车轴布置的非爆胎平衡车轮副，部分差动制动力或分配给爆胎平衡车轮副的非爆胎轮。同理，内外侧后轮爆胎与前轮爆胎分配原理相同：首先确定爆胎、非爆胎平衡车轮副选定的车轮布置方式，差动制动产生的最优附加横摆力矩主要分配给非爆胎平衡车轮副，部分差动制动力或分配给爆胎平衡车轮副的非爆胎轮，M_u不分配给爆胎轮。

其四、最优附加横摆力矩M_u各轮分配的控制结构和流程。基于爆胎轮状态参数及爆胎各控制阶段，M_u的各轮分配和控制采用控制变量Q_i、Δω_i或S_i的线性、非线性模型或等效模型，通过车轮A、B、C、D制动控制的逻辑组合及控制的逻辑循环，进行非爆胎轮和非爆胎平衡车轮副、爆胎轮和爆胎平衡车轮副Q_i、或S_i的分配和控制。爆胎前期、真实爆胎期：附加横摆力矩M_u，采用或控制逻辑组合及上述效率侧偏角、效率载荷或爆胎左右轮的分配方式，进行Q_i、或S_i的各轮分配和控制。对于爆胎平衡车轮副，采用或控制逻辑组合，爆胎轮进行稳态A控制时，以S_i为控制变量，逐级减小爆胎轮制动力、直至解除其制动。爆胎平衡车轮副中的非爆胎轮，以爆胎轮施加的制动力为基准，对其施加与爆胎轮等同的制动力、或车轮副二轮平衡的制动力，当解除爆胎轮制动时，同等解除该车轮副中非爆胎轮制动力。非爆胎平衡车轮副或和爆胎平衡车轮副中的非爆胎轮也可参与附加横摆力矩M_u的控制变量Q_i、Δω_i、S_i之一的分配和控制。爆胎拐点及轮辋分离控制期：爆胎平衡车轮副二轮采用控制逻辑，爆胎轮进入稳态控制的最后阶段即行解除爆胎轮制动力，同等解除该车轮副中非爆胎轮制动力，该非爆胎轮或参与附加横摆力矩M_u的控制变量Q_i、S_i之一的分配和控制，当非爆胎轮达防抱死制动门限阈值时则进入制动防抱死控制。爆胎拐点控制期：通过上述各轮制动力的分配和控制，使爆胎轮和各轮均处于适当的附着状态，各差动制动车轮在最优滑移率区间获得最大横摆力矩。轮辋分离控制期：因拐点控制中已解除爆胎轮制动，爆胎轮轮辋沿胎面作纯滚动，根据车辆模型可导出在无纵向滑移状态下爆胎轮的侧偏角β：

式中u_x、u_y为车辆纵、横向速度，地面纵横向摩擦系数μ_x、μ_y则可由地面与橡胶的摩擦系数等参数确定。实验表明：侧偏角β超过临界阈值(约3°)时脱圈的概率相当大，在不影响车辆的路径跟踪的条件下，按β的目标控制值、地面摩擦系数μ_y等参数，限定车辆方向盘转角，防止轮辋分离。当路面较为平整时纵、横向附着系数约为正常工况若干分之一，基于附着系数、纵横向力等参数，可对车轮脱圈后的附加横摆力矩M_u进行修正。轮辋卡地时横向附着系数急剧增大(约为正常工况的20倍)，的值可通试验确定，该值存储于电控单元，用于轮辋卡地时附加横摆力矩M_u的修正，有效实现爆胎车辆稳态控制。车辆稳态C控制所确定的各轮差动制动力分配及控制模型，最后应通过现场爆胎试验或现场模拟爆胎试验进行验证，并根据现场试验结论对控制模型所采用的参数及模型结构进行修正，以确定爆胎车辆稳态制动分配及控制模型对现场试验效果的等效性、有效性及一致性。

⑤、车辆制动力总量(D)控制及D控制器

D控制对象为所有车轮。D控制基于纵向一自由度、或纵向及回转二自由度的车辆单轮模型。该模型将车辆简化为制动力Q_d、纵向轮胎力F_dx、横向轮胎力整车重力N_d作用于一个单轮的车辆，并用整车单轮综合角减速度角速度负增量Δω_d、滑移率S_d、车辆减速度表征车辆运动状态。Δω_d、S_d的值由各轮稳态A控制、平衡制动B控制、车辆稳态制动C控制确定的控制变量Δω_i、S_i目标控制值的代数和。定义Q_d、S_d、目标控制值目标控制值与实际值之间的偏差e_Qd(t)、e_ωd(t)、e_sd(t)、通过偏差的反馈及闭环控制，调节控制变量Δω_d、S_d值，实现整车制动力总量Q_d或车辆减速度的直接或间接控制。需要控制整车减速度时，按与单轮车辆模型的车轮综合纵向轮胎力F_dx、车轮综合角减速度车辆制动力总量Q_d之间的关系模型，确定Q_d、或滑移率S_d的目标控制值，并以Q_d、或S_d的目标控制值作为基准值，反过来确定A、B、C控制的各轮控制变量Δω_i或S_i的目标控制值。车辆制动力总量D控制所确定的整车制动力总量控制模型，最后应通过现场爆胎试验或现场模拟爆胎试验进行验证，并根据现场试验结论对控制模型所采用的参数及模型结构进行修正，以确定制动力总量对现场试验效果的等效性、有效性及一致性。

⑥、制动子系统兼容控制及控制器

i、人工操作界面制动与爆胎主动制动兼容控制及控制器。人工操作制动界面包括有人驾驶车辆踏板制动器操作界面及无人驾驶车辆辅助制动器操作界面。制动兼容控制器的输入参数信号包括三类。一类信号：爆胎主动制动输出的制动力总量Q_d、各轮综合角减速度角速度负增量Δω_d、滑移率S_d、车辆减速度二类信号：制动器踏板制动位移S_w′，在制动力Q_d′作用下，各轮综合角减速度角速度负增量Δω_d′、滑移率S_d′。三类信号：车辆理想与实际横摆角速度偏差前或后轴爆胎平衡车轮副二轮等效(或和非等效)相对角速度偏差e(ω_e)和角减速度偏差爆胎时区t_ai参数信号。基于e(ω_e)、t_ai参数，建立爆胎状态及控制参数γ的数学模型。按爆胎主动制动和踏板制动(简称两种制动)的单独或并行操作状态、车辆制动与防撞协调控制模式确定制动操作兼容方式，由此解决两种制动并行操作时出现的控制冲突。爆胎主动制动、踏板制动单独操作或时，这两类操作的制动控制不冲突，制动兼容控制器不对其输入参数信号的兼容处理，其出信号为相应的输入信号。爆胎主动制动与踏板制动(以下简称二制动)并行操作时，制动兼容控制器按踏板制动位移S_w′与制动力Q_d′之间的关系模型，按Q_d′与车辆各轮综合角减速度角速度负增量Δω_d′、滑移率S_d′之间的关系模型，确定车辆制动力Q_d′作用下Δω_d′或S_d′的目标控制值。定义爆胎主动制动控制变量目标控制值与踏板制动控制变量目标控制值之间的偏差：

e_Qd(t)＝Q_d-Q_d′、e_Sd(t)＝S_d-S_d′、

ΔQ_d′＝|e_Qd(t)|、ΔS_d′＝|e_Sd(t)|、

根据偏差e_Qd(t)、e_Sd(t)、的正、负，确定制动兼容的控制逻辑。当e_Qd(t)、e_Sd(t)、大于零时，制动兼容控制器以爆胎主动制动各控制变量Q_d、S_d、的目标控制值为控制器的输出值。当e_Qd(t)、e_Sd(t)、值小于零时，制动操作的输入参数信号经制动兼容控制器处理，输出制动兼容控制参数Q_da、或S_da信号，Q_da、或S_da的值由下述制动兼容控制模型确定，制动兼容模型为：

Q_da＝f(Q_d，λ₁)、S_da＝f(S_d，λ₃)

式中λ₁、λ₂、λ₃为制动兼容特征参数。其建模结构为：Q_da、或S_da分别为Q_d、S_d、正增量的增函数，反之为其减量的减函数。Q_da、或S_da分别为λ₁、λ₂、λ₃增量绝对值的减函数，反之为其减量绝对值的增函数。λ₁、λ₂、λ₃主要由各轮制动力总量Q_d′、综合角速度负综合滑移率S_d′、爆胎状态及控制参数γ为基本参数的非对称函数模型确定：

λ₁＝f(±ΔQ′_d，γ)，λ₂＝f(±Δω′_d，γ)、λ₃＝f(±ΔS′_d，γ)

爆胎状态及控制参数γ基于爆胎状态、制动控制期及防撞时区特性，由车辆理想与实际横摆角速度偏差前后轴平衡车轮副二轮等效(或和非等效)相对角速度偏差e(ω_e)、角减速度偏差爆胎时区t_ai为参数的数学模型确定。参数γ的建模结构为：e(ω_e)、绝对值增量的增函数、γ为t_ai减量的增函数。制动兼容特征参数λ₁、λ₂、λ₃的建模结构为：λ₁、λ₂、λ₃分别为γ增量的增函数，λ₁、λ₂、λ₃分别为参数ΔQ_d′、ΔS_d′、Δω_d′正行程参数(+ΔQ′_d、+Δω′_d、ΔS′_d)增量的减函数、负行程参数(-ΔQ′_d、-Δω′_d、-ΔS′_d)增量的增函数。其中非对称函数模型是指：在制动踏板的正、负行程中，确定λ₁、λ₂、λ₃的函数模型具有不同的结构，其参数ΔQ′_d，γ在正行程中的权重小于负行程中的权重，正行程中其参数的函数值小于负行程中其参数的函数值：

或

式中各参数的正、负(+，-)由制动踏板行程的正、负确定，各参数值增、减量的原点为偏差e_Qd(t)、e_Sd(t)或的0点。通过该模型可定量化确定踏板制动与爆胎主动制动并行操作人机自适应协调控制。当e_Qd(t)、e_Sd(t)或值小于零时，制动兼容控制器基于爆胎各控制期及特征参数λ₁、λ₂、λ₃，确定车轮稳态、各轮平衡、车辆稳态、制动力总量(A、B、C、D)控制逻辑组合，包括等。制动兼容控制器采用闭环控制，当偏差为负时，控制器以制动兼容偏差e_Qd(t)、e_Sd(t)、为参数，通过制动兼容偏差的B、C控制进行各轮制动力分配和调节，使爆胎主动制动控制的实际值始终跟踪其目标控制值，制动兼容处理后爆胎主动制动控制输出值为其目标控制值Q_da、或S_da，即为0偏差的制动兼容控制。爆胎前期、前后车辆处于防撞安全时区时，γ取值为0，车辆主要采用的制动控制逻辑组合。真实爆胎期之后各期、或/和防撞安全危险各后期，采用的制动控制逻辑组合，按参数λ₁、λ₂或λ₃的增加，可增大各轮平衡制动B控制的制动力分量，但各轮平衡制动B控制的制动力不分配给爆胎轮。随着爆胎状态的恶化或前后车辆进入防撞禁入时区，爆胎轮进入稳态控制，各轮平衡制动B控制的平衡制动力仅分配给非爆胎平衡车轮副。爆胎拐点后各控制期，随着爆胎状态的进一步恶化，解除爆胎轮制动力，除爆胎轮外的其它各轮或非爆胎平衡车轮副采用或的制动控制逻辑组合，在其控制循环中，加大整车稳态C控制的各轮差动制动力，保持或减小平衡制动B控制的制动力，并通过制动兼容特征参数λ₁、λ₂或λ₃模型中的γ、Q′_d、ω′_d或S_d′之间的协调，即Q_da、或S_da进行随λ₁、λ₂或λ₃的减小而减小，Q_da、或S_da随Q′_d、ω′_d或S_d′的增大而增大的协调控制，实现人工踏板制动与爆胎主动制动的自适应兼容控制。

ii、无人驾驶车辆的主动制动与爆胎主动制动(简称两类制动)兼容控制器。该控制器以整车单轮模型确定的爆胎制动控制的制动力总量Q_d1、综合角减速度综合角速度负增量Δω_d1、综合滑移率S_d1、车辆减速度参数之一，并以车辆主动制动控制的动力总量Q_d2、综合角减速度角速度负增量Δω_d2、滑移率S_d2的参数之一为输入参数，按车辆制动与防撞协调控制模式，根据两类制动单独或并行操作状态，采用以下制动操作兼容方式，解决两类制动并行操作的控制冲突。其一、两类制动单独进行时，这两类操作的制动控制不冲突，制动控制器独立进行爆胎主动制动或无人驾驶车辆主动制动控制操作。其二、两类制动并行操作时，制动兼容控制器根据所设车辆防撞控制模式、模型，确定下述制动兼容模式。制动兼容控制器以两类制动的参数之一为输入参数，定义两类制动参数的偏差：

e_Qd(t)＝Q_d1-Q_d2、e_Sd(t)＝S_d1-S_d2、

根据偏差的正负(+、-)确定两类制动的“较大值”和“较小值”，偏差为正时确定为“较大值”，偏差为负时、确定为“较小值”。制动兼容控制器按前后车辆防撞控制模式对两类制动控制参数进行处理：两类制动控制均处于防撞安全时区t_ai内时，制动兼容控制器以两类制动控制参数(Q_d、Δω_d、S_d)中“较大者”的制动类型作为操作控制类型，并以参数“较大值”作为制动兼容控制器输出值。两类制动之一的控制处于防撞危险或禁入时区t_ai时，制动兼容控制器以两类制动控制参数“较小者”的制动类型为操作控制类型，其参数的“较小值”作为制动兼容控制器输出值，由此解决两类制动并行操作时的控制冲突，实现无人驾驶车辆主动制动与爆胎主动制动控制兼容。

⑦、EMS线控制动控制器

制动控制器主要包括：电控液压、线控机械制动控制器。电控液压制动控制器为以上所述。线控机械制动控制器基于上述电控液压制动控制器，同时增设线控失效判定器，用于正常和爆胎等各工况的制动及控制。

i、线控机械制动控制器。该控制器以制动踏板行程S_w或制动踏板力传感器检测信号P_w为参数，建立S_w或P_w参数的等效转换模型，模型主要包括：

Q_d＝f(S_w)、S_d＝f(S_w，δ，μ_i，N_z)

通过转换模型，将S_w或P_w转换为车辆减速度制动力总量Q_d、车轮综合角减速度综合角速度负增量Δω_d、滑移率S_d等其它参数形式。基于Q_d、Δω_d、S_d参数之一，按上述爆胎制动控制模式模型和算法，确定各轮或S_i分配的目标控制值，通过A、B、C、D制动控制逻辑组合的周期循环，实现车辆爆胎线控制动控制。因Q_d、S_d等参数对参数响应滞后，可采用补偿器对其进行相位超前补偿：在制动控制的循环周期H_h中，经相位超前补偿后，传感器检测参数信号S_w、与驾驶员对制动踏板输入的低频信号相位一致，控制变量Q_d、 S_d与参数信号S_w、的相位基本同步。相位补偿(校正)模型包括：

式中G_c(t)为相位补偿时间、k为系数，经补偿后提高了制动控制系统及相关参数的响应速度。

ii、EMS线控制动控制失效判定。为确保故障失效判定的可靠性，线控制动控制器所设电控单元(ECU)、传感器等采用容错设计，根据线控制动系统结构、模型及算法，构造、组建各电控装置的轮速、制动力、踏板位移等传感器冗余信息，确定与容错对象相关联的电控装置、传感器等，通过残差进行故障判定，故障信息存储于电控单元，采用声、光报警器报警，提示驾驶员时效处理，由此降低电控制动子系统的系统性故障风险，在此基础上，同时实时进行运行故障失效判定。其一、车轮车辆状态参数失效判定器。该判定器主要以各轮综合角减速度或车辆减速制动踏板行程检测参数S_w或和制动力传感器检测参数信号P_w为输入参数信号，采用下述失效判定模式。模式一、轮速响应判定模式，建立失效判定响应函数：

w_1b＝k_bS_w

当w_1b达设定门限阈值c_w1b时，w_1a小于限阈值c_w1a时判定线控制动失效。模式二、制动力响应判定模式，建立失效判定响应函数：

w_2a＝k_aP_w、w_2b＝k_bS_w

当w_2b达设定门限阈值c_w2b，w_2a小于门限阈值c_w2a判定线控制动失效。判定制动失效后，电控单元输出制动失效信号i_l。其二、电控参数的正、逆向制动失效判定器。正、逆向故障失效判定是指：系统电控信号从输入到输出方向上的判定为正向故障失效判定、反之为逆向的故障失效判定。该判定模式为：线控制动控制器的电控参数在信号传递方向上，线控制动控制器的结构所设检测、控制参数的信号的输入不为0，相应参数信号输出为0，反之输入信号为0输出不为0，判定制动失效。按线控制动控制器的结构单元，所设检测、控制参数的信号的输入不为0，输出由不为0转为0，判定制动失效。正、逆向失效判定模式采用0和非0的逻辑门限模型及判断逻辑，满足模型规定的0和非0的逻辑判定条件，则判定系统故障失效，输出制动失效信号i_l。

iii、线控制动控制装置。该装置主要设置稳压电源及电路、备用电源或电能存储元件(主要包括电容、电感存储件等)、电压或/和电流配置器、电压和电流监控器、报警器。稳压电源与EMS(或EHS)线控系统连结，备用电源与制动失效保护装置连结。其中电压或/和电流配置器为制动控制系统配置规定的电压、电流，按制动装置采用的驱动类型、结构和模式，为制动装置提供相应的电力。

⑧、制动子系统制动控制方式及流程

i、制动控制方式。制动控制器采用闭环或开环控制，制动控制器以各轮制动力Q_i、角减速度角速度正负增量Δω_i或滑移率S_i为控制变量，在车轮稳态制动、各轮平衡制动、车辆稳态制动、制动力总量(A、B、C、D)控制逻辑组合的周期循环中，按A、B、C、D控制模式、模型和算法，确定控制变量Q_i、或S_i的目标控制值，Q_i、S_i的实际值由各轮制动压力传感器、轮速传感器实时检测信号，采用一定模型和算法确定。定义控制变量Q_i、S_i目标控制值与实际值的偏差e_qi(t)、e_Δωi(t)、e_si(t)。制动闭环控制中，制动控制器以控制变量的Q_i、Δω_i、S_i参数形式，按偏差e_qi(t)、e_Δωi(t)、e_si(t)或其偏差的数学模型所确定的值，在制动控制周期的循环中，控制制动执行装置，使各轮控制变量Q_i、Δω_i、S_i的实际值始终跟踪其目标控制值，实现各轮制动力Q_i或其它参数Δω_i、S_i的分配和控制。

ii、制动控制流程。控制器所设电控单元按控制程序或软件进行数据处理，输出相应电控信号控制电控液压(EHS)、电控机械(EMB)制动执行装置，调节制动轮缸液压力或EMS制动电机转矩和转角，实现各轮制动力的分配和控制、正常与爆胎工况的车辆防撞控制、爆胎主动制动控制与ABS、ASR、VDC或ESP制动控制兼容。

⑨、制动子系统制动控制子程序及电控单元

i、爆胎制动控制子程序

按爆胎制动控制结构及流程、制动控制模式、模型和算法，编制制动控制子程序或软件，采用结构化程序设计，该子程序主要设置：车轮稳态、平衡制动、车辆稳态及制动力总量(A、B、C、B)制动控制，制动控制参数及(A、B、C、B)制动控制类型组合配置，制动数据处理及控制处理，爆胎主动制与踏板制动兼容，制动与防撞控制协调控制程序模块，或和线控制动程序模块。A、B、C、B制动控制程序模块：主要包括A、B、C、B制动控制类型控制变量的各轮分配及控制子模块。参数及控制类型组合配置程序模块：按(A、B、C、B)控制类型及控制周期，选定控制变量，确定A、B、C、B控制类型的逻辑组合。制动数据处理及控制程序模块：设置A、B、C、B类型控制模式、模型和算法的数据处理，A、B、C、B制动控制各类型逻辑组合。制动兼容程序模块：爆胎主动制动与制动踏板并行操作时，按制动兼容控制采用的兼容模式、模型，对爆胎主动制动与踏板制动控制信号进行兼容处理。线控制动子程序模块增设下述程序子模块。其一、信号转换程序子模块：该子模块基于踏板行程S_w及其变化率或和制动踏板力传感器检测信号，按踏板行程S_w与车辆减速度或制动力总量Q_d的等效参数模型和算法，确定Q_d或的目标控制值。其二、制动失效判定程序子模块：该子模块按制动失效判定器采用的车轮车辆状态参数、电控参数的正、逆向判定模式、模型，进行制动失效判定，判定成立后输出制动失效信号i_l。其三、制动失效控制模式转换程序子模块：该模块用于液压或机械制动系统的制动切换至制动失效保护装置的制动失效保护。其四、制动失效控制程序子模块：该子模块以制动失效信号i_l为切换信号，根据制动子系统电源、电控单元、电控装置、执行机构及其组合结构的特性，采用制动失效转换模型，启动制动失效保护装置，实现正常和爆胎工况制动控制与失效保护装置控制模式的转换。其五、电源管理程序子模块：该子模块按电控参数标准，对电源的电流、电压、频率等电控参数进行监控，低于设定标准输出失效报警信号i_l。

ii、电控单元ECU

控制器所设电控单元ECU主要由输入/输出、微控制器MCU、最小化外围电路、稳压电源等构成。主要设置输入、数据信号采集与信号处理、通信、数据处理及控制、监测、电源管理、驱动输出模块。数据信号采集与处理模块：主要由各轮轮速、制动压力、车辆横摆角速度等参数信号的滤波、放大、整形、限幅及光电隔离等电路构成。数据处理及控制模块：按上述爆胎制动控制子程序及各子程序模块，对参数及控制的组合配置、(A、B、C、B)各类型制动、制动兼容、制动与防撞协调、或和线控参数转换的各控制进行数据处理。驱动输出模块：主要包括功放、数模转换、光电隔离等电路，对于采用高速开关电磁阀的液压制动调压装置，设定信号的脉宽调制(PWM)的信号处理方式，并按制动装置所设电磁阀、电机、继电器类型，确定其驱动方式。

⑩、制动子系统(CBS)制动执行装置。制动子系统采用电控液压制动、线控机械制动两种类型。

i、电控液压制动执行装置及控制流程

其一、电控液压制动执行装置。该装置基于车载电控液压制动执行装置，建立正常、爆胎工况车轮车辆稳态(或稳定性)控制的电控制动装置结构，该装置主要包括：车轮正常工况制动防抱死及爆胎工况稳态控制，爆胎和非爆胎平衡车轮副二轮的制动力分配和调节，踏板制动与爆胎主动制动独立或并行操作兼容控制，爆胎与非爆胎制动失效控制。该装置以各轮制动力Q_i、角减速度角速度负增量Δω_i或滑移率S_i为控制参数信号，设置对角线或前后轴布置的液压制动回路，实现三或四通道的各轮制动力轮间分配和控制。三通道制动控制方式：对同一控制的二车轮分配以平衡制动力，对独立控制的二车轮分配平衡制动力或差动制动的不平衡制动力，即在差动制动力基础上叠加一平衡制动力。四通道制动控制方式：对四个独立控制的车轮，分配以四轮平衡制动力、二轮差动制动力和二轮同一制动力、或四轮差动制动力、或进行平衡制动力叠加差动制动力，由此调节爆胎及非爆胎平衡车轮副各轮的制动力。该装置主要由踏板制动装置、制动调压装置、液压供能装置、制动轮缸等构成。踏板制动装置为一种伺服液压(或气压)助力随动制动装置，主要包括制动踏板、传动杆系、制动总泵、液压管路、压力或和踏板行程传感器、踏板感觉模拟装置、液压制动失效保护装置。制动调压装置主要由高速开关电磁阀、液压调压阀、电磁和液压开关阀、储油缸、液压管路或和调压缸等构成。液压供能装置主要包括电机、液压泵、阀门、蓄能器、储油缸，采用两类结构形式。结构形式一、以增压泵、储油缸、阀门等作为组件的结构形式设置于制动调压装置的液压调压回路中。结构形式二、由液压泵、储油缸、蓄能器及阀门构成，作为系统供能装置独立设置。在制动执行装置内，制动总泵和泵蓄能器、制动调压装置的二平衡车轮副液压制动回路(前、后轴或对角线布置的液压制动回路)、制动轮缸，通过液压制动回路上所设二控制阀(换向阀)，构成或形成两类相互独立的液压制动回路I、II。控制阀未上电为常通，控制阀将供能装置(泵蓄能器)至制动调压装置的管路阻断，将制动总泵至制动调压装置的管路连通，组构或形成液压制动回路I。液压制动回路I构成为独立的踏板制动回路，制动总泵、制动调压装置及二平衡车轮副的制动轮缸共同构成各轮制动防抱死(ABS)、制力分配(EBD)的独立踏板液压控制系统，踏板制动力分配(EBD)控制主要包括前、后车轴制动力或和二车轴左、右制动力的分配和控制。控制阀上电时换位，控制阀将制动总泵与制动调压装置的管路阻断、并将制动总泵至踏板感觉模拟装置的管路连通、同时将供能装置(泵蓄能器)至制动调压装置的管路连通，组构或形成液压制动回路II。供能装置(泵蓄能器)、制动调压装置及二平衡车轮副制动的各轮缸，共同构成正常工况ASR、ESP(包括VSC、VDC)控制、爆胎工况车辆车轮稳态、各轮平衡、车辆稳态、制动力总量(A、B、C、D)控制独立的主动液压制动系统。驱动防滑(ASR)控制采用液压制动回路II，泵蓄能器输出的压力液进入驱动轴车轮副二轮，车轮副二轮制动液压回路相互隔离构成互独立的液压制动回路，通过二轮差动制动力分配，实现ASR控制。转向驱动过程中，通过驱动或和非驱动轴二平衡车轮副四轮差动制动力分配，实现驱动轴二轮防滑及转向驱动中车辆的不足或过度转向控制。正常工况ESP(包括VSC、VDC)控制及爆胎主动制动控制采用液压制动回路II，泵蓄能器输出的压力液经制动调压装置进入平衡车轮副二轮液压制动回路。制动执行装置采用控制变量特有的参数形式：制动力Q_i、角减速度角速度负增量Δω_i或滑移率S_i，基于A、B、C、D制动控制类型的逻辑组合及其周期循环，通过二平衡车轮副二轮的同一或独立控制，实现平衡车轮副及各轮控制参数的分配和调节。制动调压装置中，通过所设电磁阀、液压调压阀、换向阀的阀芯位置状态(开、关)及其组合结构，建立起正常和爆胎工况、爆胎非爆胎平衡车轮副二轮相互隔离的同一控制或独立控制的液压制动回路，前者用于平衡车轮副二轮制动力相同的同一控制，后者用于平衡车轮副二轮制动力不同、差动制动的独立控制。该同一或独立控制包括：一车轮副二轮同一控制、另一车轮副二轮独立控制，或二车轮副的二轮采用独立控制。踏板制动装置输出的液压力由压力传感器检测，检测信号输入制动控制器，制动控制器以制动兼容的方式，对主动制动及踏板制动力进行互适应兼容处理，输出控制信号以ASR、ESP及爆胎非爆胎主动制动兼容控制方式控制制动调压装置。

其二、电控液压制动调压装置的结构及调压方式。该调压装置主要由高速开关电磁阀、电磁换向阀、液压调压阀、液压换向阀(或和机械制动兼容装置)构成组合结构，主要设置液压泵(包括回流、低压、高压泵)及相应的储液室或和蓄能器，其中液压调压阀由调压缸及调压活塞等构成，高速开关电磁阀主要采用二位二通、三位三通、三位四通各类型。电控液压制动调压装置采用流通循环或可变容积的调压结构和控制模式，电控单元输出信号以脉宽(PWM)或频率(PFM)、振幅(PAM))调制方式，连续控制各轮制动回路中的高速开关电磁阀，通过调压系统增压、减压和保压的压力调节方式，调节各液压制动回路、制动轮缸中的液压力。调压过程中，各阀门组合及阀芯位置状态(开或关)构成不同类型结构的液压制动回路以及制动轮缸增压、减压和保压的三种特定的调压状态。增压结构及调压状态：制动轮缸的泄放通路由阀门或液压调压缸封闭，踏板制动装置或供能装置输出的压力液，经制动调压装置、进入制动轮缸，形成液压制动回路及制动轮缸的增压控制时区和状态。保压结构及调压状态：制动轮缸的泄放管路由阀门或液压调压缸封闭，踏板制动装置和供能装置通过制动调压装置进入制动轮缸的管路同时封闭，形成液压制动回路及制动轮缸的保压时区和状态。减压结构及调压状态：制动轮缸的泄放管路经阀门或液压调压缸连通蓄液缸的流通通路开启，踏板制动装置和供能装置经制动调压装置连通制动轮缸的管路封闭，形成制动轮缸的减压时区和状态。各轮制动力通过制动轮缸增压、保压和减压状态及控制周期的循环，构成各轮制动力分配和控制过程，实现各轮控制变量Q_i、Δω_i、S_i的分配和控制。调压装置的流通调压结构和模式为：液压调压回路、制动轮缸的输入和输出端口分别设置高速开关电磁阀，电控单元采用脉宽调制信号(PWM)等信号调制方式，通过控制液压制动回路中所设制动轮缸输入、输出的高速开关电磁阀，调节液压制动回路及制动轮缸中压力液的增压、减压和保压三种状态，在调压过程三种状态的周期循环中，实现各轮制动力调节。制动调压装置的变容调压结构和模式为：该装置主要由调压缸、调压活塞、调压阀、电磁阀、高速开关电磁阀构成，通过电磁阀控制踏板制动装置或液压供能装置进入制动轮缸的通路，实现液压制动回路及制动轮缸的增压。同时通过调压阀、高速开关电磁阀控制踏板制动装置或液压供能装置输入压力液进入调压缸，由此调节调压活塞两端的压力，从而调控调压活塞的位移及调压缸的容积，基于调压缸容积的变化，保持或泄放制动轮缸中的压力液，实现制动轮缸的保压、减压。

其三、电控液压制动执行装置的工作系统。制动执行装置通过液压制动回路I、II的特定结构构成正常工况踏板制动、爆胎工况主动制动、制动兼容、制动失效保护等相互独立、相互协调的工作系统。工作系统一、基于液压制动回路I。采用流通循环调压结构和模式：驾驶员独立制动操作时，制动总泵输出压力液经制动调压装置中电磁阀、液压阀的常通路在液压制动回路I中建立踏板随动制动液压力，通过高速开关电磁阀的调节，直接控制轮缸中的液压力。可变容调压结构和模式：在制动总泵与制动轮缸之间并连一套液压装置，踏板制动液压油路与液压控制油路相互隔离，该装置主要包括液压调压缸、调压活塞、液压阀，通过液压控制油路所设调压缸容积变化，间接控制轮缸制动压力。工作系统二、基于液压制动回路II，制动总泵输出的压力液经液压管路中设所设电磁或液压控制阀分别与调压装置、制动感觉模拟装置连结。进行ASR、VSC、VDC或ESP及爆胎主动制动控制时，控制阀换位，制动总泵输出压力液进入制动感觉模拟装置，液压供能装置输出压力液进入制动调压装置和制动轮缸的液压制动回路II，制动总泵输出压力液与泵蓄能器输出的压力液相互隔离。制动控制器所设电控单元以各轮角速度负增量Δω_i或/和滑移率S_i为控制变量，基于其目标控制值与实际值的偏差e_Δωi(t)或/和e_si(t)，输出控制信号，以脉宽(PWM)调制方式，连续调节制动调压装置中高速开关电磁阀，通过增、减和保压的压力调节方式，进行各轮制动力的分配和调节，实现驱动防滑、动力学稳定、电子稳定程序系统(ASR、VSC、VDC或ESP)控制以及爆胎主动制动控制。工作系统三、爆胎主动制动与驾驶员制动并行操作时，制动控制器以制动总泵主缸所设压力传感器检测参数信号、爆胎主动制动参数信号为输入参数信号，按制动兼容模式对各轮制动力分配值进行兼容处理，输出制动兼容信号，通过液压制动回路II，以脉宽(PWM)调制方式，连续控制制动调压装置中高速开关电磁阀，调节爆胎、非爆胎平衡车轮副及各轮分配的制动力。工作系统四、采用两种制动失效保护方式。方式一、液压制动回路(I、II)中，至少包含一条由制动总泵至制动轮缸的常通液压管路，该液压管路中的电磁阀、液压阀设为常通(开)，即电磁阀未上电时开启，在制动执行装置无控制电信号输入时，制动总泵输出的压力液可直接进入制动轮缸。方式二、液压制动回路I、II中，制动总泵或液压蓄能器与制动轮缸之间的液压制动回路设置一差压换向阀，制动总泵或液压蓄能器、差压换向阀及制动轮缸组构成一独立的液压制动回路，差压换向阀通过制动总泵或液压蓄能器与电控液压制动回路I、II之间液压力所形成的差压换向，电控液压制动执行装置的电控部分失效时，制动总泵或液压蓄能器输出的压力液通过该的独立的液压制动回路直接进入制动轮缸，实现制动失效保护。

其四、电控液压制动执行装置控制结构及流程。正常、爆胎等工况下，制动控制过程中，控制器所设电控单元输出开关及各控制信号组。开关信号组g_za，按各装置所设电磁阀开启、关闭的控制规则，分别控制液压供能装置(泵电机)和制动调节装置所设换向电磁阀(包括开关及控制阀)，通过电磁阀的开启和关闭，实现制动总泵、电机泵、压力液的输入、泄放、换向、分流、合流等工作状态，协调完成各装置的功能以及爆胎制动控制的进入、退出。开关信号g_za1按制动的供能需求和蓄能器的存储压力状态控制泵电机的运行和停止，并经控制阀在各轮的液压制动回路I或II中建立液压力。信号g_za2控制换向电磁阀(控制阀)，建立起各轮液压制动回路I或II。信号g_za3控制设置于液压制动回路I或II中的增压泵的开启、关闭，实现制动调节装置液压制动回路的增、减或保压的调节。控制信号组的控制结构为以下所述。g_zb为车辆驱动防滑控制(ASR)信号，驱动控制时，基于液压制动回路II，信号g_zb调节驱动或和非驱动轴平衡车轮副二轮的制动力分配，实现车辆驱动防滑及不足或过度转向控制。g_zc为正常工况前后车轴或和左右轮的制动力分配(EBD)信号，踏板制动控制时，基于液压制动回路I，信号g_zc调节前后二车轴或和二轴左右轮制动力的分配，实现车轮制动防滑和车辆稳定性控制(包括防止踏板制动时车辆甩尾、不足或过度转向)。g_zd为正常工况各轮制动防抱死控制信号，基于液压制动回路I，当车轮达制动防抱死门限阈值，电控单元终止该轮其它控制信号的输出，调用制动防抱死信号g_zd，调节该轮的制动力，实现其制动防抱死控制。g_ze为正常工况车辆电子稳定程序ESP(包括VSC、VDC)系统控制信号，未进行踏板制动时，信号g_ze为车辆稳态(C)控制的主动制动力目标控制值信号。当踏板制动与ESP主动制动并行操作时，由电控单元进行兼容处理，采用各轮平衡制动(B)控制与车辆稳态(C)控制的逻辑组合，ESP控制的制动力目标控制值为各轮分配的平衡制动(B)控制与车辆稳态(C)控制分配的差动不平衡制动力目标控制值之和。基于液压制动回路II，信号g_ze调节二平衡车轮副及各轮制动力分配，实现车辆稳定性控制。g_zf(包括g_zf1、g_zf2、g_zf3)为爆胎轮及爆胎车辆稳态控制信号，基于液压制动回路II，按爆胎状态及控制期(包括真实爆胎、拐点、脱圈等制动控制期)，即信号i_a、i_b、i_c或和各控制期内下级各期控制信号到来时，控制器所设电控单元即行终止各轮正常工况制动控制，转入爆胎工况制动控制模式，控制器所设电控单元以各轮制动力Q_i、滑移率S_i、角减速度负增量Δω_i为控制变量，通过各轮、爆胎、非爆胎平衡车轮副的制动力Q_i的直接分配或滑移率S_i、角减速度负增量Δω_i间接分配，实现爆胎轮稳态或其非爆胎轮防抱死、车辆稳态控制。爆胎控制进入信号i_a到来时，无轮爆胎轮处于何种正常工况控制状态，该控制状态即行终止，爆胎轮进入稳态A控制，根据参数S_i、的门限及控制模型，信号g_zf1控制制动调压装置中的高速开关电磁阀，逐级减小爆胎轮制动力Q_i，使该轮处于稳态制动区域，爆胎拐点后期或轮辋分离时，解除爆胎轮制动，使该轮负增量Δω_i、S_i趋于0。在信号i_a到来的本周期H_h或下一周期H_h+1，电控单元采用爆胎轮稳态A控制、各轮平衡制动B控制、整车稳态C控制的逻辑组合，输出爆胎工况车辆稳态控制信号g_zf2，基于液压制动回路II，以A控制、C控制、或和叠加B控制逻辑组合进行各轮、爆胎、非爆胎平衡车轮副制动力分配，实现车辆纵向、横摆控制(DEB和DYC)。当爆胎主动制动与踏板制动并行操作时，制动控制器所设电控单元输出经制动兼容处理后的控制信号g_zf3，并由g_zf3取代控制信号g_zf2，其制动力分配和调节的目标控制值为踏板制动与爆胎主动制动兼容处理后的目标控制值。制动力总量D控制主要通过各轮平衡制动B控制的制动力总量、C控制的车辆稳态差动制动力及A控制的车轮稳态制动力的组合调控实现。制动控制器根据D控制的控制变量目标控制值与各轮分配的各控制变量A、B、C控制目标控制值之和的偏差，确定并调节整车D控制参数Δω_d、S_d的目标控制值，间接调节整车D控制的制动力总量目标控制值。当电控液压制动执行装置制动失效时，电控单元输出信号g_za控制动失效保护装置所设电磁阀(该电磁阀或可由差压换向阀及其组合阀取代)，连通蓄能器或制动总泵与各轮缸的液压通路，在制动轮缸建立起液压力，实现液压制动失效保护。爆胎退出信号i_e等来时，爆胎制动控制和控制模式自行退出，转入正常工况控制和控制模式，直至爆胎进入信号i_a再次到来。制动执行装置进入新一周期爆胎制动控制，由此构成A、B、C、D制动控制的周期循环。

其五、在液压制动回路I、II中，平衡车轮副二轮或各轮组构成相互独立的制动回路。电控单元以制动力Q_i、滑移率S_i、角减速度参数之一或多个参数为控制变量，输出各组控制信号g_z。制动控制器平衡车轮副二轮实施同一控制的条件为：平衡车轮副左、右轮控制信号g_z1、g_z2相同，平衡车轮副二轮的每一液压制动回路，以Q_i、S_i或Δω_i参数形式，保持等值(同一)的制动力，在各轮增压、减压及保压控制的逻辑循环中，保持制动力等值或等效同一，保持增压、减压及保压控制时间的同步，控制参数S_i或Δω_i与Q_i保持其等效性。正常工况下，车轮制动防抱死控制时，进行同一制动的平衡车轮副二轮采用制动力的高选或低选输入。爆胎工况，爆胎车轮副二轮采用制动力的低选输入或差动输入。平衡车轮副二轮独立控制时，电控单元以Q_i、S_i或Δω_i参数形式，进行该车轮副左、右二轮相应参数的分配，输出信号g_z1、g_z2独立控制平衡车轮副左、右轮液压制动回路中的高速开关电磁阀，通过增压、减压及保压控制的逻辑循环，实现该车轮副左、右轮制动力的直接或间接分配和调节。

ii、线控机械制动执行装置、控制流程及制动失效保护装置

其一、线控机械制动执行装置控制结构、控制流程。该装置主要由踏板行程或和制动力传感器，踏板制动感觉模拟装置，电机，减速、增矩、运动转化(转动平动转换)、离合器、制动钳体装置，复合电池组构成。装置采用无自增力或自增力两种结构。EMS采用前后车轴或对角线布置的二平衡车轮副同一控制或四轮独立制动，设置前、后车轴或对角线布置的两套相互独立的制动系统，当其中一套制动系统故障失效时、另一套系统独立实施应急制动。正常及爆胎等各工况下，、线控机械制动控制器所设电控单元以控制变量采用的参数形式：制动力Q_i、角速度负增量Δω_i或滑移率S_i输出各轮制动力分配及调节信号组(简称信号)g_z1、g_z2、g_z3、g_z4、g_z5、i_l。g_z1为开关信号，控制各轮制动机电装置(包括电机)的开启和关闭，电机开启后处于待机状态。g_z2为正常工况下平衡车轮副二轮或四轮的制动力分配及调节信号，控制由制动电机、减速、增矩、运动转化装置、车轮共同组构的线控机械制动执行装置，实现车轮车辆驱动防滑(ASR)、制动防抱死(ABS)、电子稳定程序(ESP)控制(包括VSC、VDC)。g_z3为爆胎工况车轮车辆稳态控制信号，基于线控机械制动执行装置，根据爆胎各控制期及防撞控制时区，按车轮稳态动(A)、平衡制动(B)、整车稳态(C)差动制动、制动力总量D控制的逻辑组合，实现爆胎、非爆胎平衡车轮副及车轮副二轮制动力分配和控制。g_z4为车轮稳态控制信号，正常工况下，非爆胎轮达制动防抱死控制设定门限阈时，电控单元终止对该轮制动力调节信号g_z3的输出，用信号g_z41取代g_z3，实现其制动防抱死控制。爆胎各控制期，电控单元对爆胎轮输出信号g_z42，用以取代g_z3，信号g_z42控制爆胎轮制动执行装置，实现爆胎轮稳态控制，爆胎轮运动状态恶化时(包括制动拐点、脱圈等)，解除爆胎轮制动。当爆胎主动制动与踏板制动并行操作时，制动控制器所设电控单元输出经制动兼容处理后的控制信号g_z5，并由g_z5取代控制信号g_z3，其制动力分配和调节的目标控制值为踏板制动与爆胎主动制动兼容处理后的目标控制值。制动控制中，制动电机输出制动力矩，经减速、增矩、运动转化、离合器等装置，输入各轮制动钳体，各轮获得车轮稳态、整车稳定控制的制动力。

其二、线控制动失效保护装置。制动失效判定器以各轮综合角减速度踏板行程或和制动力传感器检测信号S_w或和P_w电控参数信号为输入参数信号，按车轮车辆状态参数、电控参数正逆向制动失效判定模式、模型，判定制动故障失效，输出失效报警信号i_l。线控制动执行装置设置踏板制动感觉模拟装置和失效保护装置(简称二装置)，同设踏板机构、液力应急备用制动装置，二装置复合为一体，共用制动踏板操作界面，并通过电控机械转换装置(主要包括电控器和机械转换装置)，实现踏板力(包括机械或液压力)在二装置间的转移。制动失效报警信号i_l到来时，信号i_l控制电控机械转换装置中的电磁阀、机械或液压蓄能器，完成踏板力、机械或液压蓄能制动力在踏板制动感觉模拟装置及失效保护装置之间的转移。

7)节气门子系统(ETS)

ETS节气门控制器基于车载发动机电子节气门(ETC)，爆胎控制过程中通过节气门开度控制，间接控制发动机燃油喷射及功率输出，节气门控制器采用两种类型。其一、采用X-by-wire总线，构成高速容错总线连结、高性能CPU管理、适用于正常、爆胎等各工况的节气门电传控制(Throttle-by-wire)系统。其二、节气门信息单元、控制器与执行单元采用一体化结构，其间采用物理布线，并通过CAN数据总线进行信息、数据交换。节气门信息单元设置节气门开度或/和油门踏板位置传感器及信号处理电路，并与ETC共用传感器及传感信号处理电路。节气门控制器主要包括爆胎节气门控制结构及流程、控制模式模型及算法、电控单元、控制程序或软件，设置包括软硬件在内的相应控制模块，其中电控单元主要由微控制器、外围电路及稳压电源构成。控制器所设电控单元独立设置或与车载现有电子节气门(ETC)同设共构一个电控单元，根据电控单元设置状况，以爆胎信号I等为转换信号，采用程序、通信协议及外置转换器等不同的结构和模式，实现爆胎控制的进入、退出、正常与爆胎工况的控制和控制模式的转换。爆胎控制进入信号i_a到来时，无论车辆(包括有人或无人驾驶车辆)处于正常工况的何种控制状态，均终止原工作状态，无论此时油门踏板处于何位置(包括油门踏板正处于一次行程的发动机驱动)，进入爆胎节气门控制爆胎控制。爆胎退出信号i_e、i_f等到来时，爆胎工况节气门控制退出，转入正常工况节气门控制。

①、节气门子系统控制器

节气门控制器以节气门开度、节气门位置、油门踏板位置、发动机转速、节气门进气压力、空气流量信号为主要输入参数信号，以节气门开度为控制变量，采用主动或自回位控制方式，建立爆胎主动控制与有条件反映驾驶员控制意愿的协调控制方式，根据节气门开度D_j的目标控制值、空燃比c_f，以及上述输入参数的参数值，确定发动机进气量和喷油量，调节发动机节气门开度和燃油喷射，间接控制发动机功率输出。

i、主动控制方式：爆胎进入信号i_a到来时，控制器采用递减、常量、动态、怠速控制模式及各模式的联合控制，其中递减、常量和怠速模式与油门踏板行程h控制信号无关，动态模式与油门踏板行程h有条件相关，按条件限定进入车辆驱动控制。其一、递减模式：以爆胎进入信号i_a到来时的节气门开度为初始值D_j0，设定节气门开度递减量ΔD_j、递减周期H_w和递减级(次)数n，按设定值ΔD_j连续递减节气门开度直至为0位或达怠速位，爆胎前期、ΔD_j或由爆胎轮胎压p_ri及其变化率为参数的等效数学模型确定：

其二、常量模式：调节气门开度，节气门开度为设定值，对设置怠速进气道上及怠速阀的车辆关闭节气门，节气门关闭后并可通过调节设置于怠速进气道上的怠速阀，调节进气量。其三、动态模式，该模式主要用于有人驾驶车辆、设置或不设辅助人机操作界面的无人驾驶车辆，在爆胎制动控制的特定状态下有条件进入节气门动态模式，该特定状态主要包括：车辆爆胎制动模式防撞、路径跟踪及爆胎后车辆驱动的其它特定状态。动态模式采用爆胎工况节气门主动控制与爆胎工况人工及主动驱动控制介入的兼容模式。人工操作界面(包括油门踏板操作)控制及主动驱动控制介入时，节气门进入动态控制模式，爆胎制动控制同时退出。动态模式一、控制参数主要为驾驶员对车辆加减速控制意愿特征参数W_i，基于该参数建立逻辑门限模型，当W_i达设定门限阈值时，节气门进入动态控制模式。节气门动态控制以节气门开度D_j为控制变量，以车轮胎压p_ri(包括爆胎轮检测胎压p_ra或状态胎压p_re)、油门踏板正、负行程(±h为主要输入参数，按p_ri、±h的非对称函数模型和算法，确定D_j目标控制值，主要包括：

其中油门踏板二次或多次行程h初始位设定为原点、取值为0，p_ri＝p_r0-Δp_i，p_r0为标准胎压，Δp_i、h、取为绝对值。D_j函数模型建模结构：D_j(包括D_j1、D_j2)为p_ri和h绝对值增量的增函数，为胎压变化率绝对值的减函数。函数D_j2、D_j1在其正、负增量+Δh_i、-Δh_i的任何区间具有相同或不同的变化率，即所谓非对称性。非对称性或非对称模型表述为：在参数h、h_j负增量(-Δh、-Δh_j)区间、函数D_j1的绝对值小于参数h正增量(+Δh、+h_j)区间函数的绝对值D_j2，在参数h正增量(+Δh)区间、函数的绝对值D_j2小于正常工况下参数在h区间节气门开度D_j3的绝对值，即：

|D_j1|＜|D_j2|＜|D_j3|

节气门动态控制模式主要用于爆胎各控制期内车辆防撞，按驾驶员意图或无人驾驶车辆发动机主动驱动控制要求，实现车辆驱动的节气门控制。当W_i按门限模型未达逻辑门限阈值，节气门控制器退出动态控制模式并转入爆胎节气门的其它控制模式。动态模式二、无人驾驶车辆爆胎控制中，需要终止爆胎制动控制，启动发动机驱动控制，节气门进入动态控制模式，节气门开度D_j目标控制值按发动机驱动要求确定(参见下述爆胎驱动控制相关章节)。节气门开度D_j目标控制值或采用PID、最优、模糊等相应的控制算法确定。其四、怠速模式，当发动机转速达设定门限阈值，调节节气门开度或怠速进气阀开度，使发动机转速稳定于怠速。怠速控制采用开环或闭环控制，基于节气门、燃油喷射传感器检测参数信号，通过对喷油量Q_f、进气量Q_n、空燃比c_f等的调节，使发动机转速控制在怠速范围内。节气门控制模式的组合包括下述类型。类型一、通过递减模式后进入动态或常量模式。类型二、首先直接进入动态或常量模式，然后在动态与常量模式之间进行相互转换。上述各组合模式的控制中，达怠速条件进入怠速模式。递减模式主要用于爆胎控制进入信号i_a到来时处于驱动加速的车辆，常量模式包括节气门0开度(关闭节气门)及其它设定常量值。节气门采用开环或闭环控制。闭环控制：以油门踏板位置、节气门位置(开度)，发动机转速、进气压力和流量等为参数，采用正常工况、爆胎工况的递减、常量、动态、怠速、及其联合控制模型和算法确定节气门开度D_j目标控制值。定义节气门开度D_j目标控制值与节气门位置传感器实测值D_j′之间的偏差e_DJ(t)：

e_DJ(t)＝D_j-D_j′

控制器、电控单元(ECU)根据偏差e_DJ(t)的反馈，确定并输出的控制电流、电压，调节节气门执行装置中的节气门开度，节气门实际开度D_j′始终跟踪其目标控制值D_j。按门限模型，当发动机转速ω_b低于门限阈值时，发动机转入怠控制模式。ii、自回位控制方式：爆胎进入信号i_a到来时，电控单元输出信号，控制ETC驱动电机与节气门体之间的传动系统，使传动系统中所设电磁离合器脱开(分离)，节气门体中的节气门在回位弹簧作用下关闭，同时通过调节节气门怠速进气道上所设调节阀，控制发动机进气管路通径，发动机进入怠速控制。

②、节气门子系统控制子程序或软件

基于爆胎节气门控制结构及流程、控制模式模型及算法，编制节气门控制子程序或软件，该子程序采用结构化设计，设置控制模式转换、递减、常量、动态、怠速联合控制程序模块。控制模式转换模块：递减、常量、动态、怠速及其联合控制模式转换。节气门常量及怠速联合控制程序模块：爆胎进入信号i_a到来时关闭节气门或节气门开度为设定常量值，发动机转速达到怠速门限阈值时转入怠速控制。节气门常量、动态、怠速联合控制程序模块：爆胎控制进入信号i_a到来时关闭节气门或节气门开度为设定常量值，人工操作界面(包括油门踏板操作)或车辆主动驱动控制介入时，节气门控制转入动态模式。该模式中，节气门开度D_j目标控制值以爆胎轮检测胎压p_ra(或状态胎压p_re)、油门踏板正、负行程(±h)为主要参数的非对称函数模型和算法确定。对于无人驾驶车辆，节气门开度D_j目标控制值由防撞、路径跟踪及至驻车地车辆行驶加速度为主要参数的数学模型和算法确定。油门踏板行程h为0或的目标控制值为0时关闭节气门。发动机转速达到怠速门限阈值时转入怠速控制。

③、节气门子系统电控单元(ECU)

电控单元独立设置或与车载现有电子节气门(ETC)电控单元同设共构。ECU主要由输入/输出接口、单片机、外围电路构成。ECU采用模块化设计，主要包括输入、信号采集与处理、通信(主要包括CAN、MCU数据通信)、MCU数据处理及控制，驱动输出、监测等模块。

i、数据处理及控制模块：主要包括节气门开度D_j、电磁离合器开闭数据处理及控制子模块。

ii、驱动输出模块：主要包括信号输出、功放、数模转换、光电隔离子模块。信号输出子模块基于节气门的结构类型采用多种信号驱动方式，其一、脉宽调制(PWM)方式控制直流电机，其二、采用桥式电路，发出脉冲数字、频率和方向可控的电平信号控制步进电机，其三、通过高速开关数字阀，实现电液控制，其四、以电流信号控制节气门调节装置的比例电磁铁，驱动输出模块输出控制信号g_d1、g_d2、g_d3。

④、节气门子系统执行单元

节气门子系统控制器以各传感器及其它子系统相关参数信号为输入参数信号，节气门电控单元按爆胎节气门控制子程序或软件进行数据处理，输出信号g_d1、g_d2、g_d3控制节气门执行单元。节气门执行单元基于电控节气门(ETC)执行装置，主要由电机、节气门体、减速机构、怠速控制阀等构成。电控单元输出信号g_d1控制直流或步进电机，电机输出的位移信号，经减速机构、离合器，进入节气门总成，调节节气门开度。信号g_d2控制离合器的离合，g_d2未到时离合器处于常闭状态。g_d2到来时控制离合器脱开，节气门在回位弹簧作用下关闭。信号g_d3控制设置于怠速进气通道上的怠速阀，实现发动机怠速进气调整。爆胎控制退出信号i_e、i_f等到来或本制动子系统爆胎制动控制退出时，爆胎节气门控制即行退出，转入正常工况节气门控制，直至爆胎进入信号i_a再次到来，进入新一周期的节气门控制循环。

8)、燃油喷射子系统(EFS)

EFS燃油喷射控制器基于车载发动机电控燃油喷射装置(EFI)和电子节气门(ETC)，并与之实现设备资源共用共享。控制器所设电控单元、执行单元或和信息单元部分传感器使用一体化设计时，其间采用物理布线。控制器及车载系统通过数据总线进行信息、数据交换。信息单元设置传感器及传感信号处理电路。控制器主要由爆胎燃油喷射控制结构及流程、控制模式模型及算法、电控单元、控制程序及软件构成。电控单元主要包括微控制器、外围电路及稳压电源。控制器按所设电控单元采用的类型和结构，设置相应的结构和功能模块。控制器电控单元独立设置或与车载现有电控燃油喷射装置(EFI)同设共用一个电控单元，电控单元主要以爆胎信号I为转换信号，采用程序、通信协议及外置转换器等不同的转换结构和模式，实现爆胎控制的进入、退出、正常与爆胎工况控制和控制模式的转换。燃油喷射控制器包括喷油量控制器和进气量控制器。

①、EFS喷油量控制器

控制器以爆胎信号I、爆胎轮胎压p_ri、节气门开度或/和油门踏板位置、发动机转速、空气流量、进气压力信号为主要输入参数信号，以喷油量及进气量为控制目标，爆胎控制进入信号i_a到来时，基于发动机工作循环周期，采用减油、断油、动态、怠速控制模式、或其控制模式的组合。断油、怠速模式与油门踏板行程或节气门开度无关。减油、动态模式与油门踏板行程h有条件相关，按条件限定进入爆胎车辆驱动控制。爆胎控制进入信号i_a到来时，无论车辆(包括有人或无人驾驶车辆)处于正常工况的何种控制状态，燃油喷射控制器均终止原工作状态进入爆胎控制。

i、减油模式。以爆胎进入信号i_a到来时的发动机喷油量为初始值，按设定的递减喷油量ΔQ_f和工作循环周期级数n，使喷油量递减至零。

ii、断油模式。爆胎进入信号i_a到来时，无论油门踏板行程处于何种位置，控制器所设电控单元发出信号，终止发动机喷油。

iii、动态模式。该模式主要用于有人驾驶车辆、设置辅助人机操作界面的无人驾驶车辆，在爆胎控制的特定状态下有条件进入，该特定状态主要包括：车辆爆胎制动防撞、路径跟踪及爆胎后车辆需驱动的其它特定状。该模式采用燃油喷射主动控制与人工介入控制的兼容模式。进入动态模式后，喷油器停止喷油。其一、有人驾驶车辆的爆胎燃油喷射控制器进入油门踏板一、二或多次行程的动态控制模式。油门踏板第一次行程中，无论油门踏板处于何位置，发动机终止喷油或按怠速控制模式调节喷油量。油门踏板操作控制介入时，在油门踏板二次或多次行程控制状态下，燃油喷射进入爆胎动态控制模式，爆胎制动控制同时退出。动态模式的控制参数主要为驾驶员对车辆加减速控制意愿特征参数W_i，基于该参数建立逻辑门限模型，当W_i达设定门限阈值时，燃油喷射进入动态控制模式。该模式以燃油喷射量Q_f为控制变量，以车轮胎压p_ri(包括爆胎轮检测胎压p_ra或状态胎压p_re)、油门踏板正、负行程±h为主要输入参数，按p_ri、±h的非对称函数模型和算法，确定Q_f目标控制值，该模型主要包括：

式中p_ri＝p_r0-Δp_ri、p_r0为标准胎压，Δp_ri、h、均取为绝对值。Q_f的建模结构：Q_f(包括Q_f2、Q_f1)为胎压p_ri和油门踏板行程h增量绝对值的增函数，为胎压变化率减量绝对值的减函数。函数Q_f2、Q_f1在其正、负增量+Δh、-Δh的任何区间具有不同的变化率，即所谓非对称性。非对称性模型或非对称性表述为：在参数h负增量(-Δh)区间函数Q_f1值小于参数h正增量(+Δh)区间函数值Q_f2，在参数h正增量(+Δh)区间函数的绝对值Q_f2小于正常工况参数h区间喷油量Q_r3，即：

Q_f1＜Q_f2＜Q_f3

燃油喷射量Q_f目标控制值或采用PID、最优、模糊等现代控制理论的控制算法确定。其二、无人驾驶车辆的爆胎燃油喷射控制器，按车速控制、路径跟踪的要求，以喷油量Q_f为控制变量，以车速u_x、前后车辆防撞控制时区t_ai为参数，设置车辆驱动控制周期，建立其参数增减量的控制模型：

Q_f＝f(Δu_x，Δt_ai)

按控制周期的逻辑循环，确定喷油量Q_f目标控制值。前后车辆处于防撞安全时区时、t_ai取值为0。车辆进入与后车防撞危险时区，Q_f为t_ai减量的增函数。车辆进入与前车防撞危险时区，Q_f为t_ai减量的减函数函数。

iv、怠速模式。按门限模型，当发动机转速ω_b低于门限阈值a_f时进入怠速模式，怠速控制采用开环或闭环控制，基于节气门、燃油喷射系统传感器检测参数信号，通过喷油量Q_f、进气量Q_n或空燃比c_f调节，使发动机转速控制在怠速范围内。怠速进气量主要由设置于怠速进气道的怠速旁通阀调节。燃油喷射控制模式的组合主要包括下述类型。其一、通过递减模式后再进入动态或断油模式。其二、直接进入动态或断油模式，然后进入动态与断油模式之间的相互转换。爆胎控制退出信号i_e、i_f等到来时，电控燃油喷射装置(EFI)退出爆胎燃油喷射控制，转入正常工况燃油喷射控制。

②、EFS进气量控制器

喷油量Q_f目标控制值确定后，进气量控制器设定空燃比c_f，基于喷油量Q_f目标控制值，按发动机进气计算模型和算法，在控制周期的逻辑循环中，确定发动机所需进气量Q_h、节气门开度D_j目标控制值，计算模型主要包括：

Q_h＝f(Q_f、c_f)、D_j＝f(Q_h、u_g)

式中u_g为节气门进气流速，u_g由进气流量传感器检测值确定。

③、EFS燃油喷射控制子程序、软件

基于爆胎燃油喷射控制结构及流程、控制模式、模型及算法，编制燃油喷射控制程序或软件，采用结构化成程序设计，燃油喷射控制子程序设置：控制模式转换、燃油喷射程序模块主要由减油、断油、动态、怠速联合控制子模块构成。其一、断油及怠速联合喷油控制程序模块：爆胎进入信号i_a到来时终止发动机燃油喷射，发动机转速达到怠速门限阈值时转入怠速控制。其二、断油、动态、怠速联合控制程序模块。爆胎控制进入信号i_a到来时终止发动机燃油喷射，人工操作界面(包括油门踏板操作界面)或车辆主动驱动控制介入时，燃油喷射转入动态控制模式。该模式中，燃油喷射量Q_f以爆胎轮检测胎压p_ra(或状态胎压p_re)、油门踏板正、负行程(±h为主要参数的非对称函数模型和算法确定。对于无人驾驶车辆，Q_f目标控制值由防撞、路径跟踪及至驻车地的车辆行驶加速度为主要参数的数学模型和算法确定，当的目标控制值为0时、燃油喷射进入怠速控制模式。进气量控制程序模块：进气量Q_h以爆胎燃油喷射Q_f、空燃比c_f为主要参数的函数模型确定，并由此确定节气门开度。其三、控制模式转换模块：采用程序、协议或转换器转换的模式和结构，爆胎控制进入信号i_a到来时，同时进入爆胎燃油喷射及进气量程序控制。

④、EFS电控单元(ECU)

ECU独立设置或与车载电控燃油喷射系统(EFI)电控单元同构共用。电控单元主要由单片机、外围电路构、稳压电源构成。采用模块化设计，主要包括输入、信号采集与处理、CAN数据通信、MCU数据处理及控制，驱动输出、监测块。MCU数据处理及控制模块：包括爆胎燃油喷射及进气量数据处理及控制子模块，按爆胎燃油喷射及节气门控制程序进行数据处理，同时确定喷油时间、空燃比、点火正时等。驱动输出模块包括节气门开度控制电机、燃油驱动泵电机及喷油器输出子模块，基于喷油装置的结构采用相应的信号驱动方式，包括脉宽调制信号(PWM)、开关信号、输出驱动控制信号。

⑤、EFS爆胎燃油喷射执行单元

该执行单元设置燃油喷射执行装置，该装置主要由燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节装置、喷油装置、开关电磁阀、或和节气门及怠速控制阀构成。燃油喷射子系统(EFS)控制器根据EFI喷油器结构，EFI的燃油单点、多点或缸内喷射等类型及上述控制模式、模型的组合。在喷油压力保持一定时，喷油量控制转换为有效喷油持续时间控制。喷油控制主要包括时间、空燃比、点火正时控制。时间控制：采用同时、分组或顺序喷油。空燃比控制：采用开环或闭环控制。闭环控制中，通过目标和实际空燃比的偏差信号的反馈，确定喷油脉宽。点火正时控制：主要包括点火提前角控制。

9)、爆胎驱动子系统

爆胎过程中，车辆(有人和无人驾驶车辆)瞬间出现跑偏甚至侧滑，除进行车轮、车辆稳定性减速控制外，在车辆爆胎防撞、寻址驻车、至驻车位置的路径跟踪特定状态下，启动车辆爆胎驱动控制。爆胎过程中，车辆(有人和无人驾驶车辆)瞬间出现跑偏甚至侧滑，除进行车轮、车辆稳定性减速控制外，在车辆爆胎防撞、寻址驻车、以及在爆胎车辆至驻车位置的路径跟踪特态下，启动车辆爆胎驱动控制。爆胎驱动子系统控制器，基于车载制动系统、发动机电控节气门(ETC)和电控燃油喷射装置(EFI)，通过数据总线进行信息、数据交换，实现设备资源共用共享。子系统爆胎驱动控制器主要包括爆胎驱动控制结构及流程、控制模式模型及算法、控制程序及软件、电控单元，按其采用的类型和结构设置相应的软硬件模块，其中电控单元主要由微控制器、专用芯片、外围电路及稳压电源构成。爆胎驱动控制器基于爆胎状态过程、爆胎控制期及防撞控制时区，采用传感设备，实现有人或无人驾驶车辆的车距检测、环境识别模式，按爆胎驱动与车辆前后左右防撞协调控制模式，调节爆胎车辆发动机驱动输出，并根据爆胎车辆平衡驱动与车轮车辆稳态制动协调控制模式、模型和算法，确定控制变量的各驱动轴驱动力(矩)Q_p、平衡车轮副二轮(差动)制动力(矩)Q_y((包括Q_ya、Q_yb、Q_yc、Q_yd)。作为控制变量的各驱动轴驱动力(矩)Q_p可与车辆加速度节气门开度D_j、燃油喷射量Q_j、驱动轴车轮角加速度或滑移率S_i等效互换，Q_p与D_j的互换采用二参数之间相互关系的等效模型，经Q_p与D_j现场试验测试的相关数据确定。Q_p与或S_i的等效互换条件为：作为同一参数的车轮有效滚动R_i等效相同。爆胎驱动控制中，发动机输出的驱动力矩，经传动装置及差速器，将相等的驱动力矩传递给驱动轴二轮或独立的四轮。

其一、设置人工辅助操作界面的无人驾驶车辆或有人驾驶车辆的驱动控制。爆胎驱动控制器以发动机驱动力矩Q_p、节气门开度D_j或燃油喷射控制量Q_j之一为控制变量，以检测胎压p_ra或状态胎压p_re、油门踏板行程h为主要参数，按其参数的非对称数学模型，确定D_j、Q_j的目标控制值，间接控制发动机驱动力矩Q_p(参见上述节气门或燃油喷射控制器相关章节)。

其二、无人驾驶车辆的驱动控制。爆胎驱动控制器以车辆驱动力Q_p或车辆加速度节气门开度D_j之一为控制变量，Q_p、D_j为无人驾驶车辆驱动实时控制值，该值由下述函数模型确定：

Q_p＝Q_pk+Q_y′、D_j＝D_jk+D_ja

Q_pk＝f(Q_pk0，γ)、D_jk＝f(D_ja0，γ)

或

式中Q_pk、D_jk分别为车辆中央主控器确定的爆胎车辆路径跟踪所需驱动力、车辆加速度或节气门开度，Q_y′为与车辆差动制动力Q_y相平衡的驱动力、为车辆驱动力Q_y′下的车辆加速度、D_ja为车辆获得驱动力Q_y′条件下的节气门开度。Q_pk0、D_jk0分别为车辆中央主控器确定的爆胎车辆路径跟踪预定值。γ为爆胎状态特征和控制参数，参数γ为车辆横摆角速度偏差爆胎平衡车轮副二轮等效相对角速度那偏差e(ω_e)及角加减速度偏差绝对值增量的增函数、γ为t_ai减量的增函数。Q_pk、D_jk为e(ω_e)、绝对值增量的减函数、并同为t_ai减量的增函数。当本车进入前(包括前左、前右)车相撞的危险或禁入时区t_ai，启动本车驱动控制。爆胎驱动控制器以防撞时区t_ai为参数，建立其参数的函数模型：

Q_pk＝f(t_ai)、或D_jk＝f(t_ai)

该模型建模结构为：Q_pk、D_jk为t_ai减量的增函数，当本车退出与前车相撞的危险时区t_ai，解除爆胎驱动控制或进入车辆路径跟踪的驱动控制。在车速u_x低于爆胎控制进入的门限阈值范围内，车辆可实施或不实施车轮整车稳态减速制动控制，或按车辆平衡驱动与车辆稳态控制(差动制动)的协调控制模式、模型和算法，调节发动机输出，实施车辆驱动控制。车轮驱动力矩Q_y′与车论差动制动制动力Q_y相平衡，Q_y′包括Q_ya′、Q_yb′、Q_yc′、Q_yd′

①、设置驱动、非驱动轴车辆的爆胎驱动控制器

i、驱动轴车轮爆胎。鉴于该车轴二轮半径R_i和R₂、附着系数或摩擦系数μ_i不相等，驱动轴二轮难以获得理想(目标)、且相等的驱动力矩。爆胎驱动过程中，爆胎驱动控制器采用驱动轴(或驱动轮)驱动及车轮附加差动制动的平衡驱动模式。爆胎驱动控制器以D_j或Q_j、爆胎非爆胎轮半径R₁和R₂、爆胎非爆胎轮附着系数或摩擦系数μ_i、或和负载N_i为主要输入参数，建立其参数的驱动轴二轮驱动力矩Q_p等效模型。

其一、爆胎驱动轴驱动力Q_p的确定。驱动控制器基于爆胎各控制期，以二轮附着系数车轮半径R_i为参数，建立其参数的爆胎驱动轴二轮(差动)制动力Q_ya的等效数学模型，该模型主要包括：

或

Q_p＝Q_p+Q_ya′、Q_ya′＝-Q_ya

式中Q_p为爆胎驱动轴驱动力矩，e_R(t)分别为爆胎、非爆胎轮附着系数、有效滚动半径之间的偏差，Q_ya′为与制动力Q_ya等值的驱动力，即Q_ya′为与爆胎驱动轴二轮差动制动力Q_ya相平衡的驱动力矩。Q_ya的建模结构为：Q_ya为Q_p增量的增函数，为e_R(t)绝对值增量的增函数，Q_ya的增大将增大驱动轴的驱动力矩。爆胎前期，对爆胎车轴二轮通常不施加差动制动的平衡驱动力。真实爆胎及其以后的各控制期，对爆胎车轴的爆胎轮施加差动制动力Q_ya，即Q_ya仅分配给爆胎驱动轴二轮中参数(或μ_e)取值较小、有效滚动半径R_i较小的车轮。

其二、对非爆胎非驱动轴。驱动控制器或对非爆胎的非驱动轴二轮施加差动制动不平衡制动力Q_yb，通过Q_yb差动制动力产生的横摆力矩平衡、平衡爆胎驱动轴二轮半径差e_R(t)带来的爆胎驱动力矩对车辆质心的不平衡横摆力矩。该差动制动力Q_yb以爆胎驱动轮制动力Q_ya为主要参数的等效数学模型确定，主要包括：

Q_yb＝f(Q_ya)、Q_yb＝KQ_ya

式中K为系数。确定Q_yb的建模结构为：Q_yb为Q_ya增量的增函数，Q_yb的值小于Q_ya的值。

ii、非驱动轴车轮爆胎。爆胎驱动控制器以节气门开度D_j或燃油喷射量Q_j为控制变量，基于发动机输出与D_j或Q_j的关系模型，调节D_j或Q_j的值由此发动机输出。发动机输出的驱动力矩经传动装置及差速器，将相等的驱动力矩传递给驱动轴二轮。驱动力(矩)Q_p计算式为：目标控制值为：

Q_p＝Q_p0+Q_yc′、Q_yc′＝-Q_yc

式中Q_p0为驱动力的目标控制值，Q_yc′为与制动力Q_yc等值的驱动力。控制器或同时对非驱动轴爆胎平衡车轮副二轮采用车辆稳态制动C控制，由C控制确定的差动制动力Q_yc产生的横摆力矩，平衡车轮爆胎产生的爆胎横摆力矩，实现爆胎车辆平衡驱动及整车稳定性控制。C控制目标控制值确定的附加横摆力矩M_u由车辆横摆角速度、质心侧偏角偏差e_β(t)为主要参数的数学模型确定：

式中k₁(P_r)、k₂(P_r)为爆胎状态反馈变量(参见上述爆胎制动控制器相关章节)。

②、设置前和后驱动轴的车辆的爆胎驱动控制器

前或后驱动轴一车轮爆胎，爆胎驱动控制器以节气门开度D_j或燃油喷射量Q_j为控制变量，基于发动机输出与D_j或Q_j的关系模型，调节D_j或Q_j的值由此发动机输出调节发动机输出，发动机输出的驱动力矩经传动装置及差速器将相等的驱动力矩传递给爆胎和非爆胎驱动轴二轮。爆胎驱动控制器对非爆胎驱动轴采用平衡驱动模式、模型和算法，对爆胎驱动轴采用平衡驱动、非平衡制动模式、模型和算法。

i、非爆胎驱动轴二轮通过差速器获得发动机输出的相等驱动力矩。

ii、鉴于爆胎与非爆胎轮有效滚动半径R_i、附着系数(或摩擦系数μ_i)及二轮载荷不同，二轮所受地面驱动作用力(即轮胎驱动力)不相等，采用爆胎驱动轴二轮的不平衡差动制动模式、模型和算法，对爆胎驱动轴二轮中的非爆胎轮进行制动，通过该车轴不平衡制动力Q_yd的平衡或补偿，(在理论上)使爆胎轮获得与非爆胎相等的轮胎驱动力。制动力Q_yd以本驱动轴获得的驱动力矩Q_p、驱动轴二轮有效滚动半径R_i、附着系数(或摩擦系数μ_i)、二轮载荷N_i为主要参数的等效函数模型确定：

Q_yd＝f(R_i，μ_i，N_i，Q_p)

定义二轮参数R_i、μ_i、N_i的非等效相对偏差(或比例)：e_R(t)、e_N(t)，并对该模型进行线性化处理，忽略N_i的变动，确定Q_yc的等效函数模型主要包括：

式中k₁、k₂、k₃为系数。Q_yd的建模结构为：Q_yd为偏差e_R(t)、绝对值增量的增函数。制动力Q_yd的目标控制值需经现场试验予以效定，通过系数k₁、k₂、k₃的调节，调节Q_yd的目标控制值。爆胎驱动轮的制动采用闭环控制，转向轮转角为0时，爆胎轮制动力Q_yd的实际值始终跟踪其目标控制值，在其制动力的作用下，爆胎轮(在理论上)可获得与非爆胎相等的轮胎驱动力。转向轮转角不为0时，基于车辆转动方向、理论与实际横摆角速度偏差，判定车辆驱动过程中的不足或过度转向，通过调节爆胎驱动轴非爆胎轮制动力Q_yd的目标控制值，使驱动车辆保持一种轻度不足转向状态。

③、四轮独立驱动车辆的爆胎驱动控制器

四轮独立驱动车辆采用平衡车轮副、独立车轮的驱动和制动协调控制模式或采用单一驱动控制模式，驱动、制动协调控制采用的控制参数、控制变量及控制模型与上述驱动、非驱动轴车辆相同。

i、四轮独立驱动和制动协调控制模式。主要包括：上述前、后车轴的驱动和制动协调控制及四轮独立驱动与制动的协调控制模式。四轮独立驱动与制动协调控制模式主要包括：各车轮均可采用单独驱动或同时再施加制动的控制模式，以及(前后或对角线)爆胎、非爆胎平衡车轮副二轮驱动、制动的协调控制模式。该模式下，可对爆胎轮施加或不施加驱动力及制动力，对非爆胎轮施加驱动力或同时再施加不施加制动力。并通过非爆胎轮各轮所获得的对车辆质心相同或不同的驱动力矩，补偿爆胎轮所获得的对车辆质心不平衡的驱动力矩及爆胎阻力矩，各轮对车辆质心横摆驱动力矩之和(在理论上)基本为0。

ii、四轮独立驱动控制模式，主要包括：四轮独立驱动或二平衡车轮副驱动控制模式。四轮独立驱动模式：非爆胎轮获得的驱动力矩为一种对车辆质心不平衡的驱动力矩，通过该不平衡驱动力矩，补偿爆胎轮所获得的对车辆质心不平衡的驱动力矩或爆胎阻力矩。二平衡车轮副驱动控制模式：爆胎平衡车轮副二轮获得的驱动力矩为一种对车辆质心不平衡的驱动力矩，通过该不平衡驱动力矩，补偿爆胎平衡车轮副二轮获得对车辆质心的不平衡驱动力矩及或爆胎阻力矩，由此整车获得的各轮对车辆质心横摆驱动力矩之和(在理论上)趋于为0或基本为0。

④、爆胎驱动控制子程序或软件

基于爆胎驱动控制结构及流程、控制模式模型及算法，编制爆胎驱动控制程序或软件。程序采用结构化设计，车轮驱动控制子程序主要包括：爆胎制动和驱动控制模式转换、爆胎驱动轴及非爆胎驱动轴二轮驱动、爆胎驱动轴及非爆胎驱动轴车轮差动制动、非爆胎非驱动轴车轮差动制动、平衡车轮副及独立车轮的驱动和制动协调控制、四轮独立驱动控制程序模块。对于设置驱动及非驱动轴的车辆，爆胎驱动轴二轮通过驱动程序模块和爆胎轮制动程序模块的程序控制，增大爆胎驱动轴二轮的平衡驱动力。或和通过非爆胎非驱动轴车轮差动制动程序模块的程序控制，平衡爆胎驱动轴的爆胎轮半径改变对整车产生的不平衡横摆力矩。对于设置前后驱动轴的四驱车辆，爆胎驱动轴二轮通过驱动程序模块和非爆胎轮制动程序模块的程序控制，平衡驱动轴爆胎轮半径及附着系数的改变对整车产生的不平衡横摆力矩。非爆胎驱动轴二轮则通过非爆胎驱动轴驱动程序模块的程序控制获得整车平衡驱动力矩。驱动控制程序模块：设置发动机节气门或和燃油喷射程序子模块。制动程序模块：设置爆胎轮及非爆胎轮差动制动程序子模块。

⑤、电控单元

爆胎驱动控制器所设电控单元独立设置或与车载发动机节气门、燃油喷射、制动控制电控单元同构共用。电控单元主要设置：输入、驱动和制动参数信号采集处理、CAN及MCU数据通信、微控制器MCU数据处理及控制、检测、驱动输出模块。微控制器MCU数据处理及控制模块主要包括：有人或无人驾驶车辆驱动数据处理控制子模块、节气门或/和燃油喷射以及制动数据处理控制子模块。制动数据处理控制子模块包括：下一级爆胎轮、非爆胎轮制动子模块。驱动输出子模块包括：下一级节气门电机、燃油驱动泵电机、喷油器控制、制动调节器控制子模块。

10)、转向轮回转力(矩)控制子系统(ERS)(简称回转力子系统)

ERS回转力(矩)为地面作用于转向轮围绕主销的回转力(矩)。爆胎过程中，产生爆胎回转力，对转向系统方向盘瞬间构成冲击，转向轮力学特性、转向盘力特性及助力转向系统动力学特性改变。ERS子系统回转力控制器基于车载电动助力转向系统(EPS)、电控液压助力转向系统(EPHS)，主要包括爆胎回转力控制结构和流程、控制模式模型及算法、电控单元、控制程序及软件，设置爆胎回转力控制子程序及相应的程序模块。电控单元主要由微控制器、外围电路及稳压电源构成，并设置相应的结构及控制模块。控制器所设电控单元独立设置或与车载现有电控助力转向系统同设共构。根据电控单元设置情况，以爆胎信号I为转换信号，采用程序、通信协议及外置转换器等不同的转换结构和模式，实现爆胎回转力控制的进入、退出、正常与爆胎工况控制和控制模式转换。回转力控制器包括爆胎方向判定器及爆胎控制器，控制器设定转向盘转矩控制周期H_n，H_n为设定值或为转向盘转动角速度的函数，即H_n为绝对值增量的减函数。回转力控制器采用述转向盘转角、转向助力矩、转向盘转矩及其联合控制模式。

①、EPS爆胎方向判定器

该方向判定器主要用于爆胎回转力矩、转向助力矩、助力电机电流i_m及助力电机转动方向判定。转向助力控制器规定：转向盘转角δ和转矩M_c(或转向轮转角和转矩)、转向轮所受地面回转力矩M_k(主要包括回正力矩M_j、爆胎回转力矩M_b′)，转向盘(或转向轮)转角传感器、转矩传感器所测转角δ和转矩M_c的0点为原点。基于原点规定：转角传感器所测转角增大为正程(+)、转角减小为回程(-)。基于转向盘转角传感器所测转角δ的原点(0点)，将转向盘转角δ分为左旋和右旋：当转角δ为右旋时，规定转向盘转矩M_c右旋为正(+)、左旋为负(-)。当转角δ为左旋时，规定转向盘转矩M_c左旋为正(+)、右旋为负(-)。即转向盘转角δ以0为原点、转向盘左右旋向相反时，规定的转向盘转矩的正(+)、负(-)相反。同时规定：爆胎回转力矩M′_b、转向助力矩M_a的方向规定与转向盘转角δ方向的规定相同，并用的正(+)、负(-)表示。基于上述规定，对于M_b′及M_a方向判定采用以下多种模式。

其一、扭矩方向判定模式。转向盘转角和转矩传感器设置于转向系统的传动轴系中，其中转矩传感器设置于转向盘和转向器之间的转向轴上。基于上述转向盘转角δ和转矩M_c的原点规定，上述转向盘转角δ左、右旋的方向的规定，以及转向盘转矩M_c的规定，建立爆胎回转力矩方向正(+)、负(-)的判断逻辑，根据判断逻辑判定爆胎回转力矩M_b′方向，并根据爆胎回转力矩M_b′方向的正(+)、负(-)，判定转向助力矩M_a方向的正(+)、负(-)。

其二、转角差判定模式。二转角传感器设置于转向系统转轴扭力杆两端(即方向盘一端和转向器一端)，测定转轴扭力杆两端对非转动轴系的绝对转角和转角方向，计算二绝对转角间的相对转角及其方向，绝对转角、相对转角的方向及其差值用正(+)、负(-)表示。基于上述转向盘转角δ和转矩M_c的原点规定，上述转向盘转角δ左、右旋的方向的规定，转向盘转矩M_c的规定，以及传感器所测转角和转角差值的正负的规定，建立判断逻辑，根据判断逻辑判定判定爆胎回转力矩M_b′的方向，并根据爆胎回转力矩M_b′方向的正(+)、负(-)，确定转向助力矩M_a方向的正(+)、负(-)。

其三、爆胎轮位置判定模式。基于爆胎轮位置、转向盘转角方向、车辆不足及过多转向的判定，确定爆胎回转力M_b′的方向及转向助力矩M_a的方向。

其四、车辆横摆判定模式。以转向盘转角δ的方向、车辆理想与实际横摆角速度偏差的正负，判定车辆的不足或过度转向，由此确定爆胎回转力M_b′及转向助力矩M_a的方向。

②、EPS爆胎控制器

爆胎回转力(矩)控制主要采用转向盘转角、爆胎转向助力(矩)及转向盘转矩控制模式。

i、转向盘转角控制器

该控制器以转向盘转角δ为变量，以车速u_x、地面综合摩擦系数μ_k、车重N_z为主要参数，建立爆胎状态下δ及其导数的特征参数Y_k的数学模型：

该数学模型主要包括以δ及u_x、u_x或和μ_k为参数函数模型：

Y_kai＝f(δ_ai，u_x，N_z)、或

Y_kai＝f(δ_ai，u_x，μ_k，N_z)、

Y_kai确定的值为转向盘转角目标控制值，Y_kbi确定的值为转向盘转动角速度目标控制值，Y_kai、Y_kbi的值可由上述数学模型或和现场试验确定，式中μ_k为设定标准值或实时评估值，μ_k由转向轮触地摩擦系数的平均或加权平均算法确定。Y_k的建模结构为：Y_kai、Y_kbi为μ_k增量的增函数，Y_kai为车速u_xi减量的增函数。按车速递减的系列值集合u_xi[u_xn......u_x3、u_x2、u_x1]确定各车速下对应的转向盘转角δ、转动角速度目标控制值的集合Y_kai[Y_kan......Y_ka3、Y_ka3、Y_ka2、Y_ka1]、Y_kbi[Y_kbn......Y_kb3、Y_kb3、Y_kb2、Y_kb1]。集合的数值中u_xn为爆胎后车辆的最大车速。Y_kai集合中的各值为：一定车速u_xi、地面综合摩擦系数μ_k、车重N_z下车辆转向盘转角δ能所能达到的极限值或最优设定值，Y_kbi为：一定车速u_xi、车重N_z、地面综合摩擦系数μ_k下车辆转向盘转动角速度能到的限定值或最优设定值。爆胎过程中，定义一定u_xi、μ_k、N_z状态下，车辆转向盘转角目标控制值Y_kai与转向盘转角实际转角δ_yai之间的偏差e_yai(t)，车辆车速为u_xi的状态件下，e_yai(t)为正(+)、此时的转向盘转角δ_yai在δ的限定范围内，偏差e_yai(t)为负(-)、控制器以偏差e_yai(t)为参数，建立确定转向盘转向助力矩M_a1的数学模型：

M_a1＝f(e_yai(t))

在转向轮回转力(矩)控制周期H_n的逻辑循环中，控制器根据偏差的正(+)、负(-)确定转向盘转角δ减小的方向，按数学模型确定的转向助力矩M_a1，控制转向助力电机向转向系统提供一个限制转向盘转角δ增大的回转力矩，直至e_yai(t)为0。定义u_xi、μ_k、N_z一定状态下特征参数Y_kbi的绝对值与车辆转向盘转动角速度绝对值之间的偏差e_ybi(t)，车速为u_xi状态件下，当偏差e_ybi(t)小于0为负(-)时，控制器以偏差e_ybi(t)为参数，建立确定转向盘转向助力矩M_a2的数学模型：

M_a2＝f(e_ybi(t))

在转向轮回转力(矩)控制周期H_n的逻辑循环中，基于数学模型确定的转向助力矩M_a2，根据偏差e_ybi(t)的正负，按转向盘转动角速度绝对值减小的方向，由转向助力电机提供转向助力或阻力矩，调节转向盘转动角速度，使偏差e_ybi(t)为0。总之，在车辆一定u_xi及μ_k状态下，控制器按上述控制模式和模型，输出转向助力或阻力矩，控制转向助力电机，向转向系统提供一个限制转向盘转角δ、转动速度的回转力矩，实现车辆爆胎稳定转向控制。该转向盘转角控制模式可独立使用，也可与下述爆胎回转力控制模式同构组成联合控制模式。

ii、爆胎转向助力(矩)控制器。

该控制器基于爆胎方向判定器的扭矩或转角差方向判定模式，判定转向盘转角δ和转矩M_c(或转向轮转角和转矩)、转向轮所受地面回转力矩M_k(包括回正力矩M_j、爆胎回转力矩M_b′)及转向助力矩M_a的方向。

其一、该控制器基于转向盘转角δ、转向盘转矩M_c及爆胎回转力矩M_b′的方向判定，以δ、M_c为主要输入参数信号，以转向盘转矩M_c为变量，以车速u_x为参变量，确定爆胎转向助力控制模式、模型及特性函数。首先，在转向盘转角δ的正、反行程上，建立正常工况其变量M_c和参变量u_x的转向助力矩M_a控制模型：

M_a1＝f(M_c，u_x)

该模型确定了正常工况转向助力矩M_a的特性函数及特性曲线，特性曲线包括直线、折线或曲线三种类型。M_a1的建模结构和特性为：在转向盘转角的正、反行程上，特性函数和曲线相同或不同，并且转向助力矩M_a1为参变量u_x增量的减函数、同为转向盘转矩M_c增量绝对值的增函数及减量绝对值的减函数。其中所谓的“不同”是指：在转向盘转角的正、反行程上，特性函数M_a采用的函数模型不同，在变量和参变量M_c或和u_x的同一取值点位上M_a1的取值不同，反之为“相同”。基于各参数计算值，制定数值图表，该图表存储于电控单元。正常、爆胎工况下，电控单元按控制器采用的助力转向控制程序，通过查表法，以转向盘转矩M_c、车速u_x、转向盘转动角速度为主要参数，从电控单元调用正常工况转向盘转向助力矩M_a1目标控制值。

其二、控制器采用多种模式确定爆胎回转力矩M_b′

模式一、采用转向力学状态模式确定爆胎回转力M_b′。爆胎回转力M_b′方向判定成立后，M_b′的值可由转向盘转矩M_c、转向盘转角δ、转向轮所受地面作用力M_k、回正力矩M_j、或和转向盘(或转向轮)回转力矩增量ΔM_c为主要参数的数学模型及转向系统力学方程确定。确定M_b′的等效数学模型为：

M_b′＝f(M_c，M_j，M_k，ΔM_c)

转向系统力学方程为：

式中回正力M_j为δ的函数，G_m为减速器减速比、i_m为助力装置驱动电流、θ_m为助力装置转角、B_m为转向系统等效阻尼系数、j_m为助力装置等效转动惯量、j_c为转向系统等效转动惯量。

模式二、采用等效模式和模型确定M_b′。基于爆胎状态、爆胎控制阶段和转向系统的结构，以爆胎轮半径R_i(或纵侧向刚度)、滑移率S_i、载荷N_zi、摩擦系数μ_i、胎压p_ri，或和等效相对角速度ω_e、角减速度转向盘转角δ，车速u_x、车辆侧向加速度横摆角速度状态偏差为主要参数，建立其参数的爆胎回转力M_b′等效计算模型，采用PID、滑模控制、模糊、滑模控制算法或爆胎试验，确定爆胎回转力矩M_b′及爆胎平衡回转力M_b的值。

其三、控制器通过一附加转向助力矩M_a2与爆胎回转力矩M_b′相平衡，即M_a2＝-M′_b＝M_b。爆胎工况下，转向助力矩M_a目标控制值为爆胎工况下转向盘转矩传感器检测值M_a1与爆胎附加转向助力矩M_a2之和：

M_a＝M_a1+M_a2

其中M_b为爆胎回转力矩M_b′的平衡力矩。转向轮回转力矩控制中，通过补偿模型对转向助力矩M_a进行相位超前补偿，提高EPS系统响应速度。

其四、爆胎转向助力(矩)控制器可独立采用，或可与上述转向盘转角控制器组构成联合控制控制器，在车辆一定车速、一定地摩擦摩擦系数μ_k状态下，通过转向盘最大转角δ_k或和转向盘转动角速度的限定，有效实现爆胎车辆的稳定转向控制。

其五、控制器按转矩M_a与电机的电流i_m或电压V_m的关系模型：

i_m＝f(M_a)、V_m＝f(M_a)

将转向助力矩M_a转换为助力装置(包括电机)的控制电流i_ma或电压V_ma。转向助力控制器设置爆胎平衡回转力矩|M_b|的助力限定值a_b，控制中使|M_b|≤a_b、a_b小于爆胎回转力矩|M_b′|的最大值，|M_b′|的最大值可由现场试验确定。控制器采用基于相位校正模型的相位补偿器，补偿器之一：以直流斩波(PWM)开关周期H_x(或转向助力控制周期H_n)为参数，建立转向助力相位补偿模型，模型包括：

控制中，通过补偿模型对转向助力矩M_a进行相位超前补偿，提高转向轮回转力控制的响应速度。

ii、爆胎转向盘转矩控制器

其一、该控制器，基于爆胎方向判定器的扭矩或转角差方向判定模式，直接判定转向助矩力M_a的方向。方向判定模型为：定义转向盘转矩目标控制值M_c1与转向盘转矩传感器实时检测值M_c2之间的偏差ΔM_c：

ΔM_c＝M_c1-M_c2

根据偏差ΔM_c的正负(+、-)，确定转向助力矩M_a、助力电机电流i_m及助力电机转动方向。当ΔM_c为正时，转向助力矩M_a的方向为助力矩M_a增大的方向，当ΔM_c为负时，转向助力矩M_a的方向为转向助力矩M_a减小的方向，即阻力矩M_a增大的方向。

其二、该控制器，以转向盘转角δ为变量，以车速u_x、转向盘转动角速度为参变量，建立确定转向盘转矩控制模式、模型及特性函数，其转向盘转矩M_c模型为：

M_c＝f(δ，u_x)或

该模型确定了正常工况转向盘转矩的特性函数及特性曲线，特性曲线包括直线、折线或曲线三种类型。特性函数M_c确定的值为车辆转向盘转矩目标控制值，M_c的建模结构和特性为：在转向盘转角的正、反行程上，特性函数和曲线相同或不同，并且转向盘转矩M_c为参变量u_x增量的减函数，M_c为δ、增量绝对值的增函数及减量绝对值的减函数。其中所谓的“不同”是指：在转向盘转角的正、反行程上，特性函数M_c采用的函数模型不同，在变量和参变量δ、或和u_x的同一取值点位上M_c的取值不同，反之为“相同”。根据特性函数，确定正常工况转向盘转矩目标控制值M_c1，基于各参数计算值，制定数值图表，该图表存储于电控单元。正常、爆胎工况下，电控单元按控制器采用的助力转向控制程序，通过查表法，以转向盘转角δ、车速u_x、转向盘转动角速度为参数，从电控单元调用转向盘转矩的目标控制值M_c1。转向盘转矩实际值M_c2由转矩传感器实时检测值确定。定义转向盘转矩目标控制值M_c1与转向盘转矩传感器实时检测值M_c2之间的偏差ΔM_c：

ΔM_c＝M_c1-M_c2

通过偏差ΔM_c的函数模型，确定正常及爆胎工况转向盘助力(或阻力)矩M_a：

M_a＝f(ΔM_c)

基于转向特性函数，转向盘转矩控制采用多种模式。

模式一、基本回正力矩型，主要采用M_c＝f(δ，u_x)的转矩函数模型，通过该模型具体的函数形式、包括折线曲线、确定M_c目标控制值M_c1。在转向盘转角的任意点位，M_c1的导数与车辆转向回正力矩M_j的导数基本一致，在M_j的作用下驾驶员获得最佳或较好的转向盘手感。M_c1转矩函数模型中，一定车速u_x下，M_c1与回正力矩M_j同随δ增大而增大，M_c1与转向盘转动角速度无关，转向盘转矩传感器实时检测值M_c2(即转向盘手力)随转向盘转动角速度的变动而变动。

模式二、平衡回正力矩型，主要采用的转矩函数模型，由该模型具体函数形式，确定的转向盘转矩M_c目标控制值M_c1。在转向盘转角的任意点位，M_c1的导数与车辆转向回正力矩M_j的导数基本一致。M_c转矩函数模型中，一定车速u_x条件下，M_c1随δ增大而增大。转向盘转矩M_c的目标控制值M_c1和转向盘转矩传感器实时检测值M_c2(即转向盘手力)与转向盘转动角速度同步相关。在转向盘转矩控制的每一周期H_n中，在转向盘转角δ的正、反行程上，M_c1和M_c2按不同且适当的比例、随着的增大或减小而同步增大或减小。基于转向盘转矩定义：

ΔM_c＝M_c1-M_c2

建立M_a＝f(ΔM_c)的具体适当的函数模型，转向系统在转向助力或阻力M_a的作用下，无论其处于何种工况，驾驶员均可获得最佳的转向盘手感和路感，由此增大转向助力对转向盘转矩的调节力度。

其三、控制器按转向盘转矩与电机电流(或电压)的关系模型：

i_mc＝f(ΔM_c)、V_mc＝f(ΔM_c)

将ΔM_c转换为电机电流i_mc或电压V_mc。在转向盘转矩M_c方向确定的条件下，各参数M_c、i_mc、V_mc均为矢量。

③、爆胎回转力矩控制子程序或软件

基于爆胎回转力(矩)控制结构及流程、控制模式、模型及算法，编制爆胎回转力矩控制子程序，该子程序采用结构化设计，主要设置转向相关参数方向判定、转向盘转角δ和转动角速度、爆胎转向助力矩、转向盘转矩、或和爆胎回转力矩控制子程序模块。方向判定模块包括扭矩方向判定、转角差判定，或和转向助力矩直接方向判定程序子模块。转向盘转角δ转动角速度子程序模块：主要由转向盘转角和转动角速度程序子模块构成。爆胎转向助力矩控制程序模块：主要由正常工况转向助力矩E控制程序子模块、转向助力矩与电流电压关系G控制子模块及爆胎回转力矩控制算法程序子模块构成。转向盘转矩控制模块：主要由转向盘转矩E控制程序子模块及转向助力矩力矩与电流电压关系G控制程序子模块构成。

④、电控单元(ECU)

爆胎回转力控制器所设电控单元与车载电控助力转向电控单元同构共用。电控单元主要设置输入，转向盘转角、转向盘转矩及转向助力矩各参数信号采集处理，CAN及MCU数据通信，微控制器MCU数据处理及控制、控制监测、驱动输出模块。微控制器MCU数据处理模块主要包括：正常与爆胎工况转向相关参数信号数据处理及方向判定，转向助力矩、转向盘转矩、爆胎回转力矩数据处理子模块，以及转向助力矩与驱动电机电流电压转换数据处理子模块。微控制器MCU控制模块：主要包括控制转向助力控制信号的调节、调制、驱动、输出等子模块及反馈等外围电路。

⑤、电动助力转向控制执行装置，包括电控机械或电控液压助力转向装置、机械转向系统、转向轮，主要由助力电机或液压助力装置、减速机构、机械传动装置构成。爆胎控制进入信号i_a到来时，电控单元按控制程序或软件进行数据处理，输出信号控制助力装置中的电机或液压装置，在规定的转动方向上输出助力转矩，助力转矩经减速机构或和离合器、机械传动机构输入转向系统，在转向盘任一转角位，对转向系统提供转向助力或阻力矩。

11)、有人、无人驾驶车辆主动转向子系统

该子系统有人驾驶车辆主动转向控制器，基于车载主动转向系统AFS(activefrom steering)、车辆稳定控制程序系统(ESP)或和四轮转向系统FWS(four wheelsteering)，主要采用AFS、ESP的协调控制模式，由电控机械主动转向控制器或设置路感控制器的线控转向控制器实现。控制器主要包括主动转向控制结构及流程、控制模式模型及算法、控制程序或软件、电控单元。爆胎信号I到来时，控制及控制模式转换器以爆胎信号I为转换信号、采用程序转换、协议转换和转换器转换的模式和结构，实现爆胎控制的进入和退出、正常工况与爆胎工况控制和控制模式的转换。爆胎主动转向控制器主要采用电控机械主动转向及线控主动转向控制两种类型。规定车辆转向轮转角、转矩，或和转向盘转角、转矩及其方向，用正负(+、-)表示。规定转角、转矩的0位为原点，从原点开始、转角和转矩的左旋、右旋为正程，用正值(+)表示，反之回程为负，用负值(-)表示，控制器所涉及的力矩、转角、电机驱动电流(包括M_k、M_h、θ_e、i_z等)均为矢量，该规定同时适用于有人及下述无人驾驶车辆。

①、有人驾驶车辆主动转向子系统

i、子系统爆胎附加转角θ_eb方向判定器。按上述转向盘转角δ的0位及方向规定，用正负(+、-)表示。基于δ的方向及横摆角速度偏差e_ωr(t)的正负(+、-)，确定车辆的不足和过度转向，并由转向盘转角δ及其方向、车辆的不足和过度转向或和爆胎轮位置，确定爆胎控制附加转角θ_eb的方向(+、-)。

ii、子系统爆胎附加转角控制器。基于转向盘所确定的转向轮转角θ_ea，并对主动转向系统AFS执行机构施加一个不依赖于驾驶员操作确定的附加转角θ_eb，在车辆稳态控制的临界车速范围内，产生的一附加横摆力矩θ_eb，平衡车辆爆胎产生横摆力矩，补偿车辆爆胎产生的不足或过度转向，转向轮实际转角θ_e为转向盘确定的转向轮转角θ_ea和爆胎附加转角θ_eb矢量的线性叠加：

θ_e＝θ_ea+θ_eb

附加转角θ_eb与爆胎转向角θ_eb′的关系为：

θ_eb＝-θ_eb′

爆胎机械主动转向控制器以转向系统传动比K_h、转向盘转角δ、伺服电机转角θ_k、车轮速ω_i、横摆角速度ω_r，或和车辆横向加速度附着系数转向轮滑移S_i、胎压p_r为主要输入参数，基于爆胎状态参数及其确定的阶段，采用状态差异法或相平面法，建立各转向轮转角θ_e相应的独立或协调控制模式、模型，采用PID、滑模控制、最优控制或模糊控制等现代控制理论相应控制算法，确定转向系统转角θ_e的目标控制值。电控机械主动转向控制器采用独立或联合控制模式。

其一、确定转向轮附加转角θ_eb控制模式、模型和算法

控制器以爆胎、非爆胎轮结构力学状态参数、车辆状态参数为输入参数，基于其中的相应参数建立转向轮附加转角θ_eb的等效数学模型，主要包括：

等效函数模型主要包括：

θ_eb＝f(e_ωr(t)，e(ω_e)，λ_b)

θ_eb＝f(e_ωr(t)，e(S_e))、

θ_eb＝f(e_ωr(t)，p_ra，λ_b)

对爆胎转向角θ_eb′进行力学分析，θ_eb′主要可分解为θ_eb1′、θ′_eb2、θ_eb3′：

θ′_eb＝θ′_eb1+θ′_eb2+θ_eb3′

θ′_eb3＝f(M′_b)

式中R_i0、R_i、b，e(ω_e)、e(S_e)，M′_b、u_x、p_ri、e_ωr(t)分别为标准胎压车轮半径、爆胎轮半径、轮距，转向或非转向爆胎平衡车轮副二轮等效相对角速度、角加减速度、滑移率偏差，转向轮爆胎回转力(矩)、车辆横向加速度、车速、爆胎轮胎压、车辆理想和实际横摆角速度ω_r1、ω_r2之间的偏差。建模结构为：模型中θ_eb为爆胎平衡车轮副e(S_e)绝对值增量的增函数，θ_eb同为爆胎轮胎压减量Δp_ri的增函数。当前或后车轮副的一车轮爆胎时，爆胎轮轮径减小，设定各轮均作纯滚动，车辆产生转向角θ_eb1′。爆胎时，前、后轴平衡车轮副侧向轮胎力不相等、产生的爆胎转向角θ_eb2′。θ_eb2′为参数e(ω_e)、增量的增函数。转向轮爆胎时，爆胎回转力矩M′_b形成，对转向系(盘)的冲击产生爆胎向转角θ_eb3′，实际控制中需确定θ_eb3′持续的时间t_e，持续的时间t_e过后θ_eb3′取值为0。由于车辆及主动转向系统(AFS)的惯性、阻尼及爆胎对转向盘的冲击等，爆胎产生的附加转角θ_eb′与横摆角速度、胎压、转向盘转角δ传感器等检测信号存在时间或相位差，附加转角θ_eb的控制或采用补偿及补偿系数λ(λ_a、λ_b)，设置θ_eb时间滞后补偿系数λ_a和爆胎冲击补偿系数λ_b。时间或相位补偿系数λ_a以主动转向动力机构(包括电机等)的控制周期H_y及综合滞后系数v为参数的函数模型确定，主要包括：

λ_a＝f(H_y，v)

参数v由系统相关传动装置的惯性和阻尼、传感器检测参数信号的滞后时间、车轮车辆状态对相关参数反应滞后时间等确定，通过补偿提高AFS的响应速度。爆胎冲击补偿系数λ_b以M′_b或和u_x为参数的函数模型确定，主要包括：

等

式中为M′_b的导数，根据转向系统的传动比将θ_eb转换为转向盘附加转角Δδ。转向轮爆胎平衡附加转角θ_eb或采用其参数的一定的控制算法确定，算法包括：

Δp_ri＝p_ra0-p_ra

式中p_ra0为标准胎压，p_ra、为胎压传感其检测胎压及变化率，k_p、k_I、k_D分别为比例、积分、微分系数，e_ωr(t)为横摆角速度状态偏差，k₀、K₁为系数。

其二、主动转向协调控制模式

该模式基于ESP(电子稳定控制程序系统)、AFS(主动转向系统)或和FWS(四轮转向系统)，主要采用ESP与AFS或和FWS多种协调控制模式。协调控制模式一、建立AFS、FWS与ESP二系统共用参考模型，二系统以共用参考模型为跟踪目标，通过主动转向系统(ASSA、SBWS、SAWS)在相关方向上产生相位一致的横摆力矩，确定爆胎产生的横摆力矩的方向，使二系统产生的横摆力矩与爆胎横摆力矩相平衡。控制模式二、基于车辆二或和多自由度运动微分方程，建立与车辆爆胎转角θ′_eb相平衡的附加转向角θ_eb参考模型，根据参考模型确定的目标状态参数与车辆实际状态参数的偏差，确定车辆补偿的横摆力矩，使车辆始终跟踪参考模型，按一定规则和分配比例将横摆力矩分配给制动系统横摆力矩控制器(DYC)和前轮主动转向系统(AFS)或/和FWS转向系统，并控制车辆横摆DYC、AFS或/和FWS相互切换的频率。控制模式三、采用滑模控制。基于AFS滑模控制和状态反馈变力矩VTD(variable torquedistribution)的分配及控制，提出模糊规则：小横摆力矩下、仅启动AFS，中等横摆力矩由AFS和VTD共同承担，大横摆力矩完全由VTD承担。基于主动转向系统结构，建立伺服电机、机械转向装置、角位移叠加装置和转向轮系统动力学模型，确定系统动态响应、超调量、稳定时间等动力学特性参数。控制器采用转向轮转角θ_e与转向轮驱动转矩M_h双参数联合控制模式：控制器以转向系统传动比K_h、转向盘转角δ_e、转向轮所受地面回转力M_k、转向轮回转驱动力矩M_h或转向伺服电机输出的转向力矩为主要输入参数，以θ_e、M_h为控制变量，确定转向轮目标转角与实际转角、转向轮目标转矩与实际转矩之间的偏差。在M_k、M_h的作用下，通过回转驱动转矩M_h及转向轮转角θ_e的主动或自适应调节，控制转向轮转角θ_e，θ_e的实际值始终跟踪其目标控制值，转向伺服电机输出的转向力矩(或M_h)始终跟踪其目标控制值，通过θ_e与M_h双参数联合控制，实现爆胎附加转角补偿及减小爆胎回转力对转向盘的冲击。

iii、爆胎主动转向控制子程序或软件

基于爆胎主动转向控制结构及流程、控制模式、模型及算法，编制爆胎主动转向控制子程序，该子程序采用结构化设计，主要由爆胎附加转角方向判定、爆胎附加转角、转向轮转角、爆胎主动转向与电子稳定控制程序系统ESP控制协调、或和爆胎主动转向回转驱动力矩程序模块构成。爆胎附加转角模块：主要由爆胎附加转角控制模式模型和算法、四轮转向系统FWS前后车轴转角分配程序子模块构成。

iv、电控单元

爆胎主动转向控制器所设电控单元与车载主动转向电控单元同构共用。电控单元主要设置输入、车轮车辆相关参数信号采集处理、数据通信、微控制器MCU数据处理及控制、微控制器MCU最小化外围电路、驱动输出、控制监测模块。微控制器MCU数据处理及控制模块：主要包括爆胎附加转角方向判定、爆胎工况转向轮附加转角、ESP与AFS或和FWS协调控制、四轮转向系统FWS前后车轴转角分配的数据处理及控制子模块。驱动输出模块：主要由转向轮转角驱动控制信号功率放大、驱动方式、光隔离子模块或其电路构成。

v、主动转向执行单元

采用电控机械主动转向装置(或采用设置路感控制器的线控转向执行装置，参见下述有人驾驶车辆线控主动转向控制执行单元相关章节)。电控机械主动转向装置主要由机械式转向系统及主动转向装置构成，主动转向装置通常设置于转向系统的转向轴和转向器之间，由双行星齿轮机构实现转向盘转角θ_ea和伺服电机附加转角θ_eb的叠加，主动转向系统(AFS)或与助力转向系统(EPS)或构成为组合装置。

②、有人驾驶车辆线控主动转向子系统

子系统线控转向控制器为一种高速容错总线连结、高性能CPU控制和管理、由方向盘操作控制的线控转向控制器；线控转向控制器采用冗余设计，设置各转向轮线控系统组合结构，采用前轮线控转向、后轮机械转转向或四轮线控独立转向多种结构和控制模式，主要包括二、三或四组电控单元(ECU)或和一套机械转向系统，两重或多重软件及其硬件的组合设置；转向系统主要由转向盘和转向轮模块构成，二模块分离或用离合器联结；转向轮模块通过转向电机、转向机械和转向轮构成动力学系统；转向盘模块通过转向盘及线控系统构成电控转向系统；系统组构转向、路感反馈及转向失效多个功能环，构成转向轮转角、回转力矩、或和转向盘力等多个反馈控制环，实现转向轮转角、转向轮回转力自适应控制；线控转向控制器设置机械线控转向、各轮差动制动横摆力矩辅助转向的故障失效控制模式和控制器；线控转向控制设置信息单元、控制器和执行单元；信息单元主要包括转向轮转角、转矩及其方向，或和转向盘转角、转矩及其方向传感器，以及各传感器检测信号处理电路；采用X-by-wire总线，并通过车载数据总线与本控制器、车载系统进行信息、数据交换；控制器主要设置转向轮、转向路感、线控故障失效子控制器，电控单元，控制程序及相应的结构和功能模块；转向控制执行单元为一个机械动力学系统；控制器以转向轮转角θ_e、转向回转力矩M_k和转向轮回转驱动力矩M_h为主要参数，建立该系统动力学方程，该方程主要包括：

M_k＝M_j+M_b′+M_m

式中j_u、B_u分别为转向系统等效转动惯量、等效阻力系数，M_b′为爆胎回转力矩、M_m为转向轮所受地面的回转摩擦力矩、M_j为回正力矩，M_k的大小和方向均动态改变；对于设置转向电机、转向电器、转向机构及转向轮的转向系统，其动力学模型为：

i、转向电机模型：

式中T_m、J_m、θ_m、B_m、G、k_t、i_m分别为电机转矩、转动惯量、转角、粘性摩擦系数、转速比、电磁转矩常数、电流；T_a为小齿轮轴力矩，T_a由转向轮回转力矩M_k的数学模型确定：

T_a＝f(M_k)

M_k由转向系统所设力矩传感器检测参数值确定，采用等效模型时：

T_a＝λ_aM_k

λ_a为等效系数，λ_a由车轮和转向机构的转动惯量J_ma及其粘性摩擦系数及等参数确定；

ii、转向电机及电器模型：

式中V_m、R、L_m分别为反电动式、电枢电阻、电感；

iii、转向轮与转向机构模型：

式中T_r、J_s、B_s分别为等效的小齿轮轴转向阻力矩、转向轮和转向机构转动惯量、各传动装置粘性摩擦系数；忽略电机扭转刚度、考虑电机与小齿轮轴的速度匹配、θ_m＝Gθ_s，忽略T_r、进行拉氏变换、得传递函数：

采用PID控制算法，整数、分数阶PI^λD^μ控制器的传递函数为：

当λ、μ取值为0或时，构成为整数阶PID、PI或PD控制器，在转向电机转动方向确定的条件下，由控制器确定电机驱动电流、电压及转向轮转角；采用分数阶进行控制时，系统响应时间及超调量基本保持不变；其它现代控制理论的模糊、神经网络、最优等相应控制算法及控制器略。基于系统动力学方程，线控转向控制器建立正常、爆胎、颠簸路面、驾驶员超调及故障控制模式、模型和算法，采用转向轮转角θ_e与转向轮回转驱动力矩M_h双参数藕合控制模式，在转向轮转角控制中，同时控制θ_e与M_h两个参数；转向控制器所设电控单元按线控转向控制模式、模型和算法进行数据处理，输出信号控制线控机械转向系统，实现线控主动转向控制；

i、转向轮控制器

其一、转向轮转角控制；正常、爆胎工况下，基于正常工况转向盘转角δ_ea确定的转向轮转角θ_ea，控制器对转向系统施加一个不依赖于驾驶员的爆胎附加转角θ_eb，在车辆稳态控制的临界车速范围内，产生的一附加横摆力矩平衡车辆爆胎产生横摆力矩，补偿车辆爆胎产生的不足或过度转向，转向轮转角θ_e为转向轮转角θ_ea和爆胎平衡附加转角θ_eb矢量的线性叠加：

θ_e＝θ_ea+θ_eb

式中θ_ea为正常工况由转向盘转角δ_ea确定的转向轮转角，θ_ea由δ_ea和转向系统传动比C_n确定，θ_eb与爆胎转向轮转角θ_eb′的关系为θ_eb＝-θ_eb′；转向轮控制器以爆胎轮传感器检测胎压p_ra、车速u_x、转向盘转角δ、车辆横摆角速度ω_r、质心侧偏角β为主要参数，建立其参数的爆胎附加转角θ_eb的等效数学模型，模型主要包括：

θ_eb＝f(p_ra，，e_ωr(t)，e_β(t)，u_x)

式中e_ωr(t)、e_β(t)分别为车辆理想和实际横摆角速度、质心侧偏角之间的偏差，e(ω_e)为转向轮爆胎平衡车轮副左右轮等效相角速度偏差，μ_i为地面摩擦系数；确定θ_eb的具体数学表达式包括：

θ_eb＝k_ωre_ωr(t)+k_ββ+k_ee(ω_e)

式中k_ωr、k_β、k_e分别为横摆角速度ω_r、质心侧偏角β及e(ω_e)参数的反馈系数；θ_eb或采用其参数的PID、模糊等现代控制理论的相应算法确定；设定转向控制周期H_y，H_y为设定值，H_y或由单位时间内参数Δδ、f_y的数学模型确定：

H_y＝f(Δδ、f_y)

式中Δδ为单位时间内转向盘转角正和负变动次数n_i变动量绝对值之和，f_y为电机或转向系统响应频率；爆胎控制中，转向轮控制器以转向轮转角θ_e为控制变量，以转向盘转角δ_ea、系统转向传动比C_n、爆胎平衡附加转角θ_eb主要参数，建立其参数的数学模型，确定θ_e的目标控制制，模型主要包括：

θ_e＝f(δ_e，C_n)、δ_e＝δ_ea+δ_eb、θ_ea＝f(δ_ea，C_n)

θ_eb＝f(δ_eb，C_n)、θ_e＝f(δ_ea，C_n)+f(δ_eb，C_n)

式中δ_eb为θ_eb和C_n所确定的转向盘爆胎平衡附加转角；线控转向控制器采用二转向轮的独立或同一控制结构，独立结构中转向轮转角θ_e目标控制值θ_e1和实际值θ_e2为单个车轮各自的参数值，同一控制结构中θ_e1、θ_e2为二轮共有的参数值；非爆胎时e(ω_e)、取值为0，爆胎进入信号i_a到来时e(ω_e)、的值由前述车轮的检测参数采用一定算法确定；传动比C_n为常数值或通过数学模型确定的动态值；C_n为常数K时，车辆转向稳态横摆角速度增益ω_r/δ)_e为车速的函数，由此加大了驾驶员转向的要求和负担；基于人-车-路闭环动力学模型、车辆动力学模型，确定C_n的动态函数模型由u_x，a_y，β，ω_r中的参数之一或多个参数的数学模型确定，模型主要包括：

C_n＝f(u_x)、C_n＝f(ω_r)、C_n＝f(u_x，a_y，β，ω_r)

式中车辆侧向加速度a_y、车辆质心侧偏角β，横摆角速度ω_r为状态反馈参数，通过ω_r、a_y，β的反馈，调节车辆的C_n，由此控制车辆的转向特性，改善ω_r、β响应速度及驾驶员路径跟踪的能力，补偿车辆负载及操纵条件(包括路面摩擦系数等)变化，使车辆转向特性不受车速u_x、转向盘转角δ_e变化的影响；定义转向轮转角θ_e的目标控制值θ_e1与实际值θ_e2之间的偏差：

e(θ_e)＝θ_e1-θ_e2

其中实际值θ_e2由设置于转向轮转向驱动系中的转角或位移传感器实时检测值确定；基于偏差e(θ_e)，采用开环或闭环控制，在转向轮控制周期H_y的循环中，转向轮转角的实际值θ_e2始终跟踪其目标控制值θ_e1；电机的转动方向由偏差e(θ_e)的正(+)、负(-)确定，e(θ_e)为正时电机的转动方向为θ_e增大的方向，反之为其减小的方向；

其二、转向轮回转驱动力矩M_h控制器；控制器以转向盘转角δ_e、转向轮所受地面回转力M_k、转向轮回转驱动力矩M_h为输入参数，以θ_e、M_h为控制变量，在M_k、M_h的作用下，通过驱动转矩M_h及转向轮转角θ_e的主动或自适应联合调节，控制转向轮转角θ_e，使θ_e的实际值始终跟踪其目标控制值；爆胎时，产生爆胎回转力矩M_b′，地面作用于转向轮回转力矩M_k的大小和方向均发生改变，在转向轮转角θ_e控制的同时，需实时进行转向轮回转驱动力矩M_h调节；确定M_h采用两种模式；模式一、在转向轮与转向系统之间的机械传动机构中设置转向回转力或力矩传感器，检测转向轮的回转力矩M_k；根据微分方程：

确定M_h的目标控制制，式中j_u、B_u分别为转向系统等效转动惯量、等效阻力系数；鉴于传感器的检测信号的滞后，对M_k进行相位补偿；在转向控制周期H_y循环中，补偿系数G_e(y)采用以转向轮转角目标控制值θ_e1与实际值θ_e2之间的偏差e(θ_e)及其导数传动装置阻尼系数为主要参数的数学模型确定：

其中G_e(y)为、e(θ_e)、绝对值及增量的增函数；模式二、在转向控制周期H_y循环中，控制器以e(θ_e)、e(ω_e)为主要参数，建立其部分或全部参数的等效数学模型，确定转向轮回转力(矩)M_k及转向轮回转驱动力矩M_h，数学模型主要包括：

采用确定M_h的等效数学模型，其数学表达式包括：

控制模型和算式中，G_e(y)为补偿系数、H_y为转向控制周期、为转向轮转角θ_e的目标控制值θ_ec与实际值θ_ed之间偏差的导数，k₁、k₂为系数，转向轮爆胎平衡车轮副左右轮等效相角速度偏差e(ω_e)可由二转向轮等效相对滑移率偏差e(S_e)取代；基于转向系统结构，建立转向系统包括电机、转向机构(齿轮齿条等)及车轮的动力学模型，对模型进行拉氏变换，确定传递函数，采用PID(包括整数、分数阶PI^λD^μ)、模糊、神经网络、最优等现代控制理轮相应控制算法，设计转向控制器，使系统响应时间及超调量保持在一最佳的范畴(包括基本不变)；线控转向控制器通过理想传动比及动态传动比C_n的控制，横摆角速度ω_r、质心侧偏角β等参数的状态反馈，转向轮转角θ_e与转向轮回转力矩M_k或转向驱动力矩M_h的控制藕合，确定转向控制中相关参数(包括车辆横摆角速度ω_r等)的动态响应，解决超调量、稳定时间、(爆胎)回转力矩大小、方向急剧改变等技术问题；

ii、路感控制器

该控制器主要包括电机、磁流变体，或和操纵杆、踏板等新型人机操作界面采用的路感控制器，通过路感控制，使驾驶员感受车轮车辆对地附着状态、侧偏力及转向系统路感反馈逆效应。路感控制器采用PID、模糊、滑模、遗传、神经网络、自抗干扰控制(ADRC)等现代控制理论的相应算法设计，包括基于模糊PID控制设计的线控液压转向系统的路感反馈控制器。基于转向盘转角、车速、车辆侧向加速度与转向阻力矩的关系、应用多变量模糊控制算法，设计一种参数及路感数据调整控制器，该控制器包括基于BP神经网络整定的PID自适应控制器等。路感控制器采用真实和虚拟两种控制模式，该模式同时适用于正常、爆胎工况。

其一、真实路感模式。控制器设置转向轮回转驱动力矩M_h(或M_k)检测传感器，以转向轮回转驱动力矩M_h(或转向轮所受地面回转力矩M_k)、转向电机电流i_s之一为变量，以车速u_x、地面模摩擦系数μ、横摆角速度ω_r、转向盘转角δ_e及侧向加速度a_y为主要参变量，建立真实路感装置反馈力M_wa的数学模型，主要包括：

M_wa(M_h，u_x，ω_r，a_y，μ，δ_e)

由此确定路感反馈力M_wa对于转向轮回转力矩M_h(或M_k、i_s)及其参变量的特性函数。其中转向轮回转力矩M_k主要由回正力(矩)M_j、爆胎回转力矩M_b′及地面回转摩擦力矩M_m构成，并为其矢量和：

M_wa(或路感电机电流i_t)的建模结构包括以下所述：模型中M_wa(或i_t)为转向轮回转力矩M_k(或M_h)绝对值、摩擦系数μ、转向盘转角δ_e的增量的增函数，M_wa(或i_t)为车速u_x、侧向加速度a_y、横摆角速度ω_r的减函数，并可基于所测转向轮回转力矩M_k，通过参变量u_x、μ、ω_r、δ_e对M_wa进行线性化处理。设定参变量μ、δ_e的取值区间，在μ、δ_e区间各参变量的取值对M_wa具有不同的权重。当a_y大于限阈值c_a1......c_an、当ω_r大于限阈值c_ω1......c_ωn，分别逐级加大参变量ω_r的权重，使路感反馈力M_wa(或i_t)减量的梯度增大，直至M_wa(或i_t)为一常数或0。采用转向轮回转驱动力矩M_h(或齿轮齿条传动力)传感器检测值确定M_k的值及其方向。鉴于线控转向系统的转向盘与转向轮机械传动装置断开，正常、爆胎工况下，定义转向轮回转驱动力矩M_h与回正力(矩)M_j、地面回转摩擦力矩M_m之间的偏差e_hj(t)：

根据e_kj(t)的正、负，确定M_wa(或i_t)的方向。真实路感装置反馈力M_wa的等效数学表达式，主要包括：

M_wa＝f(e_kj(t)，M_j，M_m，u_x，ω_r，a_y，μ，δ_e)

各参数的意义与上述相同。

其二、虚拟路感模式。线控转向控制器不设转向轮转矩传感器，基于虚拟车轮、车辆相关模型和观察器，采用多种虚拟路感模式。模式一、主要以转向盘转角δ_e、转向盘转矩M_c、或和转向(电机)电流传感器检测参数信号i_s，建立路感反馈力M_wb的模型，模型主要包括：

M_wb(M_kb，δ_e，u_x，ω_r，a_y)

M_wb(i_s，δ_e，u_x，ω_r，a_y)

采用一定算法，确定M_wb的目标控制值M_wb0。式中转向轮回转力(矩)M_kb的值由上述转向轮回转力(矩)M_k或和转向轮回转驱动力矩M_h的数学模型确定，主要包括：

式中参数θ_e1、θ_e2为转向轮转角目标控制值、实际值，e(ω_e)，J_w的名称和意义如前所述。模式二、采用轮胎力估算方法，将摩擦力建模为随机Gass-Markov过程，设计扩展卡尔曼滤波器，估算转向轮回转力矩M_k，基于M_k确定路感反馈力M_wb。模式三、建立转向系统模型及转向系统微分方程：

利用二自由度整车模型作为虚拟车辆参考模型，确定转向盘路感反馈力M_wb。路感控制器的控制过程中，基于路感模块的路感电机或磁流变体的路感装置，使驾驶员通过转向盘、转向操纵杆或转向踏板等操作界面，获得反映路面、车轮、车辆行驶状态的路感信息。

iii、转向系统(AFS)与电子制动稳定程序(ESP)系统协调控制器

基于上述有人驾驶车辆AFS与ESP协调控制模式，根据爆胎状态、爆胎控制期及前后左右防撞控制时区，协调控制器采用车辆稳态制动控制中的车轮稳态、平衡制动力、车辆稳态及制动力总量(A、B、C、D)控制类型的逻辑组合，通过各轮差动制动不平衡制动力矩产生的横摆力矩及转向轮转角调节的控制协调，实现车辆方向、姿态控制及路径跟踪。

iv、线控转向失效判定器

其一、失效判定器采用转向盘转角、转向轮轮转角、车辆状态参数及电参数失效判定模式，该模式以转向盘转角δ_e、转向轮转角θ_e、车速u_x、横摆角速度ω_r、质心侧偏角β为主要参数，建立失效判定响应函数Z_k，函数包括：

Z_k＝f(δ_e，e(θ_e)，u_x)、Z_k＝f(e(θ_e)，δ_e，u_x，ω_r，β)

采用PID、模糊等控制算法，确定Z_k失效判定值，式中e(θ_e)为转向轮转角的目标控制值θ_e1和实际值θ_e2之间的偏差，δ_e，u_x，ω_r，β参数的意义同前。设定门限阈值c_wk，按门限模型，当Z_k达门限阈值c_wk时，判定线控制动失效。

其二、失效判定器采用电控装置参数的正、逆向失效判定模式。正、逆向故障失效判定是指：线控控制结构单元(主要包括信息单元、控制器、执行单元)电控参数在信号传递正、反方向上的过程失效判定。该结构单元所设检测及控制参数的信号的输入不为0，相应参数信号输出为0，为正向故障失效判定。反之信号输入为0，输出不为0，为逆向故障失效判定。正、逆向失效判定采用0和非0的逻辑门限模型及判断逻辑，满足模型规定的0和非0的逻辑判定条件，则判定线控控制系统故障失效，失效控制器输出失效控制信号i_z。

v、线控转向失效控制器

有人驾驶车辆线控转向失效控制。保留一套机械转向系统，采用二前轮(二轮独立或同一)线控转向、并保留一套机械转向控制器的控制模式和结构。正常工作时转向盘和转向轮两个模块断开，线转向系统失效时控制器输出的失效控制信号i_z，控制离合器闭合，转向盘和转向轮模块的机械联结，由驾驶员转向盘操作，实现人工机械转向。

vi、爆胎线控转向控制子程序或软件

基于有人驾驶车辆爆胎主动转向控制结构和流程、控制模式、模型及算法，编制爆胎主动转向控制子程序，该子程序采用结构化设计，主要设置转向轮转角、转向轮回转驱动力矩、主动转向与电子制动稳定控制程序系统控制协调、主动转向与稳定驱动系统控制协调、前后车轴转向轮转角分配、线控转向失效判定、线控转向失效控制，转向路感各程序模块。转向轮转角程序模块：主要包括转向轮转角及爆胎附加转角程序子模块。转向路感程序模块：主要包括真实路感或虚拟路感程序子模块。线控转向失效控制模块：主要包括转向盘和转向轮机械离合控制、线控失效控制程序子模块。

vii、电控单元

爆胎主动转向控制器所设电控单元与车载主动转向电控单元同构共用。该电控单元主要设置输入、车轮车辆状态相关参数信号采集处理、数据通信、转向失效控制模式转换、微控制器(MCU)数据处理及控制、MCU最小化外围电路、控制监测及驱动输出模块。微控制器MCU数据处理及控制模块：主要设置转向轮转向角、转向轮回转驱动力矩、转向路感、主动转向与制动电子稳定程序系统控制协调、四轮转向系统前后车轴车轮转向角分配、车辆制动与驱动控制协调控制各子模块。驱动输出模块：主要包括转向轮转角驱动信号功率放大、驱动方式及光电隔离子模块。主动转向与车辆制动、驱动控制协调子模块：通过车辆制动和驱动的差动制动或驱动力矩，进行车速控制时，协调转向轮转角控制。

viii、线控转向执行单元。

该执行单元设置转向盘、转向轮二模块。转向盘模块主要包括转向盘、转向柱、路感电机或用于路感的磁流变体液路传感装置、减速装置、转向盘转角及转矩传感器。转向轮模块主要由转向电机、减速装置、传动装置(主要包括齿轮齿条或转向拉杆、离合器)及转向轮构成。

③、无人驾驶车辆爆胎主动转向子系统

子系统线控主动转向控制器为一种高速容错总线连结、高性能CPU控制和管理的主动转向控制器，该控制器采用冗余设计，设置各转向轮线控系统组合结构：采用前后车轴或四轮线控独立转向等多种控制模式和结构，设置二或三组(人工智能)中央主控计算机、两重或三重线控转向控制电控单元，两重或多重软件，二或三组电控单元与主动转向电动机的独立组合结构。该控制器，基于转向轮、转向电机、转向装置及地面作用力构成的动力学系统，形成线控转向、路面状态反馈、转向失效多个控制功能环及反馈控制环。控制器设置转向轮、线控故障失效或和转向路感子控制器，采用线控转向、制动系统各轮差动制动产生的横摆力矩辅助转向的转向故障失效控制模式，实现线控转向失效保护。线控转向控制器采用X-by-wire总线，并通过车载数据总线与本控制器、车载系统进行信息和数据交换。线控转向控制信息单元：设置转向轮转角、转矩及其方向，或和转向盘转角、转矩及其方向，转向驱动电机转角和转矩及其方向传感器，传感器检测信号经检测信号电路处理后输入数据总线。线控转向控制器：从数据总线获取各传感器检测信号及相关参数导出信号，按车辆爆胎制动或驱动、防撞、主动转向协调控制模式、模型进行数据处理。该控制器所设电控单元：输出各工况控制信号，控制各轮线控转向执行装置，通过转向动力学转向系统，进行车辆主动自适应方向修正，实现车轮和车辆稳态、车辆转向、车道保持、路径跟踪及姿态控制。

i、爆胎转向控制器

该控制器以车辆转向角θ_lr(或转向轮转角θ_e)、转向轮回转驱动力矩M_h为控制变量，控制器基于中央主控器路径跟踪确定的车速u_x、车辆转向角θ_lr、转向轮转角θ_e目标控制值，按爆胎主动转向控制模式、模型，通过转向轮转角θ_e、转向轮回转驱动力矩M_h双参数联合(耦合)控制算法，计算爆胎状态下θ_e或θ_lr的目标控制值。

其一、转向轮转角控制器

控制器基于中央主控器输出的正常工况车辆转向角θ_lr、转向轮转角θ_e目标控制值，按θ_lr、θ_e的值进行车辆方向控制。鉴于车轮爆胎，特别是转向轮爆胎，车轮附着及转向特性改变，在同等转向轮转角θ_e条件下，爆胎与非爆胎车辆获得的转向角不相同。定义车辆和车轮的两类偏差。偏差一：中央主控器确定的车辆路径规划、路径跟踪的理想转向角θ_lr与车轮实际转向角或θ_e′之间的偏差e_θn(t)：

e_θT(t)＝θ_lr-θ_e′

偏差二、车辆理想转向角θ_lr与车辆实际转向角θ_lr′之间的偏差e_θlr(t)：

e_θlr(t)＝θ_lr-θ_lr′

设定转向轮转角动态控制周期H_θn，H_θn以车速u_x、转向轮转角偏差e_θlr(t)为主要参数的等效模型及算法确定：

H_θn＝f(u_x，e_θlr(t)，)

H_θn的建模结构包括：H_θn为u_x、e_θlr(t)绝对值增量的减函数。在转向轮转角θ_e控制的周期循环中，通过减小控制周期H_θn，使单位时间内爆胎车辆行驶轨迹偏差及横向位移的修正量大于正常工况。在转向轮转角控制周期的逻辑循环中，控制器以e_θlr(t)、e_θT(t)、θ_e为参数，建立爆胎状态下本周期转向轮理想转角θ_e的目标控制值θ_ek控制模型及函数模型：

θ_ek(e_θT-1(t)，e_θlr-1(t)，θ_e)、θ_ek＝f(e_θT-1(t)，e_θlr-1(t)，θ_e)

式中e_θT-1(t)、e_θlr-1(t)为前一周期的参数值，；定义转向轮理想转角θ_ek与实际转角θ_e′之间的偏差e_θ(t)，转向轮转角θ_e采用闭环控制，每一控制周期H_θn内，以0偏差e_θ(t)为控制目标，使转向轮转角的实际值θ_e′始终跟踪θ_ek的目标控制值；

其二、转向轮回转驱动力矩控制器

控制器以转向轮转角θ_e、转向轮回转力(矩)M_k、转向轮回转驱动力矩M_h为主要参数，建立其参数的转向系统动力学方程：

基于该方程确定转向轮回转驱动力矩M_h目标控制值M_hk，式中j_u、B_u分别为转向系统等效转动惯量、等效阻力系数。爆胎控制过程中M_k的大小和方向均动态改变，M_k的值由设置于转向轮与转向驱动电机之间、械传动机构中转矩传感器检测值确定。转向轮回转力(矩)M_k或由转向轮转角θ_e、地面摩擦系数μ、转向系统转动惯量j_r为主要参数的等效数学模型确定：

该模型的函数表达式为：

式中M_mk为转向轮所受地面的回转力阻力矩、M_j为回正力矩。控制器采用闭环控制，按转向轮转角θ_e、转向轮回转驱动力矩M_h双参数联合(耦合)控制模式、模型和算法，在正常、爆胎、颠簸路面及M_mk变动的状态下，主动调节转向系统驱动电机对转向轮输出转向轮转角的目标控制值θ_ek及回转驱动力矩M_hk，使θ_e及M_h始终跟踪其目标控制值。

ii、转向系统(AFS)与电子制动稳定程序系统(ESP)协调控制器

该协调控制器，按上述有人驾驶车辆AFS与ESP协调控制模式，基于爆胎状态、爆胎控制期及前后左右防撞控制时区，协调控制器采用车辆稳态制动控制中的车轮稳态、平衡制动、车辆稳态及制动力总量(A、B、C、D)控制的逻辑组合，通过各轮差动制动不平衡制动力矩产生的横摆力矩及转向轮转角的控制协调，实现车辆稳态制动或驱动、车辆方向、车辆姿态控制及路径跟踪。

iii、线控转向失效判定器。其一、采用上述线控转向失效判定器确定的电控装置参数正向、逆向失效判定模式。其二、采用转角偏差判定模式：以车轮理想转向角θ_e与实际转向角或θ_e′之间的偏差e_θn(t)为主要参数，在确定车辆(人工智能)中央控制计算机正常工作的条件下，采用其参数的门限模型，在转向轮转角控制周期循环中内，计算所设n个周期内参数e_θn(t)绝对值的累加值ψ_θr：

计算偏差的门限阈值C_θlr：

C_θn＝f(θ_en，u_x)

按门限模型，ψ_θn达门限阈值C_θn则判定线控转向失效。

iv、线控转向失效控制器

其一、线控转向控制器、电控单元(ECU)及传感器等采用容错设计方案。根据控制器结构、控制模型及算法，基于电控装置、轮速、人工操作界面、各传感器冗余信息，确定与容错对象相关联的电控装置、传感器，通过残差等方式进行故障判定，故障信息存储于电控单元，采用声、光报警器报警，提示驾驶员时效处理。

其二、线控转向失效控制器采用前或后车轴独立转向二轮或线控独立转向四轮的控制模式和结构，通过电控装置参数的正、逆向失效判定模式进行转向失效判定。判定线控转向系统任一独立或多个车轮转向失效后，线控转向控制器发出失效控制信号i_zi。线控转向失效控制器、电控单元(ECU)或控制模块对未失效的线控转向系统车轮转向角θ_e及转向轮回转驱动力矩M_h进行重新分配，由其承接并实施整车的线控转向。

其三、线控转向整体失效控制器。对于有人或无人驾驶车辆，转向整体失效时，系统中央主控器所设线控转向整体失效控制器、中央主控计算机，按线控转向失效控制的制动转向模式、模型及算法进行数据处理，输出信号控制液压制动子系统(HBS)、电控液压制动子系统(EHS)或电控机械制动子系统(EMS)，通过各轮不平衡差动制动，辅助实现线控转向失效控制。中央主控器设置制动转向控制器，该控制器采用车辆各轮差动制动产生附加横摆力矩进行车辆辅助转向模式和结构，转向失效控制信号i_z到时，控制器基于车辆稳定控制系统(VSC)、车辆动力学控制系统(VDC)或电子稳定程序系统(ESP)，采用车轮稳态制动、各轮平衡制动、车辆稳态(差动)制动、制动力总量(A、B、C、D)控制等四种制动控制类型的控制模式、模型和算，以车辆理想与实际横摆角速度、质心侧偏角之间的偏差e_β(t)，车辆(或车轮)理想转向角θ_lr(或θ_ei)与实际转向角θ_lr′(或θ_ei′)之间的偏差e_θl(t)、e_θi(t)，以及车速u_x为输入主要参数，采用逻辑组合。按车辆运动方程(包括二自由度及多自由度)车辆模型，确定一定车速u_x或和地面附着系数μ下的转向盘转角δ_e与车辆横摆角速度ω_r之间的关系模型，计算车辆理想横摆速度ω_r1和质心侧偏角β₁，车辆实际横摆角速度ω_r2由横摆角速度传感器实时测定。定义车辆理想与实际横摆角速度、质心侧偏角之间的偏差e_β(t)：

e_β(t)＝β₁-β₂

以e_β(t)为主要参数，建立其参数的数学模型，通过LQR理论设计的无限时间状态观测器，确定车轮差动制动下产生的最优转向附加横摆力矩M_x，建立线控转向车辆转向轮转角θ_e与车辆横摆力矩M_x之间的关系模型，模型数学表达式主要包括：

θ_e和M_x的一般数学式主要包括：

由θ_e的数学模型确定转向轮转角的目标控制值，式中k₁、k₂为状态反馈变量或参变量，k₁、k₂采用上述正常或爆胎工况主动转向状态反馈变量的控制模型和算法确定。正常、爆胎等工况下，最优转向横摆力矩M_x的各轮分配采用制动力Q_i、角加减速度角速度负增量Δω_i、滑移率S_i等参数的分配和控制形式，并且其分配和控制主要限于车轮制动模型特性函数(曲线)的稳定区域：

F_xi～Q_i、F_xi～Δω_i、F_xi～S_i

式中F_xi为各轮所受地面纵向轮胎力，通过制动控制等逻辑组合的周期循环，进行转向失效控制。人工操作界面制动与车轮主动差动制动并行操作状态下，线控转向失效控制采用的控制逻辑组合，B控制的制动力由人工操作界面输出的制动力的函数模型确定，当有车轮进入防抱死控制时，在新的制动周期H_h中，减小各轮平衡制动B控制的制动力Q_i或减小Δω_i、S_i，直至B控制分配的各轮平衡制动力Q_i或Δω_i、S_i为0。按门限模型，当偏差(或和e_β(t))的绝对值小于设定门限阈值时，采用制动控制逻辑组合，当其大于时采用或的制动控制逻辑组合，通过制动周期H_h的逻辑循环，实现线控转向整体失效控制及稳定减速控制。

v、线控转向控制子程序或软件

基于中央主控器的环境感知、定为导航、路径规化、控制决策主程序，按爆胎主动转向控制结构和流程、控制模式、模型及算法，编制爆胎主动转向控制子程序，该子程序采用结构化设计，设置转向轮转角、转向轮回转驱动力矩、主动转向与制动、驱动控制协调、四轮转向前后车轴车轮或四轮独立转向角分配、转向与车辆防撞控制、线控转向失效判定、线控转向失效控制各程序模块。其中，主动转向与车辆制动、驱动控制协调程序模块：用于车辆路径跟踪的主动转向与车速、车辆防撞的控制，主要包括主动转向与制动电子稳定控制程序(ESP)、爆胎车轮车辆稳定控制协调，以及主动转向与驱动、爆胎车轮车辆稳定性驱动控制协调各程序子模块。

vi、电控单元

爆胎线控主动转向控制器所设电控单元与车载线控主动转向电控单元同构共用。该电控单元主要设置输入、车轮车辆参数信号采集处理、数据通信、微控制器(MCU)、MCU最小化外围电路、控制监测及驱动输出模块。其中，微控制器(MCU)模块：基于中央计算机环境感知、路径规化确定的本车车速、车辆转向角、转向轮转角、转向轮回转驱动力矩及目标控制(值)等相关数据，根据控制主程序、转向子程序，设置转向轮转向角、转向轮回转驱动力矩、主动转向与车辆制动和驱动控制协调、转向与车辆防撞控制、四轮转向系统前后车轴车轮转向角分配、线控转向失效判定、线控转向失效控制、主动转向与车辆制动和驱动控制协调的数据处理及控制子模块。驱动输出模块：主要包括转向轮转角驱动信号功率放大、驱动方式及光电隔离子模块或驱动输出电路。

vii、线控转向执行装置及控制流程

线控主动转向控制器输出信号，控制主动转向执行装置中的驱动电机，驱动电机输出转向轮转角和回转驱动转矩，经传动及机械转向装置，控制车辆线控主动转向系统AFS(active from steering)、四轮动转向系统FWS执行装置，调节转向轮转角，实现无人驾驶车辆的主动转向。爆胎控制退出信号i_e到来时，爆胎主动转向控制退出。

12)、升力悬架子系统(SXY)

SXY控制器基于车载被动、半主动或主动悬架系统，设置信息单元、控制器和执行单元。控制器采用天棚阻尼、PID、最优、自适应、神经网络、滑模变结构或模糊等现代控制理论相应算法，建立正常及爆胎工况悬架弹性元件刚度G_v、减振器减振阻尼B_v及悬架行程位置高度S_v协调控制模式、模型和算法，确定G_v、B_v及S_v的目标控制值。控制器所设电控单元独立设置或与车载现有主动悬架系统同设共构，在主控器爆胎判定成立的条件下，即爆胎控制进入信号i_a到来时，采用主、副门限模型，作悬架启动二次判定，二次判定成立，控制器输出悬架爆胎控制二次进入的启动信号i_va，由二次进入的启动信号i_va和退出信号i_ve实现悬架正常与爆胎工况控制模式的转换。悬架行程调节执行装置采用升力装置、减震器及减震弹性件一体化复合结构。

①、子系统悬架升程(行程)控制器

i、悬架升程控制的进入和退出。控制器设置以爆胎轮胎压p_r(p_ra、p_re)(或有效滚动半经R_i)、车辆侧向加速度为参数的门限模型，设定门限阈值a_v(a_v1、a_v2)。爆胎控制进入信号i_a到来时，按逻辑门限模型，当p_ra(或R_i)达主门限阈值a_v1、值达副门限阈值a_v2，或达主门限阈值a_v2、p_re达副门限阈值a_v1，或p_ra、之一达相应门限阈值a_v1、a_v2，车辆进入爆胎悬架控制，控制器所设电控单元发出悬架控制进入信号i_va。否则退出爆胎悬架控制，输出爆胎控制退出信号i_ve。其中a_v2为侧翻阈值，a_v2由下述数学表达式确定：

式中L_v为轮矩、h_k为质心高度、cosγ_a为坡度角的余弦、g为重力加速度、K为等于或大于2的系数，当车辆进入真实或拐点爆胎控制期，调节K值，K大于2，降低的门限阈值a_v2。

ii、控制器。信息单元设置悬架行程位置S_v、动力装置输出压力p_v、悬架位移速度加速度传感器及传感器检测信号处理电路。控制器以以悬架行程S_v、减震阻力B_v、悬架刚度G_v为控制变量，采用G_v、B_v及S_v协调控制模式，建立G_v、B_v、S_v协调控制模型，确定各轮G_v、B_v、S_v目标控制值，并计算悬架在车身垂直方向上的振幅及频率。控制器采用悬架行程或和悬架刚度减振阻尼及其协调控制。

其一、在G_v、B_v及S_v协调控制模式下，该控制器以悬架行程调节装置输入压力p_v、或/和流量Q_v、负载N_zi，减振器各工作缸之间液体流动阻尼(或节流阀开度k_j)、流体粘度v_y、悬架位移S_v的架位移速度加速度(或流体流经节流阀的流速、加速度)，悬架弹簧弹性系数k_x(包括k_xa、k_xb)为主要参数，建立其参数的S_v、B_v、G_v的数学模型：

S_v＝f(p_v，N_zi，G_v)、S_v＝S_v1+S_v2+S_v3

G_v＝f(k_xa，p_v)或G_v＝f(k_xb，h_v)

式中S_v1悬架静态高度参数、S_v2为正常工况位置高度调节参数、S_v3爆胎悬架位置高度调节参数，k_xa和k_xb分别为空气、螺旋弹簧弹性系数，h_v为螺旋弹簧弹变形长度。气液压弹簧悬架采用气、液动力源及伺服调压装置，调节值S_v3由爆胎轮有效滚动半径R_i或胎压p_ra为参数的函数模型确定：

S_v3＝f(R_i)、R_i＝f(p_ra)

采用气、液压升力装置进行悬架行程位置调节时，建立调节装置气囊、液压缸输入压力p_v(或/和流量Q_v)与独立悬架行程位置高度S_v、负载N_zi、悬架刚度G_v等参数之间的关系模型：

p_v＝f(S_v，N_zk，Q_v、G_v)

将各轮悬架位置高度S_v的目标控制值转换为调节装置输入压力p_v或/和流量Q_v值，式中N_zk为爆胎轮动态载荷。N_zk为正常工况下车轮的载荷N_zi与爆胎轮的载荷变动值ΔN_zi之和：

N_zk＝N_zi+ΔN_zi

载荷变动值ΔN_zi以车轮有效滚动半径R_i(或胎压)与ΔN_zi之间的等效函数模型确定：

ΔN_zi＝f(R_i)或ΔN_zi＝f(p_ra)

为简化计算，采用试验确定爆胎载荷变动值ΔN_zi与胎压p_ra的特性函数，确定爆胎状态下各轮的负载N_zi及其变动值ΔN_zi。设定车轮正常工况下的负载N_z0，动态试验中检测车轮系列递减胎压Δp_ra或有效滚动半径ΔR_i下的负载变动值ΔN_zi，建立参数Δp_ra或ΔR_i与ΔN_zi的特性函数及数据表，该表存储于电控单元，爆胎控制中以Δp_ra或ΔR_i为输入参数查取ΔN_zi的值作为S_v的计算参数值。定义悬架位置高度实测值S_v′与目标控制值S_v的偏差e_v(t)，通过偏差e_v(t)的反馈控制，调节包括爆胎轮在内的各轮悬架位置高度，通过悬架升程调节，保持车身平衡及各轮载荷平衡分布。

其二、悬架行程S_v、减振阻力B_v、刚度G_v协调控制器。建立各控制变量G_v、B_v、S_v的协调控制模型：

S_v(G_v，B_v)

悬架行程S_v的调节时，设定的控制值，控制值适合于悬架液力减振器的阻尼B_v控制。对于采用磁流变体减振器悬架，减振阻尼B_v调至最低常数值。气液压弹簧悬架中复合一液力减振器，在悬架行程S_v(或减振活塞)、速度加速度一定的条件下，液力减振器的B_v由连通各减振液压缸所设减振阻尼阀的开度及减振液粘度确定。气液压弹簧悬架中复合一磁流变体减振器，在减振阻尼阀的开度一定的条件下，B_v通过调节电控磁流变体的粘度，实现减振阻力的调节。空气弹簧悬架，悬架刚度G_v主要由悬架升程调节气囊及空气弹簧气囊充气压力及弹性系数确定。螺旋弹簧悬架的刚度G_v由弹簧的变形量及弹性系数确定。

②、悬架子系统控制程序或软件

基于爆胎悬架升程控制结构和流程、控制模式、模型及算法，编制爆胎悬架升程控制子程序，该子程序采用结构化设计，设置车辆爆胎悬架控制进入的二次门限，爆胎与非爆胎控制模式转换，车轮悬架G_v、B_v、S_v控制，车轮悬架G_v、B_v、S_v控制协调，悬架行程调节装置(输入压力p_v或/和流量Q_v)伺服控制各程序模块。车轮悬架行程控制模块主要由悬架静态高度、正常工况位置高度和爆胎悬架位置高度各调节子模块构成。其中车轮悬架G_v、B_v、S_v协调控制程序模块基于悬架系统的结构及其协调控制模式、模型和算法。

③、悬架子系统电控单元

爆胎悬架升程控制器所设电控单元独立设置或与车载悬架电控单元同构共用。该电控单元主要设置输入、悬架参数检测传感器信号采集处理、数据通信、悬架控制模式转换、微控制器(MCU)、MCU最小化外围电路、控制监测及驱动输出模块。微控制器MCU控制模块：按上述爆胎悬架升程控制子程序，设置主要由爆胎与非爆胎悬架控制模式转换、车轮悬架G_v、B_v、S_v控制及其协调、调节装置伺服控制的数据处理及控制子模块。驱动输出模块：主要包括驱动信号功率放大、驱动方式及光电隔离子模块，或驱动电路和输出接口。

④、悬架子系统执行装置

悬架系统包括主动、半主动、被动悬架。主动悬架采用空气弹簧悬架结构。被动、半主动悬架采用螺旋弹簧或气液压弹簧复合结构，主要设置下述两种结构类型。

i、气液压弹簧悬架。该悬架主要由液或气压动力装置、调压装置、气液弹簧、减振器构成，气液弹簧与升力装置复合为一体，气、液压动力装置输出压缩空气或压力液，经伺服装置调节，实现包括爆胎轮在内的各轮悬架行程调节。

ii、螺旋弹簧悬架。该悬架主要由液或气压动力装置、螺旋弹簧和减振器构成，螺旋弹簧与升力装置复合为一体。爆胎工况下电控单元输出的信号组g_v1、g_v2、g_v3。信号g_v1控制减振活塞内电磁调节阀，开启或关闭减振活塞内连结上、下活塞缸之间的流通通道。信号g_v2控制设置于活塞下缸至储液缸的流通通道上的调节阀，关闭流通通道，活塞下缸成为一升力缸，减振器成为升力装置。电控单元输出的信号g_v3控制气液压伺服装置，流体经伺服装置调节，输入活塞下缸，通过活塞及活塞杆位移，实现悬架位置(高度)调节，恢复车身平衡和各轮重力平衡分布，减小车辆爆胎侧翻的风险。爆胎退出信号i_ve到来时，爆胎工况悬架升程控制退出。

13)、系统采用的技术方案及效果

与现有技术相比较，本系统具有下述技术特征和优点。系统采用一种新型的汽车爆胎控制理念和技术方案，涵盖了有人、无人驾使爆胎控制中的主要关键技术。系统基于车载制动、驱动、转向、转向轮回转力、主动转向、悬架系统，设置信息单元、爆胎控制器及执行装置，采用爆胎控制模式、模型、算法，组构相应的控制结构和流程，设定爆胎判定、控制模式转换、爆胎控制器及相应控制模块。控制器采用爆胎控制进入和退出机制，正常与爆胎工况控制模式转换，根据爆胎各控制期及防撞控制时区，建立车轮车辆爆胎主动控制、状态控制及人机交流自适应控制模式，采用车载数据总线及X-by-wire新型专用数据总线，通过主控器协调进行车辆制动、驱动、主动转向、转向轮回转力、悬架平衡调节，实现爆胎工况、真实或非真实爆胎过程的爆胎控制。系统所设发动机制动子系统采用电控节气门、发动机电控变速器及发动机排气节流装置，协调进行爆胎主动制动控制。制动子系统设置车轮稳态控制器、各轮平衡制动控制器、整车稳态控制器及爆胎制动力总量控制器，实现车辆爆胎全状态过程的稳定性控制。节气门子系统采用节气门电传(Throttle by-wir)控制器，根据爆胎节气门开度定量或变量控制模式，主动实现爆胎节气门实时关闭和开度调节，间接调节发动机喷油量及发动机输出。燃油喷射子系统采用喷油量和进气量二控制器，基于喷油量的定量、变量或和断油控制模式，通过喷油量确定节气门开度，主动实现爆胎发动机喷油量及发动机输出调节。转向轮回转力子系统设置爆胎转向轮回转力的方向判定和转向助力控制器，采用爆胎转向盘转角、转向助力或转向盘转矩控制器，主动、动态、实时调节爆胎回转力矩对转向系统的冲击力及转向助力。主动转向子系统采用电控机械、线控主动转向系统，设置转向盘转角、转向轮转角及转矩控制器。电控机械主动转向系统，按转向轮转角与爆胎平衡转向角相叠加的控制模式，线控主动转向系统按目标转角与实际转角的偏差、目标转矩与实际转矩的偏差，爆胎等各工况下主动、动态、实时调节转向轮或和转向盘转角和转矩。升力悬架子系统设置悬架爆胎升程控制器，通过爆胎轮及各轮悬架升程调节，实现行驶车辆爆胎车身平衡及载荷均衡分布。本发明采用的系统基于车载现有制动、驱动、主动转向、悬架系统，完成本系统的研制需要进一步研发各类爆胎控制器，设置相应的电控单、控制程序和软件，新增、组构并研发相应的硬件设备。本系统采用的技术先进，产品生产可靠，实施性良好，适用于有人或无人驾驶车辆。本系统应用的爆胎控制理念新颖、技术方案成熟，在爆胎状态过程、爆胎轮运动状态、车辆行驶姿态急剧改变条件下，突破了车轮和车辆严重失稳、爆胎极端状态难以控制等重要的技术屏障，解决了目前这一长期困扰汽车爆胎安全的重大课题，其社会效益和发展前景十分广阔。

附图说明

图1是汽车爆胎控制系统结构及流程图。

图2是汽车爆胎自适应控制系统结构及流程图。

图3是胎压传感器控制结构及流程图

图4是胎压传感器结构简图

图5是人工控制装置结构及控制流程图

图6是发动机制动子系统控制方式、结构及流程图

图7是制动子系统控制结构及流程图

图8是制动子系统控制模式及控制流程图

图9是发动机节气门子系统控制方式、结构及流程图

图10是发动机燃油喷射子系统控制流程及执行装置结构简图

图11是发动机燃油喷射子系统控制器结构及流程图

图12是转向轮回转力控制子系统转向助力控制方式、结构及流程简图

图13是转向轮回转力控制子系统转向盘转矩控制方式、结构及流程简图

图14是电动助力转向系统执行装置结构及流程简图

图15是正常工况转向助力矩矩控制特性函数曲的线折类型

图16是正常工况转向盘转矩控制特性函数曲线的折线类型

图17是悬架子系统控制方式、结构及流程简图

图18是爆胎控制系统实施例I的控制方式、结构及流程图

图19是爆胎控制系统实施例II的控制方式、结构及流程图

图20是制动子系统液压制动执行装置结构、控制方式及流程图

具体实施方式

现结合附图，具体说明本系统的实施方式。对于本实施方式，在各“爆胎控制”方式、结构及流程图中，为区分“一般”及“具体”控制对象，对于各“控制器”等部分具有不同结构及差别的部件采用了不同的附图标识号，以示区别。

1)、汽车爆胎控制系统的控制方式、结构和流程。参见图1、图2。

①、系统总体控制方式、结构和流程

系统爆胎主控器(简称主控器)5以车轮车辆态状参数信号1，前后车辆态状参数或和无人驾驶车辆环境感知、路经规划等参数信号2，车辆爆胎控制参数信号3，车辆制动、驱动、转向人工操作界面输出参数信号4及爆胎人工手动键控参数信号16为输入参数信号，按爆胎控制采用的模式、模型和算法，进行相关参数计算，确定状态胎压及转向力学状态爆胎模式判定，计算爆胎特征值，完成爆胎判定、爆胎阶段划分、控制及控制模式转换，实现人工操作控制、爆胎主动控制、各控制器的协调控制。爆胎主控器5根据爆胎状态、爆胎定义及判定模式进行爆胎判定，爆胎判定成立输出爆胎信号I 6。主控器5输出的爆胎信号I 6，经由数据总线或直接输入控制模式转换器8，由转换器8进行正常和爆胎工况及各控制和控制模式转换。车轮车辆爆胎控制器7通过数据总线、或直接从相关传感器或经爆胎主控器5获取各参数信号，基于车载系统，在主控器5的协调下各控制器7进入独立并行控制或和联合协调控制，系统进入爆胎控制内循环。内循环控制中，发动机节气门控制器9或/和燃油喷射控制器10，按节气门开度、燃油喷射控制模式模型和算法，关闭节气门或动态调节节气门开度，终止或动态调节燃油喷射控制器10的燃油喷射，节气门和燃油喷射控制器9、10共同实现发动机驱动控制22。踏板制动控制器11按爆胎主动制动与前后车辆防撞协调控制模式、模型和算法，采用车轮稳态、平衡制动、车辆稳态及制动力总量(A)、(B)、(C)、(D)控制逻辑组合及控制周期的逻辑循环，实现车辆稳定减速、整车稳态控制。爆胎回转力控制器基于助力转向系统，按爆胎转向盘转角、转向助力矩或转向盘转矩控制模式、模型和算法，在转向盘任一转角位，实现爆胎转向助力或阻力距的双重控制。主动转向控制器13，按车辆爆胎状态、爆胎主动转向控制模式、模型和算法，施加一附加转角与爆胎转向角相平衡。正常工况转向轮回转力控制器12和主动转向控制器13共同实现爆胎车辆转向控制23。悬架升程控制器14采用悬架行程、减震阻尼及悬架刚度协调控制模式、模型和算法，通过悬架升程调节，减小爆胎后的车身倾斜，平衡各轮载荷，降低爆胎侧翻概率。车辆爆胎控制参数信号3通过控制反馈线返回至爆胎主控器5。系统或设置发动机制动控制器15，发动机制动控制主要适用于爆胎前期。爆胎主控器5专设爆胎人工手动键控控制器，控制器输出参数信号I 6，通过控制线输入爆胎主控器5，人工手动键控控制逻辑覆盖爆胎主动控制逻辑。爆胎主动控制同时，借助于车辆制动、驱动、转向控制三个人机操作界面，实现人机交流自适应控制，人机交流自适应控制的人工控制逻辑有条件覆盖爆胎主动控制逻辑。正常工况下，车载控制器通过数据总线21、或直接从相关传感器、或经爆胎主控器5及控制模式转换器8获取各参数信号，按正常工况控制和控制模式，控制相应的制动、驱动、转向、悬架执行装置17，实现车载系统控制外循环。爆胎主控器、各控制器和车载系统控制器输出信号，经控制模式转换器8，进入相应的制动、驱动、转向、悬架执行装置17，实现爆胎工况车辆控制内循环。

②、系统主动和自适应控制方式、结构及流程，参见图2

车载系统、爆胎主控器及各控制器所设传感器输出信号直接或通过数据总21线输入主控器5，主控器5以车轮车辆态状参数信号1、周边环境及前后车辆态状参数信号2、车辆爆胎控制参数信号3、人工手动键控参数信号16为输入参数信号，爆胎判定成立后输出爆胎信号I 6，爆胎控制进入或退出信号I(i_a，i_e)6到来时，各控制器进入或退出爆胎控制。

i、爆胎前期，发动机制动控制器基于发动机空转、变速和排气制动控制模式、模型和算法，按发动机制动控制程序、软件，主动进入或退出发动机制动控制。

ii、爆胎各控制期，发动机节气门或/和燃油喷射控制器9、10基于节气门或燃油喷射的常量、动态、怠速控制模式、模型和算法，按爆胎节气门或/和燃油喷射程序或软件，主动进行节气门或/和燃油喷射控制。对于有人驾驶或设置辅助人工操作界面的无人驾驶车辆，发动机节气门或/和燃油喷射控制器9、10，根据前后车辆防撞协调控制模式、模型和算法及车辆驱动控制操作界面(油门踏板)18的输出参数及其变化率，确定驾驶员控制意愿特征函数。控制器9或/和10按前后车辆状态参数(包括相对车速、车距等)及驾驶员控制意愿特征函数，建立人机交流自适应驱动和爆胎主动制动的协调控制模式、模型及算法，实现爆胎制动控制的主动退出、人机交流自适应驱动、自适应退出和爆胎控制重返。在油门踏板的一、二及多次行程中，通过发动机节气门或燃油喷射控制，调节发动机输出，同时实现人机交流的车辆防撞、爆胎主动制动及按驾驶员意愿进行车辆的加速控制。对于无人驾驶车辆，发动机节气门或/和燃油喷射控制器9、10，按中央主控器确定的车速、路径跟踪及防撞控制指令，调节节气门开度、燃油喷射量或各轮制动力，由此调节整车车速。

iii、爆胎各控制期，制动控制器11根据车轮稳态、平衡制动、车辆稳态(差动制动)、制动力总量(A、B、C、D)控制模式、模型和算法，按爆胎制动控制程序、软件进行数据处理，实现爆胎车辆主动制动与车辆防撞协调控制。车辆制动控制器11基于车辆制动操作界面19，按爆胎主动制动与踏板人工制动并行操作兼容的控制模式，以制动踏板行程、制动力、车轮角速度、滑移率及其等效相对参数，以及车辆减速度、横摆角速度为主要输入参数，确定爆胎主动制动与踏板人工制动(简称二制动)兼容控制逻辑、控制模型及算法，通过制动兼容控制器，实现二制动控制兼容、驾驶员制动控制意愿与爆胎主动制动控制的人机自适应协调控制。

iv、爆胎各控制期，转向轮回转力控制器12基于车载电动助力转向系统(EPS)、电控液压助力转向系统(EPHS)，以车辆转向操作界面(转向盘)20输出的转角、车速、转向盘转矩为主要输入参数，正常和爆胎工况下，根据爆胎平衡转向角、助力转向控制模式、模型和算法，确定转向盘任一转角位置的转向助力矩，按爆胎助力转向控制程序、软件，对EPS、EPHS转向盘转角、转向盘转转矩、转向助力或阻力矩进行双向调节。

v、爆胎各控制期，主动转向控制器13基于车辆主动转向系统，通过对转向轮施加一个与爆胎转向角相平衡、且方向相反的附加平衡转角θ_eb，主动进行车辆转向调节。转向轮转角θ_e为转向操作界面(转向盘)20所确定的转向轮实际转角θ_ea和附加转角θ_eb(矢量)的线性叠加。主动转向控制器13按爆胎主动转向控制程序、软件，进行转向轮转角控制，实现车辆方向调节和路径跟踪。

vi、车载系统设置线控转向系统条件下，线控转向控制器可同时取代转向轮回转力控制器12和主动转向控制器13。线控转向控制器基于线控转向系统，在正常、爆胎及颠簸路面各工况下，以车辆转向操作界面(包括转向盘)、无人驾驶车辆所确定的转向轮和车辆转向角、车速等参数为输入参数，通过转向轮转角、转向轮回转力矩联合控制，实现车辆方向调节和路径跟踪。

各爆胎控制器的控制参数信号通过返馈线直接或经数据总线返回至爆胎主控器5，车辆制动、驱动、转向操作界面控制参数信号输入数据总线(附图中未标出)，爆胎控制器设置稳压电源，在各爆胎控制器的结构、流程图中稳压电源均未标出。

2)、系统爆主控信息采集处理

①、车轮胎压传感和检测。参见图3、图4。采用直接或间接方式。间接方式：基于车轮、车辆状态参数及控制参数，确定状态胎压或和转向力学状态识别模式。直接方式：采用设置于车轮的有源、非接触的胎压传感器(TPMS)进行测量。TPMS主要由设置于车轮的发射器30和设置于车身的接收器31构成，发射器30和接收器31之间采用单向或双向通信，其中双向通信主要包括单向射频通信或双向射频低频通信。发射器(30)硬件包括微控制单元(MCU)、专用芯片、外围电路、电池、天线，设置传感模块32)微控制模块(微控制器MCU)33、唤醒模块34、电源管理模块35、发射模块36、监测模块37和天线38，采用电池驱动和发电驱动两种类型。

i、胎压传感器(TPMS)发射器30结构及控制流程

发射器30采用睡眠、运行控制模式。睡眠模式下，唤醒模块34通过车轮加速度唤醒或由发射器30与接收器31之间的双向通信信号唤醒，唤醒后进入运行模式。运行模式下，传感模块32检测信号由微控制模块MCU 33处理，处理后MCU输出胎压和温度信号。胎压和温度信号输入发射模块(集成发射芯片)36、经外围电路(包括滤波电路等)，最后由天线38发射。监测模块37对各模块的运行实行监控。电源管理模块35对电池电压及各模块的上电、断电进行管理。发射器硬件42主要包括微晶硅集成传感器43、微控制器(MCU)44、唤醒芯片45、发射芯片46、电池47、天线滤波电路48、信号处理电路49。

微控制器(MCU)44主要设置内部时钟、数/模转换器、取样保持、SPI口、校准、数据管理，采用ID码和数字信号及电源滤波、晶振、电压检测效准、天线匹配等电路，其中信号调频范围为300～450M；加速度唤醒过程中，MCU OUT引脚发出唤醒脉冲，唤醒脉冲的脉宽为100～500μs，在设定时间内由RST发出一个复位脉冲；

微控制器(MCU)44及外围电路，实施传感信号采集与处理，协调控制睡眠、唤醒二运行模式，协调信号检测与信号发射控制，实现控制电路、电控元件及信号故障监测、处理和报警；

微控制器(MCU)44，通过电源管理模块控制电源，实时监测电源电压，在睡眠、唤醒二运行模式下，协调控制电路、电控元件的工作与非工作、上电与断电、运行与静耗能状态的供电；睡眠模式下，除电源管理或和唤醒模块等以外的其它模块断电，模拟电路等部分断电，MCU的晶振、时钟等相关部位上电；对于采用加速度唤醒的发射器(30)，睡眠模式下除加速度传感器上电，其它传感器断电，运行模式下各传感器、MCU相应引脚及部位上电；采用双向通信的发射器30，外部唤醒的低频接口、低频震荡器周期性关闭和开启；对于射频发射装置，唤醒运行模式下、发射信号时处于工作状态，未发射信号时处于静态耗电状态；

发射器30的射频发射装置，采用2片ASK射频发射芯片，使其分别工作在2个不同的频点，2芯片交替工作，完成对基带数据的FSK调制；2芯片的PA输出端交替输出频率为f_RF1、f_RF2的射频信号，经由同一天线匹配滤波网络和天线发射；

ii、胎压传感器(TPMS)接收器31的结构及控制流程。接收器31为一个高集成模块，主要由匹配天线38、输入接口39、控制模块(FSK和MCU)40、输出接口41构成。输入接口39通过天线38接收发射器30发出的信号，接收信号由控制模块解调FSK调制的编码，并由MCU进行数据处理，处理后的信号经输出接口41进入系统数据总线21或和报警显示装置。

3)、人工操作控制器(RCC)的结构及控制流程，参见图5.

人工操作控制器RCC器50可独立设置或为车辆主控器或中央主控器的组成部分，主要由手动控制键51、输入接口52、信号转换器53、输出接口54、稳压电源55构成，信号转换器53主要包括电子转换开关、转换电路或和微处理器。爆胎主控器通过控制线路识别RCC“待机”、“关闭”键位的逻辑状态U_g、U_f以及U_g、U_f的状态信号i_g、i_f。在U_g逻辑状态下，爆胎主控器输出的爆胎控制进入信号i_a到来时，系统各控制器进入爆胎控制。RCC手动键置于“关闭”键位时，RCC处于“关闭”键位的逻辑状态U_f，信号转换器53输出手动键控的爆胎控制退出信号i_f。爆胎主控器调用手动爆胎控制退出子程序，系统各控制器退出爆胎控制。直至手动操作RCC控制键，使其进入“待机”键位及U_g逻辑状态，转换器53重启输出“待机”逻辑状态控制信号i_g，爆胎主控器进入新一周期控制的循环。

4)、状态胎压集p_re[p_rek，p_ren，p_rez，p_rew]的类型和算法。

i、车轮扭转刚度、角速度及车辆横摆角速度型，该类型主要用于车辆非制动和非驱动、驱动、制动控制过程，主要采用下述函数模型：

e(p_rc)＝p_rc0-p_rc

式中e(ω_e)为前、后车轴平衡车轮副左右二轮等效相对角速度偏差，为车辆理想与实际横摆角速度偏差，p_rc0、p_rc为车轮扭转刚度G_zci模型确定的标准胎压、实时胎压。车轮扭转刚度模型中轮胎简化为具有弹簧支承弹性圆环结构的理想扭转弹簧，建立其扭转弹簧模型。扭转弹簧模型以车轮角速度、转动惯量、扭转刚度、等效粘性阻尼系数等为参数，通过其参数的动力学模型(微分方程)，导出汽车行驶中轮胎的弹性常数与胎压的函数关系。采用ABS轮速传感器检测信号波形，经过电控单元处理，确定轮胎的共振频率，由此得出轮胎弹性常数。根据胎压与轮胎弹性常数的函数关系确定胎压。

ii、状态胎压集p_re相关参数的替换、补偿及线性化。确定状态胎压集p_re的函数模型及线性式，主要包括：

或

λ_i＝f(N_i，μ_i)

为轮回转力偏差。在车辆非制动和非驱动、驱动、制动状态一的控制状态下，转向盘转角δ较小时，左右轮载荷N_zi变动较小(可忽略)、左右轮地面摩擦系数μ_i相等，λ_i可取为0或1。未进行车轮车辆差动制动的稳态控制时，非等效状态参数e(S_k)、e(ω_k)、e(Q_k)等效于e(S_e)、e(ω_e)、e(Q_e)。进入车轮车辆差动制动的稳态控制(制动状态二)时，模型采用爆胎、非爆胎平衡车轮副二轮等效相对滑移率偏差e(S_e)和角速度偏差e(ω_e)，用非等效相对制动力偏差e(Q_k)取代等效相对制动力偏差e(Q_e)，并用转向盘转矩偏差ΔM_c或转向助力矩偏差ΔM_a取代转向轮回转力偏差通过平衡车轮副二轮制动力偏差e(Qk)的爆胎特征值补偿横摆角速度偏差的爆胎特征值出现的“异常变动”。式中k₀、k₁、k₂、k₃、k₄、k₅为系数，模型中各参数均取为绝对值。状态胎压p_re或采用其参数的PID、最优、模糊、滑模等现代控制理论相关控制算法确定。

iii、状态胎压集p_re[p_rek，p_ren，p_rez，p_rew]中，特征胎压的建模结构、特性和算法，设定非制动和非驱动、驱动、制动三类状态结构。

其一、非制动和非驱动状态结构(-、-)。该状态过程中，特征胎压p_rek可采用下述等效模型和算法：

为轮回转力偏差，λ_i为μ_i、N_zi、δ参数的等效修正系数，λ_i＝f(μ_i、N_zi、δ)，该过程制动力Q_i＝0，由此使非等效相对角速度ω_k的偏差e(ω_k)、角加减速度的偏差等参数具有μ_i、N_zi、δ、Q_i取值相等或取值等效相同的等效相对参数偏差e(ω_e)、的作用和特性。通常情况下λ_i可取为0或1，e(ω_k)可由非等效相对滑移率偏差e(S_k)取代。基于X进行爆胎判定(参见下述爆胎判定相关章节)，判定爆胎后，则比较前、后二车轴非等效相对角速度偏差e(ω_k)的绝对值，其中较大者为爆胎平衡车轮副，爆胎平衡车轮副中左、右二轮ω_i较大者为爆胎轮。式中参数e(ω_k)可与e(S_k)，相互取代。非制动和驱动时车轮处于自由滚动状态，参数μ_i、N_zi、δ经λ_i等效修正处理后，左右轮的等效与非等效相对角速度、角加减速度基本相等。

其二、驱动状态结构(+)。该状态过程中，特征胎压p_ren(p_ren1、p_ren2)主要由非驱动轴、驱动轴的计算模型和算法确定：

λ_i＝f(μ_i、N_zi、δ)

式中在左右轮载荷N_zi变动较小、左右轮地面摩擦系数μ_i相等、转向盘转角δ较小的条件下，λ_i补偿系数可取为0或1。非驱动轴平衡车轮副左、右轮采用非等效相对角速度e(ω_k)、角加减速度偏差。驱动轴左、右轮采用等效相对角速度e(ω_e)、角加减速度偏差。在左右轮地面摩擦系数μ_i相等状态下，驱动轴左、右轮的驱动力矩Q_ui相等，e(ω_e)、与e(ω_k)、等价或等效，λ_i可取为0或1，在对开摩擦系数μ_i的状态下采用λ_i对p_ren进行补偿。基于X进行爆胎判定(参见下述爆胎判定相关章节)。判定爆胎后，则比较驱动车轴左、右二轮等效相对角速度ω_e，非驱动车轴则比较非等效相对角速度ω_k，车辆二车轴左、右二轮中ω_e、ω_k较大者为爆胎轮，具有爆胎轮的平衡车轮副为爆胎平衡车轮副。真实爆胎、爆胎拐点期，在车辆未进入防撞驱动条件下，车辆驱动实际上已退出。

其三、制动状态结构(+)

制动状态结构一、正常工况制动状态下，前和后二车轴的左、右轮制动力相等，未实施各轮差动制动的车辆稳态控制，则表明车辆处于正常工况或爆胎前期，主要用于下述等效模型及其算法确定特征胎压p_rez：

λ_i＝f(μ_i、N_zi、δ)

在转向盘转角δ较小、载荷N_i变动较小、左、右轮摩擦系数μ_i相等或设定相等条件下，λ_i可取为0或1。在对开地面摩擦系数μ_i、转向盘转角δ较大、载荷N_i转移条件下，λ_i由左、右轮μ_i、N_zi、δ参数的等效修正模型确定。前和后二车轴的左、右轮制动力相等，二车轴左、右轮的非等效角速度偏差e(ω_k)、非等效角加减速度实际上等效于制动力Q_i相等条件下的等效相对角速度偏差e(ω_e)、角加减速度偏差基于X进行爆胎判定(参见下述爆胎判定相关章节)。判定爆胎后，则比较前、后二车轴e(ω_e)的绝对值，其中较大者为爆胎平衡车轮副，较小者为非爆胎平衡车轮副。在爆胎平衡车轮副中，通过e(ω_k)的正、负号确定爆胎轮，或比较二车轮等效相度角速度ω_e绝对值的大小、其中较大者为爆胎轮。

制动状态结构二、该状态为爆胎车辆进入各轮差动制动稳态控制条件下的状态，这一状态下，采用两种方式确定特征胎压p_rez。方式一：特征胎压p_rez采用或基于“制动状态一”确定状态胎压，即p_rez＝p_ren，并以此进行爆胎判定。方式二：对于以车轮制动力Q_i、角速度ω_i作为控制变量的车辆，采用各轮差动制动稳态控制条件下的特征胎压p_rez计算。p_rez的算法一：基于“制动状态一”的爆胎判定，爆胎平衡车轮副二轮施加相等制动力，采用下述特征胎压p_rez1的计算模型：爆胎平衡车轮副左、右轮采用相等制动力Q_i时，设定的E_n中同一参数之一为Q_i，满足爆胎平衡车轮副二轮制动力Q_i取值相同，视为二轮有效滚动半径R_i取值等效相同条件，e(ω_k)则等效于e(ω_e)。非爆胎平衡车轮副二轮进行差动制动，采用下述p_rez2的计算模型：设定的E_n中同一参数为Q_i、R_i，参数e(ω_e)、同时满足各轮Q_i、R_i取值等效相等的条件。p_rez算法二：爆胎、非爆胎平衡车轮副二轮均施加稳态控制差动制动不平衡制动力，采下述用p_rez3的计算模型，：设定的E_n中同一参数为R_i，参数e(ω_e)、应满足平衡车轮副二轮制动力Q_i、效滚动半径R_i取值等效相等的条件，该模型或可采用平衡车轮副二轮非等效制动力偏差e(Q_k)取代e(Q_e)，通过参数e(Q_k)补偿车辆横摆角速度偏差在爆胎控制中爆胎特征产生的“异常变动”。

λ_i＝f(μ_i、N_zi、δ)

式中λ_i由左、右轮μ_i、N_zi、δ参数的等效模型确定。上述各式中e(ω_e)可与e(S_e)互换。基于X的值进行爆胎判定(参见下述爆胎判定相关章节)。判定爆胎后，则比较前、后二车轴e(ω_e)的绝对值，其中较大者为爆胎平衡车轮副，较小者为非爆胎平衡车轮副。在爆胎平衡车轮副中，通过e(ω_k)的正、负号确定爆胎轮，或比较二车轮ω_e绝对值的大小、其中较大者为爆胎轮。当转向盘转角δ较大时，设定地面摩擦系数μ_i相等，通过车辆转向盘转角δ、车速u_x、或和车轮侧偏角α_i等参数确定车辆转弯半径，由此确定左右轮行驶距离偏差及转动角速度偏差Δω₁₂，根据Δω₁₂或和左右轮载荷变动量ΔN_z12的函数模型，确定等效修正参数λ_i。为简化的λ_i的计算，忽略前后车轮副二轮载荷转移，通过现场试验，确定λ_i与变量δ、参变量u_x等相对应的函数关系，编制函数关系数值图表，数值图表存储于电控单元，制动控制中以δ、u_x、μ_i等为参数查取、调用λ_i的值，用于前、后轴左右轮等效参数及状态胎压p_re的确定。p_re的计算模型中参数ω_i可与滑移率S_i相互取代。转向轮回转力矩偏差的定义为：正常与爆胎工况转向轮所受地面回转力矩M_k1、M_k2之间的偏差

偏差的绝对值与车轮真实胎压p_ra、状态胎压p_re减小量正相关。正常与异常工况条件下，参数可与转向盘转矩偏差ΔM_c或转向助力矩偏差ΔM_a互换(参见下述转向力学状态模式识别和转向轮回转力控制相关章节)。

5)、发动机制动控制子系统控制模式、结构及流程。参见图6。

发动机制动控制子系统基于车载电子节气门(ETC)、电控燃油喷射系统(EFI)和自动变速器(AT)。发动机制动控制器60及ETC、EFI、AT控制器61从数据总线21获取爆胎信号I6及ETC、EFI、AT传感器67相关检测信号，根据所设电控单元的类型和结构，主要设置传感、数据处理、控制模式转换、驱动、电源等控制模块。正常工况下，ETC、EFI、AT控制器61输出信号，控制电子节气门(ETC)执行装置63、电控燃油喷射系统(EFI)执行装置64和自动变速器(AT)执行装置65，实现正常工况节气门、电控燃油喷射及自动变速控制。爆胎控制进入信号i_a到来时，爆胎工况发动机制动控制器62输出控制信号g_p0，信号g_p0经后置转换器(66)终止车载发动机节气门、燃油喷射装置、自动变速箱的正常工况控制。发动机制动控制器60以各传感器的检测信号为输入参数信号，按发动机空转、变速或排气控制模式、模型和算法进行数据处理，输出爆胎控制信号组g_p(主要包括g_p1、g_p2、g_p3)。信号g_p经驱动、功放、隔离、输出接口等电路、输入爆胎控制模式后置转换器66，实现正常与爆胎工况各控制模式转换。后置转换器66输出控制信号g_p1控制燃油喷射执行装置64停止喷油，信号g_p2控制自动变速箱65换挡，信号g_p3调节电子节气门63开度，信号g_p4控制发动机排气节流装置，通过其控制，实现发动机制动。需要退出发动机制动控制时，发动机制动控制器60按发动机制动退出条件发出爆胎控制退出信号i_e等，i_e等信号经后置转换器66控制ETC、EFI、AT，终止发动机制动，ETC、EFI、AT恢复正常工况控制

6)、制动子系统控制模式、结构及流程。参见图7、图8、图20。

①、子系统车辆环境识别及防撞控制(简称防撞控制)

i、有人驾驶车辆防撞控制器

其一、后车驾驶员防追尾模型。基于爆胎状态过程、爆胎各控制期，防追尾模型包括，反应滞后期模型：该模型确定后车驾驶员看见前车爆胎警示标识至驾驶员作出应急反应之间存在滞后期，滞后期约0.2s～0.3，该期设计为零制动，车辆减速度接近0。反应期模型：该模型确定驾驶员应急制动由0加大制动力至预期值，输入时间约0.2～0.4s，车辆作减速运动，制动距离S_bt采用车辆匀减速度公式估算：

车距调节和保持期模型：后车驾驶员通过车距预瞄模型，实时调节制动力，控制本车减速度，保持本车与前车的安全距离，该安全距离由前、后车辆的车速及相对距离为参数的数学模型确定。爆胎前车制动控制器可根据后车驾驶员防追尾模型，估算后车应急制动控制时间、可能的运动状态、前后车距变化等参数数据。

其二、超声波测距与互适应防撞协调控制模式及控制器。制动控制器通过车辆后部所设超声波测距传感器，确定本车与后车设定的最大检测距离。后车未进入传感器检测范围时，爆胎前车制动控制器基于后车驾驶员防追尾模型，按A、B、C、D制动控制模型的逻辑组合，通过控制各周期逻辑循环内的制动，主动跟踪后车驾驶员防追尾制动控制模型，主动适应后车的制动和减速控制。当后车进入爆胎前车传感器检测范围，爆胎前车协调控制器随即启动互交式防撞协调控制：基于爆胎制动控制所处的阶段，通过调节制动力，增大前、后车距L_t，将本车与后车的防撞时区t_ai限定在“安全与危险”之间的合理范围。当爆胎车辆进入防撞禁入时区，爆胎前车制动控制器解除各轮平衡制动B控制的制动力，保持或降低车辆稳态控制C的各轮差动制动力，或启动车辆加速驱动控制，增大爆胎前车与后车车距，使前后车辆退出防撞禁入时区。

其三、爆胎各控制期的制动及与前后车辆防撞的协调控制器。爆胎前期，爆胎控制信号i_a到来时，如本车与后车处于安全(车距、相对车速)时区，即碰撞时区值t_ai大于该时区门限值c_t0，各轮采用控制逻辑组合。真实爆胎期或和拐点期，即真实或拐点爆胎信号i_b、i_c到来时，如本车与后车处于安全时区t_a，可采用多种制动控制逻辑组合。非爆胎平衡车轮副二轮保持控制逻辑组合。爆胎平衡车轮副中的爆胎轮转为该车轮副的非爆胎轮由转换为C∪B、或控制逻辑组合。爆胎轮脱圈控制期，脱圈控制信号i_d到来时，如本车与后车处于安全时区，解除爆胎轮制动，非爆胎轮主要采用或的控制逻辑组合。如前后车辆进入防撞危险时区或防撞禁区，解除爆胎轮制动，非爆胎轮采用的控制逻辑。前后车辆进入防撞禁区时，或启动整车平衡驱动。当驱动轴的二轮为非爆胎平衡车轮副，驱动该车轮副。采用两种方式实施整车的平衡驱动。方式一、以爆胎、非爆胎轮半径为参数的数学模型确定驱动力总量限定值。方式二、对非驱动轴二轮进行差动制动，由差动制动产生的横摆力矩部分抵消、减小驱动轴爆胎平衡车轮副的不平衡驱动力，驱动轴的爆胎平衡车轮副产生的驱动力矩大于非驱动轴二轮产生的差动制动力矩，使爆胎前车即车退出防撞禁入时区。通过爆胎各控制期的制动及与前后车辆防撞控制的协调，使整车制动效率、车轮车辆稳态控制及防撞控制相互适应、并达最大化。A、B、C、D独立控制或其逻辑组合的控制中，在各轮制动力Q_i的作用下，建立控制变量S_i与参变量α_i、N_zi、μ_i、G_ri、R_i之间关系的数学模型，在制动控制的稳定区域，采用等效或补偿模型，或对模型进行线性化处理。

②、子系统车轮稳态A控制器

车轮稳态A控制包括爆胎轮稳态制动控制、非爆胎轮制动防抱死控制。非爆胎轮的制动采用逻辑门限的防抱死控制：基于路面摩擦等级、特性曲线，以车轮角减速度为控制变量和控制目标，采用门限模型，确定车轮的门限阈值及参考滑移率S_i，制定以车轮为参数以为门限阈值的控制逻辑。在控制逻辑的周期H_j循环中，通过制动力增压、减压、保压的周期循环，调节车轮角加减速度使各轮滑移率S_i在峰值附着系数附近波动。爆胎轮的制动逻辑门限模型的稳态控制：基于各路面条件下附着系数与滑移率S_i的关系模型及特性曲线，确定最大附着系数下的最佳滑移率，以滑移率S_i为控制变量和控制目标，采用连续量控制形式，以最佳滑移率为期望滑移率，通过各轮液压或机械制动系统的制动力Q_i的增压、减压或保压，使车轮滑移率S_i在期望值附近波动。无轮采用何种模式、模型和算法，按非爆胎轮制动防抱死控制及爆胎轮制动稳定性要求，在一定路面模擦系数μ_i、载荷N_zi转移、胎压P_ri、车轮有效滚动半径R_i、纵侧垂向刚度G_ri等车轮状态参数改变条件下，可解决车速测算精度、最佳滑移率及车轮和车辆控制稳定性等问题，确保制动防抱死系统(ABS)和爆胎轮制动稳态控制系统不失控，且具有良好鲁棒性。研究表明：爆胎过程中，在制动力作用下，车轮附着系数和滑移率S_i均为时间的非连续函数，随着爆胎轮胎压P_ri、车轮有效滚动半径R_i、刚度G_ri的急剧改变，在时空域上S_i均存在若干奇点，进行制动防抱死控制时，爆胎轮的控制参数S_i值将产生剧烈振荡。解决这一问题的方法是将爆胎轮的防抱死制动控制转换为车轮稳态控制：在制动周期H_ja的循环过程中，按控制变量S_i的实际值围绕其目标控制值上下波动的幅度，非等量、逐级减小控制变量S_i的目标控制值S_ki，直至S_i和S_ki为一设定值或0，由此间接调节制动力Q_i，使Q_i逐级、非等量递减直至为0。S_ki取为绝对值，ω_i、S_i的增减量Δω_i、ΔS_i用其正(+)、负(-)表示。制动控制中使爆胎轮控制变量S_i的实际值始终围绕其目标控制值S_ki上下小幅波动。所谓S_ki的值逐级、非等量递减是指：控制周期H_ja的每一次逻辑循环中，逐级确定目标控制值S_ki的递减量，该递减量由S_i上下波动实际值的非对称数学模型确定。非对称控制模型是指：S_i的控制模型中，通过采用不同的模型结构或参数的权重系数k_i，使控制变量S_i向上波动的增量值+Δω_i、+ΔS_i与向下波动的减量值-Δω_i、-ΔS_i具有不同的权重，包括+Δω_i的权重小于-Δω_i、+ΔS_i的权重大于-ΔS_i的权重。本周期H_ja内，控制变量的目标控制值S_ki由分别由上周期H_ja-1内S_i-1的值及其上下波动量±Δω_i-1、±ΔS_i-1的函数模型确定：

S_ki＝f(±ΔS_ki-1，S_ki-1)

|S_ki|＜|S_ki-1|

当采用控制变量S_i的联合参数模型时，联合控制变量为v_i，v_i取为绝对值，本控制周期H_ja中，v_i的目标控制值v_ki由参数上一周期S_ki-1值及其上下波动量±ΔS_ki-1的函数模型确定：

v_ki＝f(±Δω_ki-1，±ΔS_ki-1，v_ki-1)、|v_ki|＜|v_ki-1|

爆胎轮进行稳态控制时，爆胎平衡车轮副的另一车轮、在未进行C制动控制的差动制动力分配的条件下、该轮或同步进行稳态制动控制，通过调节该轮制动力，逐级减小该轮控制变量S_i的目标控制值S_ki、使该轮控制变量S_i的目标控制值S_ki、等同、等效或接近爆胎轮的目标控制值S_ki、由此使爆胎平衡车轮副二轮轮胎力F_xi对车辆质心的力矩之和低于一设定值c_g或接近为0，即：

式中l_i为车轮至过车辆质心纵轴线的距离、c_g为常数或0。采用车轮稳态控制模式、模型和算法，对爆胎轮、爆胎平衡车轮副进行稳控制时，可将控制变量S_i、逐级、非等量减小的目标控制值S_ki、转换为采用逻辑门限模型的逐级、非等量减小的门限阈值集合c_Si、集合中的各值均为正数，即：

或

c_si＜c_si-1、

车轮稳态控制的周期H_ja循环中，通过逻辑门限阈值集合c_Si、的逐级、非等量减小，间接控制制动力Q_i，并使Q_i、S_i的实际值围绕其目标控制值Q_ki、S_ki上下小幅波动。采用修正模型对Q_ki、S_ki进行修正，经修正后的Q_ki、S_ki的各值，可作为爆胎A、B、C、D制动控制中的该状态参数实际值或该参数的实际控制值。爆胎轮稳态控制中，由于制动力Q_i的递减调节，S_i所表征的爆胎轮状态为稳定状态。爆胎轮稳态控制的实施例为以下所述。

i、逻辑门限模型及算法

其一、各轮(包括爆胎轮)主要采用滑移率S_i或角减速度单参数门限模型，S_i、二参的主、副门限模型，与S_i参数的联合门限模型等。设定车轮稳态制动控制周期H_j，按门限模型，以正常工况S_i的防抱死门限阈值为基准值，设置控制变量S_i、相应的递减逻辑门限阈值集合c_Si、门限阈值的集合采用下述方式确定。方式一、设定常数递减门限阈值。方式二、设定动态递减门限阈值，在控制周期H_j的逻辑循环中，下一制动控制周期H_j+1的门限阈值c_Si+1、由上一周期的门限阈值c_Si、及控制变量S_i、对门限阈值的上下波动值±Δω_i、±ΔS_i、的数学模型确定，模型主要包括：

c_Si+1＝f(c_Si，±ΔS_i)、

等

该模型中由其向下波动值-Δω_i、-ΔS_i确定门限阈值的向下递减量，由其向上波动值+ΔS_i确定向上递增量，且向上与向下波动的值具有不同的权重，+Δω_i的权重小于-Δω_i权重、+ΔS_i的权重大于-ΔS_i的权重(系数)，表明爆胎轮制动控制模型更重视S_i向上波动、向下波动幅值对下一级递减门限阈值的作用，-Δω_i、+ΔS_i的绝对值越大，爆胎轮制动力的递减量越大，直到S_i、或S_i与的联合控制值递减至最低门限阈值(或0)。c_Si+1、的值由参数S_i上下波动的数学模型计算值之差c_Si+1确定，主要包括：

c_Si+1＝c_Si-f(-ΔS_i，+ΔS_i)

制动拐点控制后期、胎辋分离、卡地等状态下，解除爆胎轮制动。

其二、综合控制模型和算法

主要采用车轮角减速度滑移率S_i模型。控制器主要以率S_i和为参数，建立以车轮综合角减速度为控制变量的逻辑门限控制模型，模型主要包括：

式中k_ω为车轮角减速度的权重系数、S_i为参考滑移率、k_s为S_i的加权系数。正常工况和爆胎前期，控制逻辑为：

时、ABS系统减压

时、ABS系统保压

时、ABS系统增压

式中为车轮综合角减速度门限阈值(正值)。真实爆胎期后，设置爆胎轮与S_i联合参数递减逻辑门限阈值集合门限阈值集合中，下一周期递减逻辑门限阈值由上一控制周期中的门限阈值及波动值确定，模型主要包括：

式中S_i取为绝对值，k₁、k₂为爆胎轮稳定制动控制中S_i与上、下波动的权重系数。计算时，根据S_i与的权重调节权重系数k₁和k₂。权重系数k₁、k₂主要由路面摩擦系数μ_i、爆胎平衡车轮副二轮等效相对角速度偏差e(ω_e)、角减速度偏差中相关参数确定。制定爆胎轮稳态制动、制动力控制及防抱死控制逻辑，在其控制的周期逻辑循环中，基于门限模型参数s_a、动态逻辑门限阈值集合逐级减小爆胎轮制动力Q_i，逐级动态递减调整s_a、的门限阈值。s_a、的动态调整本质上是：各级门限阈值及车轮制动力的调节，s_a、的门限阈值由上一周期H_j控制变量s_a、的实际波动值确定。拐点控制后期或轮辋与轮胎分离时，解除爆胎轮制动。

ii、现场试验及逻辑门限、模糊、滑模控制算法

其一、根据现场制动防抱死控(ABS)道路试验，确定实际轮速变化曲线，基于ABS控制周期H_j，通过制动中车轮速峰值连线求解参考车速u_cn+1及参考滑移率S_cn+1：

式中R为车轮有效滚动半径，u_cn+1、S_cn+1、ω_n+1分别为第n至n+1时刻参考车速、滑移率、车轮角速度，u_wn为n-1至n时刻轮速峰值，t_n+1为u_cn+1与u_wn间的时间，ΔT_n为u_wn-1与u_wn间控制周期H_j的时间间隔。u_cn+1、S_cn+1确定后，按逻辑门限、模糊、滑模等现代控制算法确定爆胎、非爆胎轮控制变量s_a、的目标控制值，或其逻辑门限模型的门限阈值集合。对爆胎轮采用稳态控制方式，按递减逻辑门限阈值的模式，逐级减小其制动力，直至解除制动力。

其二、爆胎轮稳态(A)控制的滑模变结构控制算法，分为两部分。第一部分、在滑模面上基于模型的近似控制。第二部分、在达到滑模面之前的控制，该控制与模型无关，满足滑模条件。

其三、爆胎轮稳态控制(A)的模糊控制算法。基于经验规则及试凑法，对目标值进行控制，控制规则为：

U＝α·E+(1-α)·DE

式中U为控制变量的语言值、α为加权系数、E和DE为误差及误差变化率的语言变量值。进行反模糊化处理。

其四、爆胎轮稳态(A)控制的综合算法

首先按一定算法确定参考车速u_x、滑移率S_i，或按现场ABS道路试验求解参考车速u_cn+1及参考滑移率S_cn+1。规则一、按主、副门限模型，当爆胎轮胎压p_r＞a_p、爆胎平衡车轮副二轮等效相对滑移率偏差e(S_e)＜a_c，直接让(模糊)控制器输出：

F′_i(n)＝F_i(n-1)

式中a_p、a_c为门限阈值。规则二、当满足不等式p_r＜a_p、e(S_e)＞a_c时，判定制动进入真实爆胎、爆胎拐点控制期，则：

F₃′(n)＝k₃F₃(n)、F₄′(n)＝k₄F₄(n)

式中p_r为胎压，e(S_e)为前后车轴二轮等效相对滑移率偏差，k₁、k₂、k₃、k₄为调节系数，k₁、k₂大于1，k₁、k₂由e(S_e)的数学模型f(e(S_e))确定。F′_i(n)表示i轮第n次控制器的各轮协调输出，字母及其脚标i的1、2和3、4分别表示爆胎和非爆胎车轮副二轮，通过F′_i(n)确定制动压力调节回路中调节电磁阀的增、减和保压状态。

③、子系统车轮平衡制动(B)控制器

i、平衡制动力总量Q_b或平衡制动力Q_b作用下的整车各轮综合角减速度综合滑移率S_b的分配和控制。其分配的数学模型主要包括：

Q_b＝f(p_ra，μ_b，u_x)、Q_b＝f(p_ra，e(ω_e)，μ_b)、Q_b＝f(p_re，M_k，u_x)

Q_b＝f(e(ω_e)，M_k，e_ωr(t))

S_b＝f(p_ra，μ_b，u_x)、S_b＝f(p_ra，e_ωr(t)，μ_b，u_x)

S_b＝f(p_re，e_ωr(t)，u_x)、S_b＝f(M_k，e_ωr(t)，μ_b，u_x)

式中p_ri爆胎轮胎压(包括p_re、p_ra)、ω_i为各轮角速度、e(ω_e)和e(ω_a)为爆胎平衡车轮副二轮等效非等效相对角速度偏差、δ为转向盘转角、e_ωr(t)为车辆横摆角速度偏差、e_β(t)为质心侧偏角偏差、M_k为爆胎回转力、μ_b为各轮综合摩擦系数、L_t为本车与前或后车辆车距、u_c相对车速、Q_p为制动器制动力。各控制变量Δω_b、S_b的整车综合值由各轮参数的平均或加权平均算法确定，同时可根据防撞控制时区，采用相应模式、模型，对控制变量的目标控制值进行修正。确定控制变量Q_b、或S_b目标控制值的数学模型，采用以下建模结构。其一、当本车与后车距L_t或时区t_a处于的防撞安全区内，各控制变量的数学模型和算法中不包括参数L_t、u_c。其二、当本车与后车距L_t或时区t_a处于防撞危险、禁入时区内，各控制变量Q_b、Δω_b、S_b为防撞时区t_a减量的减函数，Q_b、Δω_b、S_b随t_a的增减而增减。其三、爆胎前期，各控制变量Q_b、Δω_b、S_b随爆胎轮胎压p_ri的减小而增大，基本与车速无关。其四、真实爆胎期后，各控制变量Q_b、Δω_b、S_b随爆胎轮胎压p_ri的减小而减小、随车速u_x的减小而加大。其五、拐点控制期，p_ri＝0，由上述数学模型确定的各控制变量与胎压p_ri无关，并为车速增量的减函数。其六、防撞控制各区间及爆胎制动控制的各阶段，由其数学模型确定的各控制变量为转向盘转角δ、横摆角速度偏差e_ωr(t)、质心侧偏角偏差e_β(t)增量的减函数，为各轮综合摩擦系数μ_b增量的增函数，为等效相对角速度偏差e(ω_e)的减函数。其七、整车平衡制动力Q_b或角减速度角减速度增量Δω_b、滑移率S_b通常不分配给爆胎轮，仅分配给非爆胎轮。Q_b、Δω_b、S_b各控制变量的目标控制值可采用数字图表的查值形式确定：根据各控制变量的数学模型，确定控制变量Q_b、Δω_b、S_b目标控制值，该值以数值图表形式存储于制动控制器所设电控单元。爆胎制动控制过程中，以p_ri或p_re、e(ω_e)、δ、L_t、u_c、Q_p、e_ωr(t)，e_β(t)、μ_b中的相应参数为输入参数，采用查值法，从电控单元获取各控制变量的目标控制值。

ii、制动各控制变量Q_b、Δω_b或S_b目标控制值的各轮分配和控制

其一、前、后车轴平衡车轮副Q_b、Δω_b或S_b目标控制值的轮间的分配。基于车轮平衡制动力总量Q_b、各轮综合角减速度或各轮综合滑移率S_b目标控制值，控制器以整车载荷N_Z、前后车轴载荷N_Zf和N_Zr、前后车轴二轮等效相对角速度之比g(ω_ef)和g(ω_er)为主要参数，采用非线性函数模型确定Q_bf和Q_br、和S_bf和S_br分配控制器以车辆减速度前、后车轴平衡车轮副左右轮相对或等效相对角速度偏差e(ω_kf)、e(ω_kr)、e(ω_ef)、e(ω_er)，前、后车轴左右轮有效滚动半径偏差|R₁-R₂|、|R₃-R₄|或检测胎压偏差|P_ra1-P_ra2|、|P_ra3-P_ra4|的绝对值，前、后车轴载荷N_Zf、N_Zr为主要参数，建立前后车轴各控制变量目标控制值的分配模型。模型主要包括：

S_bf＝f(e(ω_ef)，S_b)、S_br＝f(e(ω_er)，S_b)

对上述函数模型线性处理：

S_bf＝k₁S_bg(ω_ef)、S_br＝k₂S_bg(ω_er)

N_Zf＝N_Zf0+ΔN_Zf、N_Zr＝N_Zr0+ΔN_Zr、

|e(ω_ef)|、|e(ω_er)|与|R₁-R₂|可相互取代，式中字母及其脚标f、r分别表示前、后车轴。该模型的建模结构和特性为：前后车轴各控制变量分配的目标控制值为|e(ω_ef)|、|e(ω_er)|、|R₁-R₂|增量的减函数，ΔN_Zf为绝对值增量的增函数。对于前后车轴控制变量的综合滑移率S_bf、S_br或和综合角减速度的分配可无须确定前后车轴载荷N_Zf、N_Zr及其转移，或无须采用各轮制动力参数值、或不设置制动压力传感器，直接通过对前、后车轴综合滑移率S_bf、S_br的分配和控制，最大限度利用地面附着系数，有效防止后轮侧滑，调节系数k₁、k₂可使后轴车轮抱死略滞后于前轴车轮，g(ω_ef)和g(ω_er)取为绝对值。

其二、爆胎及非爆胎平衡车轮副左、右轮各控制变量Q_b、S_b目标控制值的轮间分配，采用二轮制动力相等分配模式、等效相等分配模式或平衡制动力分配模式。

分配模式一、非爆胎平衡车轮副左、右轮各控制变量分配模式。该模式适用于前后车轴或对角线平衡车轮副，设定左、右轮地面摩擦系数μ_i、负载N_Zi相等，平衡车轮副左右二轮各控制变量Q_i、S_i、采用相等分配模式，即：

Q_b1＝Q_b2、S_b1＝S_b2、

分配模式二、爆胎平衡车轮副左、右轮各控制变量分配模式，包括等效模式一和二。

等效分配模式一：主要适用于前后车轴或对角线的爆胎平衡车轮副，车轮副二轮以Q_b、或S_b为控制变量，以二轮负载N_Zi、摩擦系数μ_i为参数，其中前车轴左、右轮分配的等效模型主要包括：

S_b1＝f(μ₁，S_bf)、S_b2＝f(μ₂，S_bf)

式中Q_bf、或S_bf分别为前车轴分配的制动力，字母的角标1、2分别表示左、右二轮，当Q_b1与Q_b2、与S_b1与S_b2为N_Zi、μ_i的等效相对参数时，左、右二轮所受地面纵向作用力F_xi相等或等效相等。同理，后车轴与前车轴的分配的分配模型相同。该等效分配或采用参数的补偿方式，引入控制变量Q_i、S_i、的补偿系数λ_qi(λ_q1、λ_q2)、λ_si(λ_s1、λ_s2)、λ_ωi(λ_ω1、λ_ω2)。前车轴爆胎平衡车轮副左、右二轮的分配模型为：

Q_b1＝λ_q1Q_bf、Q_b2＝λ_q2Q_bf、

S_b1＝λ_siS_bf、S_b2＝λ_s2S_bf

λ_qi＝f(N_Zi、μ_i)、λ_si＝f(μ_i)或λ_si＝f(_μi，P_ra)、λ_ωi＝f(μ_i)或f(μ_i，P_ra)

式中字母的脚标1和2、f和r分别表示左和右轮、前和后车轴，检测胎压P_ra可与车轮纵向刚度G_zi互换。同理，后车轴及对角线平衡车轮副二轮与前车轴的分配模型相同。真实爆胎以后各控制期，爆胎平衡车轮副二轮或不予分配平衡制动力，非爆胎轮或分配与爆胎滚动阻力相平衡的制动力。爆胎轮进行稳态A控制时，制动控制的周期循环中，A控制各控制变量S_i的目标控制值S_ki或参数S_i的逻辑门限模型所设门限阈值c_Si、逐级、非等量递减，制动力Q_i同步递减。为实现平衡车轮副左右轮制动力的平衡分配，对爆胎平衡车轮副中的非爆胎轮分配予差动制动的非平衡制动力、或同步逐级减小其参数Q_i、S_i的控制量。

等效分配模式二：在爆胎平衡车轮副左、右轮平衡制动力Q_i作用下，爆胎平衡车轮副二轮控制变量滑移率S_i、角减速度的分配采用等效模型及参数补偿算法。控制器以滑移率S_i、角减速度之一为控制变量，基于轮胎模型、车轮纵向轮胎力方程及力矩方程：

F_xi＝f(S_i，N_zi，μ_i，R_i，G_zi，)、F_x1＝F_x2、

建立爆胎平衡车轮副二轮滑移率S_i或角减速度的分配、控制模型。式中F_xi为纵向轮胎力、L_i为左右轮对过车辆质心纵轴线的距离、R_i为车轮半径、μ_i为爆胎平衡车轮副二轮的摩擦系数μ_i、N_Zi为二轮载荷，G_zi车轮纵向刚度。根据车辆多自由度运动方程或动力学模型，可以确定左右轮载荷N_Zi的转移量与车轮至车辆质心纵轴线距离l_i的变动量具有互补性。在车辆左、右轮相等或不相等制动力Q_i作用下，采用N_Zi、μ_i、R_i的修正系数λ₁、λ₂对爆胎轮纵向轮胎力F_x2进行补偿，使F_x1与F_x2、F_x1L₁与F_x2L₂等效相等，爆胎平衡车轮副左、右轮获得对车辆质心平衡的横摆力矩，即前(或后车轴)爆胎平衡车轮副的爆胎、非爆胎轮角减速度或滑移率S_b1、S_b2的分配可由以下等效模型和算法确定。爆胎前期：前轴爆胎平衡车轮副的爆胎和非爆胎轮所分配的角减速度或滑移率S_b1、S_b2等于前轴车轮分配的角减速度滑移率S_bf：

S_bf＝S_b1＝S_b2

真实爆胎、爆胎拐点及脱圈控制期：前车轴爆胎平衡车轮副爆胎轮分配的角减速度或滑移率S_b1为车轮稳态控制施加的制动力Q_i所取得的角减速度或滑移率S_b1。基于前车轴爆胎平衡车轮副爆胎轮或S_b1的分配，爆胎平衡车轮副非爆胎轮滑移率S_b2的分配由下述等效数学模型确定：

S_b2＝f(S_b1，μ₁，μ₂，N_z1，N_z2，R₁，R₂，G_z1，G_z2)或

S_b2＝f(S_b1，G_z1，G_z2，λ₁，λ₂)

λ₁＝f(N_z1，N_z2，μ₁，μ₂)、λ₂＝f(R₁，R₂)

上式中λ₁和λ₂为非爆胎轮纵向轮胎力F_xb2的补偿系数，N_Z1和N_Z2为爆胎、非爆胎轮载荷，R₁和R₂为爆胎、非爆胎轮有效滚动半径，G_z1和G_z2为爆胎、非爆胎轮纵向刚度，其它各参数的意义同前。基于爆胎平衡车轮副二轮分配的滑移率S_b1、S_b2，可通过车轮滑移率与角减速度之间的关系模型，确定其角减速度的分配。同理，后车轴爆胎平衡车轮副的左、右轮或S_b1、S_b2的分配与前车轴相同。

等效分配模式三：由车辆运动方程、轮胎模型、车轮转动方程构成联立方程组：

F_xb＝f(S_i，N_zi，μ_i，R_i)、

基于该方程组，确定车轮爆胎、非爆胎平衡副左、右二轮制动力Q_i(或S_i参数之一)的分配，以上各式中m、M、J_i、F_xi、R_i、Q_i、S_i、N_zi、μ_i、l_i分别为整车质量、车辆减速度、各轮胎力对质心力矩之和、车轮转动惯量、车轮角减速度、纵向轮胎力、车轮有效滚动半径、车轮副二轮分配的制动力、滑移率、各轮载荷、摩擦系数、各轮至车辆(过质心)纵轴线的距离。车轮平衡制动B控制所确定的各轮控制变量的分配模型，应通过现场爆胎试验或现场模拟爆胎试验进行验证，并根据现场试验结对模型所采用的参数及模型结构进行修正，以确定该模型对现场试验效果的等效性、有效性及一致性。B控制中，平衡车轮副二轮各控制变量Q_i、S_i、的分配，在理论上基本满足车辆平衡制动的要求：

车轮副二轮轮胎力F_xbi对车辆质心(或过质心纵轴线)的力矩和在理论上为0，式中l_i为车轮至过质心纵轴线的距离。

④、子系统车辆稳态制动(C)控制器。

力学参数控制类型。该类型基于车载制动防抱死/防滑系统(ABS/ASR)，控制器采用各轮差动制动产生爆胎横摆平衡力矩M_u与爆胎横摆力矩M_ω相平衡，即M_u＝-M_ω。确定车辆爆胎爆胎横摆力矩M_ω′采用分量及总量两种模式，M_ω′＝M_ω1′+M_ω2′，M_ω1′为爆胎滚动阻力矩产生的横摆力距(简称爆胎滚动横摆力距)、M_ω2′为爆胎侧向力对整车产生的横摆力矩(简称爆胎侧向横摆力矩)。爆胎滚动阻力距M_ω1′采用下述模型或PID、最优、模糊等算法确定。

i、确定爆胎横摆力矩M′_ω的分量模式

其一、确定M_ω1′的模型和算法。确定M_ω1′的模型和算法一：基于各轮胎模型，包括UniTire、Gim、Magic Formula、幂指数、Pacejke H B、HSRI、神经网络模型等，建立以车轮滑移率S_i、胎压p_ri、车轮载荷N_Zi、摩擦系数μ_i为参数的轮胎模型，模型主要包括：

F_xai＝f(S_i，p_ri，N_Zi，μ_i)

模型的建模结构和特性包括：车轮滚动阻力F_xai为S_i、p_ri增量的减函数，F_xai为N_Zi、μ_i增量的增函数。模型中p_ri可由纵向刚度G_x代换，参数l_i为车轮至(过车辆质心)纵轴线的距离，爆胎滚动阻力矩M_ω1′为：

确定M_ω1的模型和算法二：采用现场试验，测定参考车速u_x下、四个车轮系列同一低胎压P_ri状态时、车辆对应的减速度系列值，根据车辆运动方程：

确定车辆滚动阻力F_x，低胎压下一个车轮所受地面滚动阻力F_xi及横摆力矩系列值：

M_ω1＝d_ziF_xi，

式中d_zi车轴半轮距、F_x0为标准胎压下车辆所受地面滚动阻力。确定M_ω1′的模型和算法三：采用现场试验，主要以胎压p_ri为变量、车速u_x参变量，设定标准状态下的地面摩擦系数μ_i、整车载荷N_Z等，确定系列参考车速u_x下四轮相同低胎压的试验值集(合)，测定相对应的车辆减速度值集合。基于与滚动阻力F_xi的关系模型确定系列低胎压下整车滚动阻力F_xi值集合，确定四轮对应的低胎压下的滚动阻力为F_xai值集合，各轮滚动阻力轮F_xai＝F_xi/4。实际状态下采用修正系数λ_i对F_xai进行修正，修正系数λ_i由参数μ、N_Z的修正模型确定：

λ_i＝f(μ_i，N_Z)

一定车速下、胎压为n的车轮滚动阻力F_xbin为：

F_xbin＝λ_iF_xain

基于力矩方程，一定车速下，胎压为n的车轮滚动横摆力矩M_ω1n′为：

M_ω1n′＝(F_xbin-F_xbi0)l_i

式中F_xbi0为标准胎压下车轮的滚动阻力，l_i为车轮至(过车辆质心)纵轴线的距离。确定M_ω1′的模型和算法四：车辆一车轴二轮设置为标准胎压，该二轮滚动阻力矩对车辆质心的力矩为0。另一车轴(前或后车轴)的一车轮置为标准胎压p_r0，另一车轮取值系列低胎压(包括0胎压)p_ri，二轮滚动阻力F_xb0与F_xbi之间的偏差e_xbi(F_xbi)：

e_xbi(F_xbi)＝F_xb0-F_xbi

基于车辆纵向方程爆胎滚动阻力矩M_ω1′由偏差e_xbi(F_xbi)的函数模型确定：

M_ω1′＝f(e_xbi(F_xbi))

基于试验检测数据，以及特性函数M_ω1′与变量p_ri、u_x之间的关系模型，建立横摆力矩M_ω1′与胎压p_ri、车速u_x的特性函数。根据特性函数编制参数p_ri、u_x、λ_i与函数M_ω1′的数据图表，数据图表存储于电控单元，爆胎制动控制中以胎压p_ri、车速u_x、补偿系数λ_i为输入参数，从电控单元中时实查取M_ω1′的值。确定M_ω1′的模型和算法四：采用模糊控制算法确定，控制器以滑移率S_i、胎压p_ri为输入变量，以车轮滚动阻力F_xai为输出变量，确定u_x、p_ri模糊子集S、V及相应的语言值、输出量的模糊子集U、模糊语言值，根据分析和经验的模糊控制规则，采用模糊推理，得模糊控制器输出F_xai。爆胎滚动阻力M′_ω1对车辆产生的横摆力矩为：

其二、确定M_ω2′的模型和算法

M_ω2采用下述爆胎动力学模型或车轮车辆联合参数模型，PID、最优、模糊、鲁棒、滑模结构或神经网络等算法确定。确定M_ω2的模型和算法一：采用联合参数等效模型，以车速u_x、爆胎轮胎压p_ri(或爆胎轮半径R_i)、车轮综合滑移率S_c、载荷系数K_z、地面摩擦系数μ为主要参数，建立其参数的等效模型：

式中J_z为车辆绕Z轴的转动惯量，S_c由各轮滑移率采用平均或加权平均算法确定，在M_ω2的作用下车辆产生爆胎横摆角减速度确定M_ω2′的模型和算法二：根据爆胎动力学模型，忽略转向轮爆胎回转力矩(参见本文以下相关章节)，考虑爆胎后车辆侧顷、侧顷转向及转向轮的爆胎转向角δ_b′，前或后轮爆胎侧偏角β_f、β_r为：

基于爆胎侧偏角β_f、β_r及车轮车辆相关参数估算各轮侧向力F_fl、F_fr、F_rl、F_rr，根据前、后轴车轮轮胎力对车辆质心的力矩方程确定M_ω2′：

M_ω2′＝(F_fl+F_fr)l_g1+(F_rl+F_rr)l_g2

式中u_y、u_x为车辆横向、纵向速度，ω_r为车辆横摆角速度，l_g1、l_g2为前、后车轴至质心的距离。确定M_ω2′的模型和算法三：忽略δ、u_x的影响，设定各轮地面摩擦系数μ_i相同，建立以车速u_x、爆胎轮胎压p_ri(或爆胎轮半径R_bi)、车轮综合滑移率S_z、载荷系数K_z或和转向轮爆胎回转力矩M_b′为参数的横摆力矩M_ω2′等效模型：

M_ω2′＝f(u_x，p_ri，S_z，K_z，M_b′)

式中S_z由各轮滑移率S_i采用平均、加权平均等算法确定，K_z通过各轮载荷N_Zi及其分布的数学模型估算：

K_z＝f(N_Z1、N_Z2、N_Z3、N_Z4)

ii、确定爆胎横摆力矩M_ω的总量模式。

总量模式一、理论模型和算法：采用车辆和轮胎的联合参数模型。根据二自由度车辆模型确定理想横摆角速度ω_r1，由爆胎车辆多自由度(包括纵向、侧向、横摆、侧顷、四轮七自由度)模型确定实际横摆角速度ω_r2，按轮胎模型计算各轮纵向轮胎力F_xi或和车辆质心侧偏角β，其中轮胎模型主要包含车轮滑移率S_i、附着系数各轮负载N_zi或/和侧向刚度G_xi等参数。

总量模式二：确定M_ω′的现场模拟试验和算法。选定设置稳定控制程序系统(ESP)的车辆、设置试验控制器以及置于车轮的远程胎压泄放器，在标准地面摩擦系数μ和标准车重的条件下，实施车辆正常工况和模拟爆胎工况试验。正常工况试验：各轮保持标准胎压，车辆稳态行驶，启动车辆稳定控制程序系统ESP。控制器主要以车速u_x、转向盘转角δ为参数，根据所建二自由度车辆运动微分方程和模型，确定、记录车辆理想(标准)稳态横向摆动率(或横摆角速度增益)：

模拟爆胎工况试验：车辆行驶过程中，启动车辆稳定控制程序系统ESP，基于预定的系列胎压递减值，通过远程胎压泄放器连续逐级降低一车轮胎压，直至0胎压，以车速u_x和胎压p_ri为变量、以转向盘转角δ为参变量，基于ESP各传感器测量值，计算模拟爆胎下的横摆角速度增益值ω_r/δ，通过质心侧偏角观测器估算理想质心侧偏角β₁。定义正常工况与(模拟)爆胎工况横摆角速度增益及质心侧偏角值之间的偏差，即

和e_β(t)＝β₁-β₂

控制器以偏差e_s(t)或和e_β(t)为参数，采用其偏差的数学模型，通过PID或最优、模糊、鲁棒或滑模变结构相关控制算法，确定爆胎横摆力矩M_ω′。定义理论与实际横摆角速度之间的偏差控制器以横摆角速度偏差纵向轮胎力F_xi或和车辆质心侧偏角β为主要参数，采用其参数的车轮车辆联合模型确定爆胎横摆力矩M_ω以及与M_ω相平衡的爆胎横摆平衡力矩M_u，M_u＝-M_ω。爆胎横摆平衡力矩M_u的数学表达式为：

M_u＝-M_ω′＝、

式中k₁、k₂为爆胎状态反馈变量或参变量。基于爆胎横摆平衡力矩M_u，建立以p_ri，或和u_x、δ、e_β(t)为输入参数，以M_u为特性函数的模型，编制特性函数M_u的数据图表，将数值图表存储于电控单元。爆胎控制过程中，以p_ri，或和u_x、δ、及e_β(t)为输入参数从数值图表中查取M_u的值。制动控制过程中，控制器以爆胎横摆平衡力矩M_u为参数，结合制动器相关参数，建立各轮差动制动分配模型，实现各轮横摆制动控制(DYC)的制动力分配。

ii、力学与状态参数联合控制类型

力学与状态参数联合控制类型

该控制类型基于车辆制动稳定控制系统，与稳定控制系统(VSC)、车辆动力学控制系统(VDC)或电子稳定程序系统(ESP)控制兼容。

其一、车辆状态的确定

基于车辆稳定控制系统(VSC)、动力学控制系统(VDC)或电子稳定程序系统(ESP)，车辆稳定性控制采用状态差异法，质心侧偏角控制采用相平面法，车辆稳定性保持由车辆横摆角速度来描述，车辆轨迹保持由车辆质心侧偏角来描述。车辆稳定性控制以二自由度车辆模型的运动状态为理想状态，二自由度车辆模型为：

式中u_x为汽车质心在纵向坐标系X方向的速度，a为质心到前轴的距离，b为质心到后轴的距距离，J_z为整车绕车辆坐标系Z轴的转动惯量，G_f为前轮等效侧偏刚度，G_r为后轮等效侧偏刚度，m为汽车总质量，ω_r为车辆横摆角速度，β为车辆质心侧偏角，δ为汽车前轮转角，M_u为恢复车辆理想运行状态的附加横摆力矩。正常及爆胎工况下，车辆实际与理想运动状态(包括ω_r和β)存在偏差Δω_r、Δβ，随着正常工况向爆胎工况转移及爆胎过程的发展，参数Δω_r、Δβ反映车辆爆胎行驶状态和作用的权重加大，车辆稳态控制中需采用一附加附加横摆力矩M_u恢复车辆理想状态。根据二自由度车辆模型，车辆稳态时得理想横摆角速度ω_ra和质心侧偏角β_a：

地面附着条件：由确定

式中K为稳定性因数、k₁为系数、L为前后轮轴距，a_y为车辆侧向加速度、μ为摩擦系数、g为重力加速度、m为整车质量、a和b分别为车辆质心至前后车轴的距离。理想横摆角速度ω_ra或通过车辆传感器的不同配置并采用一定算法估算。ω_ra估算方法之一：前后轴设置侧向加速度传感器，采用自适应卡尔曼滤波器或龙贝格观察器的测量值估算。ω_ra估算方法之二：根据四轮轮速传感器所测轮速信号、基于内外轮差速信号的运动关系估算(适用于弱制动和弱驱动)。ω_ra估算方法之三：设置四轮轮速传感器与(质心处)侧向加速度传感器，根据非驱动轮轮速和侧向加速度，按车辆行驶状态进行加权估算。侧偏角β(理想和实际质心侧偏角β_a、β_b)的估算和测定方法较为广泛，通过车辆传感器配置及算法获取。β估算方法之一：β观测器，采用全球卫星定位系统(GPS)或基于扩展卡尔曼滤波器的观测器等估算。β估算方法之二：通过转向盘转角和(质心处)侧向加速度传感器检测信号估算，首先根据四轮轮速估算出横摆角速度，以此作为卡尔曼滤波器的测量值，用以估算质心侧偏角。β估算方法之三：以转向盘转角、横摆角速度、或和质心侧向加速度为参数，通过其参数模型估算。β算方法之四：通过车辆侧向加速度a_y和横摆角速度ω_r积分估算，当β很小且车速恒定时、β由下式确定：

为提高a_y精度，a_y由二自由度四轮车辆模型算出。

其二、最优附加横摆力矩的确定

由(1)式可得汽车横摆力矩控制的数学模型：

式中Δβ、Δω_r分别为汽车理想和实际状态的质心侧偏角、横摆角速度之间的偏差，M_u为恢复车辆理想运动状态所需差动制动产生的附加横摆力矩。鉴于横摆角速度ω_r和质心侧偏角β存在藕合性，很难同时实现或达到理想的横摆角速度ω_r和质心侧偏角β，采用现代控制理论的控制算法，建立以横摆角速度、质心侧偏角偏差e_β(t)为基本参数的数学模型，可决策最优附加横摆力矩。最优附加横摆力算法之一：根据LQR理论设计无限时间的状态观测器，系统性能指标为J：

式中Q为半正定矩阵、R_k为正定矩阵、t为时间。设计最优控制解u^*(t)，保证J取得最小值。解u^*(t)可表示为：

u^*(t)＝-R_k ^-1B^TPx(t)

式中P为常数矩阵，可由Riccati方程求解

PA+A^TP-PBR_k ^-1B^TP-Q＝0

最终决策出最优附加横摆力矩M_u，M_u的表达式主要包括：

式中k₁、k₁为状态反馈变量，k₁、k₁主要由P_ra、u_x、δ、e(ω_e)、a_y、μ_i参数的数学模型确定，该模型的各参数分别为：检测胎压，车速、转向盘转角，爆胎平衡车轮副二轮等效相对角速度偏差及角加减速度偏差，车辆纵和侧向加速度、摩擦系数。

其三、鉴于爆胎状态过程对车辆运动状态及其参数的特定作用和影响，采用爆胎轮胎压P_r(包括P_ra、P_re)为主要参数的状态反馈变量k₁(P_r)、k₂(P_r)的等效数学模型确定M_u，该模型的等效表达式：

或

式中状态胎压P_re为车轮状态参数(包括ω_e、ω_a、S_e、S_a等)及车辆状态参数(包括e_β(t)、a_y)的函数。其中ω_e、ω_a、S_e、S_a、a_y分别为爆胎平衡车轮副二轮等效、非等效角速度、滑移率、车辆侧向加速度。除M_u上述的等效修正模型和等效修正式外，或可对爆胎的部分特定状态参数进行修正，主要采用爆胎状态反馈、时间滞后及爆胎冲击修正模型及其算法。爆胎状态反馈模型和算法：

λ(t)＝f(e(ω_ea)-e(ω_eb))或

或

式中k₁、k₂为状态反馈变量、k_λ为爆胎横摆修正因子、λ(t)为车轮状态修正函数，λ(t)由车轮状态参数或和车辆部分状态参数的数学模型确定，e_β(t)分别为车辆理想与实际状态横摆角速度、质心侧偏角偏差，T₀为爆胎初始时间，e(ω_e)和分别平衡车轮副二轮等效相对角速度偏差及角加减速度偏差，e(ω_ea)和e(ω_eb)分别为前后车轴等效相对角速度偏差，a_y为车辆侧向加速度，为车辆横摆角速度偏差的修正值，式中为：

修正项±k_λ、λ(t)的正负由爆胎轮在前或后车轴的位置确定。

时间滞后修正模型和算法，主要包括：

或

式中k_t(t)为时间修正函数，通过该模型确定滞后时间内控制参数变动值对状态反馈参数k₁、k₂的共同作用：

或

通过修正函数k_t(t)对M_u进行修正，式中T_k+1、T_k为车辆爆胎制动控制周期内的滞后时间。

爆胎冲击修正模型和算法：

或

对M_u3的修正采用实时、分阶段(包括真实爆胎期、爆胎拐点、脱圈阶段)修正方式，或采用综合值等修正方式。首先确定爆胎冲击时间t，t为真实爆胎开始T₀至爆胎后车轮和车辆达到稳定的时间，t由试验确定。式中k_v(t)爆胎冲击函数，G_rbi、G_rb0为爆胎、标准胎压下车轮的侧偏刚度。当采用等效方式确定k_v(t)值时，k_v(t)由其参数的加权平均算法确定。拐点、胎辋分离、轮辋卡地修正：爆胎拐点后爆胎轮瞬时状态特性极为复杂，采用轮胎模型、附着状态模型及现场试验，确定爆胎轮纵、横向加减速度和轮胎力，进行附加横摆力矩M_u的修正和补偿。

其四、建立确定最优附加横摆力矩M_u与各轮控制变量制动力Q_i、角减速度角减速度增量Δω_i、滑移率S_i的关系模型和算法，该模型和算法主要包括：

模型和算法一、附加横摆力矩M_u的车轮滑移率S_i分配理论模型：基于七自由度车辆动力学模型，pacejka等人的魔术公式轮胎模型，对平衡车轮副二轮施加差动制动力Q_i，基于制动力Q_i及Q_i作用下的车轮滑移率S_i、角减速度可确定该制动力作用下车辆所获得的附加横摆力矩M_u。如左前轮施加制动力，右前轮施加的制动力为0，左前轮纵、侧向轮胎力F_xfl、F_yfl：

式中F_z为差动制动力作用下左轮所获得的轮胎力，分别为该轮纵、侧向附着系数。附加横摆力矩变化量ΔM_u与该轮滑移率变化量ΔS_i的函数关系式为：

根据上述ΔM_u与ΔS_i关系式，在车轮滑移率变化量ΔS_i的作用下，确定车辆附加横摆力矩增量ΔM_u。最优附加横摆力矩M_u、滑移率S_i为设定上一控制周期内或t₀时刻其初始值M_u0、S_i0与其增量值ΔM_u、ΔS_i之和：

M_u＝M_u0+ΔM_u，S_i＝S_i0+ΔS_i

模型和算法二、为简化计算，基于制动器制动效能因数η_i、制动轮半径R_i，各轮纵向刚度G_rai、车轴半轮距d_zi，车轮侧向力作用因子λ_i(α_i)、地面摩擦系数μ_i、车轮载荷N_zi为参数，建立附加横摆力矩M_u与各控制变量制动力Q_i(包括制动轮缸压力Δp_i)、角加减速度(包括角加减速度增量Δω_i)、滑移率的S_i(包括滑移率的S_i增量ΔS_i)参数的等效数学模型，主要包括：

或

式中ρ_i为参数μ_i、N_zi的修正因子，s(i)为正、负符号、s(i)由车轮的位置确定，k_ai、k_bi、k_ci、k_di为系数。基于M_u与车轮Q_i、滑移率的S_i的关系模型(包括等效模型)和算法，可确定附加横摆力矩M_u的车轮差动制动力或车轮Δω_i、S_i参数的各轮分配。

⑤、子系统车辆制动力总量(D)控制及D控制器

D控制对象为所有车轮。D控制基于纵向一自由度、或纵向及回转二自由度的车辆单轮模型。一自由度单轮车辆模型为：

式中F_dx、J_d、R_d、m_d分别为单轮车辆模型的车轮综合纵向轮胎力、角减速度、转动惯量、转动半径、车辆纵向加减速度、整车质量。该模型将车辆简化为制动力Q_d、纵向轮胎力F_dx、横向轮胎力整车重力N_d作用于一个单轮的车辆，并用整车单轮综合角减速度角速度负增量Δω_d、滑移率S_d、车辆减速度表征车辆运动状态，参数S_d、由各轮角减速度角速度负增量Δω_i、滑移率S_i采用包括平均和加权平均等模型和算法确定。制动力总量D控制以Q_d或S_d、为控制变量，通过车轮稳态A控制、平衡制动B控制和车辆稳态C控制逻辑组合的周期循环控制实现。D控制的制动力总量Q_d为A控制、B控制、C控制的制动力值Q_a、Q_b、Q_c之和：

Q_d＝Q_a+Q_b+Q_c

车轮制动力Q_i通常由该轮稳态或防抱死制动控制的目标控制值Q_ki值取代。基于Q_i与S_i的关系模型，各轮Q_i目标控制值Q_ki由控制参数或S_ki确定的Q_d值或门限模型确定的门限阈值c_Si、采用一定算法确定，D控制的目标控制值Q_d主要通过各轮平衡制动B控制的制动力总量Q_b的调节实现，Q_c为稳态C控制的各轮分配的差动制动力目标控制值之和。制动控制器按D控制的控制变量目标控制值与各轮分配的A、B、C控制的目标控制值之间的偏差，确定并调节整车D控制Δω_d、S_d的目标控制值，由此间接调节整车制动力总量D控制的目标控制值。D控制的控制变量Δω_d、S_d目标控制值由各轮A、B、C控制的Δω_i、S_i目标控制值采用平均或加权平均等算法确定。D控制的控制变量实际值由各轮A、B、C控制的Δω_i、S_i所测实际值确定。定义D控制各控制变量Q_d、Δω_d、S_d、目标控制值与实际值之间的偏差e_Qd(t)、e_ωd(t)、e_sd(t)、通过偏差的反馈及闭环控制，调节控制变量Δω_d、S_d值，实现整车制动力总量Q_d或车辆减速度的直接或间接控制。需要控制整车减速度时，按与单轮车辆模型的车轮综合纵向轮胎力F_dx、车轮综合角减速度车辆制动力总量Q_d之间的关系模型，确定Q_d、或滑移率S_d的目标控制值，并以Q_d、或S_d的目标控制值作为基准值，反过来确定A、B、C控制的各轮控制变量Δω_i或S_i的目标控制值，通过各轮Δω_i或S_i的分配和调节，实现整车减速度控制。

⑥、子系统制动兼容控制器

在制动控制周期H_h的逻辑循环中，爆胎主动制动与制动踏板并行操作时，制动兼容控制器采用制动控制兼容处理模型，对爆胎主动制动与踏板制动的输出信号进行兼容处理，经控制器兼容处理后，输出的制动力总量Q_da、车轮综合角减速度综合滑移率S_da各控制变量目标控制值，主要包括：

Q_da＝f(Q_d，ΔQ_d，γ，t_ai)

S_da＝f(S_d，ΔS_w′，γ，t_ai)

式中Q_da、S_da分别为ΔQ_d、ΔS_d增量的增函数，Q_da、S_da分别为γ增量的减函数及t_ai减量的减函数。其线性处理式主要包括：

式中γ为爆胎状态控制参数、t_ai为防撞控制时区，S_w′、ΔS_w′分别为制动踏板位移(行程)及其变动量，为制动控制上一周期H_h-1至本周期H_h车辆综合角减速度的变动值，Q_d、S_d分别为制动控制器进行兼容处理前确定的制动力总量、车轮综合角减速度、综合滑移率，各参数均取为绝对值。Q_da、S_da分别为制动控制器输出的经兼容处理后的制动力总量、车轮综合角减速度、综合滑移率的兼容修正值，k₁、k₂、k₃为正值系数。Q_da、S_da由油门踏板正、反行程的非对称函数模型确定。其建模结构包括：在油门踏板正、反行上系数k₁取值不同，正行程k₁的取值小于负行程的值，ΔQ_d、ΔS_w′增量为正行程的增量取为正，反之取为负。γ取为正值、并随爆胎状态恶化增大。当本车与前后车辆处于防撞安全时区系数k₃取为0，当车辆进入防撞禁区k₃取为设定值。ΔQ_d、ΔS_w′的计算原点为踏板制动力与爆胎主动制动力相等时的数据点。参数ΔS_w′可与ΔQ_d、Δω_d互换。电控单元设置相应的制动兼容模块，该模块按制动兼容控制器采用的制动兼容模式、模型，对爆胎主动制动与踏板制动控制信号兼容处理，解决其并行操作下的控制冲突

⑦、子系统制动控制模式、结构及流程，参见图7、图8

i、制动控制模式

其一、爆胎控制中，制动控制器70基于车轮车辆动力学方程，包括车辆(纵向)方程、轮胎模型、车轮转动方程等：

F_xi＝f(μ_i、N_zi、G_xi、S_i)

等

建立各控制变量Q_i、S_i、之间的转换模型。在各轮制动力Q_i的作用下，所设控制变量(Δω_i)、S_i与主要相关参数α_i、N_zi、μ_i、G_xi、R_i之间的关系模型主要包括：

S_i(Q_i，α_i、N_zi，μ_i，G_xi，R_i)

式中α_i为各轮侧偏角、G_xi为车轮纵向刚度、N_zi为车轮载荷、μ_i为摩擦系数、R_i为车轮半径。在制动控制的稳定区域，对模型进行线性化及等效处理，可得：

S_i＝k_aQ_i+k_b

k_b＝f(N_zi，μ_i，R_i)

k_c＝k_c1N_zi+k_c2μ_i+k_c3G_xi+k_c4R_i等

式中k_a为系数，k_b为N_zi、μ_i、R_i各参数的补偿模型，k_c(包括k_c1、k₂、k_c3、k_c4)为相应参数补偿模型，侧偏角α_i可由综合侧偏角α_a取代，α_a可由转向盘转角δ的函数模型f(δ)确定，f(δ)经线性化处理导出：

α_a＝k_iδ

该模型主要用于采用Δω_i、S_i等参数形式对爆胎车辆附加横摆力矩M_u进行各轮分配，实施车辆的横摆控制(DYC)。在各轮制动力Q_i的作用下，以Δω_i、S_i中参数之一或多个参数为变量，以N_zi、μ_i为参变量，建立车轮状态参数Δω_i、S_i与车辆加减速度的函数模型，模型主要包括：

或

式中S_d、N_d、μ_d为各轮综合滑移率、综合角加减速度、各轮总负载、地面综合摩擦系数，其值由各轮参数值采用平均或加权平均等算法确定。此类模型主要用于采用Δω_i、S_i等参数形式，进行车辆纵向控制(DEB)及前后车距L_t控制。

其二、控制器采用车轮稳态制动、各轮平衡制动、车辆稳态(差动)制动、制动力总量(A、B、C、D)控制等四种控制类型，以车辆纵向减速度各轮角加减速度(或角速度负增量Δω_i)滑移率S_i之一为控制变量，通过S_i参数的控制形式，间接控制各轮制动力Q_i。按爆胎状态、制动控制的不同阶段及车辆防撞的控制时区，采用相应控制逻辑组合，包括等，协调进行爆胎主动制动与车辆防撞协调控制。爆胎前期，前后轴平衡车轮副各轮采用控制逻辑组合。在制动控制周期H_h循环中，各轮进行平衡制动B控制的角减速度(角速度负增量Δω_i)或滑移率S_i的目标控制值的分配，同时对车辆稳态C控制的各轮角减速度或滑移率S_i的目标控制值进行分配，各轮分配的目标控制值为B和C两类制动控制目标值之和。并当车辆进入防撞危险时区或任一车轮达制动防抱死门限阈值时，即行终止该周期H_h的控制逻辑循环，制动控制进入下一周期H_h+1控制的逻辑循环。H_h+1周期内，减小或终止各轮B控制的平衡制动力，达制动防抱死门限阈值的车轮进入或自动退出制动防抱死控制。真实爆胎期，爆胎平衡车轮副采用控制逻辑循环，爆胎轮进入稳态A控制，爆胎平衡车轮副的非爆胎轮基于爆胎轮获得的实际制动力进入该平衡车轮副或整车的控制逻辑循环，并当车辆进入防撞禁入时区时解除爆胎轮制动力。爆胎拐点控制期，解除爆胎平衡车轮副中爆胎轮的制动力，爆胎平衡车轮副非爆胎轮及非爆胎平衡车轮副的二轮采用C控制的差动制动控制逻辑循环。当车辆进入防撞禁入时区，同时解除爆胎轮及爆胎轮同侧车轮的制动力，非爆胎轮及非爆胎轮的同侧车轮进入整车C控制的逻辑循环。轮辋分离期，同时解除爆胎轮或和爆胎轮同侧车轮的制动力，非爆胎轮或/和非爆胎轮同侧车轮进入整车C控制的逻辑循环。对于设置爆胎主动转向系统的车辆，在各爆胎及爆胎各控制期，特别在爆胎拐点及轮辋分离期控制期，在车辆进入稳定性制动控制的同时均可进行主动转向协调控制，通过主动转向系统对转向轮施加一爆胎平衡附加转角θ_eb，实现车轮、车辆稳定减速和整车稳定性控制。A、B、C、D的独立控制或其逻辑组合的控制基于爆胎车辆模型、轮胎模型、运动方程：

车辆(纵向)方程：

车轮转动方程：

其中轮胎模型由车轮相应力学和运动状态参数确定。建立各轮制动力Q_i与车轮角加减速度滑移率S_i等状态参数之间的关系模型，确定各控制变量Q_i与其他控制变量S_i之间的定量关系，实现Q_i与S_i参数的转换。A、B、C、D独立控制或其逻辑组合的控制中，建立各轮制动力Q_i作用下的各控制变量S_i与参变量α_i、N_zi、μ_i、G_ri、R_i之间的数学模型，实现各轮角减速度滑移率S_i的轮间分配及控制。制动控制器各控制变量采用闭环控制，定义控制变量Q_i、S_i目标控制值与实际值之间的偏差e_qi(t)、e_Δωi(t)、e_si(t)，制动控制器以控制变量的Q_i、Δω_i、S_i参数形式，按偏差e_qi(t)、e_Δωi(t)、e_si(t)或其偏差的数学模型所确定的值，在制动控制周期的循环中，控制执制动执行装置，使各轮Q_i、Δω_i、S_i的实际值始终跟踪其目标控制值，实现各轮制动力Q_i或其它参数Δω_i、S_i的分配和控制，其中参数Q_i、Δω_i的实际值由制动压力传感器、车轮转角传感器检测值确定，参数S_i的实际值按其定义由车速u_x、车轮半径R_i及角速度ω_i的数学式确定：

ii、制动控制结构及流程

该子系统制动控制器70基于车载制动防抱死、防滑、电子稳定控制程序系统(ABS)、(ASR)、(ESP)，设置正常工况制动控制器I 71、爆胎工况制动控制器II 72。该控制器70从数据总线CAN 21获取下述各类参数信号。其一、车轮结构状态参数：主要包括车轮速ω_i、角加减速度滑移率s_i、各轮制动力Q_i、或和胎压p_ri。其二、车辆状态参数：主要包括车速u_x、纵横向加减速度和横摆角速度ω_r、质心侧偏角β等。其三、车辆环境状态参数：主要包括前后车距L_t、相对车速u_c，或和车辆定位及道路识别参数。其四、驾驶员操作界面控制参数：主要包括转向盘转角δ、制动踏行程S_w、油门踏板行程h_i。爆胎主控器5或制动控制器II 72基于上述输入参数，确定爆胎状态过程、进行爆胎判定，爆胎判定成立时输出爆胎控制信号I 6。制动控制器I 71、II 72同构共用一个电控单元，采用程序转换结构和模式。正常工况下，制动控制器I(71)按制动防抱死、防滑、车辆稳定控制程序系统(ABS)、(ASR)、(ESP)等控制模式、模型和算法进行数据处理，输出制动控制信号组g_a，控制制动执行装置73，实现车辆正常工况制动防抱死、防滑、车辆稳定控制74。制动控制器II 72采用车辆制动与防撞、爆胎主动制动与踏板制动兼容、爆胎主动制动与驾驶员油门踏板驱动的协调和自适应控制模式，根据所设电控单元的类型和结构，主要设置输入、参数计算、爆胎判定、控制模式转换、防撞、数据处理(控制)、制动兼容、输出、监控、电源等模块76、77、78、79、80、81、82、83、84、85。输入模块76从数据总线21获取各参数信号，进行信号处理，经处理的信号分为两路，一路输入参数计算模块77，另一路进入数据处理模块81。参数计算模块77计算车速、滑移率等车轮车辆相关参数。输入模块76、参数计算模块77输出信号进入爆胎判定、控制模式转换、数据处理模块78、79、81。爆胎判定模块79进行爆胎判定，爆胎判定成立输出爆胎控制进入信号i_a。爆胎控制进入信号i_a到来时，控制模式转换模块79即行终止正常工况制动控制器I 71对制动执行装置73的控制信号输入，调用控制模式转换子程序，实现正常和与爆胎工况控制和控制模式转换。数据处理模块81主要以制动力Q_i、车辆纵向加(减)速度各轮角加(减)速度各轮角速度正负增量Δω_i、滑移率S_i参数之一或多个参数为控制变量，通过Q_i、S_i参数形式，采用爆胎工况的车轮稳态、平衡制动、车辆稳态、制动力总量(A、B、C、D)75控制及控制模式，基于爆胎状态及控制阶段、车辆爆胎防撞控制的各时区，进行制动A、B、C、D各逻辑组合控制的周期循环，按爆胎控制程序采用的控制模式、模型和算法进行数据处理，输出信号经制动兼容模块82进行制动兼容处理，由输出模块83输出控制信号组g_z。信号组g_z控制制动执行装置73，进行各轮制动力的分配和调节，实现车轮稳态、整车稳定减速及车辆稳定性控制。

⑧、电控液压系统(EHS)制动执行装置

i、EHS制动执行装置的总体控制结构

EHS制动执行装置采用制动防抱死/防滑(ABS/ASR)、电子制动力分配(EBD)、电子稳定程序(ESP)系统(包括VSC、VDC)、爆胎主动执行装置的一体化设计。作为一种有人驾驶车辆踏板制动和爆胎制动、无人驾驶车辆制动及爆胎主动制动的执行装置，电控液压制动执行装置以各轮制动力Q_i、角速度正负增量Δω_i或滑移率S_i为控制变量，在每一制动控制的周期H_h的循环中，通过Q_i、Δω_i或/和S_i参数的控制形式，间接控制各轮制动力Q_i。根据爆胎轮稳态制动(A)、各轮平衡制动(B)、整车稳态(C)差动制动、制动力总量控制的逻辑组合，基于Q_i、Δω_i或/和S_i的目标控制值，在每一周期H_h完成一次各轮Q_i、Δω_i或/和S_i参数的分配和控制。电控液压制动执行装置(简称该装置)采用流通循环或可变容制动调压模式，设置相互独立的可转换液压制动回路I、II，共同构成正常工况踏板制动、爆胎工况主动制动、制动兼容、制动失效保护等相互独立或协调的工作系统。该装置设置带真空助力的随动制动踏板制动装置300、供能装置301、制动调压装置302及四轮制动轮缸(303)。制动调压装置(302)设置控制阀I304和控制阀II305。控制阀I304未上电常通、控制阀II305未上电常闭。制动总泵314前、后液压缸输出的压力液经控制阀I304分为两路，一路经控制阀I304的常通路与制动调压装置连通、另一路经控制阀I304的常闭路与踏板感觉模拟装置316连结。控制阀II305未上电常闭，供能装置301输出的压力液经控制阀II305的常闭管路与制动调压装置连结，控制阀II305上电开启时为一限压阀。制动调压装置302通过控制阀I304、II305的换向(开和关)，实现踏板制动与主动制动二液压回路I、II的转换。控制阀I304、控制阀II305通常采用二位三通或三位三通电磁。制动执行装置设置踏板制动与爆胎主动制动并行操作控制模式的制动调压装置，制动调压装置302所设控制阀II(305)或可采用三位四通的电磁阀。供能装置301为一预压供能装置，包括预压泵和电机315，为正常和爆胎工况提供主动制动压力液，预压供能装置的输出端设置一压力传感器317。制动调压装置每一平衡车轮副的液压制动回路上，设置的调压供能装置，包括电机307、增压泵308，低压回液室309、缓冲室310及若干单向阀311，共同构成平衡车轮副二轮同一控制或四轮独立控制的液压制动回路。制动调压装置302设置八个高速开关电磁(二位二通)，包括四个进液阀312和四个回液阀313，构成流通循环的调压结构和方式，其中进液阀312控制踏板制动装置300中的制动总泵314、预压泵306和电机315、增压泵308输入平衡车轮副或单轮液压制动回路的压力液，回液阀313控制液压制动回路或制动轮缸输出的压力液，制动轮缸中的压力液经回液阀313、低压回液室309、回流单向阀311、增压泵308、缓冲室310循环至液压制动回路进液阀312的输出端，通过高速开关电磁阀的开闭及各轮或和平衡车轮副二轮液压制动回路的增、减和保压调节，实现各轮制动力的分配和调节，进液阀312和回液阀313采用二位二通电磁阀。制动控制中，制动控制器所设电控单元输出信号组g_z(包括g_za、g_zb、g_zc、g_zd、g_ze、g_zf)，进入制动执行装置。

ii、制动执行装置分类控制结构及流程

其一、车辆驱动防滑控制(ASR)。电控单元输出控制信号，信号g_za1按制动的供能需求(或和蓄能器的存储压力状态)控制供能装置301的预压泵306电机315的运行和停止。信号g_za2控制控制阀I 304、II 305，电磁阀I 304上电关闭、II 305上电开启，建立起各轮液压制动回路II。信号g_za3按液压制动回路I、II的供能需要，控制增压泵的开启和关闭。信号g_zb按前、后车轴平衡车轮副及各轮分配的制动力Q_i、角减速度或滑移率S_i的目标控制值，以脉宽调制方式，控制液压制动回路中的进液阀312和回液阀313，通过液压制动回路增压、减压及保压，间接进行前、后车轴二轮或四轮踏板制动力的分配(EBD)和调节，实现车辆驱动防滑，以及驱动转向时的不足或过度转向控制。

其二、正常工况踏板制动力分配(EBD)及踏板制动下的车辆稳定性控制(ESP)、控制。电控单元输出各控制信号，信号g_za2为0，即为断电，控制阀I 304断电常通，制动总泵314、制动调压装置302和各制动轮缸构成液压制动回路I。制动总泵314前、后液压缸输出的压力液经制动调压装置302各控制阀304、进液阀312的常通路进入各制动轮缸303，预压供能装置301经控制阀I 304至制动调压装置302的管路关闭。信号g_za3按液压回路I的供能需要，控制设置于液压制动回路I中的增压泵308开启和关闭，为液压制动回路I提供所需的压力液。控制信号g_zc以制动力Q_i、滑移率S_i或/和角速度负增量Δω_i参数的综合目标控制值进行前、后车轴平衡车轮副制动力的分配，控制信号g_zc或按S_i或/和Δω_i参数的目标控制值进行四轮制动力分配。信号g_zc以脉宽调制方式，控制液压制动回路中的进液阀312和回液阀313，通过液压制动回路增压、减压及保压，实现前、后车轴或四轮的踏板制动力的EBD和ESP分配和调节，达到车轮制动防滑和车辆稳定性控制(包括防止车辆甩尾、不足或过度转向)的目标。该控制为踏板制动状态下的前后车轴及对开摩擦系数路面的制动力分配(EBD)，以及踏板制动状态下车辆差动制动的稳定性控制(ESP)。

其三、踏板制动防抱死控制。正常工况下，基于液压制动回路I，制动总泵(314)前、后液压缸输出的压力液经制动调压装置(302)各控制阀304、进液阀312的常通路进入各制动轮缸(303)，预压供能装置(301)经控制阀I(304)至制动调压装置(302)的管路关闭，信号g_za3按液压制动回路I的供能需要控制设置于液压制动回路I中的增压泵(308)开启和关闭，为液压制动回路I提供所需的压力液。当车轮达制动防抱死门限阈值，电控单元终止该轮其它控制信号的输出，输出制动防抱死信号g_zd，以Q_i、S_i、参数形式及信号的脉宽调制(PWM)方式，控制液压制动回路中的进液阀(312)和回液阀(313)，通过液压制动回路的增压、减压及保压，调节该轮的制动力，实现其制动防抱死控制，并按前后车轴平衡车轮副二轮制动力高选或低选的模式对该车轮副的另一车轮进行平衡制动力分配和控制。

其四、正常工况车辆电子稳定程序系统的ESP控制(主要包括VSC、VDC等)。电控单元输出各控制信号，信号g_za1按制动的供能需求(或和蓄能器的存储压力状态)控制预压泵306、电机315的运行和停止。信号g_za2控制控制阀I 304、控制阀II 305，使控制阀I 304上电换向关闭，使控制阀II 305上电开启，控制阀II 305同为一限压阀，在限压范围内控制阀II305导通，在制动执行装置内建立起液压制动回路II及各轮液压制动回路。预压泵(或和蓄能器)306输出压力液经控制阀II 305进入制动调压装置302。制动总泵314经控制阀II 305至制动调压装置302的液压管路关闭、至踏板制动模拟装置316的管路导通。制动执行装置进入ESP主动制动控制状态。信号g_ze为正常工况车辆电子稳定程序ESP系统(主要包括VSC、VDC等系统)控制信号。踏板制动与ESP主动制动并行操作时，电控单元对踏板制动力与ESP主动制动力进行兼容处理，采用各轮平衡制动B控制与车辆稳态C控制的逻辑组合，各轮分配的制动力目标控制值为B控制分配平衡制动力与C控制分配的差动制动不平衡制动力目标控制值之和。基于液压制动回路II，信号g_ze以制动力Q_i、滑移率S_i或角速度负增量Δω_i参数形式，按脉宽调制方式，控制液压制动回路中的进液阀312和回液阀313，通过液压制动回路增压、减压及保压控制循环，间接调节二平衡车轮副二轮及各轮制动力分配，平衡车轮副二轮采用同一或独立控制，实现车辆稳定性控制。

其五、正常工况爆胎轮及爆胎车辆稳态控制。电控单元输出各控制信号，信号g_za1按制动的供能需求(或和蓄能器的存储压力状态)控制预压泵306、电机315的运行和停止。信号g_za2控制控制阀305上电换向开启，控制阀305为一限压阀，在限压范围内控制阀305导通，在制动执行装置内建立起各轮液压制动回路II。预压泵(或和蓄能器)315输出压力液经控制阀II 305进入制动调压装置302，制动总泵314经控制阀I 304至制动调压装置302的液压管路关闭。爆胎主动制动与踏板制动并行操作时、制动总泵314输出的压力液进入踏板制动模拟装置316的液压缸，制动执行装置进入爆胎主动制动与踏板制动兼容控制。信号g_zf(主要包括g_zf1、g_zf2、g_zf3)为爆胎控制各轮制动力分配、调节信号，爆胎信号i_a、i_b、i_c等到来时，按爆胎状态、控制期(主要包括真实爆胎、拐点、脱圈等制动控制期)及防撞控制时区，控制器所设电控单元即行终止各轮正常工况制动控制，转入爆胎工况制动控制模式，控制器所设电控单元以各轮制动力Q_i、滑移率S_i、角减速度为控制变量，实现各轮、爆胎和非爆胎平衡车轮副、车轮副二轮Q_i的直接分配或S_i、的间接分配。爆胎控制进入信号i_a到来时，无轮爆胎轮处于何种正常工况控制状态，该轮原控制状态即行终止，爆胎轮进入稳态A控制，根据参数S_i、的门限模型及控制模型，信号g_zf1控制制动调压装置中的高速开关电磁阀，逐级减小爆胎轮制动力Q_i，使该轮处于稳态制动区域。爆胎拐点后期或轮辋分离时，解除爆胎轮制动，使该轮S_i趋于0。在信号i_a到来的本周期H_h或下一周期H_h+1，电控单元采用爆胎轮稳态A控制、各轮平衡制动B控制、整车稳态C控制的逻辑组合及控制周期H_h的逻辑循环，输出爆胎工况车辆稳态控制信号g_zf2，以A控制、C控制、或和叠一B控制逻辑组合，进行各轮、爆胎、非爆胎平衡车轮副制动力分配。信号g_zf2以制动力Q_i、滑移率S_i或角速度负增量Δω_i参数形式，按脉宽调制方式，控制液压制动回路中的进液阀312和回液阀313，通过液压制动回路增压、减压及保压控制循环，直接或间接调节二平衡车轮副、平衡车轮副二轮及各轮制动力分配。踏板制动与爆胎主动制动并行操作时，电控单元按踏板制动力与爆胎主动制动兼容模式进行处理，采用各轮平衡制动B控制与车辆稳态C控制的逻辑组合，各轮分配的制动力目标控制值为B控制分配的平衡制动与C控制分配的差动制动不平衡制动力目标控制值之和。

其六、液压制动回路I、II中，至少包含一条由制动总泵314或供能装置301至制动轮缸的常通液压管路，该液压管路中的电磁阀、液压阀设为常通(开启)，即电磁阀未上电时开启，或通过差压控制阀换向，在制动执行装置无控制电信号输入时，制动总泵314或供能装置301输出的压力液即可直接进入各轮制动轮缸303。

⑨、电控机械制动系统EMS采用无自增力或自增力装置。

无自增力装置通过电机内置，电机、丝杆螺母、行星齿轮系一体化等优化整机系统。自增力结构主要包括楔块、杠杆式等。采用行星和蜗轮蜗杆机构将电机的转动转换为平动。设置制动踏板感觉模拟装置和机械式制动踏板故障失效保护装置，二装置同用一制动踏板，二装置组构为一体。踏板制动感觉模拟装置由串联双级弹簧构成，制动时使驾驶员获得“制动脚感”。电控机械制动系统用于无人驾驶车辆时，不设制动踏板感觉模拟装置。

⑩、电子液压系统(EHS)和电控机械系统(EMS)的制动失效判定及控制。

i、故障失效判定

其一、失效判定，电控单元失效判定模块以各轮综合角减速度踏板行程S_w、制动压力传感器检测信号P_w或电控参数信号为输入参数信号，基于失效判定器，按车轮车辆状态参数或电控参数的正、逆向失效判定模式、模型判定EHB制动控制失效，输出失效保护信号i_l。其二、制动失效控制。失效保护信号i_l到来时，系统进入失效控制，信号i_l控制电控机械制动执行装置，或/和制动踏板辅助机械、真空助力、液压助力装置，为各轮提供制动力，实现线控制动失效保护。EMB或设置备用电源，当系统主电源失效时为电控机械制动执行装置供电。系统失效控制完成后，电控单元清零第二次启动时，辅助电控装置即时输出失效控制解除信号。失效保护信号i_l包括失效控制进入与退出两种信号，两种信号的方向相反，方向相反是指：该信号正负、相位相反，对执行器的作用相反。失效判定和控制的参数信号包括：各传感检测信号、电控单元处理的信号、执行单元的输入信号，主要由电流、电压、频率、调制等各电参数信号构成，其中0和非0的逻辑门限判断采用逻辑电路的低、高电平或数字信号。

ii、制动控制器与制动执行装置的组合配置及失效控制。主要采用下述组合配置：其一、电控单元+液压制动系统(HBS)+液压应急制动保护装置。正常、爆胎工况下，电控单元输出Q_i或Δω_i、S_i参数之一或多个参数的各轮制动力分配信号，控制液压制动执行装置调节各轮制动力，并通过制动管路的前后或对角线独立配置以及主动制动失效后踏板制动液压管路与制动轮缸的自动连通各种模式，进行制动系统故障失效保护。其二、主、副电控单元+主、副(或二独立)液压制动执行装置。主电控单元或/和主液压制动执行装置、前后车轴或X对角布置的独立制动装置之一失效时，副电控单元以各轮综合角减速度(或)、踏板行程S_w或和制动压力传感器检测信号P_w(或其它电控参数)为输入信号，失效判定器按车轮车辆状态参数或电控参数的正、逆向失效判定模式、模型判定EHS制动控制失效，副电控单元输出失效保护信号i_l，控制副液压制动执行装置(或未失效的另一套液压制动执行装置)，通过电磁阀及蓄能器输出管路上的电磁开关阀换向，由蓄能器输出压力液，在各制动轮缸的液压回路上建立应急制动的液压力，进行制动系统故障失效保护或和ABS控制。其三、采用电控单元+辅助电控装置+电控机械制动执行装置+主副电源配置。在电控机械制动系统(EMB)设置结构和功能上严格划分界定的主、副电控单元(ECU)，主副电源采用车载电源、超级电容或锂电池组合等。EMB线控系统的电控单元与辅助电控装置的控制芯片、输入输出、数据传输、监测、供电装置、供电线路、容错处理软硬件相互独立设置，辅助电控装置相对简单，不具备电控单元主要结构和控制功能。在爆胎、非爆胎各工况下，各类制动系统通过制动故障失效保护，实现车辆稳定减速、稳态控制和环境协调的防撞控制。

iii、电子液压制动系统EHS、电控机械制动系统EMS的制动配置及制动失效保护装置。EHS、EMS采用电控单元及辅助电控装置+电源及辅助电源电(能存储元件)的配置方式。电控单元故障时采用辅助电控装置，电源故障时采用辅助电源。电源和辅助电源由组合电池构成复和结构，辅助电源或由电控单元中电源管理模块、超级电容等电能存储元件构成。电控单元和电源整体失效时，电源管理模块控制电能存储元件提供一定延时时间的电流、电压，即时触发电磁阀、继电器等电控元件，启动电控液压及电控机械转换装置，控制正常制动与故障失效控制的转换。其一、控制电磁阀换向，将人工踏板经制动主缸输出的制动力直接输入各制动轮缸，或通过液压伺服调压装置，使各制动轮缸获得与制动主缸液压力变动一致的制动力。其二、控制电控机械装置，将踏板机械制动力，经机械装置或机械蓄能装置放大，作用于EMB制动钳体。

iv、制动执行装置采用前后车轴或对角线车轮独立布置及二电控单元独立控制方式，其中一套制动装置故障失效时另一套独立承担制动功能。

v、设置制动踏板感觉模拟装置和机械式制动踏板故障失效保护装置，二装置与制动踏板组构为一体。踏板制动感觉模拟装置由串联双级弹簧构成，制动时使驾驶员获得“制动脚感”。线控制动失效时，通过力转换装置将踏板力转移至机械或液压制动故障失效保护装置。机械式踏板故障失效保护装置采用杠杆增力，增力杠杆输出的踏板力经由拉力钢丝将制动力传递给发动机转轴的抱轴制动钳体。液压制动故障失效保护装置采用踏板力液压伺服随动助力装置，以备用蓄能器作为动力源。

vi、电子液压制动子系统(EHS)。EHS采用电控液压式制动失效保护装置。二位五通电磁换向阀的二输入端与分别制动主缸(总泵)和蓄能器的输出端连接、电磁换向阀的三个输出端口分别与踏板感觉模拟装置的输入端、液压伺服装置的两个输入端连接。EHS线控系统正常工作时，电磁换向阀将制动主缸与踏板感觉模拟装置的管路勾通，将制动主缸、蓄能器与液压伺服装置的两个输入管路关闭，驾驶员获得正常制动的踏板感觉。EHS线控系统失效时EHS进入故障模式，电控单元输制动失效保护信号i_l控制电磁阀换位，阻断制动主缸与踏板感觉模拟装置之间的液压管通路，将制动主缸、蓄能器至液压伺服装置的两个连接管路勾通，制动主缸和蓄能器输出的压力液同时进入液压伺服装置，蓄能器输出的压力液经液压伺服装置的伺服调节，输入各制动轮缸，各制动轮缸获得与制动主缸的变化一致且放大的制动力。

7)、节气门子系统。参见图9。

该子系统基于电控节气门(ETC)，根据所设控制器、电控单元的类型和结构，设置相应的控制模块。

①、子系统节气门控制器

该控制器采用递减、常量、动态、怠速联合控制模式，油门踏板一次行程不采用动态模式，通常采用常量控制模式，关闭节气门、调节节气门至设定位置或怠速位置。动态模式中节气门开度的目标控制值D_j由油门踏板正、负行程为主要参数的非对称函数模型和算法确定，油门踏板二、三次行程中D_j正、负行程目标控制值D_j1、D_j2采用的线性模型计算式：

|k_a1|＜|k_c|＜|k_b1|

式中p_ri为爆胎轮胎压，油门踏板行程h初始位置定为原点、取值为0，当D_j2为负值时取值确定为0、关闭节气门或置于怠速位置，式中k_a1～k_a3为油门踏板正行程模型比例系数，k_b1～k_b3为其负行程模型比例系数，k_c为正常工况油门踏板正反行程节气门开度D_j与油门踏板行程h的函数模型在h点的导数，p_r0为正常(标准)胎压、p_ri为实际胎压。节气门控制中，|k_a2|＜|k_c|＜|k_b2|表明，爆胎工况下，在油门踏板正、反行程h上的任意点位节气门开度具有不同的变化率。

②、节气门控制结构和流程

节气门控制器90设置正常工况和爆胎工况两种控制模式。正常工况下，电控节气门(ETC)输出信号控制电控节气门执行装置91，实现正常工况节气门控制。爆胎工况下，主控器5输出爆胎信号I，节气门控制器90所设电控单元以爆胎控制进入信号i_a为切换信号，无论油门操作界面(踏板)92处于何种位置，即行终止电控节气门的正常工况控制，转入爆胎控制及控制模式。电控单元以电控节气门所设传感器93(主要包括节气门开度、油门踏板位置、发动机转速、或和节气门进气压力、流量等传感器)检测信号为输入参数信号，根据电控单元的类型和结构，设置信号采集与处理、数据处理(MCU)、驱动输出、控制模式转换(采用后置转换器)、电源、监控等模块94、95、96、97、98、99。转入爆胎控制后，各模块按节气门控制器90采用的控制程序及软件进行数据处理，输出信号g_d。信号g_d控制电控节气门执行装置91中的电机，电机输出转角和转矩经减速及传动装置100，输入节气门体101，调节节气门102开度。当发动机103转速达怠速门限阈值时，信号g_d控制节气门102开度，进入怠速控制。对于设置怠速进气道和怠速空气调节阀104的发动机则调节怠速阀104，实现发动机怠速控制。节气门采用闭环控制，节气门控制器90实时确定爆胎工况节气门开度目标控制值，其实际控制值由节气门开度传感器实时检测值确定，定义节气门102开度目标控制值与实际值之间的偏差，根据偏差的反馈控制，使节气门实际值始终跟踪其目标控制值。爆胎控制退出信号i_e等到来时，节气门控制器90通过控制模式转换模块(后置转换器)97终止节气门爆胎控制，电控节气门(ETC)转入正常工况控制。

8)、燃油喷射子系统。参见图10、图11。

燃油喷射子系统基于车载燃油喷射装置(EFI)，根据所设控制器、电控单元的类型和结构，设置相应的控制模块。

①、子系统燃油喷射控制器

在发动机工作循环周期中，燃油喷射控制器按门限模型，采用减油或断油、动态、怠速控制模式及其模式的组合，动态模式主要用于油门踏板二或多次行程喷油控制，其模式、模型和算法为：控制器以发动机喷油量Q_f为控制变量，以空燃比c_f、油门踏板行程h或和节气门开度D_j、爆胎轮胎压为p_ri为输入参数，建立其参数的动态喷油模型。油门踏板二次或多次行程中，喷油量Q_f目标控制值Q_f1、Q_f2由输入参数的油门踏板正、反行程的非对称线性数学式确定：

且|k_a2|＜|k_c|＜|k_b2|

油门踏板行程h初始位置定为原点、取值为0，式中k_a1～k_a4为油门踏板正程模型正值比例系数、k_b1～k_b4为其负行程正值比例系数，当Q_f为负数时取值为0，K_c为正常工况喷油量Q_f与油门踏板行程h关系模型在h点的导数，p_r0为正常(标准)胎压、p_ri为实际胎压。非线性模型具体实施方式略。上述各模型中，|k_a2|＜|K_c|＜|k_b2|表明：爆胎和正常工况下，油门踏板正、反行程操作中，在油门踏板位置h的任意点位上，各燃油喷射量不同。

②、子系统燃油喷射控制结构及流程

燃油喷射控制器110主要由喷油量控制器111和进气量控制器112构成。控制器110所设电控单元从数据总线21获取主控器5输出的爆胎信号I，获取电控节气门(ETC)所设传感器(主要包括油门踏板位置、节气门位置、发动机转速传感器)113及燃油喷射系统(EFI)所设传感器114(主要包括节气门进气压力、流量传感器等)检测信号，电控单元微控制器(MCU)控制模块按正常与爆胎工况控制模式、模型和算法进行数据处理，由驱动输出模块输出信号g_m(g_m1、g_m2)，信号g_m1控制燃油喷射执行装置115，信号g_m2控制节气门装置116。

i、喷油量控制器111。爆胎控制进入信号i_a到来时，无轮油门操作界面(踏板)处于何种位置，燃油喷射控制器110通过后置转换器117，即行终止正常工况发动机节气门和燃油喷射控制。喷油量控制器111转入爆胎控制的减油或断油、动态、怠速控制模式，各控制模块按控制程序及软件进行数据处理，输出信号g_m1控制主要由喷油(燃油)泵118、燃油压力调节器119、喷油器120、怠速旁通阀121、油箱122等构成的发动机燃油喷射装置115，调节油喷射装置115对发动机126的喷油，实现爆胎工况燃油喷射控制。

ii、进气量控制器112。正常工况下，控制器112以油门操作界面(踏板)位置为主要参数，建立其参数的数学模型和算法，确定节气门开度。爆胎控制进入信号i_a到来时，进气量控制器112基于喷油量控制器111采用的减油或断油、动态、怠速控制模式，以燃油控制量Q_f、空燃比c_f为主要参数，通过建立其参数的数学模型和算法，确定节气门开度D_j的目标控制值D_jk，并通过D_jk确定发动机进气量，D_jk与油门踏板位置的实际值无关。D_jk确定后，进气量控制器112输出信号g_m2控制发动机节气门装置116，调节发动机进气量。进气量控制过程为：空气经进气管、空气滤清器123、(空气)流量计124、节气门125进入发动机126。在连通节气门体前、后的支管路上设置一怠速空气调节阀127，用于发动机怠速及辅助进气量调节。燃油喷射控制器110根据所设电控单元的结构和类型，设置信号采集与处理模块128、数据处理(控制)模块129、监控模块130、驱动输出131、控制模式转换模块132，其中控制模式转换模块采用后置转换器，燃油喷射控制器110输出信号控制燃油喷射执行装置115及节气门装置116，调节发动机126输出。

9)、转向轮回转力子系统。参见图12、13、14、15、16。

该子系统转向轮回转力控制器，基于电动助力转向系统(EPS)或电控液压助力转向系统(EPHS)，根据电控单元的结构、类型，设置相应的控制模块。

①、子系统控制器采用的基本模型和算法

控制器基于电动助力转向系统EPS，建立转向盘、转向器、齿轮齿条传动装置、转向轮、电机助力系统动力学模型，根据动力学模型确定转向系统响应特性、超调量、稳定时间、回转力矩，导出正常工况、爆胎工况下电机助力矩M_a、爆胎工况转向轮所受地面回转力矩M_k、爆胎回转力矩M_b′：

正常、爆胎等各工况下，转向助力矩(或阻力矩)M_a为正常工况电机助力矩M_a1与爆胎平衡助力矩M_a2之和：

M_a＝M_a1+M_a2、M_a2＝-M_b′

式中G_m为减速器减速比、k_m为电机转矩系数、i_m为电机电枢助力电流、θ_m(θ_m1，θ_m2)为电机转角、B_m为电机转轴等效阻尼系数、M_c为转向盘转矩、j_m为电机转轴转动惯量、δ为转向盘转角、j_c为转向系统方向盘等效转动惯量、B_c为转向系统等效方向盘阻尼系数。

②、子系统转向助力控制器

转向助力控制器141，根据转向助力控制模式、模型和算法编制控制程序或软件，设置电控单元。

i、方向判定器142。爆胎回转力矩M_b′的形成过程与真实爆胎过程相一致，在M_b′形成过程中，当M_b′达到由转向盘转角δ、转向盘转矩M_c(或转向轮转角和转矩)及其方向的临界点所确定的一临界状态(临界值)时，可通过转向盘(或转向轮)转角δ、转矩M_c的方向及其判定逻辑判定M_b′方向，方向判定器142基于该判定原理、判定逻辑所作的爆胎回转力矩M_b′的方向判定具有唯一性。

转向助力控制器规定：以转向盘转角δ和转矩M_c(或转向轮转角和转矩)、转向轮回转力矩M_k(包括回正力矩M_j、爆胎回转力矩M_b′、转向阻力矩等)，转向盘(或转向轮)转角传感器、转矩传感器所测转角δ和转矩M_c的0点为原点。基于原点规定：转角传感器所测转角的正程(转角增大)为正(+)、回程(转角减小)为负(-)。基于转向盘转角δ(或转向轮转角)、传感器所测转角的原点(0点)，将转向盘转角δ分为左旋和右旋(反时针和顺时针)：当转角δ为右旋时，规定转向盘转矩M_c(或转矩传感器所测转矩)右旋为正(+)、左旋为负(-)。当转角δ为左旋时，规定转向盘转矩M_c(传感器所测转矩)左旋为正(+)、右旋为负(-)。即转向盘转角δ以0为原点、转向盘左右旋向相反时，规定的转向盘(或转矩传感器所测)转矩的正(+)、负(-)相反。同时规定：爆胎回转力矩M′_b、转向助力矩M_a的方向规定与转向盘转角δ方向的规定相同，并用相应的正(+)、负(-)表示。

其一、扭矩方向判定模式。基于上述转向盘转角δ和转矩M_C的原点规定、转向盘转角δ左右旋转方向的规定、转向盘转矩M_C的方向及M_C增减量ΔM_C正(+)负(-)的规定、以及爆胎回转力矩M_b′方向及转向助力矩M_a方向的正(+)负(-)规定，建立转向盘转角δ右旋(或转向轮右转)时的爆胎回转力矩M′_b、转向助力矩M_a方向正(+)负(-)的判断逻辑，该判断逻辑可由下述“扭矩方向判定模式”的逻辑图表示出，根据判断逻辑的逻辑图表，确定爆胎回转力矩M_b′及转向助力矩M_a方向。

扭矩方向判定模式：右旋逻辑图表

δ	Mc旋向(右)	ΔMc	M′b	Ma
					+	+	+或0	0	0
-	-(由+转-)	-或0	0	0
					-	+	-或0	0	0
+	-	+	+	-
					+	-(由+转-)	+	+	-
-	-(由+转-)	+或0	0	0
					-	+	+	-	+

扭矩方向判定模式：δ左旋逻辑图表略。

基于转向盘转角δ和转矩M_C的原点规定，转向盘转角δ左旋(或转向轮左转)时、转向盘转矩(或传感器所测转矩)的正(+)、负(-)规定与转向盘转角δ右旋(或转向轮右转)时的正(+)负(-)规定恰好相反。根据转向盘转角δ左旋时的正(+)负(-)规定，可建立转向盘转角δ左旋时爆胎回转力矩M′_b、转向助力矩M_a方向判断逻辑，除上述转向盘转角δ旋向不同而采用的正(+)负(-)规定不同之外，转向盘转角δ左旋时方向判断逻辑及逻辑图表采用的参数、结构、判定流程和方式均与上述转向盘转角δ右旋(转向轮右转)时所采用的参数、结构、判定流程和方式相同。

其二、转角差方向判定模式。基于上述转向盘转角δ转矩M_C的原点规定、转向盘转角δ左右旋(或转向轮左右转)规定、转向系扭力杆两端所设二传感器测定的绝对转角δ(对非转动参照系)的正(+)负(-)规定、转角差值正(+)负(-)的规定、以及爆胎回转力矩M_b′的方向及转向助力矩M_a方向的正(+)、负(-)规定，确定二传感器所测转角差值Δδ的正(+)负(-)，转角差值Δδ的正(+)负(-)实质上表明了转向盘转矩M_C旋转方向的正(+)负(-)，建立转向盘转角δ右旋(或转向轮右转)时的爆胎回转力矩M′_b、转向助力矩M_a方向正(+)负(-)的判断逻辑，该判断逻辑可由下述“转角差方向判定模式”的逻辑图表示出，根据该方向判断逻辑的逻辑图表，确定爆胎回转力矩M_b′及转向助力矩M_a方向。

转角差方向判定模式：差值Δδ为正转向盘右旋的逻辑图表

δ	Δδ	ΔMc	M′b	Ma
					+	+	+或0	0	0
-	-(由+转-)	-或0	0	0
					-	+	-或0	0	0
+	-	+	+	-
					+	-(由+转-)	+	+	-
-	-(由+转-)	+或0	0	0
					-	+	+	-	+

转角差方向判定模式：差值Δδ为负转向盘左旋的逻辑图表略

基于转向盘转角δ和转矩M_C的原点规定，转向盘转角δ左旋(或转向轮左转)时、转向盘转矩(传感器所测转矩)的正(+)负(-)规定与转向盘转角δ右旋(或转向轮右转)时的正(+)负(-)规定恰好相反。根据其δ左旋时的正(+)负(-)规定，可建立转向盘转角δ左旋时的爆胎回转力矩M′_b、转向助力矩M_a方向判断逻辑，除上述转向盘转角δ旋向不同采用的正(+)负(-)规定不同之外，转向盘转角δ左旋时方向判断逻辑及逻辑图表采用的参数、结构、判定流程和方式均与上述转向盘转角δ右旋(或转向轮右转)时所采用的参数、结构、判定流程和方式相同。

上述各表中爆胎回转力矩M′_b为0表示正常工况，未爆胎。通过爆胎回转力矩M′_b的正(+)或负(-)可判定是否有车轮爆胎。爆胎回转力矩M′_b为正(+)表示M′_b方向指向转向盘转角δ正程的方向，转向助力矩M_a的方向指向δ的0位。爆胎回转力矩M′_b为负(-)表示M′_b方向指向转向盘转角δ回程的方向、转向助力矩M_a的方向指向δ的正程的方向。其中ΔM_c为0表明地面作用于转向轮的回转力M_k与转向盘转矩处于力平衡状态，且M_k的变化率为0。

其三、根据爆胎轮位置及现场试验判定M_b′的方向：前轴车轮爆胎，爆胎回转力矩M_b′的方向指向爆胎轮位置的相同方向一侧(左或右)。同理，对于后轴车轮爆胎，根据爆胎轮位置、转向盘转角方向及现场试验，可判定转向轮所受爆胎回转力矩M_b′方向。

其四、车辆横摆判定模式。车辆爆胎后，左转车辆的不足转向及右转车辆的过度转向表明右前轮爆胎，右转车辆不足转向及左转车辆的过度转向表明左前轮爆胎。根据转向盘转角δ方向及车辆的不足或过度转向，同样可判定后轮爆胎导致的转向轮爆胎回转力矩M_b′方向。

ii、转向助力控制器

该控制器141包括E控制器143和G控制器144。转向盘转矩传感器检测参数信号M_c2经相位补偿器146输入E控制器143。E控制器143以转向盘转矩M_c为变量，以车速u_x为参变量，在转向盘转角δ的正、反行程上，建立变量M_c和参变量u_x的正常工况转向助力矩M_a1特性函数156：

M_a1＝f(M_c，u_x)

在转向盘转角的正、反行程上，M_a1特性函数为两个不完全相同或不同的函数，“不同的函数”表述为：在转向盘转角的正、反行程上，二函数曲线上任意一点，参数M_c和u_x的取值相同而函数M_a1的取值及曲线的切线斜率不同，特性函数的曲线采用折线形式图15。基于特性函数，计算参变量u_x各取值条件下、变量M_c与函数M_a1之间的对应值，制定参变量u_x、变量M_c的函数对应值M_a1的数值图表，该图表存储于电控单元。正常及爆胎工况下，按助力转向控制程序，控制器以转向盘转矩M_c、车速u_x为参数，采用查表法，从电控单元调用正常工况转向助力矩的目标控制值M_a1。

爆胎工况下，G控制器144主要采用下述两种模式确定爆胎回转力矩M_b′。

模式一：M_b′达到由转向盘转角δ、转向盘转矩M_c确定的临界点，且爆胎回转力M_b′矩方向已确定，M_b′的值可由转向盘转矩M_c、转向盘转角δ、回正力矩M_j、转向盘(或转向轮)回转力矩增量ΔM_c为参数的数学模型及转向系统力学方程确定。在各参数采用本回转力矩控制的座标系、原点及方向的规定条件下，电动助力转向系统(EPS)的动力学方程，确定爆胎时转向轮所受地面回转力矩M_k：

该方程不包括电机力学系统时，系统动力学方程为：

式中M_k包括回正力矩M_j、爆胎回转力矩M_b′、车轮转动阻力矩M_g，各子母的的意义与上述EPS系统的力学方程相同，M_k、M_c、M_j、M′_b的方向由各参数在坐标系中的实际方向确定。

模式二：基于爆胎状态、爆胎控制阶段和制动系统的结构，E控制器143以爆胎轮半径R_i(或纵侧向刚度)、滑移率S_i、载荷N_zi、摩擦系数μ_i、胎压p_ri，或和转向轮平衡车轮副二轮等效相对角速度ω_e、角减速度转向盘转角δ、车速u_x、车辆侧向加速度横摆角速度状态偏差为主要输入参数信号155，建立其参数的爆胎回转力M′_b的等效计算模型，采用PID、滑模控制、模糊、滑模控制等现代控制理轮的相应算法或和爆胎试验确定M_b′值，通过一附加转向助力矩M_a2与爆胎回转力矩M_b′相平衡：

M_a2＝-M′_b＝＝M_b

式中M_b为爆胎平衡回转力矩。对于未设置车辆稳定控制程序系统(ESP)的车辆，爆胎前期和真实爆胎期，主要采用下述等效函数模型确定M_b′：

M_b′或通过爆胎试验的经验公式确定。对于设置ESP的车辆，爆胎前期和真实爆胎期，采用下述等效模型确定M_b′：

爆胎拐点和脱圈控制期，以ω_e、或和u_x为主要参数，主要建立下述等效模型确定M_b′：

式中M_b′为各参数的非线性函数。为减化计算，主要采用M_b′相应参数的修正模型：

M_b′＝f(p_ri，S_i，N_zi，λ₁)、

式中λ₁、λ₂为修正系数。爆胎工况下，G控制器确定转向助力矩目标控制值M_a，M_a为常工况转向助力矩目标控制值M_a1与爆胎转向助力矩M_a2之和147：

M_a＝M_a1+M_a2

式中M_a2为爆胎回转力矩M_b′的平衡力矩。爆胎工况，G控制器按转矩与电机电流或电压关系模型148将M_a转换为电机电流i_mc或电压V_mc：

i_mc＝f(M_a)、V_mc＝f(M_a)

转向助力控制器141按转向助力矩目标控制值M_a进行爆胎助力转向控制。

iii、转向助力控制电控单元

电控单元145数据处理及控制模块主要包括微控制器(MCU)及外围电路，设置信号调节、限压、驱动子模块149、150、151，基于爆胎转向助力控制模式、模型和算法，按控制程序或软件，进行数据处理。信号调节子模块149按PID调制方式，并经限压子模块150限压，输出直流斩波信号(PWM)。该信号输入主要由驱动器和输出接口构成的驱动子模块151。驱动器151主要由驱动电路、FET-H电桥、电流传感器152、电流反馈回路构成。传感器152检测流经电机电枢的电流电流经回路反馈至调节子模块149的电流输入端。电控单元145将输出的助力转向电流目标控制值与电流传感器152检测的实际电流值进行差值运算，获取偏差信号

目标电流与实际电流构成闭环，基于偏差信号通过电流负反馈，实现电流负反馈闭环控制。

iv、子系统转向助力装置及控制流程

电控单元145输出信号，控制电动助力装置153中的助力电机，助力电机输出转向助力矩，经机械传动及减速装置，进入转向系统154，正常、爆胎工况下，转向助力装置141，实现助力转向控制。

③、子系统转向盘转矩控制器

i、转向盘转矩控制器160。该控制器设置方向判定器161，定义转向盘转矩目标控制值M_c1与转向盘转矩传感器实时检测值M_c2之间偏差ΔM_c：

ΔM_c＝M_c1-M_c2

根据正负(+、-)确定转向助力矩M_a、助力电机电流i_m及助力电机转动方向。当ΔM_c为正(+)时，转向助力矩M_a的方向为M_a增大的方向，M_a成为一转向助力矩。当ΔM_c为负(-)时，转向助力矩M_a的方向为M_a减小的方向，M_a则成为一转向阻力矩。通过转向盘转矩控制器的闭环控制，使转向盘转矩实际值(实测值)M_c2始终跟踪其目标控制值M_c1。

转向盘转矩控制器160包括E和G控制器162。E控制器162以转向转角δ164为变量，以车速u_x165、转向盘转动角速度166为参变量，采用转向盘转矩控制模式，建立转向盘转矩M_c的特性函数及函数曲线：

式中λ为的补偿系数，f(δ，u_x)采用线性或非线性形式，主要包括折线型图16，根据折线型函数确定正常工况转向盘转矩目标控制值M_c1。基于各参数计算值制定数值图表，该图表存储于电控单元。正常、爆胎工况下，电控单元按控制器采用的助力转向控制程序，以转向盘转角δ、车速u_x、转向盘转动角速度为主要参数，通过查表法，从电控单元调用转向盘转矩的目标控制值M_c1。定义转向盘转矩目标控制值M_c1与转向盘转矩传感器实时检测值M_c2之间的偏差ΔM_c：

ΔM_c＝M_c1-M_c2

基于偏差ΔM_c，建立爆胎工况转向助力矩M_a的特性函数：

M_a＝f(ΔM_c)

M_a采用线性模型时：

M_a＝kΔM_c

式中k为系数。G控制器按转矩与电机电流或电压关系模型，将M_a转换为电机电流i_mc或电压V_mc：

i_mc＝f(M_a)、V_mc＝f(M_a)

转向盘转矩控制器160按转向助力矩目标控制值M_a进行爆胎助力转向控制。

ii、转向盘转矩控制电控单元

电控单元163数据处理及控制模块主要包括微控制器(MCU)及外围电路，设置信号调节、限压、驱动子模块167、168、169，基于爆胎转向盘转矩控制模式、模型和算法，按控制程序或软件，进行数据处理。数据处理及控制子模块将转向盘转矩目标控制电流与转向盘转矩传感器实时检测电流进行差值运算，得偏差电流

偏差电流为助力电机目标控制电流。偏差电流通过信号调节子模块167的PID调节，获得直流斩波信号(PWM)，PWM信号经限压子模块168限压处理，输入驱动子模块169。驱动模块169主要由驱动电路、FET-H电桥、电流传感器171及检测电路等构成，各电路为微控制器(MCU)的最小化外围电路。微控制器(MCU)采用闭环控制，电机电枢的电流流经电流传感器171，再经回路反馈至微控制器(MCU)的输入端，目标电流与实际电流构成闭环，通过电机电枢电流对其目标控制电流进行跟踪，使转向盘实际转矩M_c2始终跟踪其目标控制值M_c1。稳压电源173采用车载控制电源，助力转向控制信号由驱动模块169输出。

iii、转向盘转矩助力装置及控制流程

电控单元驱动子模块169输出助力转向信号，在助力转向控制周期的逻辑循环中，控制电动助力装置中的助力电机170，助力电机170输出的转向助力矩经机械传动、减速装置，输入转向系统172，进行助力转向控制。

④、子系统转向盘转角和转向助力矩联合控制模式及控制器。

爆胎转向回转力控制中，联合控制器按其联合控制模式，以转向助力矩M_a及转向盘转角δ为控制变量，采用转向助力矩M_a与转向盘转角δ及转动角速度多参数耦合的协调控制，通过转向助力电机，在正反两个方向上对转向系统提供转向助力或阻力矩±M_a；同时按转向盘转角控制模式，控制转向助力装置及助力装置中的助力电机，调节转向助力M_a、转角及转动角速度双参数，在一定车速及地面摩擦系数下，限定、调节转向盘或转向轮的最大转角或最佳转角，限定、调节转向盘或转向轮的最大转动角速度或最佳转动角速度。

⑤、子系统转向轮回转力控制结构及流程

i、电动助力转向系统174设置机械转向装置175和电动助力装置176。机械转向装置175主要包括：转向盘177、转向柱178、扭力杆179、转向器180、机械传动装置(齿轮齿条传动机构)181、车轮182。电动助力装置176主要由：转角传感器183、转矩传感器184、电控单元185、转向助力电机186、传动和减速装置(或和离合器)187构成。转向轮回转力控制器所设电控单元以车速、转向盘转矩及方向、电机电流、电机转速、电机转矩传感器检测信号为输入参数信号，设置输入、数据处理及控制、电源、监测、输出、后置转换模块，其中输入模块包括输入接口、传感器信号处理电路，输出模块包括驱动及保护电路。基于各输入参数信号，数据处理及控制模块判定转向轮回转力矩、转向助力电机电流方向及转动方向，按爆胎转向助力控制模式、模型和算法编制的程序或软件进行数据及控制处理，控制信号并由输出模块输出。控制信号由后置转换模块进行控制模式转换，输出转向轮爆胎回转力矩控制信号g_a，信号g_a控制电动助力装置176中的转向助力电机186，助力电机186在规定转动方向上输出转向助力矩，转向助力矩经传动、减速装置(或和离合器)187输入机械转向装置175，在转向盘的任一转角位置，对转向系统提供转向助力或阻力矩，实现正常、爆胎工况对转向盘转矩及转向助力矩的控制。

ii、子系统电控液压助力转向执行装置。该装置基于电控液压助力转向系统(EPHS)，由机械转向系统和电控液压助力系统构成。机械转向系统包括电机、泵、转向控制阀、动力缸、机械传动装置、电磁阀等，采用流量或液压动力控制结构和方式：包括流量、液压缸分流、压力反馈和阀特性等类型。电控单元输出控制信号g_b1和g_b2。信号g_b1控制EPHS流量控制模块中的伺服电机转速、或控制液压缸分流结构中的分流电磁阀开度、或控制压力结构中的电液转换器及反作用力电磁阀，调节输入液压动力缸中流体的流量或压力。信号g_b2控制液压动力缸二腔在输入或输出管路上所设电磁换向阀进行换位，实现液压动力缸二腔输入或输出流体方向的切换，并通过液压动力缸内活塞杆动力输出方向的改变，在转向系统任一转角位置提供方向确定的转向助力或阻力矩。

10)、升力悬架子系统

参见图17。该子系统升力悬架控制器及执行装置基于车载悬架系统，根据控制器、电控单元的类型和结构，设置相应的控制模块。

①、子系统悬架升程控制器190

控制器190以胎压(或车轮有效滚动半径)、悬架位置高度、液(气)压和流量、悬架位移速度和加速度等传感器检测参数信号为主要输入参数信号，基于悬架结构参数(包括弹性元件刚度G_v、减振阻尼、车轮载荷等)，通过现场试验，建立正常、爆胎工况悬架升程控制模式、模型和算法，实时确定正常、爆胎各工况下，各轮悬架位置高度目标控制值S_v和实测值S_v′。控制器190主要设置输入、控制模式转换、悬架刚度调节、悬架减振阻力调节、悬架行程调节、协调、监控、输出模块191、192、193、194、195、196、197、198。爆胎控制进入信号i_a到来时，控制模式转换模块192采用程序转换控制模式，调用爆胎控制子程序。协调模块196对悬架刚度、减振阻力、悬架行程调节三个模块193、194、195进行协调控制。进入爆胎控制时，协调模块196即行终止爆胎轮减振阻尼控制模块194的减振调节，使之为0或达一设定值。悬架刚度控制模块193调节包括爆胎轮在内的各轮悬架刚度。悬架行程调节模块195包括爆胎轮在内的各轮进入爆胎悬架行程调节模式：以爆胎轮有效滚动半径、爆胎轮载荷转移量为主要参数，建立其参数的数学模型，确定爆胎后各轮悬架位置调节值S_v3及各轮悬架位置高度目标控制值S_v。根据悬架位置高度实测值S_v′与目标控制值S_v的偏差e_v(t)，通过偏差e_v(t)的反馈控制，实现包括爆胎轮在内的各轮悬架位置高度的调节。

②、子系统升力悬架执行装置

i、悬架位置高度调节采用空气弹簧悬架199。悬架升力装置200主要由压力泵、蓄能器、气压及流量调节装置构成，悬架升程控制器190的悬架行程调节模块195以悬架升程的输入压力p_v、流量Q_v为主要参数，建立其参数与悬架行程位置高度S_v、负载N_zi、悬架刚度G_v之间的关系模型，基于该模型进行数据处理，输出模块198输出悬架升程调节信号，控制升力装置200向空气弹簧中的升力气囊输入经由升力装置200调节的空气流量、压力，从而调节悬架位置高度。

ii、悬架升力装置与减震器构成复合悬架。该复合悬架采用活塞式双筒减振器，减振器内缸筒设置减震活塞及活塞杆，减震活塞内设置减震(蝶)阀、电磁(或液压)开关阀，活塞杆通孔内布设电磁阀电源线，活塞杆通孔或与液压源连接，减振器内缸筒所置活塞隔离的二缸构成减震上、下缸，减震下缸底座设置液压源输入接口及连接内外缸筒的电磁节流阀，减震上缸顶座设置电磁溢流阀。爆胎进入信号i_a到来时，悬架升程控制器190输出悬架位置高度调节信号组g_v1、g_v2、g_v3。信号g_v1控制减震下缸连接内外缸筒的电磁节流阀关闭、减震上缸顶座溢流阀开启、活塞内所设电磁开关阀关闭，活塞内连通减震上下缸的通道由此关闭，减震下缸为一升力缸，减震上缸液流可经溢流阀进入储液缸。悬架升力装置由液压动力源、蓄能器及液压伺服调节装置构成，信号g_v2控制液压伺服调节装置输出的压力液经活塞缸底座输入口进入减震下缸，通过减震活塞及活塞杆的移动调节悬架位置高度。减震活塞园形柱面设置二次张力密封环，爆胎悬架升程调节时，减振活塞杆内孔输入压力液，在液压力作用下二次张力密封环进一步扩张，实现减震活塞运动的二次严密密封。

iii、电控空气升力装置与空气弹簧、减震器构成复合结构，空气弹簧气囊内设置升力气囊和空气弹簧气囊双气囊结构，并与液压减震器复合。

iv、电控机械升力装置与空气弹簧、液压减震器构成复合结构，其中电控机械升力装置主要由电机、减速增矩、齿轮齿条或行星齿轮等装置构成。电控单元输出信号g_l1、g_l2、g_l3控制各装置实现悬架刚度、减震阻尼及位置高度的调节。

11)、实施例。本系统的采用实施例主要包括下述I和II两种类型。

实施例I。参见图18。本系统基于车载制动、发动机燃油喷射及电控助力转向系统，采用检测胎压的爆胎判定模式，以传感器检测胎压、平衡车轮副二轮等效、非等效相对滑移率、横摆角速度偏差为主要参数的爆胎识别模式、模型，进行爆胎判定。通过车载CAN数据总线或直接物理布线，实现本子系统与车载系统控制的数据传输。本系统采用外置转换器的控制转换模式，按爆胎控制的主动、协调控制进入和退出的模式、模型，设置制动、节气门、转向转向助力矩的独立、协调控制器。基于控制器、电控单元的类型、结构，设置相应的控制模块。控制流程为：车载系统及爆胎控制器所设传感器210检测参数信号通过主控器5输入制动控制器、发动机节气门控制器、转向助力矩控制器，控制器进行数据处理，输出信号控制电控液压制动装置、发动机节气门装置及电控助力转向系统，实现车辆爆胎直接控制。

①、系统爆胎主控器与制动子系统

爆胎主控器与制动控制器采用一体化设计(简称制动控制器)，制动控制器的爆胎制动控制与车载制动防抱死/防滑系统(ABS/ASR)、电子制动力分配EBD系统的制动控制兼容，制动控制器主要设置参数计算、爆胎判定、控制模式转换、车辆防撞自适应协调、爆胎控制主动、协调进入退出控制器，同设人工爆胎控制退出、自适应退出和爆胎控制重返控制器、车辆各轮制动力分配和控制器、主动兼容控制器。爆胎判定器采用状态胎压爆胎模式识别进行爆胎判定。控制模式转换器采用通信协议的控制模式转换方式。根据真实爆胎、爆胎拐点、轮辋分离、控制奇点、控制转换临界点，设立爆胎前期、真实爆胎期、爆胎拐点及轮辋分离期。按爆胎控制期及防撞控制时区，采用制动A、B、C、D控制及其逻辑组的模式、模型进行爆胎及防撞协调控制。基于所设控制器所设电控单元(ECU)211，主要设置输入/输出(图中未标出)、数据采集与处理、通信，控制模式转换、数据处理、制动兼容、监测、稳压电源等模块214、215、216、217、218、219、220。爆胎信号I到来时，控制模式转换模块进行正常、爆胎工况控制模式转换，数据处理模块按控制程序或软件进行数据处理，制动兼容模块对制动控制信号进行兼容处理，电源模块为所有传感器、电控单元及执行装置提供稳压电源。信号经驱动输出模块输出，控制主要由液压动力源和蓄能器221、制动总泵222、调压装置223、制动轮缸224构成的制动执行装置225。制动执行装置与电控助力转向装置或同设共用液压动力源和蓄能器。电控单元输出信号以脉宽调制(PWM)方式，流通循环的调压结构和模式，连续控制各轮调压装置和制动回路中的高速开关电磁阀，通过调压系统增压、减压和保压的调节方式，调节制动轮缸中的液压力，进行各轮制动力分配和控制，实现爆胎轮稳态控制、非爆胎轮制动防抱死、驱动轮防滑、各轮电控制动力分配及车辆爆胎与非爆胎稳定性控制。

②、节气门控制子系统

节气门控制器212基于车载电子节气门(ETC)，设置或与ETC共用油门踏板位置、节气门开度等传感器231。控制器212设置节气门控制模块226，经数据总线21，爆胎控制进入信号i_a到来时，该模块终止正常工况节气门控制，调用节气门爆胎控制子程序，转入爆胎节气门控制，间接调节发动机输出功率。控制器212采用节气门常量、动态、怠速联合控制模式，不经递减过程而直接进入常量控制状态。进入节气门爆胎控制子程序后，节气门进入常量模式，并关闭节气门体227中的节气门228，或调节节气门怠速进气道上所设怠速调节阀229，间接控制发动机燃油喷射或终止喷油，并在油门踏板的二次行程中转换为节气门动态控制模式，采用油门踏板正、负行程的非对称动态函数模式和模型，动态调节节气门开度，间接控制燃油喷射系统230的喷油量，协调发动机驱动及爆胎主动制动时的节气门控制。当发动机达怠速逻辑门限时，转入怠速控制模式，调控节气门怠速状态确定的开度，发动机进入怠速控制。爆胎退出信号i_e到来时，ETC返回正常工况节气门控制。

③、转向轮回转力(矩)控制子系统

转向轮回转力(矩)控制器213基于车载电动助力或电控液压助力转向系统，采用转向助力矩控制模式、模型和算法。转向轮回转力(矩)控制器213设置方向判定器240及控制器241。

i、子系统方向判定器

方向判定器240，采用转角差方向判定模式，判定爆胎回转力矩M_b′、爆胎平衡回转力矩M_b及转向助力矩M_a的方向。

ii、子系统控制器241。该控制器采用转向助力控制模式，设置E控制器242、G控制器243，设定转向盘转矩控制周期H_n E控制器242以转向盘转矩M_c为变量，以车速u_x为主要参变量，建立其变量M_c和参变量u_x的转向助力矩M_a特性函数图。在转向盘转角δ的正、反行程上，特性函数δ、u_x的同一取值点位上，M_a的取值相同或不同。G控制器243基于爆胎状态、爆胎控制阶段和转向系统的结构，采用转向力学状态等效模式、模型和算法确定爆胎回转力M_b′。其一、转向力学状态模式：爆胎回转力M_b′方向判定成立后，M_b′的值可由转向盘转矩M_c、转向盘转角δ、转向轮所受地面回转力M_k、回正力矩M_j、转向轮实时产生的转向盘回转力矩增量ΔM_c的数学模型及转向系统力学方程确定。其二、爆胎状态参数等效模式：以爆胎轮有效滚动半径R_i、滑移率S_i、载荷N_zi、摩擦系数μ_i、或和等效相对角速度ω_e、角减速度横摆角速度状态偏差等为主要参数，基于爆胎各控制期，建立爆胎各控制期其参数的爆胎回转力M_b′等效计算模型，确定M_b′、M_b′的平衡力矩M_b，M_b同为爆胎附加转向助力矩M_a2。爆胎工况下，转向助力矩目标控制值M_a为正常工况转向助力矩目标控制值M_a1与爆胎附加转向助力矩M_a2之和。G控制器243按转矩M_a与电机的电流i_m或电压V_m的关系模型，将M_a转换为助力装置(主要包括电机)244的控制电流i_ma或电压V_ma。电控单元采用闭环控制，微控制器(MCU)以i_ma或V_ma为主要参数信号，通过调节子模块对电机目标控制电流及行PID调制，获得直流斩波信号(PWM)，PWM信号经限压子模块输入驱动器，驱动子模块输出信号控制电动助力转向系统245中助力电机，助力电机输出的转矩经机械传动装置及转向系统245，对转向系统245提供方向确定的转向助力或阻力矩，实现爆胎转向轮回转力控制。本系统通过爆胎制动、节气门或和转向轮回转力控制，实现车辆稳定减速及稳定性控制。

实施例II。参见图19。本系统基于车载制动、燃油喷射、主动转向或和悬架系统，车载系统及爆胎控制器所设传感器检测信号250输入数据总线21，爆胎控制器采用状态胎压或转向力学状态的爆胎判定模式，以平衡车轮副二轮等效、非等效相对滑移率、横摆角速度偏差、转向助力矩偏差或和转向盘转角偏差为主要参数的爆胎识别模式、模型，进行爆胎判定。通过车载CAN数据总线或直接物理布线，实现本系统控制与车载系统控制的数据传输。系统采用程序或协议转换器的控制模式转换方式，实现爆胎、非爆胎控制模式及爆胎控制期各控制模式的转换。系统设置制动制动器、发动机制动、燃油喷射、主动转向或和悬架的独立协调控制器，基于控制器的爆胎控制模式、模型和算法编制程序或软件，按爆胎控制器类型、结构，设置相应的控制模块。控制流程为：车载及爆胎控制所设传感器检测参数信号通过数据总线或物理布线输入人工或主动制动、发动机燃油喷射、主动转向或和悬架控制器，控制器进行数据处理，输出信号控制电控液压或机械制动执行装置、发动机节气门、燃油喷射装置、主动转向或和悬架执行装置，实现爆胎车辆的车轮稳态、车辆稳定减速(或加速)、车辆稳定性控制。

①、系统爆胎主控器

爆胎主控器5设置参数计算、状态胎压估算、爆胎判定、控制模式转换、车辆信息互交协调控制器，同设人工控制、自适应爆胎控制退出和重返及协调控制器。主控器所设电控单元设置相应的控制模块，按主控制器采用的控制模式、模型和算法编制主控程序或软件。

②、发动机制动子系统

子系统控制器251基于发动机256节气门、燃油喷射装置、自动变速器257，通过数据总线21获取发动机转速、节气门、燃油喷射系统各传感器检测信号、以及主控器5输出的爆胎信号I。爆胎进入信号i_a到来时，无论油门踏板或节气门处于何种位置，控制器251终止发动机256正常工况的燃油喷射控制，发动机不经空转制动过程，直接进入发动机变速制动控制模式，进入发动机制动控制。发动机制动控制器以自动变速器257的变速比k_g为控制变量、以节气门开度D_j为参变量，通过调节变速比k_g或和节气门开度D_j，控制发动机制动力，并限定发动机最高转速。当满足发动机制动规定的退出条件，即发动机制动各退出信号到来时，发动机制动退出。

③、制动子系统

本子系统控制器252基于车载制动防抱死/防滑(ABS/ASR)系统、电子制动力分配(EBD)系统、稳定控制系统(VSC)、车辆动力学控制系统(VDC)或电子稳定程序系统(ESP)，采用车轮稳态、各轮平衡制动、车辆稳态、制动力总量(A、B、C、D)控制258类型及其组合的逻辑循环。根据真实爆胎、爆胎拐点、轮辋分离、控制奇点、控制转换临界点，确定爆胎前期、真实爆胎期、爆胎拐点及轮辋分离期。按爆胎控制期及防撞控制时区，在各控制周期H_h的A、B、C、D控制258逻辑循环中，以前后车辆防撞及各爆胎控制期的信号为转换信号，实现各制动控制逻辑组合的转换。制动控制逻辑组合包括： 等，并按相应的控制模式、模型和算法进行爆胎及防撞协调控制。控制器252所设电控单元主要设置数据采集与处理、通信、控制模式转换、数据处理、监测、制动兼容、电源、输出模块。爆胎信号I到来时，电控单元输出信号控制主要由制动总泵、调压装置、液压动力源和蓄能器、制动轮缸259、260、261、262构成的制动执行装置263，以脉宽(PWM)调制方式，流通循环或可变容积的调压结构和控制模式，连续控制各轮制动回路中的高速开关电磁阀，通过调压系统增压、减压和保压的调节方式，调节制动轮缸中的液压力，进行各轮制动力分配和控制，实现爆胎及ABS/ASR、EBD、VSC、VDC或ESP控制兼容。

④、燃油喷射子系统

该子系统控制器253基于车载电控燃油喷射系统(EFI)、电子节气门系统(ETC)，并与之实现设备资源共用共享。控制器253设置喷油量控制器264和进气量控制器265。喷油量控制器265采用燃油喷射的递减、常量或和动态、怠速及联合控制模式、模型和算法。爆胎控制进入信号i_a到来时，控制器253调用爆胎燃油喷射控制子程序，无论油门踏板处于何种位置，终止正常工况燃油喷射控制，喷油量控制器264的燃油喷射转入爆胎控制模式。在油门踏板二次或多次行程中，控制器253采用油门踏板正、负行程的非对称函数模式、模型，协调进行爆胎各控制期、前后车辆防撞的爆胎主动制动与发动机驱动的燃油喷射控制。进气量控制器265基于燃油喷射控制的喷油量、空燃比、发动机结构等参数确定节气门开度及发动机进气量。爆胎控制中，控制器253输出信号，控制节气门及主要由燃油泵、燃油压力调节器、喷油器、怠速旁通阀等构成的燃油喷射执行装置266，实现正常、爆胎工况燃油喷射控制。爆胎燃油喷射控制可与节气门控制相互取代。

⑤、主动转向子系统

主动转向子系统控制器254基于有人或无人驾驶车辆的车载主动转向系统AFS、车辆稳定控制程序系统ESP或和四轮转向系统FWS，子系统控制器254主要采用AFS、ESP的协调控制模式。控制器以爆胎信号I为转换信号，实现各控制模式的转换。控制器主要以效函数模型：

确定爆胎平衡转向角θ_eb，采用转向轮转角θ_e270和转向轮回转驱动转矩M_h271双参数联合控制，式中为横摆角速度偏差、为爆胎平衡车轮副二轮等效相对角速度偏差。控制器254以θ_e、M_h为控制变量，以转向盘转矩M_c、地面回转力M_k、转向轮驱动转矩M_h及转向轮目标转角与实际转角之间的偏差为输入参数，建立其参数的数学模型，基于该模型，进行转向轮转角θ_e、转向驱动转矩M_h的主动或自适应调节控制。控制器254的控制结构和流程为：电控单元输出信号控制主动转向系统272内所设主动转向装置273及双行星齿轮机构274，其中双行星齿轮机构274设置于转向轴和转向器之间，主动转向系统272中转向轮获得的实际转角为：转向盘输出的转角θ_ea和伺服电机输出的附加转角θ_eb的线性叠加。

Claims (9)

1.一种汽车爆胎安全稳定控制系统(ESC)(以下简称系统、本系统或爆胎控制系统)，一种基于车载制动、驱动、转向及悬架系统，采用车辆爆胎控制结构和流程、爆胎安全稳定控制模式、模型和算法，由爆胎控制信息单元、主控器、各子系统控制器及执行单元构成的系统，其特征是：本系统信息单元：主要包括车载控制系统传感器、爆胎控制系统所设传感器或和信号采集处理电路；系统主控器、各子系统控制器：主要包括汽车爆胎安全稳定控制结构和流程，控制模式、模型和算法，控制程序或软件，电控单元或和中央计算机；系统和子系统执行单元：主要包括各类传感器、各调节器、执行装置及调节对象；本系统及子系统所涉车辆爆胎、爆胎判定和爆胎控制，基于爆胎状态过程，在其状态过程中，通过车轮制动和驱动、发动机输出、转向轮转向、悬架升程调节，车速、车辆姿态、车辆路径跟踪及稳定减速的调控，实现车辆状态全过程动态控制；爆胎控制及控制器主要采用爆胎各控制协调和自适应控制方式，包括采用下述三种主动控制模式及控制器；其一、有人驾驶车辆爆胎控制模式及控制器；主要采用爆胎人工介入控制与主动控制兼容模式，独立设置并与车载系统共用传感器、电控单元(包括结构与功能模块)、执行器等设备资源；设定爆胎判定、控制模式转换、爆胎控制器；爆胎判定器：主要采用车轮检测胎压、状态胎压及转向力学状态三种判定模式；控制模式转换器：主要采用正常和爆胎工况控制转换模式、爆胎工况主动控制与人工介入爆胎控制模式转换；其二、设置人工辅助操作界面的无人驾驶车辆爆胎控制模式及控制器；该控制器凭借驱动、制动、转向控制操作界面对爆胎控制进行辅助干预，并与无人驾驶车辆共用车载系统传感器、机器视觉、通信、导航、定位、人工智能控制器，设置爆胎及爆胎判定、控制模式转换和爆胎控制器；通过环境感知、导航定位、路径规划、整车控制决策(包括爆胎控制决策)，实现车辆无人驾驶控制，包括车辆爆胎防撞、爆胎路径跟踪及爆胎姿态控制；爆胎判定器：主要采用车轮检测胎压、状态胎压及转向力学状态三种判定模式；控制模式转换器：主要采用正常工况无人驾驶控制与人工介入无人驾驶控制、正常工况无人驾驶控制与爆胎工况主动控制模式转换；爆胎控制器：主要采用设置人工辅助操作界面的无人驾驶车辆控制或无人驾驶车辆控制，人工介入或无人工介入的无人驾驶车辆控制与爆胎主动控制兼容模式；其三、无人驾驶车辆爆胎控制及控制器；该控制器与无人驾驶车辆共用车载系统传感器、机器视觉、通信、定位、导航、人工智能控制器；设置爆胎判定、控制模式转换及爆胎控制器；在车联网络已组构的条件下，作为联网车辆，设置人工智能联网控制器，通过环境感知、定位、导航、路径规划、整车控制决策，包括爆胎控制决策，实现车辆的无人驾驶控制，包括车辆爆胎防撞、路径跟踪及爆胎控制；爆胎判定器主要采用：车轮检测胎压、状态胎压及转向力学状态三种判定模式；控制模式转换器主要采用：正常工况无人驾驶控制与爆胎工况主动控制、正常工况无人驾驶控制与爆胎工况主动控制的控制模式转换；上述控制模式转换由爆胎控制协调信号的切换实现；基于上述各控制模式，爆胎控制器通过车辆主动防滑驱动，发动机制动，制动器稳定制动，发动机电控节气门和燃油喷射，转向系统助力转向或电控(线控)转向，被动、半主动或主悬架的协调控制，实现爆胎车辆稳定减速、整车稳态控制；本系统设定的信息单元主要由车载控制系统所设传感器、爆胎控制各相关传感器或和信号采集处理电路构成；基于车辆爆胎控制结构和流程、爆胎安全稳定控制模式、模型和算法，编制爆胎控制程序或软件，确定电控单元或和中央计算机的类型和结构，爆胎控制硬件和软件采用非模块或模块化组构；爆胎控制过程中，控制器直接或通过数据总线获取信息单元输出的各传感器检测信号、或和车联网及全球卫星定位导航信号、移动通信信号，通过所设中央计算机、电控单元进行数据及控制处理，输出信号控制执行单元中相应的调节器和执行装置，实现各调节对象的控制；系统引入爆胎控制失稳的概念，车轮非等价和等价、非等效和等效相对参数及其偏差概念，状态胎压概念；定义了爆胎状态、爆胎特征参数和特征参数值概念，基于其概念确定了爆胎判定的定义，建立了爆胎控制的进入、退出机制和方式，设定了按车轮和车辆状态的爆胎控制主动进入、自动时实退出、人工退出等控制模式；确定了爆胎状态参数、爆胎控制参数及控制的临界点、拐点、奇点的存在，基于这些点位把爆胎控制分为爆胎前期控制、真实爆胎期控制、拐点后期控制、爆胎控制退出等不同阶段或时区；采用程序、协议或转换器的转换模式和结构，主动实现正常与爆胎工况控制和控制模式的转换；本系统采用程序、协议或转换器的转换模式和结构，以爆胎信号为转换信号，主动实现正常与爆胎工况控制和控制模式的转换；本系统基于有人或无人驾驶车辆的驱动、制动、发动机、转向、悬架系统，采用系统爆胎主控、各子系统协调及独立控制的方式、模式、模型和算法，实现发动机制动、制动器制动、发动机输出、转向轮回转力、主动转向及车身平衡(防侧倾)相互协调控制，组构了较为完整的爆胎控制结构；本系统设立正常与爆胎工况的重叠区阈，实现正常与爆胎工况控制的平滑对接；系统组构了车辆驱动、制动、发动机、转向、悬架较为完整的爆胎控制结构；本系统在爆胎的临界点、拐点、奇点等点位或各控制阶段的转换期，车轮结构和运动状态参数急剧变化区间，通过减小爆胎轮稳态控制制动力、减小各轮平衡制动力、加大整车稳定控制的各轮差动制动力，通过改变与制动力等价或等效的车轮角加减速度、滑移率等控制参数，通过改变车辆驱动、制动、转向轮回转力、转向轮转角控制模式，较为成功解决了车轮车辆瞬间状态急剧改变条件下、车轮车辆控制的双重失稳；系统按爆胎前、中、后全过程的时实状态，实施全过程动态监测，根据胎压、爆胎状态、车轮和车辆状态参、控制参数及其判定模型，进行爆胎判定，判定爆胎后输出爆胎信号I，实现爆胎控制的主动进入、实时退出、爆胎工况和正常工况控制和控制模式的转换；系统为一种爆胎自适应动态控制系统，根据爆胎状态过程，车轮(爆胎和非爆胎轮)和车辆状态过程，爆胎车辆环境主动识别，采用发动机制动、制动器制动、节气门开度、燃油喷射、转向轮回转力、主动转向、悬架升程的主动、独立及协调控制模式，实施车辆稳定减速、整车稳定、防撞协调控制，以及人机交流自适应控制；系统凭借驱动、制动、转向等操作界面，按驾驶员的意图，实现爆胎控制自适应进入、退出及自动重启；系统设置控制器，控制器主要包括车辆爆胎控制结构和流程、爆胎控制程序或软件、以及写入其控制程序或软件的电控单元(ECU)；控制器所设电控单元设定相应的爆胎控制结构和功能模块；控制器所设电控单元(ECU)主要包括微控制器(Micro Controller Unit)(MCU)、专用芯片、电子元件、外围电路、稳压电源等；系统控制结构、控制流程为：爆胎状态下，信息单元输出信号直接或经车载网络总线输入控制器，控制器所设电控单元按控制器采用的爆胎控制方式、模式、模型和算法进行数据处理，输出爆胎控制信号，控制系统、子系统执行单元，实现爆胎车辆驱动、制动、方向、行驶路径、姿态及悬架升程控制；

1)、系统信息通信、数据传输

系统爆胎控制采用车载网络(局域网)数据总线(简称网络总线或数据总线)和直接物理布线的数据传输方式，车载数据网络总线设置数据、地址和控制总线，以及CPU、局域、系统、通信总线；有人、无人驾驶车辆的系统、子系统为非一体化设计时，采用车辆局域网络总线(包括CAN(Controller Area Network)总线等)，CAN的拓扑结构为总线式；对于车内分布式电控系统、智能传感器、执行器等数字化通信系统，采用LIN(Local InterconnectNetwork)总线；对于车内控制系统，包括爆胎制动、节气门、燃油喷射、电控助力转向、主动转向、悬架子系统，当信息单元、控制器、控制器所设电控单元或执行单元结构为一体化设计时，各单元内、单元及控制器之间采用物理通信布线实现信息和数据传输，车载控制系统与爆胎控制系统、系统与子系统，系统、子系统与车载系统通过车载总线进行数据传输，各爆胎子系统设置与车载总线进行数据交换及传输的接口；①、基于CAN总线规范、协议，对实时操作、软件、通信及网络管理系统作出定义，并设定本系统、子系统和现有车载系统控制器硬件以及总线系统硬件独立的物理线控应用接口；CAN总线设置控制器，CAN控制器主要由CAN控制芯片、可编程电路构成，在CAN网络层次结构中确定数据链路层和物理层结构，对外提供微控制器、计算机的物理线路接口，以可编程电路的组合，实现包括网络协议确定的各种功能；通过编程，CPU设置其工作方式，控制其工作状态，进行数据交换；CAN总线设置驱动器，驱动器包括CAN驱动控制芯片等，CAN驱动器提供CAN控制器与物理总线之间的接口，提供对总线的差动发送和接收的功能；设计CAN总线系统非智能或智能结点硬件和软件，设计CAN总线系统网桥硬件和软件，网桥硬件主要由网桥微控制(处理)器和CAN控制器接口构成；基于网络信息通信(传输)协议，车载现有控制系统、爆胎控制器所设电控单元、传感器均通过CAN总线进行信号、数据传输和交换，并通过控制总线实现对各执行装置的控制；

②、根据爆胎控制系统结构和类型，本系统的车载网络总线采用故障珍断、安全及新型X-by-wire专用总线，包括转向、制动、节气门总线，将传统机械系统改造成经由高速容错总线连结的高性能CPU管理下的电控系统，由Steer-by-wire(线控转向)、Brake-by-wire(电控或线控制动)、Throttle by-wire(节气门电传控制)等构成为一套适用于正常、爆胎等各工况控制的控制系统；本系统信息单元、控制器、执行单元(包括各调节器、执行装置及调节对象)通过车载网络总线、车联网络以及系统一体化设计的物理布线，进行数据、控制信号传输；

2)、系统主控信息单元

系统主控信息包括车轮和车辆运动状态参数信息，发动机驱动、车辆制动、车辆转向及车距传感器检测参数信息，或和无人驾驶车辆环境感知、定位、导航传感器检测参数信息，传感器各参数信号由主控信息单元处理；本系统采用的主控信息单元独立设置，主控信息单元或与制动子系统信息单元采用一体化构建方式；本系统所设主控计算机、电控单元独立设置，各子系统电控单元独立设置或和执行装置采用一体化设计，电控单元和执行装置采用一体化时可通过物理布线实现数据、信息传输和交换；本系统的控制通过数据总线(包括CAN总线等)进行数据、信息传输和交换，实现整车各系统数据和信号共用共享；

①、车轮胎压传感和检测，采用直接或间接方式；间接方式：基于车轮、车辆状态参数及控制参数，确定状态胎压或和转向力学状态识别模式；直接方式：采用设置于车轮的有源、非接触的胎压传感器(TPMS)进行测量；TPMS主要由设置于车轮的发射器(30)和设置于车身的接收器(31)构成，发射器(30)和接收器(31)之间采用单向或双向通信，其中双向通信主要包括单向射频通信或双向射频低频通信；发射器(30)硬件包括微控制单元(MCU)、专用芯片、外围电路、电池、天线，设置传感模块(32)、微控制模块(微控制器MCU)(33)、唤醒模块(34)、电源管理模块(35)、发射模块(36)、监测模块(37)和天线(38)，采用电池驱动和发电驱动两种类型；

i、电池驱动型；发射器(30)采用高集成度芯片，集合传感模块、唤醒芯片、微控制器(MCU)、射频发射芯片及电路为一体，其中传感模块包括压力、温度、加速度、电压传感器，采用睡眠运行二模式；其一、传感模块(32)；设置传感芯片，包括压力、温度、加速度或和电压传感器，该传感器采用微晶硅集成电容或硅压阻式，其中硅压阻式传感器设置高精密半导体应变电路，实时输出车轮胎压P_ra、角加减速度或和温度T_a电信号；其二、唤醒模块(34)；唤醒模块设置唤醒芯片和唤醒程序，唤醒采用两种模式；模式一、车轮加速度唤醒，采用逻辑门限模型，设定唤醒周期时间H_a1，在H_a1的时间内以车轮加速度为参数，按设定单位时间采集n_i个加减速度，基于平均或加权平均等算法，计算特征加速度特征加速度达设定门限值a_ω时输出唤醒脉冲，发射器由睡眠模式进入运行并一直保持该模式；仅当特征加速度在若周期H_a2内均为0则退回到睡眠模式；模式二、外部低频唤醒；接收器置于车身且接近发射器安装，其MCU从数据总线(CAN)获取车速等车辆运动参数信息；接收器设置低频收发装置，按门限模型，当车速u_x超过设定门限阈值a_u，由低频收发装置通过双向通信，按设定周期H_b连续或间断向发射器MCU发出唤醒信号i_w1，当车速u_x低于设定门限阈值a_u则发出唤醒退出(睡眠)信号i_w2；发射器MCU的低频接口设置接收i_w1、i_w2不同频率信号的二藕合电路，通过双向通信接收信号i_w1、i_w2；低频接口采用节能和待机二模式，二模式由信号i_w1、i_w2控制，节能模式下低频接口关闭使之处于静耗能状态，待机模式下低频接口按设定周期H_c定时开启和关闭；发射器微控制单元(MCU)收到信号i_w1、i_w2后进入运行或退回至睡眠模式；其三、数据处理模块(33)；该模块主要由微控制器构成，按设定程序进行数据处理，确定加速度唤醒周期H_a、双向通信周期H_b、低频接口通信周期H_c、传感器信号采集周期H_d；H_d为设定值或动态值，动态值的H_d以检测胎压p_ra、胎压负增量-Δp_ra、或和轮速ω_i为参数，采用PID、最优、模糊等算法确定；动态值H_d或由下述数学的模型确定：

H_d＝f(p_ra，-Δp_ra，ω_i)+c

式中c为常数，并且H_d为p_ra增量的增函数、为Δp_ra减量或和ω_i增量的减函数；发射器通过动态检测周期H_d的调节，增加爆胎工况胎压检测次数，减少正常工况胎压检测次数；温度传感器则按设定时间周期H_d1进行一次温度检测，H_d1＝k₁·H_d，式中k₁为大于1的正整数；控制模块按设定程序进行数据处理，协调睡眠、运行模式及其模式转换；运行模式下发射器MCU相应引脚按设定胎压检测周期时间H_d发出胎压检测脉冲信号，压力传感器在每一周期时间H_d内进行一次胎压检测；其四、发射模块(36)；设置集成发射芯片，设定信号发射周期H_e，H_e为设定值或动态值；H_e为设定值时，取值为传感器信号采集周期的倍数：

H_e＝k₂H_d

式中k₂为大于1的正整数；H_e为动态值时由多种信号发射模式确定；发射模式和程序一、将传感器测定胎压p_ra、温度值T_a与预先存储于发射器微控制单元(MCU)的设定值相比较，得出其偏差e_p(t)、e_T(t)，按门限模型，当偏差达设定门限阈值a_e、a_T时，发射模块输出检测值，准予发射，否则不予发射；发射模式和程序二、进入运行模式后，在设定周期H_e1内，胎压偏差e_p(t)和温度偏差e_T(t)均未达设定门限阈值a_e、a_T，准予发射模块发送一次胎压、温度检测信号；H_e1＝k₃H_e，式中k₃为大于1的正整数，按周期H_e1的设定值发射一次胎压检测信号，便于驾驶员定时了解胎压传感器工作状况及胎压状态；发射模块采用射频信号传输，模块设置射频发射电路或和双向通信的接收芯片、天线等，信号经编码调制后通过天线发射，发射模块在无控制模块的胎压、温度检测信号输入时，射频发射装置处于静态耗电节能状态；其五、监测模块(37)；该模块按监测程序对传感器、发射器、微控制器(MCU)、超高频发射芯片、电路及各参数信号实现动态监测，采用开机监测、定时和动态监测模式；MCU按该监测模式设定时间发出检测脉冲，每次检测中如发现故障，由发射模块发射故障信号；其六、电源管理模块(35)；该模块设置高能蓄电池、微控制器和电源管理电路；模块按睡眠、运行模式及控制程序，对MCU的晶振、低频震荡器、低频接口、模拟电路、传感器、MCU相应引脚(包括SPI、DAR等)、唤醒和复位脉冲分配器电路、射频发射装置等等相关部位的上电或断电进行管理，并校准MCU及传感器的供电电压，控制发射器各部件的能耗；发射器通过设置睡眠及唤醒、信号检测周期可调、信号发射次数限定、信号发射周期自动调节等技术，最大限度满足爆胎前期、真实爆胎、爆胎拐点等各控制阶段爆胎控制系统对胎压检测性能要求，延长电池供能及使用寿命；高能蓄电池包括锂电池、石墨烯电池及其电池组合，车轮轮毂上设置绝缘密封定位装置(包括套圈)，装置内置充电线、外置充电触电或开关；

ii、发电驱动型胎压传感器(TPMS)；传感器发射器和接收器之间采用单向通信，设置主要发电存储、唤醒、传感、监测、数据处理、发射、电源管理模块；其一、发电存储模块，采用电磁感应或光伏发电两种类型；类型一、电磁感应发电模块，该模块包括设置于发射器的电磁感应装置和设置于车轴或制动装置等非旋转部位的永磁铁或电磁铁装置，二装置组成电磁感应发电电磁藕合副；电磁感应装置随车轮转动，当通过永磁铁或电磁铁的磁场时，电磁感应装置内闭合电路磁通量变化，产生感生电势，感生电流经整流和充电处理装置向发射器蓄电池充电；类型二、光伏发电模块，该模块主要由光伏电池、蓄电池、控制器构成，采用光伏发电与蓄电池组合结构；光伏发电板设置于车轮辋上，接受外部光线照射，电子从光伏发电板导入蓄电池；低和中等照度的光伏材料构成二类独立发电的光伏电池组，其中非晶硅的光谱响应和散射光谱匹配较好，可在低照度下建立起负载必要的工作电压；蓄电池采用锂离子充电电池、超级电容器或由其组合构成蓄能系统，实现光伏发电和储能容量优化配置；发电控制器硬件采用微控制单元MCU及外围电路，主要包括主控、检测、充放电电路或和DC/DC变换器，并设置控制、防护模块；控制模块根据所选光伏电池的输出特性(包括伏安特性等)确定最大功率点，采用包括恒压、恒流、脉冲(PWM)等充电方式及其组合，设计采样和充电电路、充电控制电路、或和DC/DC变换器；防护模块设置过充电、过放电、短路保护装置，设定各蓄电池过充电门限阈值c_vk及胎压传感器TPMS多个工作负载的过放电多级电压递增门限阈值集合c_v1、c_v2、c_v3、c_v4……c_vn，蓄电池电压或输出的负载电压从高递减至任一门限阈值时，过放电保护装置终止对胎压传感器(TPMS)相应模块的供电，由此将蓄电池电压始终稳定在一定的区间；当蓄电池或负载电压低于c_v4时，过放电保护装置将终止对胎压传感器射频发射等模块的供电，负载电压低于c_v3时则终止对数据处理等模块的供电，当负载电压低于c_v2时则仅对唤醒等模块等供电，其中c_v1则为蓄电池过放电保护门限；其二、唤醒模块；设置唤醒芯片；电磁感应发电型TPMS，采用发电频率f_a信号唤醒模式，车辆行驶时，电磁感应装置输出电磁感应信号，该信号经电路整形等处理，取得与轮速一致的电磁感应频率f_a信号，采用门限模型，电磁感应频率信号f_a或f_a函数f(f_a)达设定门限阈值时，唤醒模块发出唤醒信号，发射器由睡眠模式进入运行模式；光伏发电型的TPMS，采用车轮加速度信号唤醒模式，设置唤醒芯片和唤醒程序，其唤醒模式、原理及过程与前述电池驱动型相同；其三、传感模块；对于电磁感应发电型TPMS，在该TPMS进入运行模式后，MCU以频率f_a、胎压p_ra及其变化率为参数，采用其参数的函数模型和算法，确定胎压传感器信号采集周期H_d：

在其周期H_d内完成一次胎压检测；当f_a为0时H_d趋于无穷大；对于光伏发电型TPMS，在该TPMS进入运行模式后，传感器信号采集周期H_d的确定与上述电池驱动型TPMS相同；胎压检测周期时间H_d为设定值或为动态值，动态周期H_d以检测胎压p_ra值、胎压负增量-Δp_ra、或和轮速ω_i为参数，采用PID、最优、模糊等算法确定；动态值H_d或由数学的模型：

H_d＝f(p_ra，-Δp_ra，ω_i)+c

对于电磁感应发电型的TPMS，设置压力、温度、电压传感器；对于光伏发电型的TPMS，设置压力、加速度、温度、电压传感器；传感器采用微晶硅集成的电容或压阻式，其中硅压阻式传感器设置高精密半导体应变电路，信号经电路处理，实时输出车轮胎压、角加减速度电压或和温度T_a电信号；其四、数据处理模块；该模块主要由微控制器构成，按设定程序进行数据处理，设定协调睡眠、运行模式及其模式转换，运行模式下发射器MCU相应引脚按设定胎压采样周期时间H_d发出胎压检测脉冲信号，压力、温度传感器在周期时间H_d、H_d1内进行一次采样检测；其五、发射模块；设置集成发射芯片；采用二发射程序；发射模式和程序一、将传感器测定胎压p_ra、温度值T_a与预先存储于发射器微控制单元(MCU)的设定值相比较，得出其偏差e_p(t)、e_T(t)，按门限模型，当偏差达设定门限阈值a_e、a_T时，发射模块输出检测值，准予发射，否则不予发射；发射模式和程序二、进入运行模式后，在设定周期H_e1内，胎压偏差e_p(t)和温度偏差e_T(t)均未达设定门限阈值a_e、a_T，准予发射模块发送一次胎压、温度检测信号，其中：

H_e1＝k₃H_e

式中k₃为大于1的正整数，该发射模式便于驾驶员定时了解胎压传感器工作状况及胎压状态；发射模块采用射频信号传输，模块设置射频发射电路或和双向通信的接收芯片、天线等，信号经编码调制后通过天线发射，发射模块在无控制模块的胎压、温度检测信号输入时，射频发射装置处于静态耗电节能状态；其六、监测模块；该模块按监测程序对传感器、发射器、微控制器(MCU)、超高频发射芯片、整个电路及各参数信号实现动态监测，采用开机监测、定时和动态监测等模式；MCU按其监测模式设定时间发出脉冲，每次检监测中如发现故障由发射模块发射故障信号；其七、电源管理模块；该模块的结构与功能与上述电池驱动型(TPMS)相同；发射器通过设置睡眠及唤醒、信号检测周期可调、信号发射次数限定、信号发射周期自动调节等技术，最大限度满足爆胎前期、真实爆胎、爆胎拐点等各控制阶段系统对胎压检测性能要求，并延长电池供能及使用寿命；

iii、胎压传感器(TPMS)发射器(30)结构及控制流程；其一、发射器(30)采用睡眠、运行控制模式；睡眠模式下，唤醒模块(34)通过车轮加速度唤醒或由发射器(30)与接收器(31)之间的双向通信信号唤醒，唤醒后进入运行模式；运行模式下，传感模块(32)检测信号由微控制模块MCU(33)处理，处理后MCU输出胎压和温度信号；胎压和温度信号输入发射模块(集成发射芯片)(36)、经外围电路(包括滤波电路等)，最后由天线(38)发射；监测模块(37)对各模块的运行实行监控；电源管理模块(35)对电池电压及各模块的上电、断电进行管理；发射器硬件(42)主要包括微晶硅集成传感器(43)、微控制器(MCU)(44)、唤醒芯片(45)、发射芯片(46)、电池(47)、天线滤波电路(48)、信号处理电路(49)；微控制器(MCU)(44)主要设置内部时钟、数/模转换器、取样保持、SPI口、校准、数据管理，采用ID码和数字信号及电源滤波、晶振、电压检测效准、天线匹配等电路，其中信号调频范围为300～450M；加速度唤醒过程中，MCU OUT引脚发出唤醒脉冲，唤醒脉冲的脉宽为100～500μs，在设定时间内由RST发出一个复位脉冲；微控制器(MCU)(44)及外围电路，实施传感信号采集与处理，协调控制睡眠、唤醒二运行模式，协调信号检测与信号发射控制，实现控制电路、电控元件及信号故障监测、处理和报警；微控制器(MCU)(44)，通过电源管理模块控制电源，实时监测电源电压，在睡眠、唤醒二运行模式下，协调控制电路、电控元件的工作与非工作、上电与断电、运行与静耗能状态的供电；睡眠模式下，除电源管理或和唤醒模块等以外的其它模块断电，模拟电路等部分断电，MCU的晶振、时钟等相关部位上电；对于采用加速度唤醒的发射器(30)，睡眠模式下除加速度传感器上电，其它传感器断电，运行模式下各传感器、MCU相应引脚及部位上电；采用双向通信的发射器(30)，外部唤醒的低频接口、低频震荡器周期性关闭和开启；对于射频发射装置，唤醒运行模式下、发射信号时处于工作状态，未发射信号时处于静态耗电状态；发射器(30)的射频发射装置，采用2片ASK射频发射芯片，使其分别工作在2个不同的频点，2芯片交替工作，完成对基带数据的FSK调制；2芯片的PA输出端交替输出频率为f_RF1、f_RF2的射频信号，经由同一天线匹配滤波网络和天线发射；其二、胎压传感器(TPMS)接收器(31)的结构及控制流程；接收器(31)为一个高集成模块，主要由匹配天线(38)、输入接口(39)、控制模块(FSK和MCU)(40)、输出接口(41)构成；输入接口(39)通过天线(38)接收发射器(30)发出的信号，接收信号由控制模块解调FSK调制的编码，并由MCU进行数据处理，处理后的信号经输出接口(41)进入系统数据总线(21)或和报警显示装置；

②、有人、无人驾驶车辆的车距检测装置及环境识别系统

i、车距检测系统；其一、雷达(主要包括电磁波雷达、激光雷达)、超声波车距检测；检测方式：基于物理波的发射、反射及状态特性，建立数学模型，确定前后车距L_ti、相对车速u_c和防撞时区t_ai，参数L_ti、u_c、t_ai作为车辆制动、驱动防撞控制的输入参数；类型一、雷达车距监测；雷达监测装置主要由雷达传感器、DTR雷达控制模块、信号数据处理模块、天线和发射/接收组件(模块)、声光报警装置及电源构成；电磁波雷达采用(包括毫米)波束，由发射模块经天线发射，同由天线接收反射回波，天线接收的回波经接收模块输入微处理器(数据模块)，经混频和放大处理，根据差拍和频差信号、本车车速信号，确定前后车距L_ti和相对车速u_c，并计算防撞时区t_ai：

类型二、超声波车距检测；超声波车距检测装置主要由超声波和温度传感器、微处理器、外围电路、数据输入输出接口、爆胎示警装置构成；检测装置采用超声波测距与前后车辆自适应爆胎协调控制模式：设定超声波测距传感器检测距离，检测距离之外不限定本车与后车的制动距离和相对车速，爆胎车辆按后车驾驶员预瞄模型和车距控制模型进行前后车辆的车距控制；当后车辆进入超声波车距监测距离范围内，本超声波车距监测器进入有效工作状态，确定波束指向角，采用多个超声波传感器的组合及特定的超声波触发，按接收程序获取测距信号，通过各传感器检测信号的数据处理，确定前后车距L_t和相对车速u_c，计算危险时区t_ai，按t_ai进行前后车辆防撞协调控制；其二、机器视觉车距监测，主要设置普通或红外机器视觉车距监测系统，采用单目(或多目)视觉、彩色图像和立体视觉检测模式；监测系统主要由成像系统、计算系统构成，主要包括摄像机、计算机，采用模拟人眼的摄像及测距模式、模型和算法，基于彩色图像灰度化、图像二值化、边缘检测、图像平滑、形态学操作和区域生长的OpenCV的数字图像处理，采用阴影特征的和车辆检测系统(Adoboost)，通过算机视觉测距模型及摄像机(OpenCV)标定的视觉测距进行距离测定；计算机视觉车距监测装置设置视频输入、数据处理、显示、存储、电源等模块，利用所摄图像快速提取特征信号，采用一定算法完成视觉信息处理，实时确定本车(摄像机感光元件)至前后车辆的车距，并根据本车车速、加减速度及相对车距L_t的变动值确定相对车速u_c；其三、车辆信息互交式(车距)监测(VICW、vehicles information commutation way)及监测系统(VICS)；VICS主要由微控制器及外围电路，设置输入输出、无线射频收发通信、卫星定位导航、数据处理及控制、稳压电源、声光报警及显示模块构成，包括采用定位导航、通信、数据处理各类专用芯片，通过无线射频收发模块实现数据的发送和接收，采用多模兼容定位芯片获取大地经纬度坐标；VICS通过全球卫星定位系统(主要包括GPS、北斗芯片)，采用射频辨识(RFID)技术，由GPS定位，并获取卫星到车辆接收装置的距离，通过3颗以上的卫星信号，应用三维坐标中的距离公式，组成方程式，解出车辆的位置坐标(X、Y、Z三维坐标)；对经纬度信息进行格式定义，通过测距模型，测得本车的经纬度，获得以大地坐标标定的本车经纬度位置信息；通过RFID射频信号的空间耦合、电感或电磁耦合及信号反射传输特性，对被识别物体的进行主动识别，向周围车辆发送本车精确的位置等各类信息，并接收周围车辆位置定位及其变动状态信息，实现车辆之间的相互通信；数据处理及控制模块：基于VICS获取周围车辆互通信息，采用相应模式及模型和算法，对本车及周围车辆的实时经纬度位置数据进行动态处理，获得每一时刻本车及周围的位置信息，经计算得出卫星定位芯片在经纬度扫描周期T内车辆移动距离，从而得出车速、本车与前、后车辆的距离及相对车速；基于本车与前后车辆同向和反向的行驶方向判定模型，确定同向和反向两种行驶方向的车辆位置经纬度变化量，通过车辆多个时刻的经纬度信息矩阵，判断其行驶方向，并获得周围汽车与本车的相对行驶方向及周围汽车在本车前后的方位；根据同向的前、后车辆的经纬度及其变动值，按测距测速模型和算法计算两车之间的距离L_ti及同向相对车速u_ci；显示模块实时显示车距检测信息，通过蜂鸣器和LED实现声光报警，并由电控单元输出端口，实时输出本车与前、后车辆的距离L_t及相对车速u_c信号；按门限模型，本车与前、后车辆的车距L_ti或防撞时区t_ai，当t_ai达设定门限阈值时，控制模块输出防撞信号i_h，i_h经由输出模块分为两路，一路进入声光报警装置，另一路输入车辆数据总线CAN；系统主控器、制动、驱动控制模块从数据总线CAN获取L_ti、u_c、t_ai、i_h等参数实时检测信号；

ii、环境识别系统；该系统主要用于无人驾驶车辆；环境识别包括道路交通、物体定位、定位位置分布、定位距离识别，主要设定下述识别方式；其一、雷达、激光雷达或超声波测距；其二、机器视觉、定位和测距；设置普通光学、红外机器视觉车距监测系统，采用单目、多目视觉及彩色图像和立体视觉检测模式；监测系统主要由视频输入、数据处理、显示、存储、电源模块构成，并采用图像、视频处理芯片；利用所摄图像快速提取特征信号，通过一定模型和算法完成视觉、图像、视频信息处理，确定道路和交通状况、车辆和障碍物等位置及其分布，实现车辆定位、导航、目标识别、路径跟踪；定位与导航通常由卫星定位系统、惯导、电子地图匹配、实时地图构建和匹配、航位推算以及车身状态感知；

iii、车联网络；组构道路交通智能车联网络(简称车联网络)，基于其网络信息系统结构，设置车联网络控制器，联网车辆同设联网控制器；智能车联网络和联网车辆相互通过控制器所设无线数字传输及数据处理模块进行信息传输和数据交换；联网车辆的联网控制器设置于车辆主控器或中央主控器内，主要由输入/输出接口、微控制器(MCU)、各类专用芯片、稳压电源及最小化外围电路构成；联网控制器主要包括车载无线数字传输及数据处理控制器，同设数字接收和发射装置、机器视觉定位和测距装置、移动通信终端、全球卫星导航系统定位导航、无线数字传输及处理、环境及交通数据处理子模块，各子模块采用车联网数字通信、数据处理、定位导航、移动通信、图像处理各类专用芯片；正常、爆胎工况下，联网车辆通过智能车联网络，实现道路途经周边车辆无线数字传输及信息交换；其一、无人驾驶车辆央主控器可通过智能车联网络及全球定位系统，以大地坐标、视图坐标、定位图等方式，实时确定实际车道界定线、车道线和本车的方位、本车行驶状态及路径跟踪情况、本车与车辆及障碍物之间的距离、本车与前后车辆相对车速、本车结构与行驶状态，包括车速、爆胎和非爆胎状态、爆胎控制状态、路径跟踪及行驶姿态信息；其二、对于联网车辆，联网控制器所设数字传模块，从有人驾驶车辆主控器、无人驾驶车辆中央控制器提取本车相关结构数据及行驶状态，包括爆胎及爆胎过程控制状态，由数据处理模块处理，经数据传输模块，将数字化信息通过移动通信芯片传输至智能道路交通网络的数据传输模块，经车联网络数据处理模块处理，再通过车联网络数据传输模块，向道路途经周边联网车辆发布；其三、对于联网车辆，联网控制器所设数字传输模块，通过车联网络接收道路途经的交通信息，路况信息(包括交通灯、指示牌等)，周边联网车辆的位置、行驶状态、控制状态信息，包括车辆爆胎及爆胎控制、爆胎车辆行驶状态相关信息、每一检测及控制周期内相关参数及数据的变动值；其四、车联网络控制器所设无线数字传输模块，可接受联网车辆信息查询和导航请求，该请求经车联网络数据处理模块处理，再将查询信息反馈给发出请求的联网车辆；其五、对于联网车辆，联网控制器所设数据传输模块可通过车联网络的无线数字传输模块，发布和查询道路途经周边各联网车辆相关信息，实现道路途经周边各车辆之间的无线数字传输及信息交换，包括行驶环境、道路交通、车辆行驶状态等相关信息；

③、系用爆胎示警方式及装置

系统爆胎示警采用多种方式，爆胎信号i_a、前后车辆防撞信号i_h、爆胎控制主动重启信号i_g到来时，信号i_a、i_h、i_g启动设置于驾驶室的声光报警装置、设置于车辆尾部的尾灯以及爆胎专用声光警示装置进行声、光报警；声音报警主要包括音频、爆胎语音报警；光示警主要包括灯光和光图像报警；灯光报警采用静态灯光或动态闪烁灯光，动态闪烁灯光的周期值或采用本车与后车的相对车速u_ci、距离L_ti或防撞时区t_ai为参数的模型和算法确定：

H_cta＝f(t_ai)

式中H_cta为闪烁周期，每一闪烁的周期H_cta内发光与闭光周期相等或不等；爆胎示警采用多种方式；

i、光示警；设置光示警装置，爆胎控制进入信号(主要包括i_a、i_h、i_g等)到来时，光示警装置的电子转换开关控制车辆尾灯、爆胎专用示警灯亮起或闪烁；爆胎控制退出信号i_e、人工键控爆胎控制退出信号i_f到来时，车辆尾灯或和专用示警灯转入非爆胎工况状态；

ii、光学图像示警；设置光学图像示警装置，该装置主要由激光光源发生模块、干涉或衍射模块、光学系统、投射定位装置、控制模块构成；采用激光光源的红色波段或其它颜色波段的可见相干光，光的频率和振动方向相同，通过光干涉或衍射光栅，形成光栅单缝、多缝干涉、衍射图像，图像经光学系统、投射装置，在本车与后车间路面确定位置形成爆胎示警图像；干涉、衍射示警图像采用正、倒立三角形、菱形等，光学图像或光源图像的边界由光学系统视场光阑界定，光线传播的方向(光轴或图像方位)由光学系统的棱镜、或和投射定位装置调节投射角确定，光学图像或光源图像的尺寸及在路面上的定位由光学系统结构、结构参数及光学系统对地面的投射角确定；光学系统采用的结构参数主要包括焦距、物距、像矩、视场光阑、孔径光阑、投射角等，通过设定光学系统焦距、物距、像距，光阑的尺寸、外形、投射角等，使光源图像或示警图像的大小形状与在路面的定位相适应，其中投射角是指光学系统光轴与地面间的夹角；投射定位装置主要包括示警器外壳、投射角调节装置等；控制模块，主要由单片机及外围电路构成，电源模块采用车载电源；控制模块的二输入接口分别与系统主控器车距检测装置连结，爆胎控制进入信号i_a、防撞信号i_h、爆胎控制主动重启信号i_g到来时，控制激光光源模块、干涉或衍射模块，形成光学或光源的干涉、衍射图像，图像经光学系统和定位装置，以一定投射角投射于本车与后车之间的路面；光源或示警图像的亮度等级、颜色由本车与后车的相对车速u_c、车距L_t或和爆胎特征值X等参数的数学模型及算法确定；示警装置单独设置或与尾灯示警装置构成组合结构；

iii、光源图像示警的控制结构和流程；激光器光源发出的光经所设光栅形成明暗条纹(莫尔条纹)；莫尔条纹通过光学系统，经光阑整形、光学元件处理形成光学图像，投射于本车车后路面，其中该光学系统主要由球面镜、视场光阑或和改变光线方向的棱镜构成，光学图像的投射角由一转角可调的定位装置确定；光栅采用单块或两块光栅的组合，并定位于固定装置或设置于转动、平动的定位装置上，通过光栅的移动产生干涉条纹的定向运动；设定光栅的宽度和间距，通过改变光栅的宽度、间距或其比值、光栅的位移、位移速度，由此调节干涉、衍射条纹的宽度、间距以及条纹的移动速度；

3)、系统爆胎主控器

有人驾驶车辆设置爆胎主控器，无人驾驶车辆设置中央主控器；主控器或中央主控器以车轮速、转向盘转角、车辆横摆角速度、纵侧向加减速度、制动压力、前后车辆运动状态参数为基本输入参数，按爆胎主控结构、主控方式及流程，控制模式、模型和算法设置：参数计算、状态胎压和转向力学状态爆胎识别、爆胎判定及爆胎阶段划分、控制模式转换、人工操作、各控制协调、环境协调、或和车联网控制器，编制车辆正常及爆胎工况主控程序或软件；主控器所设电控单元或中央主控计算机按主控程序或软件进行数据处理及控制处理，输出控制信号，该信号经输出电路，向车载控制系统、爆胎控制子系统发出爆胎主控、各控制器协调控制指令；对于联网车辆，由联网车辆所设联网控制器的无线数字传输及数据处理模块，通过移动通信子模块(主要包括射频发射芯片、发射电路及天线)，向智能车联网络发送本车爆胎、爆胎控制及爆胎车辆行驶状态数字信息；主控器或中央主控器的判定爆胎成立后，主电控单元或中央主控计算机输出爆胎控制进入信号i_a，按爆胎协调控制模式，首先终止车辆正常工况驱动控制，无论此时车辆处于何种控制状态；爆胎前期或进入发动机制动控制，同时进入爆胎主动制动、发动机节气门和燃油喷射、转向轮回转力、悬架及爆胎主动转向协调控制；爆胎控制是一种车轮和车辆稳态减速控制，一种车辆方向、车辆姿态、车道保持、路径跟踪、防撞及车身平衡的稳定性控制；

①、本系统采用的爆胎、爆胎判定、爆胎控制参数及相关定义；爆胎状态、爆胎判定和爆胎控制主要采用基本参数及导出参数；i、车轮结构、力学和运动状态参数(简称车轮参数)，主要包括：各轮有效滚动半径R_i、车轮转动惯量J_i、胎压p_ri、轮速ω_i、车轮角加减速度滑移率S_i、制动(或驱动)力Q_i、各轮载荷N_i、车轮所受地面纵向作用力M_k、转向轮转角θ_e；ii、车辆(运动)状态参数(简称车辆参数)，主要包括：车速u_x、车辆纵侧向加速度和a_y、转向盘转角δ、车辆转弯半径R_w、横摆角速度ω_r、质心侧偏角β、车辆横摆力矩M_u；iii、转向力学状态参数(简称转向参数)，主要包括：转向盘转角δ和转矩M_c、转向轮转角θ_e和转矩、转向轮所受地面回转力矩M_k(主要包括回正力矩M_j、爆胎回转力矩M_b′)、转向助力矩M_a；iv、二轮相对参数D_b的定义：各车轮可作定量化比较的同一参数称为相对参数，D_b主要包括ω_i、S_i、Q_i等，并为前后车轴或对角线布置的平衡车轮副二轮状态参数；v、二轮等效相对参数D_e的定义：二车轮相对参数D_b在设定同一参数E_n取值相同或取值等效相同条件下，由所E_n所确定的参数D_e为D_b的等效相对参数，其中E_n主要包括Q_i、J_i、μ_i、N_zi、α_i、δ、R_w(R_w1、R_w2)，D_e则主要由二轮等效相对角速度ω_e、角加减速度滑移率S_e构成，其中Q_i、J_i、μ_i、N_zi、α_i、δ分别为各轮制动力或驱动力、转动惯量、摩擦系数、载荷、车轮侧偏角、转向盘转角、车辆内外轮转弯半径，在爆胎驱动一些限定条件下驱动力Q_i由Q_p表示、制动力Q_i由Q_y表示；当二车轮角加减速度所设同一参数E_n确定为制动力Q_i、车辆内外轮转弯半径R_w(R_w1、R_w2)的值相等或等效相等时，二轮角加减速度所确定的等效角加减速度为制动力Q_i、车辆内外轮转弯半径R_w(R_w1、R_w2)的等效相对参数；按爆胎控制过程的特定要求；对于D_b中的任意参数，在所设同一参数E_n中，E_n可取其中任意一个或多个参数；按等效相对参数的定义，车轮任一状态参数不能同时出现在等效相对参数D_e和设定同一参数E_n中；vi、二轮非等效相对参数D_k的定义：未进行等效规定的任意二轮相对参数，主要包括非等效相对胎压p_rk、轮速ω_k、角加减速度滑移率s_k、各轮制动力Q_k；vii、二轮非等效、等效相对参数偏差的定义为：任意二轮相对参数之间的偏差称为非等效相对参数偏差，主要包括非等效相对角速度ω_k偏差e(ω_k)、角加减速度偏差滑移率S_k偏差e(S_k)：

e(ω_k)＝ω_k1-ω_k2、e(S_k)＝S_k1-S_k2

任意二轮等效相对参数之间的偏差称为等效相对参数偏差，该偏差主要包括等效相对角速度ω_e偏差e(ω_e)，角加减速度偏差滑移率S_e偏差e(S_e)：

e(ω_e)＝ω_e1-ω_e2、e(S_e)＝S_e1-S_e2

式中字母的脚标1和2表示车轮1和2；viii、二轮非等效、等效相对参数比例的定义：任意二轮非等效、等效相对参数之间的比，表达形式为：

爆胎控制中，非等效、等效相对参数偏差可等换(或取代)为非等效、等效相对参数比例，其中偏差e(ω_k)、e(ω_e)可等价或等效于比例g(ω_k)、g(ω_e)；ix、上述参数e(ω_e)和e(ω_k)及其导数和e(S_e)和e(S_k)、g(ω_k)、g(ω_e)均为导出参数；x、车轮车辆控制参数，主要包括：各轮制动力Q_i、角加减速度滑移率S_i，二轮非等效相对制动力偏差e(Q_k)、车速u_x、转向盘转角δ及其导数转向盘转矩M_c、转向助力矩M_a及其偏差转向轮爆胎回转力矩M_b′等，其中S_i、M_b′同为车轮状态、力学参数；xi、平衡和非平衡车轮副概念：二车轮制动力、驱动力或和二轮所受地面作用力对车辆质心力矩的方向相反所确定的车轮副为平衡车轮副，否则为非平衡车轮副，平衡车轮副包括前、后或对角线平衡车轮副，平衡车轮副中含爆胎轮的称为爆胎平衡车轮副，否则为非爆胎平衡车轮副；平衡和非平衡制动是指：无论二轮或平衡车轮副二轮的制动力是否相等，在制动力作用下，二轮所受地面作用力对车辆质心的力矩之和为零的制动称为平衡制动，此二制动力称为平衡制动力，否则为非平衡制动和非平衡制动力；xii、基于车辆模型、车辆运动方程、轮胎模型、车轮转动方程等，采用转换模型、补偿模型、修正模型和算法，可将非等效相对参数D_b转换为同一参数E_n(主要包括Q_i、μ_i、N_zi、δ、R_i)条件下的等效相对参数D_e，转换模型表示为：

D_e(D_b，Q_i，μ_i，N_zi，δ，R_i)

即通过D_b中ω_k、S_k参数之一与所设同一参数E_n中任意一个或多个参数之间的关系模型进行D_b和D_e之间的转换；参数D_b与所设同一参数E_n之间的函数关系难以确定时，通过对E_n中相关参数的补偿、等效处理，实现D_e与D_b二者之间的转换；xiii、根据爆胎状态及不同控制阶段，所选等效相对参数D_e(主要包括ω_e、S_e)不同，设定的同一参数E_n(主要包括Q_i、J_i、μ_i、N_zi、α_i、δ)不同，所确定的等效相对参数包括ω_e、S_e等、在爆胎控制及控制模型中所具有的特性不同；

②、参数计算及计算器

采用试验、检测、数学模型和算法等方式，按控制过程的需要，实时确定各轮相应的角加减速度、滑移率、附着系数、车速、动态载荷、或和车轮有效滚动半径、车辆纵横加减速度等参数值；对难以测量的物理量采用观测器进行估算；系统、各子系统和车载系统均可通过物理布线或数据总线(CAN等)共享车辆各传感器检测数据参数和计算参数；

③、爆胎状态、爆胎特征参数集合X、爆胎模式识别及状态特征的变动

本系统引入爆胎状态概念；爆胎状态定义为：爆胎状态是一个由轮胎结构力学参数、转向力学状态参数、车辆运动状态参数、车轮和车辆控制参数共同确定，表征行驶车辆轮胎减压或爆胎的车轮、转向系、悬架和车辆状态特性的概念；爆胎初期，正常和爆胎工况下的车轮、转向系、悬架和车辆的非正常状态特征相互重叠；真实爆胎后的各状态和控制期，车轮、转向系、悬架和车辆状态特征主要成为其爆胎的状态特征；本方法引入爆胎特征参数集合X(简称爆胎特征参数集X或爆胎特征参数X)的概念，该特征参数X及其参数值定量化表征爆胎状态的特征，爆胎特征参数X由表征轮胎的相关结构力学参数、车轮和车辆运动状态参数、车轮车辆控制参数所建爆胎识别模型及算法确定；爆胎特征参数集合X采用数学表达形式为：X[……]，括号内含若干爆胎特征参数，主要包括X[x_a、x_e、x_v……]、x_a[x_ak，x_an，x_az……]、x_e[x_ek，x_en，x_ez……]、x_v[x_vk，x_vn，x_vz，x_vw……]，各特征参数由所选车轮、车辆、转向相关参数，所选参数的爆胎识别模型及特定的建模结确定；参数集X可定量化确定爆胎状态，即车轮、转向系统和车辆的爆胎特征，满足爆胎状态、爆胎判定及爆胎控制的要求；确定爆胎识别模型的参数由车轮、车辆、转向基本参数，导出参数，控制参数构成，主要包括：传感器检测胎压p_ra或车轮有效滚动半径R_i、车轮角速度ω_i及其导数滑移率S_i、制动力Q_i，等效非等效相对角速度偏差e(ω_e)和e(ω_k)及其导数和滑移率偏差e(S_e)和e(S_k)，横摆角速度偏差转向盘转角δ和转矩M_c、转向轮转角θ_e和转矩、转向轮所受地面回转力矩M_k；

i、检测胎压爆胎模式识别；检测胎压爆胎模式识别主要以胎压传感器检测胎压p_ra及其导数或和所选车轮、车辆参数为输入参数，基于该参数建立确定爆胎特征参数集x_a[x_ak、x_an、x_az]的爆胎识别模型：

等

其函数模型主要包括：

等

线性计算模型主要包括：

式中e(ω_e)和e(ω_k)、和e(S_e)和e(S_k)分别为平衡车轮副二轮等效、非等效相对角速度偏差及其导数、为车辆横摆角速度偏差，k₁、k₂、k₃为系数，p_r0为标准胎压；

ii、状态胎压爆胎模式识别；本系统引入状态胎压p_re概念；基于状态胎压p_re，建立确定爆胎特征参数集X[x_e]的爆胎识别模型一般表达式：

x_e＝f(p_re)

爆胎特征参数集x_e[x_ek，x_en，x_ez，x_ew]中各参数爆胎识别模型的函数形式，主要包括：

x_ek＝f(p_rek)、x_en＝f(p_ren)、x_ez＝f(p_rez)、x_ew＝f(p_rew)

状态胎压p_re集的各参数p_rek、p_ren、p_rez等称为特征胎压，特征胎压以所选轮胎结构力学参数、车轮和车辆运动状态参数、转向力学状态参数、车轮和车辆控制参数的函数模型，采用比例、PID等现代控制理论的相关控制算法确定；状态胎压集合p_re(简称状态胎压或状态胎压集p_re)概念表述为：状态胎压p_re不是车辆任一车轮实时胎压，而是基于正常、爆胎工况及所有工况下，由车轮结构、力学和状态参数、车辆状态参数、转向力学状态参数及其控制参数共同确定，表征车轮正常胎压、低胎压或爆胎状态，以其上述所选参数为输入参数，建立计算p_re模型和算法，实时计算和确定的概念胎压；状态胎压p_re是一种概念胎压与实际胎压相适应的爆胎及控制过程的动态胎压；其一、确定状态胎压集p_re的参数主要包括：基本参数：车轮角速度ω_i、滑移率S_i、地面摩擦系数μ_i、车轮有效滚动半径R_i、车轮刚度G_zi等；车轮导出参数：前、后车轴或对角线平衡车轮副左、右轮等效、非等效相对参数及等效、非等效相对参数偏差；前后车轴等效相对参数偏差主要包括等效相对角速度偏差e(ω_ea)和e(ω_eb)、角加减速度偏差和滑移偏差e(S_ea)和e(S_eb)；前后车轴非等效相对参数偏差主要包括非等效相对角速度偏差e(ω_ka)和e(ω_kb)，角加减速度偏差和滑移率偏差e(S_ka)和e(S_kb)，其中由字母及其脚标e和k分别表示等效和非等效参数，字母及其脚标a、b分别表示车辆的前、后二车轴；车辆参数：车速u_x、横摆角速度偏差及其导数车辆质心侧偏角e_β(t)偏差及其导数质心纵侧向加速度a_x和a_y；车辆控制参数：各轮制动力Q_i、角加减速度滑移率S_i，二轮非等效相对制动力偏差e(Q_k)、转向盘转角δ及其导数转向助力矩偏差转向爆胎回转力矩M_b′等；其中转向助力矩偏差以车速u_x、转向盘转角δ、转向盘转矩传感器检测值M_c为参数，采用该参数的助力转向模型确定；S_i、M_b′同为车轮状态参数和控制参数；其二、确定状态胎压集p_re[p_rek，p_ren，p_rez，p_rew]的数学模型；在车辆转向或非转向条件下，基于车辆制动、驱动、转向等不同控制结构、控制过程以及爆胎控制的不同阶段，以其确定的车轮和车辆参数、导出参数及控制参数为输入参数，基于该参数，建立不同结构和类型的数学模型，确定状态胎压集p_re[p_rek，p_ren，p_rez，p_rew]中的特征胎压p_rek、p_ren、p_rez；该数学模型中，采用修正系数λ_i，通过λ_i对各轮地面摩擦系数μ_i、载荷N_zi、转向盘转角δ的变动进行补偿，确定状态胎压p_re的一般函数模型或数学表达式为：

λ_i＝f(μ_i，N_zi，δ)

式中e(ω_e)、e(S_e)为前、后或驱动、非驱动轴平衡车轮副二轮等效相对角速度、滑移率偏差，该偏差主要为二轮在Q_i、μ_i、N_zi取值相同或取值等效相同条件下的等效相对参数偏差，即该偏差主要由前、后或驱动、非驱动轴平衡车轮副二轮制动力Q_i取值相同或取值等效相同等条件下确定，ω_r、β为车辆横摆角速度和质心侧偏角，和a_y车辆纵侧向加速度，为车辆正常与非正常工况转向助力矩偏差，可由转向盘目标与实际转矩偏差互换，Q_i为各轮制动力，λ_i为等效修正系数；为简化p_re的计算，通过采用特定的建模结构、控制模型相关参数数量、减化模型结构、优化相关算法、进行参数补偿和修正、建立等效模型，实现状态胎压在爆胎判定及爆胎控制中的具体应用；其三、状态胎压集p_re[p_rek，p_ren，p_rez，p_rew]的建模结构、特性和算法；基于车辆非制动和非驱动、驱动、制动控制过程，设定非制动和非驱动、驱动、制动三类状态结构，按前、后车轴二平衡车轮副及其左、右轮的状态特征，在各控制过程中选定上述部分或全部车轮、转向系、车辆状态参数和控制参数，确定非等效、等效相对参数，选定取值相同或取值等效相同的同一参数E_n，建立状态胎压集p_re中各特征胎压相应的建模结构；状态胎压p_re为前后轴车轮副左、右轮角速度ω_i及角加减速度滑移率S_i及其导数的等效、非等效相对参数偏差e(ω_e)、e(S_e)、e(ω_k)、e(S_k)、绝对值增量的减函数；p_re为车辆横摆角速度偏差转向轮回转力偏差前后轴车轮副左、右轮制动力Q_i非等效相对偏差e(Q_k)绝对值增量的减函数；各参数均取为绝对值；车辆进入爆胎控制后，在控制参数(主要包括横摆角速度偏差质心侧偏角偏差e_β(t)或和车辆侧向加减速度a_y)出现“异常变动”的状态下，可用平衡车轮副差动制动二轮的非等效相对角速度偏差e(ω_ka)和e(ω_kb)取代等效相对角速度偏差e(ω_ea)、e(ω_eb)；

iii、转向力学状态、车轮车辆状态参数模式识别；该模式识别基于确定爆胎特征参数x_v的爆胎识别模型；该模型以爆胎回转力M_b′、车轮车辆运动状态参数，主要包括等效非等效相对角速度及其导数偏差e(ω_e)和e(ω_k)、和滑移率偏差e(S_e)和e(S_k)，横摆角速度偏差或和车辆质心侧偏角偏e_β(t)差，为主要输入参数，建立确定爆胎特征参数集x_v[x_vk、x_vn、x_vz、x_vw]的爆胎识别模型；其中x_vw为定性化的爆胎识别参数，x_vw通过转向力学状态的识别方法确定：以转向轮(所受地面)回转力矩M_k(主要包括回正力M_j、爆胎回转力M_b′)、转向盘转角δ和转矩M_c为参数，基于转向轮回转力矩M_k及其方向，通过转向系统向转向盘传递的特性，根据δ、M_c大小、方向及其变化，判定爆胎回转力M_b′的形成的大小及的方向，并可根据M_b′的值及M_b′的方向，确定由x_vw表征的爆胎状态是否成立；x_vw确定的爆胎状态出现后，按x_v[x_vk1、x_vn1、x_vz1]的爆胎识别模型进行爆胎模式识别：

x_vn1＝f(e(ω_e))、

在未按x_vw确定爆胎状态的条件下，采用下述爆胎特征参数集x_v[x_vk2、x_vn2、x_vz2]的爆胎识别模型：

x_vn2＝f(M′_b，e(ω_e))、

进行爆胎模式识别；式中和与e(S_e)和e(S_k)可相互取代；在爆胎控制的不同阶段可由e(ω_k)取代e(ω_e)、e(S_k)取代e(S_e)；并按爆胎识别模型、驱动和制动控制类型及其特性、爆胎各控制阶段，确定爆胎特征参数集x_v参数x_vk、x_vn、x_vz的建模结构；x_vk、x_vn、x_vz的爆胎识别模型中，M′_b、e(ω_e)、等参数具有不同的权重；当以爆胎特征参数x_v对爆胎各控制期进行划分时，在确定x_vk、x_vn、x_vz的爆胎识别模型中，各参数M′_b、e(ω_e)、具有不同的优先顺序逻辑关系(参见下述爆胎控制期(阶段)的划分)；爆胎回转力M_b′由下述数学模型确定：

M_b′＝f(M_c，M_j，M_k，ΔM_c)

其中转向轮(所受地面)回转力M_k由转向系(统)力学方程确定：

式中回正力M_j为转向盘转角δ的函数，M_k为转向轮回转力矩、G_m为减速器减速比、i_m为助力装置驱动电流、θ_m为助力装置(电机)转角、B_m为转向系统等效阻尼系数、M_c为转向盘转矩、j_m为助力装置等效转动惯量、j_c为转向系统等效转动惯量；按爆胎状态的定义，基于爆胎、正常工况下车轮车辆行驶的非正常状态及爆胎特征参数X，实现爆胎模式识别；

iv、爆胎状态特征的变动及其修正；该状态特征的变动主要包括两类；类别一、“正常变动”：爆胎状态特征随爆胎过程的发展而相应真实变动；类别二、“异常变动”：爆胎过程中特别是进入爆胎控制后，表征车轮和车辆态参数、控制参数、爆胎特征参数X及参数值不完全随爆胎过程真实地反映爆胎本身的状态特征，X的参数值对爆胎状态产生定量化的偏离；为保正爆胎状态模式识别的有效性、准确性，采用包括等效参数、参数选择、参数模型替换、参数补偿、参数特征及特征值转移、爆胎模式识别及转换的不同模式，确定爆胎特征参数X相应的建模结构，使车轮车辆参数、爆胎特征参数X“异常变动”的爆胎特征及特征值、回归至或等效于、“正常变动”条件下的车轮车辆参数、爆胎特征参数X的爆胎特征及特征值；其一、等效参数模式：基于等效、非等效相对参数及其偏差的定义，按等效或非等效相对参数偏差的等效模式，通过对平衡车轮副二轮角速度偏差e(ω_e)和e(ω_k)、角加减速度偏差和滑移率偏差e(S_e)和e(S_k)、制动力偏差e(Q_e)和e(Q_k)偏差进行等效处理，使爆胎状态参数中相关参数的“异常变动”等同于或等效于“正常变动”，由此使爆胎特征参数集X的爆胎状态特征由“异常变动”转换为“正常变动”，其中爆胎状态参数包括：车轮、转向系统和车辆参数；其二、参数选择模式：爆胎控制中，在车轮车辆状态参数领域，通过主要包括e(S_e)或e(S_e)或e(S_k)、或a_y各参数的选择，使爆胎状态和爆胎特征参数X中相关参数的爆胎状态特征由由“异常变动”转变为“正常变动”；其三、参数或其参数模型替换模式：爆胎控制中，采用爆胎状态参数中相应参数或其参数模型置换原有参数或其模型，使爆胎状态、爆胎特征参数集X中相关参数的爆胎状态特征由“异常变动”等效于和转换为“正常变动”；在不同参数范围及条件下，包括采用转向盘转矩偏差替换(或取代)转向轮回转力矩偏差或转向轮爆胎回转力矩M_b′；其四、参数替换及参数特征值转移联合模式：爆胎控制中，主要以横摆角速度偏差质心侧偏角偏差e_β(t)为爆胎控制变量，通过前后车轴平衡车轮副二轮差动制动，实现车辆稳态控制；在各轮差动制动的状态下，确定爆胎识别模型中，通过前后轴平衡车轮副二轮非等效相对角速度偏差e(ω_ka)和e(ω_kb)替换或取代等效相对角速度偏差e(ω_ea)、e(S_eb)的方式，使车辆状态参数(e_β(t)的爆胎状态特征向车轮状态参数e(ω_ka)、e(ω_kb)的爆胎状态特征转移，通过其特征转移及特征值的补偿，使参数e_β(t)在制动控制过程中的爆胎状态特征由“异常变动”等效于和转换为“正常变动”；其五、参数补偿模式：采用车轮、转向系统、车辆相关参数的补偿系数、补偿模型和算法，直接对相应的爆胎状态及爆胎特征参数X进行补偿，使其参数的爆胎状态特征由“异常变动”等效于和转换为“正常变动”；其六、爆胎识别模式、模型的转换：爆胎控制过程中，按爆胎状态及控制领域、控制区间及其过程，采用不同的爆胎识别模式、模型，包括首先采用状态胎压的识别模式、模型，在车辆进入爆胎转向轮回转力控制后的一定控制过程，转入采用爆胎转向力学状态识别模式及模型，使爆胎状态及爆胎特征参数X的爆胎状态特征由“异常变动”等效于和转换为“正常变动”；

④、爆胎判定

i、爆胎定义：无论车轮是否真实爆胎，只要车轮结构、力学及运动状态参数、车辆行驶状态参数、转向力学状态参数、爆胎控制参数定性及定量化表征的车轮车辆“非正常状态”出现，基于爆胎识别参数和爆胎模式识别建立的爆胎判定模型，通过该判定模型定性及定量化确定爆胎状态特征达到设定条件，则判定为爆胎，其中设定条件同样包括定性及定量条件；根据爆胎的定义，本方法所述爆胎状态特征与车轮车辆正常和爆胎工况下的非正常状态特征相一致，同时与真实爆胎后车轮、转向、车辆产生的状态特征相一致，所谓“状态特征相一致”是指：二者基本相同或等效；爆胎判定主要采用检测胎压p_ra、状态胎压p_re、转向力学状态三种爆胎判定模式或其模式的组合；

ii、爆胎判定模式；根据爆胎状态过程、爆胎控制期、爆胎控制过程的特定要求，选定爆胎识别参数、确立爆胎识别模式和爆胎识别模型，在爆胎和非爆胎的非正常状态出现的条件下，基于爆胎识别模型所定爆胎特征参数集X[x_a、x_e、x_v]建立爆胎判定模型，爆胎判定模型采用定性和定量爆胎条件判定，定量爆胎判定主要采用爆胎逻辑门限模型形式，设定门限阈值，确立判定逻辑，根据判定逻辑进行爆胎判定，按爆胎定义，爆胎判定模型确定的值达到设定门限阈值，则判定为爆胎，否则爆胎判定不成立并退出其判定爆胎；逻辑门限模型主要包括：单参数、多参数或其联合参数门限模型，所设门限阈值主要包括：单参数、多参数及联合参数门限阈值；对于多参数单门限的门限模型的判定，可设定特征参数集X中相应参数的权重；多参数多门限的门限模型的判定，可设定特征参数集X中相应参数的权重和参数优先逻辑顺序；对爆胎判定逻辑赋值，用数学符号(逻辑符号)的正负“+”、“-”表示是否爆胎，电控过程中逻辑符号(+、-)用高、低电平或特定的逻辑符号代码(主要包括数字、数码等)表示；其一、检测胎压判定模式：基于爆胎特征参数集x_a[x_ak、x_an、x_az]的爆胎识别模型一般形式：

爆胎特征参数集x_a中各参数的函数形式主要包括：

参数集x_a的建模结构：x_a为检测胎压p_ra减量的增函数、为车辆横摆角速度偏差和平衡车轮副二轮等效相对角速度偏差e(ω_e)绝对值增量的增函数；确定x_a的模型中，p_ra的权重大于的权重，的权重大于e(ω_e)的权重；当p_ra为0时p_ra的权重取值为1，并且x_ak取得最大值；爆胎判定模型采用门限模型时，设定x_a的门限阈值，确定判定逻辑，当x_a达设定门限阈值时，判定为爆胎；对于采用x_a集参数的联合爆胎判定模型，设定x_ak、x_an的门限阈值，确定判定逻辑，当x_ak、x_an分别达到所设主、副门限阈值，判定为爆胎，否则爆胎判定不成立或并出爆胎判定；其二、状态胎压判定模式：基于爆胎特征参数集x_e的爆胎识别模型，x_e参数模型的一般形式及线性化：

x_e＝f(p_re)、x_e＝kp_re

爆胎特征参数集x_e中各参数x_ek，x_en，x_ez的模型采用函数形式，主要包括：

x_ek＝f(p_rek)、x_en＝f(p_ren)、x_ez＝f(p_rez)

其中特征胎压p_rek、p_ren、p_rez采用下述方法确定：在车辆转向或非转向条件下，以车轮、车辆、转向参数及控制参数为输入参数，根据车辆非制动和非驱动、驱动、制动等不同控制过程及爆胎控制期的特要求，选定p_rek、p_ren、p_rez采用的参数，建立该参数的数学模型及建模结构；p_rek、p_ren、p_rez的各数学模型中，采用修正系数λ_i，通过λ_i对各轮地面摩擦系数μ_i、载荷N_zi、转向盘转角δ的变动进行补偿，修正系数λ_i通常由μ_i、N_zi、δ参数的等效模型确定；爆胎特征参数x_ek，x_en，x_ez的爆胎判定模型采用逻辑门限模型形式，设定动态门限阈值，建立爆胎判定逻辑，当x_ek，x_en，x_ez达设定门限阈值时，则判定为爆胎，否则爆胎判定不成立或退出其爆胎判定；其三、转向力学状态、车轮车辆参数判定模式：采用爆胎特征参数集x_v[x_vk、x_vn、x_vz、x_vw]的联合爆胎识别模型；x_vw为定性判定条件：建立参数M_k、δ、M_c、M_b′及转向盘(或转向轮)转动方向特定坐标系，爆胎回转力矩M_b′达转向盘转角δ、转矩M_c大小和方向变化的临界点，按转向力学状态爆胎识别模型确定M_b′方向的判断逻辑(参见下述转向轮回转力控制相关章节)，通过该判断逻辑，确定M_b′方向；M_b′的方向判定成立则表明M_b′已形成，x_vw即达设定判定条件；x_vk、x_vn、x_vz为定量判定条件：在定性条件x_vw达设定判定条件后，以x_vk1、x_vn1、x_vz1为参数建立其参数的爆胎判定模型，该模型主要采用逻辑门限模型的形式，设定门限阈值及判定逻辑，当x_vk1、x_vn1、x_vz1之一达到所设门限阈值时，则判定为爆胎，否则爆胎判定不成立并退出其判定爆胎；在不采用x_vw的定性判定条件下，以x_vk2、x_vn2、x_vz2为参数建立其参数的爆胎判定模型，该模型同样采用逻辑门限模型的形式，设定门限阈值，当x_vk2、x_vn2、x_vz2之一达到设定门限阈值时，则判定为爆胎，否则爆胎判定不成立并退出爆胎判定；基于爆胎的定义，本爆胎判定为一种模糊化、重叠化、概念化、动态化的判定；本判定规定了爆胎控制相应的技术特征，即不必作出真实的爆胎判定后再进入爆胎控制，爆胎控制过程与爆胎状态过程相适应；

⑤、爆胎状态及爆胎控制期(阶段)的划分

该划分基于爆胎特定点位，采用爆胎特征参数及其联合的控制期(阶段)划定方式，各控制期(阶段)划定后主控器输出相应的各期控制信号；在爆胎各控制期内，爆胎控制采用相同或不同的爆胎控制模式和模型；

i、爆胎特定点位的控制期划定方式；其一、确定爆胎及爆胎控制的起始点、车轮状态及状态参数急剧变动点，该定主要包括零胎压、轮辋分离点、轮速、车轮角加减速度的转变点；其二、爆胎控制及控制参数的拐点，该点主要包括车轮角加减速度的转变点、奇点，制动中表示为制动力的转变点；基于爆胎状态及爆胎控制的上述特定时间和状态点，确定爆胎及爆胎控制期(阶段)，控制期主要包括：爆胎前期、真实爆胎期、爆胎拐点、脱圈等状态及控制期；爆胎前期：爆胎控制起始点至真实爆胎起始点之间的时期；真实爆胎期：真实爆胎起始点至爆胎拐点之间的时期，真实爆胎起始点由检测胎压及其变化率、状态胎压及其变化率、转向力学状态特征参数的数学模型确定；爆胎拐点期：爆胎拐点至胎辋分离点之间的时期，爆胎拐点由检测胎压或状态胎压及其变化率、车轮车辆参数及其数学模型确定；爆胎拐点期内胎压及其变化率为0、车轮及车辆状态参数的改变接近一临界点；脱圈控制期：车轮胎辋分离后的状态和控制期，该期内检测胎压及变化率为0，车轮附着系数急剧改变，该控制期可通过车辆侧向加速度及车轮侧偏角等参数及其数学模型确定；

ii、爆胎特征参数的控制期划定方式；基于爆胎状态、爆胎控制结构和类型，选定爆胎特征参数集X中相应参数，设定该参数若干级数的数值点位，各点位设定为爆胎状态及爆胎控制期(阶段)的划分点，各点位之间构成爆胎各状态期及爆胎控制期(阶段)，爆胎各期内的爆胎状态基本与该期的真实爆胎状态过程相一致或等效相同；

iii、爆胎特定点位、爆胎特征参数联合的控制期划定方式

采用上下两级的分级制划分方式；上级控制期：按爆胎特定点位确定爆胎前、真实爆胎、爆胎拐点、脱圈各控制期(阶段)；下级控制期：在上级确定的爆胎前、真实爆胎、爆胎拐点、脱圈各控制期内，按爆胎特征参数值设定若干级数的数值点，各数值点之间为下一级各控制期(阶段)；

iv、爆胎及爆胎控制期；其一、爆胎前期：爆胎进入信号i_a到来时系统进入爆胎控制前期，该控制期通常发生于车轮胎压的低中速率减压状态，根据该实际过程，车辆或进入真实爆胎期控制或退出爆胎控制；其二、真实爆胎期：以胎压p_r(包括p_ra、p_re)和轮胎减压速率为参数，在胎压检测的采样周期内，通过其参数的函数模型及PID算法确定胎压变动值Δp_r：

式中p_r0为标准胎压、t₁至t₂为胎压检测的采样周期的时间；按门限模型，胎压变动值Δp_r达设定门限值a_P1时确定为真实爆胎期，电控单元输出真实爆胎控制信号i_b，爆胎控制器进入真实爆胎期的控制阶段；其三、爆胎拐点期：采用多种判定方式；判定方式一、对设置胎压传感器的系统，检测胎压值p_ra为0，且爆胎平衡车轮副二轮等效(或非等效)相对角速度e(ω_e)、角加减速度滑移率e(s_e)偏差之一或多个参数的函数值达设定门限值a_P2，即判定为爆胎拐点；判定方式二、在胎压检测的采样周期内，基于状态胎压p_re及其变化率的函数模型确定其变动值Δp_re：

按门限模型，当Δp_re达设定门限阈值a_P3，或和车轮状态参数包括等效非等效相对角速度、角加减速度、滑移率的正与负符号改变，判定为爆胎拐点；电控单元输出爆胎拐点控制信号i_c，爆胎控制进入拐点控制阶段；其四、爆胎轮脱圈期：当车轮转向角达设定门限阈值，或爆胎平衡车轮副二轮等效相对侧偏角α_i、车辆侧向加速度a_y分别达设定门限阈值，或当其参数的数学模型值达设定门限阈值，判定轮胎与轮辋脱分离脱圈，电控单元输出脱圈信号i_d，爆胎控制系统进入脱圈控制阶段；

⑥、爆胎控制的进入、退出及控制模式转换

爆胎判定成立的条件下，主控器基于车辆爆胎状态、爆胎控制期、爆胎控制结构和类型，选定建立爆胎控制进入、退出模式和模型的参数；第一类参数：主要包括爆胎特征参数集[x_ak、x_an、x_az]中的相关参数；第二类参数：车轮、车辆、环境相关参数，主要包括：车速u_x，本车与前后左右车辆间的车距L_t、相对车速u_c或防撞时区t_a；人工操作界面操作参数：转向盘(或转向轮)转角δ、制动踏板行程S_w、油门踏板行程h_i，对无人驾驶车辆、该人工操作参数由中央计算机输出的车辆主动加速和制动控制参数取代；按所选参数建立爆胎控制进入、退出模式和模型，该进入、退出模式主要由爆胎控制进入或退出的环境状况、人工干预、车辆状态等条件确定；爆胎控制的进入、退出的模型主要采用逻辑门限模型形式，设定门限阈值及判定逻辑，按该模型及判定逻辑，确定爆胎控制的进入、退出；爆胎控制的进入、退出确定后，主控器同时输出爆胎控制进入、退出信号i_a、i_e；

i、爆胎控制主动进入和退出；确定其进入或退出的条件，采用多参数门限阈值可调的动态门限模型；控制器主要以爆胎特征值X、车速u_x，本车与前、后车辆间车距L_t、相对车速u_c或防撞时区t_a，油门踏板行程±h_i、制动踏板行程±S_w(或无人驾驶车辆主控器输出的车辆主动加速和制动控制参数)为输入参数，基于爆胎判定设置爆胎控制进入和退出条件，建立爆胎特征参数X和车速的主副门限模型；爆胎判定成立的条件下，根据设定条件和门限模型，确定爆胎控制的进入退出；其中所设爆胎控制进入和退出条件主要包括：是否设置防撞控制条件和控制区、是否人工干涉；爆胎控制进入和退出模式、模型由以下所述；其一、车辆爆胎控制的主动进入和退出模式、模型；主控器以爆胎特征参数集X中所选参数、车速u_x为输入参数，设置主、副门限模型，当爆胎特征参数集X[x_a、x_e、x_v]所选参数值达到主门限阈值a_x1(主要包括a_xa1、a_xe1、a_xv1)、车速达到副门限阈值a_u1时，车辆进入爆胎控制，主控器所设电控单元输出爆胎控制进入信号i_a；爆胎控制进入信号i_a到来时，各控制器主动进入车轮、车辆的爆胎控制；设定爆胎控制门限阈值a_x2(主要包括a_xa2、a_xe2、a_xv2)和a_u2，其中a_x1与a_x2、a_u1与a_u2相等或不等，二者相等时X或车速u_x之一未达到门限阈值a_x1、a_u1，爆胎控制退出；二者不相等时，车速u_x或爆胎特征参数X之一达到设定门限阈值a_u2、a_x2，爆胎控制退出，主控器所设电控单元输出爆胎控制退出信号i_e；a_u1和a_u2为设定值或为转向盘转角δ或和地面摩擦系数μ_i的函数f(δ，μ_i)，对其进行线性化处理，该线性函数主要包括：

a_u＝a_u0-k₁δ-k₂(μ₀-μ_i)

采用比例微分算法(PD)：

式中a_u0为车辆直行时所设门限阈值、a_u包括a_u1和a_u2、μ₀为所设地面标准摩擦系数、k₁和k₂为系数；其二、爆胎控制主动协调进入和退出的模式、模型；按车辆防撞条件及逻辑门限模型，当本车与前、后车辆车距L_t、相对车速u_c或防撞时区t_a进入设定区间时，爆胎控制达到退出条件及门限模型设定门限阈值，主控器所设有人驾驶车辆电控单元或无人驾驶车辆主控计算机判定爆胎制动控制退出，并发出爆胎防撞控制信号i_h，爆胎制动控制进入防撞模式，爆胎制动控制主动退出或主动重返；其三、爆胎控制主动进入和退出的人机交流模式、模型；交流模式一、有人驾驶车辆或无人驾驶车辆(带人机操作界面)的人机操作交流模式；确定爆胎控制自适应退出和重返条件和模型：主控器以油门踏板(或车辆加速控制操作界面)行程h_i及其变化率为参数，基于油门踏板一、二、多次行程及正反行程的划分，建立自适应控制模型、控制逻辑及有条件限定的控制逻辑优先顺序；控制模型主要包括：爆胎制动控制主动退出、自动重返与发动机驱动控制的逻辑门限模型，设定门逻辑限阈值，制定控制逻辑，确定爆胎制动控制与发动机驱动控制之间的顺序；爆胎控制进入信号i_a时，如车辆控制处于油门踏板行程一次行程中，无论油门踏板处于何种位置，发动机驱动即行终止；油门踏板二或多次行程的正行程中达到设定门限阈值时，爆胎制动控制主动退出，进入有条件限定的驱动控制；在油门踏板二或多次行程中的返回行程达设定门限阈值时，驱动控制退出，爆胎制动控制主动重返；系统引入爆胎控制期间驾驶员对车辆加减速控制意愿特征参数W_i(主要包括W_ai、W_bi)，参数W_i以油门踏板行程h_i及其导数为参数，按油门踏板一、二及多次行程的划分，建立其参数h_i、的正、反行程的非对称函数模型；所谓其参数(主要包括h_i、)的正、反行程的非对称函数是指：其参数的正、反行程所建函数模型采用的参数、建模结构不完全相同，并且在其变量(参数)的相同取值点上、其函数值完全不同或不完全相同；一次行程的正、反行程模型W_a1、W_a2：

W_a1＝0、W_a2＝0

h_i的计算原点为爆胎控制进入信号i_a到来时h_i的取值h₀，W_ai与油门踏行程位置h₀无关；二次或多次行程的正、反行程模型W_b1、W_b2：

h_i的原点为0；油门踏板二或多次行程中，在变量h_i的任意取值点上，正行程W_b1的函数值小于反行程的函数值W_b2；油门踏板操作界面下的爆胎制动控制自适应退出和进入：采用以W_bi为参数的逻辑门限模型，设定各次踏板行程的逻辑门限阈值集合c_hbi；在油门踏板二次及多次行程中采用两种门限模型，模型一、W_bi的特征值由以下函数模型确定：

当W_b1达门限阈值c_hb1时，爆胎制动控制主动退出，当W_b2达门限阈值c_hb2时主动重返其爆胎控制；模型二、W_bi的特征值分别由参数h_i、的主、副函数模型确定：

W_bi1＝f(±h_i)、

当W_b11、W_b12达主、副门限阈值c_hb11、c_hb12时，爆胎制动控制主动退出；当W_b21、W_b22达主、副门限阈值c_hb21、c_hb22时，爆胎制动控制主动重返其爆胎控制；在油门踏板的一、二次及多次行程的爆胎控制中，发动机节气门或燃油喷射控制采用递减、关闭或断油、常量、动态和怠速等不同的控制模式和模型，协调实现人机交流的爆胎主动制动与发动机驱动自适应控制；油门踏板操作界面主动进行的爆胎制动控制退出或重返时，电控单元输出(人机交流)制动控制退出信号i_k或爆胎制动控制重返信号i_a；爆胎控制进入和人机交流模式退出后的自动重启信号均为i_a，爆胎控制进入信号i_a、退出信号i_e为彼此独立的信号，i_a、i_e可由爆胎信号的高低电平或特定的逻辑符号代码(主要包括数字、数码等)表示；爆胎控制的进入和退出确定了爆胎控制随爆胎状态的改变随时退出的机制，为正常工况与爆胎工况控制的重叠提供了现实且具有可操作性的基础；

ii、爆胎控制模式转换及转换信号的设置；主控器根据爆胎控制期(阶段)划定条件，设定相应的上下两级控制期；上级控制期，主要通过爆胎前、真实爆胎、爆胎拐点、脱圈各控制转换信号i_a、i_b、i_c、i_d，实现控制模式转换；下一级控制期，通过i_a(i_a1、i_a2、i_a3……)、i_b(i_b1、i_b2、i_b3……)、i_c(i_c1、i_c2、i_c3……)、i_d(i_d1、i_d2、i_d3……)爆胎控制转换信号，实现下级各控制期的控制模式转换；i_a为爆胎控制进入信号，i_a1、i_a2、i_a3……为爆胎前期內下级各控制期的控制模式转换信号；爆胎及爆胎控制的不同时期，控制器采用与爆胎状态相适应的爆胎控制模式、模型及算法；

⑦、人工操作控制及控制器(RCC)

RCC设置人工手动控制键；该控制键采用多键位或/和一定周期内设定连续键控次数的键位设定方式，以此确定人工键控键位类型；控制键主要包括：旋钮键、按压键；控制键设置“待机”及“关闭”两个键位；对二键位的逻辑状态U_g、U_f赋值，用高低电平或数码作为标识；爆胎中央主控器或主控器所设电控单元通过数据总线识别二键位开、关的逻辑状态及其变化，并识别逻辑状态的变动，“待机”、“关闭”的键位变动时输出其变动后的逻辑状态信号i_g、i_f；车辆控制系统上电时，系统爆胎控制器清0，RCC控制键位的逻辑状态U_g、U_f由控制键所置“待机”或“关闭”的键位确定，当键位置于“关闭”状态，键位背景所设显示灯亮启，直至人工操作旋钮或按压键，使之转移至“待机”键位，背景显示灯熄灭；车辆行驶中，RCC控制键应始终置于“待机”键位，二键位的相互转移构成系统控制器的爆胎主动控制与人工键控操作控制的相互兼容，人工键控操作的控制逻辑优先并覆盖系统控制器的爆胎主动控制逻辑；

i、旋钮键；在旋钮旋置于“待机”键位的逻辑状态U_g下，车辆爆胎后，爆胎控制进入和退出各信号i_a、i_e到来时，车辆主动进入或退出爆胎控制；当驾驶员按其意愿需关闭爆胎控制时，将旋钮转至“关闭”键位，RCC进入关闭的逻辑状态U_f，并输出爆胎控制退出信号i_f，爆胎控制系统及控制器的爆胎控制即行终止，直至驾驶员将旋钮键重新置于“待机”键位，通过RCC“待机”及“关闭”键位转换，实现爆胎主动控制的人工退出及重启的逻辑循环；

ii、RCC按压键；RCC设置爆胎控制的待机和关闭两个键位；按压一次输出一个独立脉冲信号，连续按压两次输出一个双脉冲(两个脉冲的时间间隔较小)，控制器对独立的单个脉冲和双脉冲进行逻辑赋值；车载控制系统及控制器上电时，RCC应置于“待机”键位，RCC未处于“待机”键位时，按压键背景的显示灯亮启，需驾驶员连续按压按控制键两次，将RCC按压键置于“待机”键位，RCC由此处于待机的逻辑状态U_g；车辆行驶过程中，爆胎控制系统及控制器按爆胎控制进入和退出各信号i_a、i_e到来时，车辆主动进入或退出爆胎控制；当驾驶员按其意愿需关闭爆胎控制时，驾驶员手动按压RCC按键一次，RCC输出爆胎控制退出信号i_f，爆胎控制系统及控制器退出爆胎控制，RCC进入关闭的逻辑状态U_f；驾驶员通过RCC“待机”及“关闭”键位的手动的转换，，实现爆胎主动控制的人工退出及重启的逻辑循环；当RCC由手动将“待机”转换为“关闭”键位时，爆胎控制退出，人工键控爆胎控制退出逻辑U_e优先并覆盖车辆爆胎主动控制逻辑U_a，即RCC由“关闭”转换为“待机”或处于“待机”键位，并仅当爆胎控制进入信号i_a到来时，车辆爆胎主动控制重启；人工操作控制控制器主要包括手动控制键、输入和输出接口、信号转换电路、控制电路、或和微处理器的逻辑控制电路，作为车辆主控器或中央主控器的组成部分；

iii、人工操作控制器(RCC)的结构及控制流程；人工操作控制器RCC器(50)可独立设置或为车辆主控器或中央主控器的组成部分，主要由手动控制键(51)、输入接口(52)、信号转换器(53)、输出接口(54)、稳压电源(55)构成，信号转换器(53)主要包括电子转换开关、转换电路或和微处理器；爆胎主控器通过控制线路识别RCC“待机”、“关闭”键位的逻辑状态U_g、U_f以及U_g、U_f的状态信号i_g、i_f；在U_g逻辑状态下，爆胎主控器输出的爆胎控制进入信号i_a到来时，系统各控制器进入爆胎控制；RCC手动键置于“关闭”键位时，RCC处于“关闭”键位的逻辑状态U_f，信号转换器(53)输出手动键控的爆胎控制退出信号i_f；爆胎主控器调用手动爆胎控制退出子程序，系统各控制器退出爆胎控制；直至手动操作RCC控制键，使其进入“待机”键位及U_g逻辑状态，转换器(53)重启输出“待机”逻辑状态控制信号i_g，爆胎主控器进入新一周期控制的循环；

⑧、协调控制器

按爆胎不同控制期(阶段)，爆胎协调控制器以爆胎控制信号I为输入信号，进行车辆爆胎制动、驱动、转向、防撞协调控制，各子系统的并行或独立协调控制，人机交流协调控制；该协调控制基于爆胎控制模式转换，通过车辆车速、车轮、转向及悬架控制实现；爆胎信号I主要包括正常与爆胎控制模式转换信号，主要包括爆胎控制进入信号i_a、真实爆胎控制信号i_b、拐点控制信号i_c、脱圈控制信号i_d、爆胎控制退出信号i_e、人工键控爆胎控制退出信号i_f、人工键控爆胎控制重启信号i_g、防撞控制信号i_h、人机交流制动控制退出信号i_k、车辆加速控制信号i_r、爆胎控制主动重启信号i_y、协调控制信号i_u、制动失效信号i_l；

i、环境识别及制动防撞控制；该控制基于测距装置、信息互交系统、计算机视觉系统及驾驶员防追尾控制模型，根据爆胎前期、真实爆胎期、爆胎拐点控制等各阶段，采用车辆爆胎制动与前后车辆互适应、自适应防撞控制模式、模型和算法；进入防撞控制时，系统主控器所设电控单元输出防撞控制信号i_h；其一、制动与防撞控制；建立爆胎车辆制动的车轮稳态(A)、平衡制动(B)、车辆稳态(C)及制动力总量(D)控制的模式和模型，设置A、B、C、D制动控制逻辑组合，在车辆防撞控制的调节模式下，通过各控制逻辑组合、模式转换及其控制逻辑组合的周期H_h循环，达到车辆防撞及爆胎车辆稳定减速、稳定性制动控制的目的，实现车辆互适应、自适应的适度减速协调控制，防止前后侧碰撞；其二、驱动与防撞控制协调；启动车辆驱动控制，控制车辆加速度，防止前后侧碰撞；其三、转向与防撞控制协调；通过转向轮转角控制，实现车辆路径跟踪、车道保持，防止侧向碰撞；

ii、发动机制动与踏板制动协调控制；制动控制器通过车轮不平衡(差动)制动力(矩)，对驱动轴车轮爆胎后发动机制动产生的不平衡制动力(矩)提供补偿，爆胎前期可首先启动发动机制动，在驱动轴差速器作用下二轮获得力矩相等的发动机制动力；如驱动轮之一为爆胎轮，出现爆胎轮有效滚动半径R_i减小等，二驱动轮轮胎力对车辆质心的力矩不相等，此时可启动制动控制；其一，通过驱动轴二轮的差动制动对爆胎轮同轴的另一车轮施加附加制动力(矩)Q_i，该制动力Q_i由驱动轴二轮半径R₁、R₂或胎压p_r1、p_r2为参数的函数模型确定；其二、通过非驱动轴二轮的差动制动产生一附加的横摆力矩平衡发动机制动力产生的不平衡横摆力矩；

iii、踏板制动与发动机节气门或燃油喷射协调控制；爆胎制动控制启动时或协调控制信号i_u到来时，同时启动发动机节气门或燃油喷射控制，采用节气门或燃油喷射递减、动态、常量、怠速等控制模式；其中常量模式包括关闭节气门或终止燃油喷射，开启并调节设置于发动机怠速通道上的控制(怠速)阀、调节发动机输出，配合爆胎制动控制器的制动控制；爆胎控制退出信号i_e、i_f等到来时，终止制动控制器爆胎制动控制，节气门或燃油喷射控制器返回正常工况控制模式；爆胎控制中，节气门控制器的节气门开度调节可与燃油喷射控制器的燃油喷射量控制相互取代，二者取其一；

iv、设定转向轮回转力控制进入条件：爆胎控制进入信号i_a到来，进入爆胎控制后，爆胎前期与真实爆胎期之间的任何时间点，或按门爆胎转向轮回转力控制二次门限模型，爆胎特征参数X(包括x_a、x_e、x_v)的值达设定门限值、爆胎平衡回转力M_b或转向盘转矩目标控制值M_c1与转向盘转矩检测值M_c2之间的偏差ΔM_c达设定门限值，启动转向轮回转力控制；

v、设定升力悬架控制启动条件：爆胎控制进入信号i_a到来，进入爆胎控制后，按升力悬架控制二次门限等模型，爆胎轮胎压或有效滚动半径低于设定门限值、车辆侧向加速度a_y达设定门限值，启动升力悬架控制器，调节爆胎轮悬架升程，平衡车身的倾斜，补偿爆胎产生的各轮载荷变化，调节各轮载荷变化导致的制动控制器不平衡制动力分配；

vi、转向轮回转力与主动转向协调控制；转向轮回转力控制器通过车载电控助力系统，对转向系统施加一附加回转力矩，平衡爆胎回转力矩，减小爆胎回转力矩对转向系统的冲击；主动转向控制器或线控转向控制器采用一附加的转角θ_eb补偿车辆爆胎产生的不足或过度转向角θ_eb′；转向轮回转力与主动转向控制器可同设或相互取代；

vii、人工键控与车辆主动控制的协调，确定人工键控与车辆主动控制的协调逻辑，人工键控与车辆主动控制冲突时，人工键控优先；

viii、人机操作界面控制的爆胎制动控制自适应退出、重返与发动机节气门、燃油喷射协调控制；系统进入爆胎控制后，在油门踏板一、二或多次行程中，主控器所设电控单元按爆胎制动控制自适应退出模式判定，需要退出制动控制时，输出人机交流的制动控制退出信号i_k，信号i_k终止制动控制器的爆胎主动制动控制，协调节气门开度和燃油喷射控制，调节发动机输出；当需要重启爆胎主动控制时，输出爆胎控制主动重启信号i_y，启动爆胎控制重新进入；建立人工操作界面控制与车辆主动控制(简称二控制)的协调控制模式、模型及协调控制逻辑；其一、油门踏板发动机驱动与爆胎主动制动控制冲突时，按油门踏板行程二次、多次及正反行程的划分，设置限制条件，建立油门踏板发动机驱动与爆胎主动制动控制逻辑的优先顺序；油门踏板控制正、负行程中，通过门限模型、门限阈值及正负行程非对称模型，设定发动机驱动有限介入条件、发动机驱动退出条件，设定爆胎主动控制再次重启的控制逻辑；实现上述二控制的控制逻辑有条件相互覆盖；其二、人工键控操作爆胎控制退出时，键控爆胎控制退出的控制逻辑覆盖爆胎主动控制逻辑；

ix、爆胎控制中，主控器或中央主控器对制动、驱动、转向各控制器之间的控制及数据交换进行协调，并协调各控制器之间通信接口的设置、通信方式的建立及通信协议的制定；

⑨、车辆控制模式转换及转换器

i、有人驾驶车辆控制模式转换及转换器；爆胎控制器所设电控单元独立设置，或与车载现有系统控制器电控单元同构共用，根据电控单元不同设置状况，控制器以爆胎信号I或和子系统相应信号为切换信号，采用程序、协议和外置转换器三种不同转换模式和结构，实现车辆正常和爆胎工况、爆胎各控制阶段控制模式、模型的转换；其一、程序转换器：控制器所设电控单元与相应的车载系统采用同一个电控单元，电控单元以爆胎信号I为切换信号，调用控制模式转换子程序，自动实现爆胎控制进入和退出、爆胎与非爆胎、爆胎各阶段的控制和控制模式转换；其二、协议转换器：爆胎控制器所设电控单元与车载系统各电控单元相互独立设置，互设通信接口、建立通信协议，电控单元按通信协议，以爆胎信号I、各子系统控制器相关信号为切换信号，通过对各系统电控单元输出状态的控制，实现爆胎控制的进入、退出及上述各控制和控制模式的转换；其三、外置转换器；爆胎控制器的电控单元和车载系统所设电控单元简称二电控单元，二电控单元独立设置、其间未建立通信协议，二电控单元通过外置转换器，包括前置或后置转换器，实现爆胎控制的进入、退出及上述各控制模式转换；二电控单元之前设置前置转换器，各传感器测信号均经前置转换器输入电控单元及车载系统电控单元，前置转换器与系统电控单元之间设置爆胎信号I的通信接口和线路，爆胎信号I到来时，前置转换器以爆胎信号I为切换信号，通过对车载控制系统电源或各电控单元信号输入状态的控制，改变各电控单元信号输出状态，实现爆胎控制的进入、退出及上述各控制和控制模式的转换；爆胎控制器与车载系统的二电控单元后设置后置转换器，与车载系统电控单元输出信号均经后置转换器、再进入相应的车载控制系统执行装置，爆胎信号I到来时，通过对二电控单元输出状态的控制，实现爆胎控制的进入、退出及上述各控制和控制模式的转换；其中电控单元信号输入状态是指：电控单元有或无信号输入的状态，改变信号的输入状态是将有信号输入转换为无信号输入的状态、或将无信号输入转换为有信号输入的状态；同理，电控单元信号输出状态是指电控单元有或无信号输出的状态，改变信号的输出状态是将有信号输出转换为无信号的输出状态、或将无信号输出转换为有信号输出的状态；前或后置转换装置的硬件设置包括信号输入输出接口、电子转换开关、逻辑门电路、信号换电路、继电器或和单片机；其一、程序转换器；爆胎控制器与车载相应的控制器电控单元同构共用，控制器所设电控单元的转换模块，以爆胎信号I及各子系统相关信号为切换信号，调用存储于电控单元中的控制及控制模式转换子程序，切换系统、子系统及车载系统各控制模块的正常与爆胎控制模式，调控相应控制信号的输入和输出，实现爆胎控制的进入、退出及各控制模式的转换；其二、协议转换器；爆胎控制器电控单元与车载相应的控制器彼此独立设置，二电控单元之间建立通信协议；二电控单元输入端口直接或由CAN总线与各传感器连接，二电控单元输出端口均与爆胎控制器、车载控制器相应执行单元的各装置输入接口连接；爆胎控制进入信号i_a到来时，二电控单元按通信协议，车载控制器电控单元终止对执行单元各装置控制信号的输出，爆胎控制器电控单元按爆胎控制程序或软件进行数据处理，输出信号控制相应执行单元各装置，实现车辆的爆胎控制；爆胎主控制器输出的爆胎控制退出信号i_e、i_f、i_k、或i_h等到来时，爆胎主控制器、控制器所设电控单元终止爆胎控制信号的输出，车载控制器电控单元恢复对车载各执行装置的控制输出，车辆恢复正常工况控制；其三、外置转换器；爆胎控制器电控单元与车载相应控制器所设电控单元彼此独立设置，两个电控单元未建立通信协议，设置外置转换器；其一、后置转换器；两个电控单元后设置后置转换器，两个电控单元输出信号经后置转换器再输入相应的车载各执行装置；后置转换器的输入端口与爆胎控制器输出端口连接；正常工况下，车载系统电控单元输出信号经转换器对相应各执行装置进行控制；爆胎控制进入信号i_a到来时，后置转换器以爆胎进入信号i_a为切换信号对两个电控单元输出的控制信号进行切换，即断开车载各控制器电控单元对相应执行装置的输出，同时接通爆胎控制器所设电控单元对相应执行装置的输出，实现爆胎控制；爆胎退出信号i_e、i_f、i_k、或i_h等到来时，后置转换器以其为切换信号，断开爆胎控制器对后置各执行装置的输出，同时接通车载控制器对相应执行装置的输出，车辆恢复正常工况控制；其二、前置转换器；爆胎控制器电控单元和车载相应的控制器二电控单元之前设置前置转换器，传感器测信号、爆胎主控器输出的爆胎信号I通过前置转换器再输入两个电控单元；两个电控单元的输出端口与车载系统执行装置输入接口并连；前置转换器以爆胎信号I为切换信号，通过对电控单元置零、复位、终止等方式，改变两个电控单元输出状态；爆胎控制进入信号i_a到来时，车载控制器电控单元终止控制信号的输出(输出为0)，爆胎控制器所设电控单元输出爆胎控制信号，控制车载相应的执行装置，实现车辆爆胎控制；爆胎退出信号i_e、i_f、i_k、或i_h等到来时，前置转换器以信号i_e、i_f、i_k、或和i_h等为切换信号，使两个电控单元的输出状态反转，执行单元各装置恢复正常工况控制；

ii、无人驾驶车辆爆胎控制模式转换及转换器；无人驾驶车辆中央主控器判定爆胎成立，主控器所设主控计算机输出爆胎信号I；中央主控器主要采用车辆人工智能爆胎和非爆胎工况主动驱动、转向、制动、车道保持、路径跟踪、防撞、路径选择、驻车各控制程序转换的结构和模式，设置爆胎控制转换模块，爆胎信号I到来时，主控计算机调用控制模式转换子程序，自动实现爆胎控制进入和退出、爆胎与非爆胎控制模式转换、爆胎各阶段的控制和控制模式转换；

⑩、无人驾驶车辆爆胎控制及控制器；

无人驾驶车辆中央主控器主要包括环境感知(识别)、定位导航、路径规划、正常及爆胎控制决策子控制器，涉及爆胎车辆稳定减速、稳定性控制，爆胎防撞、路径跟踪、驻车选址及驻车路径规划各领域；爆胎控制进入信号i_a到来时，车辆转入爆胎控制模式：中央主控器所设主控计算机，基于各传感器、机器视觉、全球卫星定位、移动通信、导航、人工智能控制系统或和智能车联网络联网控制器，按爆胎状态过程、爆胎各控制期，并根据爆胎控制的制动、驱动、车辆方向、转向轮回转力、主动转向及悬架控制器采用的控制模式、模型和算法，通过车辆环境感知、定位、导航、路径规划、整车控制决策，统一规划车轮车辆稳态、车辆姿态及整车稳定减速或加速控制，统一协调爆胎辆车道保持、与前后左右车辆及障碍物的防撞控制，统一决策车辆行驶速度、路径规划和路径跟踪，确定驻车选址、规划行驶至驻车地的路径，并主要采用下述控制模式及其模式的组合，实现爆胎车辆的驻车控制；

i、爆胎车辆车道保持及方向控制器；其一、环境感知、定位导航子控制器；该控制器通过全球卫星定位系统、车载雷达等传感器、机器视觉系统(主要包括光学电子摄像及计算机处理系统)、移动通信、或和车联网络系统，获取道路交通、道路路标、道路车辆及障碍物等信息，进行本车定位、行驶导航，确定本车与前后左右车辆、车道线、障碍物之间的距离、前后车辆相对车速等，作出本车与周边车辆定位、行驶环境状态、行驶规划的整体布局；其二、路径规化控制器；该控制器基于环境感知、定位导航及车辆稳定性控制，采用正常、爆胎工况车轮、车辆及转向控制模式和算法，确定爆胎车辆车速u_x、车辆转向角θ_lr、车轮转角θ_e；控制模式和算法包括：控制器以本车与左右车道距离L_s、左右车辆距离L_g、前后车辆距离L_t、车道(包括车道线)在坐标中的定位角度θ_w，车道或车辆行驶轨迹的转弯半经R_s(或曲率)、转向轮滑移率S_i、或和地面摩擦系数μ_i为主要输入参数，采用其参数的数学模型及算法，制定车辆位置坐标及变动图、规划车辆行驶图、确定车辆行驶路径，根据车辆位置坐标及坐标变动图、行驶图及行驶路径；其三、控制决策子控制器；正常工况及爆胎状态下，该子控制器根据车轮和车辆稳态控制、制动及防撞协调控制模式，通过环境识别，车辆、车道及障物定位，车辆导航，路径规划，车辆转向角、转向轮转角，车轮及车辆稳态控制，确定车速u_x、转向轮转角θ_e，进行正常和爆胎工况下的车辆车道保持、路径跟踪、整车姿态及车辆防撞协调控制；车辆(理想)转向角θ_lr及转向轮转角θ_e由上述参数的数学模型和算法确定，主要包括：

θ_lr(L_t，L_g，θ_w，u_x，R_s，S_i，μ_i)、θ_lr(γ，u_x，R_s，S_i，μ_i)

θ_e(L_t，L_g，θ_w，u_x，R_s，S_i，μ_i)、θ_e(γ，u_x，R_s，S_i，μ_i)

模型的建模结构包括：θ_lr及θ_e为参数R_s、μ_i增量的减函数，θ_lr及θ_e为车辆滑移率S_i增量的增函数，通过L_g、L_t、θ_w、R_s、u_x等参数确定车道(线)、周边车辆、障碍物与本车的坐标位置，确定转向轮转角θ_e或和车辆转向角θ_lr理想控制值θ_e的方向和大小；定义θ_e或和θ_lr的理想值与实际值θ_e′、θ_lr′之间偏差e_θn(t)、e_θr(t)：

e_θn(t)＝θ_e-θ_e′、e_θr(t)＝θ_lr-θ_lr′

其中θ_e的实际值θ_e′由转向轮转角传感器确定；

ii、爆胎车辆的驻车的路径规划、路径跟踪及安全驻车；其一、设置车联网控制器；车联网控制器所设无线数字传输模块，通过全球卫星定位系统、移动通信系统，向途经的车联网络发出本车位置、爆胎状态及行驶控制状态，并通过车联网络获取本车爆胎车辆驻车位置的寻址、到达驻车位置路径规划等信息查询要求；其二、设置人工智能视图处理分析器；车辆行驶中，该处理分析器将周边道路交通及环境的摄像截图，按类别进行分类处理，典型图像存储并按一定周期和等级进行截图代取(覆盖)，判定需存储的典型图像；基于人工智能，将其存储于主控计算机中的典型图像，包括高速公路应急停车道、匝道出口及公路边可停车位的各分类图像，总结归纳，得出典型的图像特征及抽象出基本特征；爆胎控制中，爆胎控制器按辆车驻车选址，采用机器视觉识别或和车联网的联网搜寻模式，将机器视觉实时所摄道路及其周边环境图像进行处理、分析，按其图像特征及抽象特征与存储于主控计算机中的驻车位置分类典型图像进行比较，通过分析及判定，确定高速公路应急停车道、匝道出口或公路边等可停车安全位置；驻车线路及位置规划后，爆胎车辆按控制器规划的线路进行路径跟踪，直至到达爆胎车辆的安全驻车位置；

iii、爆胎车辆防撞、制动、驱动及稳定性控制；该控制器设置机器视觉、测距、通信、导航、定位控制器和控制模块，实时确定本车的位置、本车与前后左右车辆及障碍物之间的位置坐标，在此基础上计算本车与前后左右车辆及障碍物的距离、相对速度，按安全、危险、禁入、相撞多个等级的车距控制时区，通过A、B、C、D制动控制逻辑组合及周期H_h循环、制动与驱动控制转换及主动转向协调控制，实现爆胎车辆与前后左右车辆、障碍物的防撞及车轮车辆稳态及车辆的减速控制；

iv、爆胎车辆控制结构及控制流程；爆胎及正常工况下，车辆中央主控计算机或电控单元按控制器作出的环境感知、定位导航、路径规划及控制决策，输出信号i_ae控制发动机节气门及燃油喷射系统、调节发动机输出控制信号组，输出信号i_ak控制制动调节器、调节各轮及整车制动力，输出信号i_an控制线控转向系统、调节向轮转角θ_e或和转向轮所受地面回转力矩，实现车辆车速、主动转向及路径跟踪控制；爆胎时，中央控制器按爆胎模式识别、爆胎判定模式、模型进行爆胎判定，判定成立，输出爆胎控制进入信号i_a，终止车辆正常工况控制，并按爆胎路径规划、路径跟踪控制决策的车速及方向控制，指令爆胎控制器按爆胎控制模式、模型主动进入爆胎制动、防撞、转向、悬架等协调控制，爆胎控制退出信号i_e到来时，退出爆胎控制；

4)、爆胎控制程序或软件、计算机及电控单元(ECU)

①、计算机控制程序或软件；

按爆胎控制模式、模型和算法，控制结构、流程和功能，采用程序设计语言，编制程序，加载数据，选择一定算法，进行程序运行性能分析和测试，编制车辆爆胎控制主程序及制动、驱动、转向、悬架、或和路径规划及路径跟踪子程序；采用结构化程序设计，通过顺序、条件、循环三种基本控制结构构造程序；程序模块化、进行结构化编程、规划设计模型，定义函数或相似函数集合在单个模块，模块测试后与其它模块整合形成爆胎控制的整个程序组织；程序模块：包括爆胎控制结构和功能模块，模块具体表现为函数、子程序、过程等，具有输入/输出、功能、内部数据和程序代码等特征；

i、爆胎主控程序或软件；按爆胎主控器控制结构及流程、爆胎主控模式、模型和算法，编制爆胎主控程序或软件；采用结构化程序设计，主控程序：主要设置参数计算、爆胎模式识别、爆胎判定、爆胎及爆胎控制阶段划分、控制模式转换、各爆胎控制协调、制动驱动与防撞协调、人工操作、人机对接自适应、或和车联网控制程序模块；控制模式转换程序模块：以主控器爆胎信号I、爆胎控制相关参数信号为输入信号，实现爆胎控制进入或退出、正常与爆胎工况控制模式转换；人工操作控制程序模块：基于人工操作界面及控制器(RCC)，按爆胎主动控制与人工键控控制逻辑，实现爆胎主动控制的退出和重启以及人工重启；人机对接自适应控制程序模块：按驾驶员对车辆驱动控制特征参数及模型，实现爆胎主动制动与驱动的控制协调；环境协调及防撞程序模块：根据车辆周边行驶环境状况、前后车辆车距及相对车速，按防撞控制模式模型，实现车辆爆胎主动制动、驱动与防撞的协调控制；电源及管理程序模块：对主控器所设独立稳压电源或车载系统共用电源，按其类型及用电方式进行电力分配和管理；

ii、爆胎控制程序或软件；按爆胎各控制器采用的的控制结构及流程、控制模式模型和算法，编制爆胎控制程序或软件，设置车辆爆胎制动、发动机节气门和燃油喷射、转向轮回转力、主动转向、主动线控转向、悬架升程控制子程序；各子程序采用结构化设计，设置相应的各程序模块；

②、计算机及电控单元(ECU)

有人驾驶车辆设置爆胎主控电控单元及各控制器电控单元(ECU)，无人驾驶车辆设置中央主控计算机及各控制器电控单元(ECU)，其中中央主控计算机主要包括操作系统及中央处理器；各计算机及电控单元(ECU)采用数据总线进行数据传输，数据总线控制器、中央主控计算机、主控电控单元、各控制器所设电控单元均设置相互通信的物理线控应用接口；

i、电控单元(ECU)主要由输入、微控制器(单元)(Microcontroller Unit：MCU)、专用芯片、MCU最小外围电路、输出及稳压电源模块构成；微控制器MCU主要包括单片机、嵌入式微机系统、专用集成电路芯片(ASIC)；MCU主要由中央处理器CPU(Central Process Unit)、计数器(Timer)、通用串行总线(USB)(包括数据、地址、控制总线)、异步收发传输器(UART)、存储器(RAM、RDM)、或和A/D(模数)转换电路构成；ECU设定复位、初始化、中断、寻址、位移、存储、通信、数据处理(算术和逻辑运算)等各工作程序；专用芯片主要包括：中央微处理器CPU、传感、存储、逻辑、射频、唤醒、电源芯片，以及GPS北斗(导航定位)、智能车联网络数据传输及处理芯片；

ii、电控单元(ECU)主要设置输入、数据采集及信号处理、通信、数据处理及控制、监测、驱动及输出控制模块；电控单元(ECU)所设模块主要包括三种类型；其一、主要由电子元件、组件及电路构成；其二、主要由要电子元件、组件、专用芯片及其最小化外围电路构成；专用芯片采用大规模集成电路，可组合和变换、单独命名、能独立完成一定功能的程序语句，设置输入输出接口、具有程序代码和数据结构，外部特征：通过接口实现模块内外的信息通信和数据传输，内部特征：模块程序代码和数据结构；其三、主要由电子元件、组件、专用芯片、微控制单元(MCU)及其最小化外围电路、电源构成；控制模块为一种具有控制特定功能的电控硬件或和其程序结构的集合体，用于爆胎控制的模块同时具有爆胎控制特定功能；

iii、电控单元(ECU)采用容错控制的冗余设计；电控单元特别是线控系统(包括分布式线控系统)所设电控单元，需加入专门用于容错控制的中央控制芯片及专门容错处理软件；ECU设置监控器，检测可能导致错误和失效的信号及产生错误的检测代码，并根据代码处理，控制其失效；ECU设定控制和安全两路微处理(控制)器，通过双向通信对系统进行监控；ECU或采用两套完全相同的微处理器，并按同一程序运行，通过冗余运行保证系统安全；

iv、系统控制器所设电控单元或采用标准模块化设计，主要包括纵向和横向系列模块；控制单元硬件和软件部分按功能或/和结构分解成一系列标准模块，将标准模块按照实际需要进行组合，构成分布式控制、智能化全分布式控制等系统；模块具有以下几种基本属性：接口、功能、逻辑及状态，其中功能、状态、接口反映模块的外部特性，逻辑反映模块的内部特性；

5)、发动机制动子系统

发动机制动子系统信息单元通过数据总线CAN获取发动机转速及车载节气门、燃油喷射系统各传感器检测信号；发动机制动控制器主要包括发动机制动控制结构、流程，发动机空转、变速或排气节流等控制模式模型及算法，控制程序和软件，电控单元；根据发动机结构的不同类型，确定发动制动控制周期H_f，该周期H_f为设定值或由发动机转速ω_b、驱动轮转速ω_a等参数的数学模型确定；发动机制动控制器采用爆胎程序、协议或外置转换器的控制模式转换，爆胎控制进入信号i_a到来时，控制模式转换模块终止发动机正常工况的燃油喷射，首先进入发动机无喷油空转制动，按逻辑门限模型，设定门限阈值a_x11，当爆胎特征参数值X达设定门限阈值a_x11时，发动机由空转制动转换为变速或/和排气节流制动；发动机制动单独操作时，以驱动轮综合角减速度(角速度负增量Δω_u)、滑移率S_u之一为控制变量，以爆胎轮胎压p_r、地面摩擦系数μ_i、或和防撞控制时区t_a为参数，采用其参数的等效模型和算法确定(Δω_u)或S_u的目标控制值，其中：

S_u＝f(p_r，μ_a，t_a)

式中μ_a为地面综合摩擦系数，t_a在防撞安全区内取为0；S_u为防撞危险时区t_a、μ_a增量的增函数，同为p_r减量的增函数；

①、发动机空转制动控制器

有人驾驶车辆无论油门踏板行程、节气门开度处于何种位置，无人驾驶车辆无论车辆是否处于加速控制的燃油喷射及节气门调控状态，首先终止发动机燃油喷射，启动发动机空转制动；在发动机气缸及其传动结构确定的条件下，S_u的实时值Δω_u′或S_u′以节气门开度D_j为主要参数的等效数学模型和算法确定，其中：

S_u′＝f(D_j，k_g)、

试中发动机变速器变速比k_g由发动机制空转制动时的实时取值确定；定义控制变量S_u目标控制值与实际值之间的偏差或S_u(t)，在发动制动控制周期H_f的循环中，通过调节节气门开度D_j，使控制变量实际值始终跟踪其目标控制值；

②、发动机变速制动控制；进入爆胎前期时，发动机由空转制动转换为自动变速器(AT)的变速制动；通过上述空转制动等效数学模型，确定相关参数Δω_u或S_u目标控制值，基于控制变量目标控制值与实际值之间的偏差或S_u(t)，调节节气门开度D_j和发动机变速器变速比k_g，实现发动机变速制动控制；设定发动机最高转速门限阈值c_ωb，变速制动控制中限定发动机转速，使ω_b始终低于c_ωb；

③、发动机排气制动控制器

在发动机排气岐管和排气管之间设置节流装置，节流装置主要由节流阀或和蝶阀、流通通径传感器及流通支管路构成；发动机制动力或Δω_u、S_u的实际值Δω_u′或S_u′主要由节气门开度D_j、节流阀流通通径d_t及发动机变速器变速比k_g为参数的等效数学模型，采用一定算法实时确定；基于控制变量目标控制值与实际值之间的偏差，在现有发动机变速器变速比k_g的状态下，通过调节节气门开度D_j及节流阀流通通径d_t实现发动机制动控制；基于上述控制方式，发动机制动可采用空转、变速或和节气联合控制模式；设置联合控制器，发动机制动力或车辆减速度的实际值由上述各控制方式采用的相应参数的数学模型和算法实时确定；

④、发动机制动控制器

发动机制动控制中，车辆爆胎主动制动或同时启动，车辆制动力总量为发动机制动和制动器制动的制动力之和；在其两种制动作用下，采用车辆减速度作为制动力度量；

式中D_j为节气门开度、k_g为发动机变速器变速比，为车轮综合角减速度，由各轮角减速度的平均或加权平均算法确定；定义车辆减速度理想值与实际值之间的偏差在控制周期H_f的循环中，通过偏差的反馈和闭环控制，实现车辆减速度的调节；进行发动机制动时，如驱动轮爆胎，随爆胎轮半径的降低，发动机制动产生的轮胎力对车辆质心的力矩成为不断增大的不平衡力矩ΔM_x′，制动子系统可通过车轮不平衡(差动)制动力(矩)ΔQ_c对不平衡制动力(矩)提供补偿，直至发动机制动退出；发动机制动控制器采用下述特定的退出方式：真实爆胎信号i_b、i_b之后的爆胎控制过程信号i_c、i_d、i_e、i_f到来，车辆进入防撞危险时区(t_a)、发动转速ω_b低于设定门限阈值、车辆横摆角速度偏差大于设定门限阈值，驱动轴车轮副二轮等效相对角速度e(ω_e)偏差、角减速度偏差、滑移率e(s_e)偏差达设定门限值，满足上述条件之一或多个条件，即上述参数之一或多个参数达设定门限阈值，发动机制动退出；

⑤、发动机制动控制程序或软件

按发动机制动控制模式、模型和算法，控制结构、流程、功能，编制发动机制动控制子程序，该子程序采用结构化设计，设置模式转换、发动机空转、变速或排气节流控制模块；

⑥、电控单元

该电控单元主要由微控制器(MCU)、外围电路和稳压电源构成；主要设置输入、信号数据采集与处理、数据处理及控制、监测、驱动输出模块；i、信号采集模块：设置滤波、整型、放大、光隔离及模/数(A/D)转换等电路；ii、数据处理模块：按控制器确定的空转、变速控制模式、模型和算法进行数据及控制处理；iii、驱动输出模块：包括燃油喷射、点火、输油泵、继电器、电磁阀、怠速电机驱动和输出接口等电路；电控单元按其程序进行数据及控制处理，输出相应的控制信号，分别控制燃油喷射、自动变速器、节气门或发动机排气节流装置，实现发动机制动控制；

6)、制动子系统(CBS)

爆胎状态下的车辆制动主要包括：有人驾驶车辆踏板制动和爆胎主动制动，无人驾驶车辆正常及爆胎工况下的主动制动；CBS爆胎制动控制器，简称制动控制器或控制器，采用爆胎主动制动与车载制动防抱死/防滑(ABS/ASR)系统、电子制动力分配(EBD)系统、稳定控制系统(VSC)、动力学控制系统(VDC)或电子稳定程序系统(ESP)制动控制兼容模式；电控单元和液压执行装置采用一体化设计时，其间采用物理布线，实现信息和数据传输，并通过CAN总线与主控器、控制器及车载系统进行信息、数据交换；制动控制器或采用X-by-wire总线，控制器设计成为高速容错总线连结，高性能CPU管理，适用于正常、爆胎等各工况的线控制动；制动控制器与车载控制系统通过CAN数据总线进行信息、数据交换；控制器所设电控单元独立设置或与车载制动系统同设共用一个电控单元，根据电控单元设置情况，控制器以爆胎信号I为转换信号，采用程序、通信协议或外置转换器等三种不同的结构和模式；爆胎主控器与制动控制器或采用二位一体结构，信息单元所设传感器、车载系统所设传感器检测信号进入系统CAN总线，爆胎主控器、制动控制器均通过CAN总线获取各传感器检测信号及相关控制信号；制动控制器：采用电控液压制动和电控机械制动两种类型，主要包括爆胎制动控制结构及流程、控制模式模型及算法、电控单元、控制程序及软件，设置环境识别及防撞、车轮和车辆稳态、制动兼容等软硬件在内的相应控制模块；制动控制器的爆胎控制采用有人驾驶车辆踏板制动、无人驾驶车辆主动制动及辅助手动两种方式，地面、车轮、车辆状态参数联合控制、前后车辆防撞控制模式和模型；控制器主要以胎压p_r、轮速ω_i、制动力Q_i、转向盘转角δ、横摆角速度ω_r(或横向摆动率)、车辆纵横向加减速度和前后车距L_t、相对车速u_c、踏板行程S_w、或和踏板力p_d为输入参数信号，设定车轮稳态制动、各轮平衡制动、车辆稳态(差动)制动、制动力总量(A、B、C、D)等四种制动控制类型(简称A、B、C、D制动控制)，基于爆胎车辆的轮胎模型、车轮转动方程、车辆模型、车距控制模型及多自由度车辆运动微分方程，通过各模型、微分方程采用的解析式及状态方程表达式，确定A、B、C、D控制的相关算法，主要包括逻辑门限、模糊控制与PID复合算法、ABS鲁棒、鲁棒自适应、滑模变结构算法，确定各轮制动力Q_i、角加减速度滑移率S_i参数之一或多个参数的分配和调节；其一、制动控制器设定制动控制周期H_h及防撞控制周期H_t，控制周期H_h与H_t取值相同或不同；每一周期H_h内完成一次各传感器参数相关信号(主要包括p_ra、ω_i、Q_i、δ、ω_r、L_t、u_c等)的采样，存储本周期H_h及前若干周期H_h-n相应控制变量、输入参数实测值、偏差值；计算本周期H_h与上周期各参数采样信号、控制信号的变动值、偏差e_H(t)值，实时估算车速、车轮角加减速度、滑移率、附着系数、各轮动态载荷、车轮有效滚动半径、车辆纵横加减速度等相关参数值；其二、制动控制器基于车辆纵向、横摆控制(DEB和DYC)，设定A、B、C、D制动控制的逻辑组合，该逻辑组合规则如下；规则一、两种控制相互冲突的取代逻辑关系，采用逻辑符号表示，表示A取代B，该规则的逻辑组合为有条件的逻辑组合，该逻辑组合达设定条件将实现或完成控制的逻辑取代或转换；设定的转换条件主要包括：爆胎控制阶段、防撞控制时区、车轮和车辆状态参数的转换临界点，达转换条件，制动控制器发出相应爆胎控制模式转换信号，实现其控制逻辑的转换或取代；规则二、两种控制的逻辑和，采用符号“U”表示，BUC表示B与C两类控制同时执行，控制值为这两类控制值的代数和；采用该规则的逻辑组合为无条件逻辑组合，如无其它控制逻辑的取代将保持该逻辑控制状态；规则三、上、下位逻辑关系的控制，采用符号“←”表示，该逻辑关系为有条件逻辑组合关系，其条件为：每一周期H_h内A、B、C控制量已确定后方可执D控制(除非规定的条件：首先确定和执行D、其后基于D再执行A、B、C控制的逻辑组合)，A、B、C控制的逻辑组合用符号(E)表示，上、下位逻辑关系的控制表示形式为D←(E)；A、B、C控制类型组逻辑组合包括：从A、B、C中取一、二或三个元素与逻辑符号“U”、排列构成的全部组合，并规定其余未选取控制类型的控制量为0；构成的逻辑组合形式： 控制逻辑组合的控制规则为：左侧的控制优先、覆盖、取代右侧的控制，执行规则为：由左向右执行；例如的控制逻辑为：首先执行C控制、车辆差动制动稳定性C控制优先、且可覆盖车轮稳态C控制；制动控制周期H_h同为控制逻辑组合的循环周期，H_h为设定值或由部分车轮和车辆状态参数的等效函数模型确定；基于爆胎状态及控制阶段、车辆爆胎防撞控制的各时区，按控制周期H_h实施相应的控制逻辑组合；在每一制动控制周期中H_h，执行一组控制逻辑组合，一组控制逻辑在各周期可重复循环，也可根据转换信号转换为另一组控制逻辑组合；其三、制动控制器采用分级协调控制，上级为协调级，下级为控制级，控制器上级确定制动控制循环周期H_h内A、B、C、D控制的逻辑组合，以及各逻辑组合转换规则及转换周期；控制器下级在每一周期H_h内完成一次A、B、C、D控制的相关参数信号采样，按A、B、C、D控制类型及其逻辑组合、模型和算法完成数据处理，输出控制信号，实施一次各轮制动力Q_i、各轮角减速度(或Δω_i)、滑移率S_i参数之一或多个参数的分配和调节；制动控制中当有车轮进入稳态控制A时，控制器采用两种控制方式：方式一、在完成本周期H_h控制模式和逻辑组合的制动控制后再进入新周期H_h+1的控制，方式二、立即终止本周期H_h制动控制、同时进入新一周期H_h+1制动控制；新周期内，非爆胎轮A控制采用正常工况车轮防抱死控制规则、控制模式和模型，A、B、C控制可保持原有控制逻辑组合或采用新的控制逻辑组合；在爆胎制动控制的不同阶段或控制期，采用与之相适应控制逻辑组合，通过其控制的周期H_h循环，实现车辆稳定减速和整车稳定性控制；其四、A、B、C、D独立控制或其逻辑组合的控制，基于车辆各自由度运动方程、车辆纵横向力学方程、车辆横摆力矩方程、车轮转动方程、以及车轮力学和运动状态参数的轮胎模型：

F_xi＝f(S_i，N_zi，μ_i，R_i)、

建立各轮制动力Q_i与车轮角加减速度滑移率S_i等状态参数之间的关系模型，确定各控制变量Q_i与其他控制变量S_i之间的定量关系，实现控制变量Q_i与S_i的转换；式中F_xi、L、J_i分别为车轮所受地面轮胎力、车辆纵向加速度、车轮至过车辆质心纵轴线的距离、车辆转动惯量；A、B、C、D独立控制或其逻辑组合的控制中，在各轮制动力Q_i的作用下，建立控制变量ω_i、S_i与参变量α_i、N_zi、μ_i、G_ri、R_i之间关系的数学模型，模型主要包括：

S_i＝f(Q_i，α_i，N_zi，μ_i，G_ri，R_i)

式中α_i、N_zi、μ_i、G_ri、R_i分别为车轮侧偏角、载荷、摩擦系数、刚度、有效转动半径，其它字母意义同前述；在制动控制的稳定区域，对模型进行线性化处理，采用等效或补偿模型：

S_i＝λ_iQ_i+k_i、λ_i＝f(N_zi，μ_i，R_i)

式中λ_i为补偿系数、k_i为系数，车轮侧偏角α_i可由各轮综合侧偏角α_a或转向盘转角δ的等效函数模型f(δ)取代，对f(δ)线性化处理；A、B、C、D独立控制或其逻辑组合的控制中，在各轮制动力Q_i的作用下，以Δω、S_i中参数之一或多个参数为变量，以N_zi、μ_i为参变量，建立车轮状态参数Δω_i、S_i与车辆状态参数的等效函数模型，模型主要包括：

或

确定控制变量或Δω_i、S_i与车辆加减速度间的特性函数，式中S_a、μ_a、N_z分别为各轮综合滑移率、综合角加减速度、地面摩擦系数、各轮总负载，其值由各轮参数值采用平均或加权平均等算法确定，此类模型主要用于采用Δω_i、S_i等参数形式进行车辆纵向控制(DEB)和前后车距L_t控制；其五、制动控制器以各轮制动力Q_i、车辆纵向减速度各轮角减速度(或角速度负增量Δω_i)、滑移率S_i参数之一或多个参数为控制变量，通过(或Δω_i)、S_i等参数的控制形式，间接控制各轮制动力Q_i；在A、B、C、D控制的周期循环中，当控制周期H_h较小时，参数Δω_i等效于参数制动控制器主要采用检测胎压、状态胎压或转向力学状态等三种爆胎模式识别，根据模式识别判定爆胎，基于爆胎判定及爆胎状态，确定爆胎控制阶段及防撞控制时区；建立控制变量(或Δω_i)、S_i的数学模型和算法，按A、B、C、D控制类型，在控制周期H_h的逻辑循环中，确定控制变量(或Δω_i)、S_i目标控制值(理想值)及各轮的分配值；其中D控制的制动力总量Q_d目标控制值，由各轮A、B、C控制参数Q_i、Δω_i或S_i目标控制值确定；其六、制动控制器的制动控制基于电控液压制动子系统(EHS)或线(电)控机械制动子系统(EMS)；采用线控机械制动时，所设电控单元根据控制器采用的转换模型和算法，将制动踏板行程S_w或和踏板力p_d传感器检测信号转换为相应车辆减速度制动力总量Q_d、四轮综合角减速度滑移率S_dk等参数形式，其中EMB可直接采用S_w或和p_d参数形式进行制动控制；在正常、爆胎等复杂工况下，制动控制器集合车辆驱动、制动、前后车辆防撞、姿态、路径跟踪等控制为一体，实现非爆胎轮防抱死控制、爆胎轮防滑和稳态控制、车轮制动力分配控制、车辆稳态控制及车辆防撞协调控制；

①、制动子系统环境识别防撞控制器(简称防撞控制器)

i、有人驾驶车辆爆胎防撞控制及控制器；控制器基于超声波、雷达、激光测距、信息互交、计算机视觉检测等系统，主要采用车辆防追尾及爆胎制动协调控制模式，建立爆胎车辆制动与前后车辆自适应、互适应的防撞控制模型；进入防撞控制时，系统主控器所设电控单元输出防撞控制信号i_h；其一、车距检测；主要采用雷达、激光雷达、超声波测距传感器，通过发射与接收波的多普勒频差，采用一定算法确定L_t；定义前后车辆相对车速：

或

后车的绝对车速u_b由下式确定：

u_b＝u_a+u_c

式中u_a为前车绝对车速；其二、自适应防撞控制器；以前、后车距L_t和相对车速u_c为输入参数，采用安全等级时区t_ai，其定义为：

建立前后车辆防撞门限模型，设定t_ai的递减门限阈值集(合)c_ti，阈值集c_ti中的门限阈值为设定值，通过门限模型将前后车辆防撞时区t_ai分为安全、危险、禁入、相撞多个等级(包括t_a1、t_a2、t_a3、……t_an)，并设定本车与后车相撞判定条件t_an＝c_tn；建立爆胎车辆防撞与车轮、车辆稳态制动协调控制模式，在制动A、B、C、D制动控制逻辑组合的周期H_h循环及转换中，通过改变A、B、C、D制动控制逻辑组合，优先保证车辆稳态C控制的各轮差动制动力及其分配，随着t_ai和c_ti逐级递减，逐步减小本车各轮平衡制动B控制的制动力Q_i、角减速度或滑移率S_i，或和解除爆胎轮制动力及爆胎平衡车轮副的整车稳态C控制制动力，保持非爆胎平衡车轮副的整车稳态C控制的制动力；当车辆进入相撞时区解除各轮全部制动力，或和启动驱动控制，使本车与后车的防撞时区t_ai限定在“安全与危险”之间的合理范围内波动；确保车辆不触及t_ai＝c_tn的防撞极限时区，通过互交协调控制，实现车辆防撞与车轮、车辆稳态制动协调控制；其三、车辆互适应防撞控制器；该控制器用于未设置车距检测系统或仅设置超声波车距检测传感器的车辆，采用爆胎车辆稳态制动控制与驾驶员防追尾制动的互适应控制模式；根据车辆防追尾试验，确定驾驶员生理反应状态，建立后车驾驶员防追尾预瞄模型，同时建立后车驾驶员发现前车爆胎信号后的生理反应滞后期、制动控制反应期、制动保持期的制动协调模型，上述二模型统称为爆胎防追尾制动控制模型；在爆胎前期、真实爆胎期等控制阶段，爆胎车辆(前车)制动控制器参照“防追尾制动控制模型”进行制动，实现爆胎车辆适度制动与防后车追尾的协调控制，补偿后车驾驶员的防追尾制动生理反应滞后期及制动反应期带来的时间延迟，由此避开后车对前车的追尾碰撞危险期；爆胎车辆(前车)的爆胎拐点到来时，按防追尾预瞄制动控制模型，后车应已进入制动保持期，由后车驾驶员通过制动调节保持与爆胎前车的距离，通过前、后车辆各制动控制期的互适应调节降低爆胎前车主动制动引发后车追尾碰撞概率；

ii、有人驾驶车辆爆胎左右方向防撞控制及控制器；有人驾驶车辆左右侧的防撞控制基于下述制动、驱动、转向轮回转力或和主动转向各协调控制；各控制器采用爆胎车轮车辆稳态制动、转向轮回转力、主动转向及有限驱动协调控制模式、模型和算法，通过车轮稳态、车辆姿态、车辆稳定减速、车辆方向及路径跟踪控制，防止车辆爆胎跑偏、车轮侧滑，实现爆胎车辆对左右侧行驶车辆及障碍物防撞控制；

iii、无人驾驶车辆爆胎防撞控制及控制器；该控制器设置机器视觉、测距、通信、导航、定位控制器和控制模块，实时确定本车的位置、本车与前后左右车辆及障碍物之间的位置坐标，在此基础上计算本车与前后左右车辆及障碍物的距离、相对速度，按安全、危险、禁入、相撞多个等级的车距控制时区，通过A、B、C、D制动控制逻辑组合及周期H_h循环、制动与驱动控制转换及主动转向协调控制，实现爆胎车辆与前后左右车辆、障碍物的防撞、及车轮车辆稳态及车辆的减速控制；上述有人驾驶车辆爆胎各控制期的制动及与前后车辆防撞的协调控制同样可用于无人驾驶车辆；

②、制动子系统车轮稳态(A)控制及A控制器

A控制的对象为单个车轮，包括爆胎轮稳态制动控制、非爆胎轮制动防抱死控制；爆胎状态下，滑移率S_i已不具有正常车轮制动防抱死控制下的峰值滑移率的特定义意，在爆胎轮拐点、奇点的状态下，通过A控制对爆胎轮实施制动力逐级、非等量递减的稳态制动控制；A控制器以车轮角速度ω_i、角加减速度滑移率S_i等为数入参数，建立其参数的数学模型、采用一定算法确定控制结构及特性，A控制下各轮获得一动态的车轮稳态制动力；A控制器主要以S_i为控制变量及控制目标，以制动力Q_i为基本控制参数，设定A控制周期H_j，H_j包括爆胎轮稳态制动控制周期H_ja和非爆胎轮制动防抱死控制周期H_jb，H_ja与H_jb相等或不等；A控制模型采用一般解析式或将其转换为状态空间表达式，用状态方程形式表达车轮动力学系统，在此基础上应用现代控制理论，确定适当的控制算法；该算法包括逻辑门限、或模糊与PID复合、ABS鲁棒，鲁棒自适应、滑模变结构等，获得以S_i参数描述的非爆胎轮制动防抱死及爆胎轮稳态制动控制系统；建立爆胎、非爆胎轮稳态控制模式、模型和算法，确定爆胎、非爆胎轮稳态、非稳态特性区域的附着系数与滑移率S_i的关系模型及特性函数车轮稳态A控制中将爆胎轮的防抱死制动控制转换为车轮稳态控制；爆胎制动控制的周期H_ja逻辑循环过程中，按爆胎轮运动状态特征，非等量、逐级减小爆胎轮制动力Q_i；爆胎轮制动力Q_i的减小则通过非等量、逐级减小的控制变量S_i的目标控制值S_ki实现，直至S_i的目标控制值S_ki为一设定值或0；控制过程中爆胎轮S_i的实际值围绕其目标控制值S_ki上下波动，由此间接调节制动力Q_i，爆胎轮控制变量S_i的实际值始终围绕其目标控制值S_ki上下小幅波动，使Q_i逐级、非等量递减直至为0；爆胎轮制动稳态A控制采用S_i门限模型，设定S_i的门限阈值，该门限阈值为S_i的目标控制值S_ki；建立确定S_i目标控制值S_ki的数学模型，并通过该模型确定S_i逐级递减的门限阈值S_ki的集合S_ki[S_ki-1、S_ki+0、S_ki+1、S_ki+2……]，本周期H_j内S_ki的值由上一周期H_j-1内参数S_i上下波动值±Δω_i-1、±ΔS_i-1的数学模型确定：

S_ki+0＝f(±Δω_ki-1，±ΔS_ki-1)

该数学模型中，确定参数S_i上下波动值±Δω_i-1、±ΔS_i-1具有不同的权重，其中的权小于-Δω_ki-1，+ΔS_ki-1的权重大于-ΔS_ki-1的权重；车轮稳态A控制中，通过爆胎轮制动力Q_i逐级减小直至0，实现爆胎轮稳态控制的目的；车轮稳态A控制所确定的爆胎、非爆轮制动力分配及控制模型，最后应通过现场爆胎试验或现场模拟爆胎试验进行验证，根据现场试验结论修正控制模型所采用的参数及模型结构，以确定爆胎、非爆轮制动力分配及控制模型对现场试验效果的等效性、有效性及一致性；

③、制动子系统车轮平衡制动(B)控制及(B)控制器

B控制对象为所有车轮，涉及纵向控制(DEB)的各轮平衡制动力，采用前后车轴或对角线爆胎、非爆胎平衡车轮副的制动力平衡分配和控制模式，平衡制动力总量为各轮分配的平衡制动力之和；B控制器以各轮滑移率S_i为参数，确定爆胎各控制期车轮制动力分配和控制的稳定区域：0＜S_i＜S_t，式中S_t为车轮滑移率设定值或为最大附着系数时的峰值滑移率；定义控制变量的平衡、不平衡分配和控制的概念：在各轮分配的制动力作用下，各轮胎力对车辆质心力矩相等或等效相等的控制变量包括Q_i、Δω_i或S_i分配和控制称为各轮平衡制动力分配和控制，反之为非平衡制动力分配和控制；B控制器以各轮制动力Qi、角减速度(角减速度增量Δω_i)、滑移率S_i参数之一或多个参数为变量，主要以N_zi、μ_i、G_xi、R_i为参变量，建立各轮所受地面纵向力F_xi(简称纵向轮胎力)模型，模型解析式或等效模型为：

F_xi＝f(S_i，N_zi，μ_i，R_i)

采用一定算法，确定轮胎力F_xi与参数Δω、S_i间的特性函数及特性函数曲线；式中N_zi、μ_i、G_xi、R_i分别为各轮载荷、地面摩擦系数、纵向刚度、有效滚动半径，S_i可与Q_i、相互取代；在各轮制动力的作用下，即各纵向轮胎力对车辆质心的力矩之和(在理论上)为0，式中l_i为各轮至车辆(过质心)纵轴线的距离；

i、平衡制动力总量Q_b或Q_b作用下的整车各轮综合角减速度综合滑移率S_b的分配和控制；

制动控制器以各轮Qb、Δω_b或S_b的参数之一或多个参数为控制变量，以爆胎轮胎压p_ri(包括p_re、p_ra)、各轮角速度ω_i、爆胎平衡车轮副二轮等效非等效相对角速度偏差e(ω_e)和e(ω_a)、转向盘转角δ、横摆角速度偏差e_ωr(t)、车辆质心侧偏角偏差e_β(t)、爆胎回转力M_k、各轮综合摩擦系数μ_b、本车与前或后车辆车距L_t、相对车速u_c、踏板制动力Q_p为主要输入参数，基于车辆制动控制结构、爆胎状态、防撞控制不同阶段及时区的控制特性，建立上述所选参数的数学模型及算法，确定各控制变量Q_b、Δω_b或S_b的目标控制值，其中算法主要包括各参数的PID、最优等现代控制理论的相应算法；

ii、各控制变量Q_b、Δω_b或S_b目标控制值的各轮分配和控制；该分配和控制可采用前后车轴及对角线平衡车轮副的分配形式，平衡车轮副包括爆胎及非爆胎平衡车轮副，平衡车轮副及车轮副左右轮的分配可采用同一或不同的控制变量；其一、前、后车轴爆胎及非爆胎平衡车轮副各控制变量目标控制值的分配；控制器以车辆减速度前、后车轴平衡车轮副左右轮相对或等效相对角速度偏差e(ω_kf)、e(ω_kr)、e(ω_ef)、e(ω_er)，前、后车轴左右轮有效滚动半径偏差|R₁-R₂|、|R₃-R₄|或检测胎压偏差|P_ra1-P_ra2|、|P_ra3-P_ra4|的绝对值，前、后车轴载荷N_Zf、N_Zr为主要参数，建立前后车轴各控制变量目标控制值的分配模型，确定前后车轴二轮综合制动力Q_bf和Q_bf、角减速度和Q_br、或滑移率S_bf和S_br的分配；其二、爆胎及非爆胎平衡车轮副左、右轮各控制变量Q_b、S_b目标控制值的轮间分配；采用二轮Q_b、S_b制动力相等分配模式、等效相等分配模式或平衡制动力分配模式；设定左、右轮地面摩擦系数μ_i、负载N_Zi相等，非爆胎平衡车轮副左、右轮采用Q_b、S_b等量分配模型，该模型适用于前后车轴或对角线平衡车轮副；爆胎平衡车轮副左、右轮在平衡制动力Q_i作用下，基于轮胎模型、车轮纵向轮胎力方程及力矩方程，以滑移率S_i、角减速度为变量，μ_i、N_Zi、R_i，G_zi为参数，建立车轮所受地面纵向作用力(简称纵向轮胎力)相等、等效相等力学模型及参数补偿的分配模型：

F_xi＝f(S_i，N_zi，μ_i，R_i，G_zi，)、F_x1＝F_x2、

确定爆胎胎平衡车轮副左、右轮Q_i、S_i或的分配，等效相等力学模型可采用各型补偿参数λ_i；通过上述分配模型；爆胎平衡车轮副二轮获得的纵向轮胎力F_xbi对车辆质心平衡的横摆力矩，在理论上基本满足方程，式中l_i为车轮至过质心纵轴线的距离、R_i为车轮半径、μ_i为爆胎平衡车轮副二轮的摩擦系数μ_i、N_Zi为二轮载荷，G_zi车轮纵向刚度；车轮平衡制动B控制所确定的各轮控制变量的分配模型，应通过现场爆胎试验或现场模拟爆胎试验进行验证，并根据现场试验结对模型所采用的参数及模型结构进行修正，以确定该模型对现场试验效果的等效性、有效性及一致性；

④、制动子系统稳态制动(C)控制及C控制器

制动子C控制对象为所有车轮，涉及车辆横摆控制(DYC)各轮差动制动的不平衡制动力Q_i，C控制主要以车辆横摆角速度ω_r、质心侧偏角β等参数输入参数，采用其参数的数学模型和算法确定，并按一定分配规则分配给各轮；C控制的不平衡制动力采用四轮或前后车轴爆胎非爆胎平衡车轮副的分配形式；C控制器包括下述两种类型；

i、力学参数型控制器，基于车载制动防抱死/防滑系统(ABS/ASR)，采用爆胎横向力平衡的控制模式；在爆胎横向力或非平衡制动力分配和控制作用下，各轮(包括爆胎轮)所受地面作用力F_xyi对车辆质心的力矩和趋近于零，理论上满足平衡作用力方程：

爆胎横向力控制基于爆胎车辆动力学模型，由各轮差动制动产生爆胎横摆平衡力矩M_u与爆胎横摆力矩M_ω相平衡，即M_u＝-M_ω；M_ω的确定采用分量及总量两种模式；其一、确定爆胎横摆力矩M_ω的分量模式；M_ω为爆胎滚动阻力产生的横摆力矩M_ω1及爆胎侧向力产生的横摆力矩M_ω2之和，即：

M_ω＝M_ω1+M_ω2，

式中F_xi为各轮滚动阻力、l_i为车轮至车辆过质心纵轴线的距离、J_z为整车转动惯量，分别为M_ω1、M_ω2作用下车辆的横摆角加减速度；其二、确定爆胎横摆力矩M_ω的总量模式；主要包括采用车辆二及多自由的车辆理论模型和算法、设置稳定控制程序系统(ESP)的车辆的现场模拟试验和算法；按上述分量及总量模式确定爆胎横摆力矩M_ω，与M_ω平衡的车辆爆胎附加横摆力矩M_u的数学表达式为：

M_u＝-M_ω、

式中k₁、k₂为爆胎状态反馈变量或参变量；制动控制过程中，控制器以爆胎横摆平衡力矩M_u为参数，结合制动器相关参数，建立各轮差动制动分配模型，实现各轮横摆制动控制(DYC)的制动力分配；

ii、力学与状态参数联合控制类型；该控制类型基于车辆制动稳定控制系统，与稳定控制系统(VSC)、车辆动力学控制系统(VDC)或电子稳定程序系统(ESP)控制兼容；其一、最优附加横摆力矩M_u的确定；控制器以正常、爆胎工况车轮、车辆状态参数和力学参数为输入参数，建立车轮、车辆状态和力学参数的联合控制模式、模型和算法；控制器基于具有纵向、横摆二自由度车辆模型，以及具有纵向、侧向、横摆、侧倾等多自由度的车辆模型、轮胎模型及车轮转动方程，建立正常和爆胎等工况下，车轮、车辆力学系统的解析式，或将其转换为状态空间表达式，导出正常、爆胎工况车轮、车辆控制模式、模型的理论算法，车辆的稳定性控制取决于(质心)侧偏角β和及其导数在β-β相平面上，稳定条件近似表示为：

式中c₁、c₂为常量系数；理想横摆角速度ω_r1通过车辆模型或车辆配置的传感器，采用一定算法确定，实际横摆角速度ω_r2通过车辆质心位置所设横摆角速度传感器实时测定；理想和实际状态质心侧偏角β₁、β₂通过车辆模型及β观测器确定，β₁、β₂或通过传感器配置及相应算法确定；定义车辆理想与实际横摆角速度ω_r1和ω_r2、质心侧偏角β₁和β₂之间的偏差：

e_β(t)＝β₁-β₂；

爆胎状态下，C控制器一附加横摆力矩M_u以e_β(t)为主要变量，以μ_e、e(ω_e)、u_x、a_x、a_y为参变量，采用其参数的PID、最优、模糊、滑模、鲁棒、神经网络等现代控制理论的相应算法，采用等效、补偿模型确定；建立附加横摆力矩M_u的等效数学模型：

模型中P_ra为检测胎压，u_x为车速、δ为转向盘转角，e(ω_e)、分别为爆胎平衡车轮副二轮等效相对角速度偏差、角加减速度偏差，a_x、a_y为车辆纵、侧向加速度，μ_i为摩擦系数；确定附加横摆力矩M_u函数模型主要包括：

式中μ_a为平衡车轮副二轮综合摩擦系数，检测胎压P_ra或等效相对滑移率偏差e(S_e)可与等效相对角加减速度偏差互换；确定附加横摆力矩M_u的模型和算法中，车辆的不足或过多转向采用以下多种模式判定；判定模式一、通过车辆横摆力矩偏差及转向盘转角δ的正负判定；判定模式二、通过质心侧偏角和横摆角速度判定；车辆稳态控制器以上述模型中的主要相关参数为基本参数，基于车辆一或和多自由度模型、运动微分方程、轮胎模型，建立确定最优附加横摆力矩M_u的理论模型、等效模型，在此基础上确定爆胎状态下最优附加横摆力矩M_u基本算式，该算式主要包括：

或

式中和k₁(P_r)和k₂(P_r)为爆胎状态反馈变量或参变量，其中e(S_e)可与互换；鉴于横摆角速度ω_r和质心侧偏角β存在藕合性，很难同时实现或达到理想横摆角速度ω_r和质心侧偏角β，采用现代控制理论的控制算法，可决策最优附加横摆力矩；其中算法之一：根据LQR理论设计无限时间的状态观测器，决策出最优附加横摆力矩M_u；正常及爆胎工况下，车辆实际与理想运动状态，包括横摆角速度ω_r和质心侧偏角β，存在偏差Δω_r、Δβ，随着正常工况向爆胎工况转移及爆胎过程的发展，参数Δω_r、Δβ反映爆胎车辆运行状态作用和影响的权重加大，需对车辆施加附加横摆力矩M_u，恢复车辆理想状态；当采用等效模型和算法时，对M_u修正的模式、模型和算法包括：参数反馈修正、时间滞后修正、爆胎冲击修正、脱圈及轮辋触地、卡地修正及爆胎综合修正模型和算法，其中M_u的爆胎综合参数修正，采用综合参数v的非线性或线性修正模型和算法，主要包括：

或

或

式中v包括平衡车轮副二轮等效或非等效角速度偏差e(ω_e)或e(ω_k)、滑移率偏差e(S_e)，车速u_x、车辆侧向加速度a_y或和横摆角速度ω_r；经修正后的M_u反映了爆胎状态的控制特性，各轮差动制动产生的附加附加横摆力矩M_u与爆胎横摆力矩M_ω相平衡，通过对各轮控制变量制动力Q_i、角减速(角速度减量Δω_i)、滑移率S_i之一的控制，直接、间接控制附加横摆力矩M_u；其二、最优加横摆力矩M_u的各轮控制变量Q_i、Δω_i或S_i的分配；基于车轮车辆结构状态参数，建立最优加横摆力矩M_u与参数Q_i、Δω_i或S_i之一的关系模型；车轮车辆结构状态参数：主要包括附加横摆力M_u、车轮纵侧向附着系数和地面摩擦系数μ_i、各轮动态载荷载N_zi、前后车轴至车辆质心的距离l_a和l_b、车轮侧向力作用因子λ_i(α_i)、前轮转角θ_a或和车速u_x；制动器结构参数和静态参数：主要包括制动效能因数η_i、制动轮半径R_i，各轮纵向刚度G_ri、车轴半轮距d_zi；M_u与参数Q_i、Δω_i或S_i的关系模型的建模结构为：通过前一类参数确定车轮在(或μ_i)、F_zi、l_a、l_b时实取值状态下的轮胎力，通过后一类参数确定制动器对车轮提供的制动力Q_i，其中控制变量Q_i、S_i为附加横摆力矩M_u绝对值增量的增函数；关系模型主要采用理论模型、等效模型或试验模型等类型；理论模型可车辆由纵向(或和侧向)轮胎力矩方程、车轮转动方程、轮胎模型及其车辆多自由度模型导出；等效模型主要以制动器制动效能因数η_i、制动轮半径R_i，各轮纵向刚度G_ri、车轴半轮距d_zi，车轮侧向力作用因子λ_i(α_i)、地面摩擦系数μ_i、车轮载荷N_zi或和车速u_x为参数，采用其参数模型和算法，确定该制动力Q_i作用下，附加横摆力矩M_u的Q_i、Δω_i、S_i的各轮分配和控制；等效模型一：

Q_i＝f(R_i，p_i)、p_i＝Δp_i+p_i0、ρ_i＝f(μ_i，N_zi)

Δp_i＝f(M_u，η_i，d_zi，λ_i(α_i)，R_i，G_ri，ρ_i)

式中Q_i为各轮(差动)制动力，p_i、p_i0为本制动控制周期H_h与上一周期H_h-1之间制动轮缸的压力值，Δp_i为本制动控制周期与上一周期车轮分配的制动轮缸压力变动值；在各控制变量的制动控制周期H_h循环中，在各轮分配制动力Q_i的作用下，车辆获得最优附加横摆力矩为M_u；等效模型二：

S_i＝S_i0+ΔS_i、ΔS_i＝f(M_u，G_ri，d_zi，λ_i(α_i)，ρ_i，u_x)、ρ_i＝f(μ_i，N_zi)

式中S_i和S_i0分别为车轮本制动控制周期H_h和上一周期H_h-1滑移率，ΔS_i为车轮本周期与上一周期之间滑移率变动值；等效模型三：

ω_i＝ω_i0+Δω_i、Δω_i＝f(M_u，G_ri，d_zi，λ_i(α_i)，ρ_i)、ρ_i＝(μ_i，N_zi)

ω_i和ω_i0分别为车轮本周期H_h和上一周期H_h-1之间角速度值、Δω_i为车轮本周期H_h与上一周期H_h-1之间角速度的变动值；等效模型的建模结构为：各控制变量的变动值Δp_i、Δω_i、ΔS_i为M_u绝对值增量的增函数；非爆胎轮纵向刚度G_ri设定为常数，不作为变量出现在模型和算法中，G_ri可与车轮半径R_i互换；ρ_i为参数μ_i、N_zi的修正因子；因子λ_i(α_i)受摩擦圆的限制，当轮胎附着力趋于饱和时，随制动力矩增大，侧向力降低；λ_i(α_i)考虑了侧向力变化对横摆力矩的影响，λ_i(α_i)取一定值，在[0，1]区间较为合适；等效模型中，主要由附加横摆力矩M_u确定各轮控制变量Δp_i(或ΔQ_i)、Δω_i、ΔS_i，M_u通常不分配给爆胎轮，控制变量Δp_i、Δω_i、ΔS_i确定各轮所分配的附加横摆力矩M_ui；最优附加横摆力M_u的各轮差动制动力Q_i或Δω_i、S_i参数的分配和控制主要分布于车轮制动模型特性函数曲线(F_xi～Q_i、F_xi～Δω_i、F_xi～S_i)的稳定区域(或其线性段)，在各轮差动制动力Q_i的作用下，通过车轮纵向轮胎力F_xi对车辆质心的不平衡制动力矩，构成恢复车辆稳定的附加横摆力矩M_u；M_u的各轮分配采用多种模式和模型，实际应用中采用简化、等效模式和经验公式；其三、最优加横摆力矩M_u的各控制变量Q_i、Δω_i或S_i的各轮分配模式；分配和控制方式一：效率侧偏角方式，根据各轮效率侧偏角和各轮侧偏角α的关系，差动制动产生的最优附加横摆力矩M_u分配给效率侧偏角之和较高的车轮副；定义为：各轮效率侧偏角式中：

i为车轮号，1和4、2和3为对角线车轮，效率侧偏角分为两组α_I和α_II， 分配和控制方式二：效率载荷方式，按制动控制周期计算各轮动态载荷N_Zi，定义效率载荷

s_N(i)＝-s(i)sign(M_u)、

计算各效率载荷，差动制动产生的最优附加横摆力矩分配给取较大值的车轮，若该轮为爆胎轮，取次大车轮进行M_u的分配；分配和控制方式三：爆胎、非爆胎平衡车轮副及前后车轴、对角线布置车轮M_u的配置分配方式；内侧前轮爆胎，差动制动产生的最优附加横摆力矩M_u主要分配给按对角线布置的非爆胎平衡车轮副，部分差动制动力或分配给爆胎平衡车轮副的非爆胎轮；外侧前轮爆胎，差动制动产生的最优附加横摆力矩M_u主要分配给按前后车轴布置的非爆胎平衡车轮副，部分差动制动力或分配给爆胎平衡车轮副的非爆胎轮；同理，内外侧后轮爆胎与前轮爆胎分配原理相同：首先确定爆胎、非爆胎平衡车轮副选定的车轮布置方式，差动制动产生的最优附加横摆力矩主要分配给非爆胎平衡车轮副，部分差动制动力或分配给爆胎平衡车轮副的非爆胎轮，M_u不分配给爆胎轮；其四、最优附加横摆力矩M_u各轮分配的控制结构和流程；基于爆胎轮状态参数及爆胎各控制阶段，M_u的各轮分配和控制采用控制变量Q_i、Δω_i或S_i的线性、非线性模型或等效模型，通过车轮A、B、C、D制动控制的逻辑组合及控制的逻辑循环，进行非爆胎轮和非爆胎平衡车轮副、爆胎轮和爆胎平衡车轮副Q_i、或S_i的分配和控制；爆胎前期、真实爆胎期：附加横摆力矩M_u，采用或 控制逻辑组合及上述效率侧偏角、效率载荷或爆胎左右轮的分配方式，进行Q_i、或S_i的各轮分配和控制；对于爆胎平衡车轮副，采用或控制逻辑组合，爆胎轮进行稳态A控制时，以S_i为控制变量，逐级减小爆胎轮制动力、直至解除其制动；爆胎平衡车轮副中的非爆胎轮，以爆胎轮施加的制动力为基准，对其施加与爆胎轮等同的制动力、或车轮副二轮平衡的制动力，当解除爆胎轮制动时，同等解除该车轮副中非爆胎轮制动力；非爆胎平衡车轮副或和爆胎平衡车轮副中的非爆胎轮也可参与附加横摆力矩M_u的控制变量Q_i、Δω_i、S_i之一的分配和控制；爆胎拐点及轮辋分离控制期：爆胎平衡车轮副二轮采用控制逻辑，爆胎轮进入稳态控制的最后阶段即行解除爆胎轮制动力，同等解除该车轮副中非爆胎轮制动力，该非爆胎轮或参与附加横摆力矩M_u的控制变量Q_i、S_i之一的分配和控制，当非爆胎轮达防抱死制动门限阈值时则进入制动防抱死控制；轮辋分离控制期：因拐点控制中已解除爆胎轮制动，爆胎轮轮辋沿胎面作纯滚动，根据车辆模型可导出在无纵向滑移状态下爆胎轮的侧偏角β：

式中u_x、u_y为车辆纵、横向速度，地面纵横向摩擦系数μ_x、μ_y则可由地面与橡胶的摩擦系数等参数确定；实验表明：侧偏角β超过临界阈值时脱圈的概率相当大，在不影响车辆的路径跟踪的条件下，按β的目标控制值、地面摩擦系数μ_y等参数，限定车辆方向盘转角，防止轮辋分离；当路面较为平整时纵、横向附着系数约为正常工况若干分之一，基于附着系数、纵横向力等参数，可对车轮脱圈后的附加横摆力矩M_u进行修正；轮辋卡地时横向附着系数急剧增大，的值可通试验确定，该值存储于电控单元，用于轮辋卡地时附加横摆力矩M_u的修正，有效实现爆胎车辆稳态控制；车辆稳态C控制所确定的各轮差动制动力分配及控制模型，最后应通过现场爆胎试验或现场模拟爆胎试验进行验证，并根据现场试验结论对控制模型所采用的参数及模型结构进行修正，以确定爆胎车辆稳态制动分配及控制模型对现场试验效果的等效性、有效性及一致性；

⑤、车辆制动力总量(D)控制及D控制器

D控制对象为所有车轮；D控制基于纵向一自由度、或纵向及回转二自由度的车辆单轮模型；该模型将车辆简化为制动力Q_d、纵向轮胎力F_dx、横向轮胎力整车重力N_d作用于一个单轮的车辆，并用整车单轮综合角减速度角速度负增量Δω_d、滑移率S_d、车辆减速度表征车辆运动状态；Δω_d、S_d的值由各轮稳态A控制、平衡制动B控制、车辆稳态制动C控制确定的控制变量Δω_i、S_i目标控制值的代数和；定义Q_d、Sd、目标控制值目标控制值与实际值之间的偏差e_Qd(t)、e_ωd(t)、e_sd(t)、通过偏差的反馈及闭环控制，调节控制变量Δω_d、S_d值，实现整车制动力总量Q_d或车辆减速度的直接或间接控制；需要控制整车减速度时，按与单轮车辆模型的车轮综合纵向轮胎力F_dx、车轮综合角减速度车辆制动力总量Q_d之间的关系模型，确定Q_d、或滑移率S_d的目标控制值，并以Q_d、或S_d的目标控制值作为基准值，反过来确定A、B、C控制的各轮控制变量Δω_i或S_i的目标控制值；车辆制动力总量D控制所确定的整车制动力总量控制模型，最后应通过现场爆胎试验或现场模拟爆胎试验进行验证，并根据现场试验结论对控制模型所采用的参数及模型结构进行修正，以确定制动力总量对现场试验效果的等效性、有效性及一致性；

⑥、制动子系统制动兼容控制及控制器

i、人工操作界面制动与爆胎主动制动兼容控制及控制器；人工操作制动界面包括有人驾驶车辆踏板制动器操作界面及无人驾驶车辆辅助制动器操作界面；制动兼容控制器的输入参数信号包括三类；一类信号：爆胎主动制动输出的制动力总量Q_d、各轮综合角减速度角速度负增量Δω_d、滑移率S_d、车辆减速度二类信号：制动器踏板制动位移S_w′，在制动力Q_d′作用下，各轮综合角减速度角速度负增量Δω_d′、滑移率S_d′；三类信号：车辆理想与实际横摆角速度偏差前或后轴爆胎平衡车轮副二轮等效(或和非等效)相对角速度偏差e(ω_e)和角减速度偏差爆胎时区t_ai参数信号；基于e(ω_e)、t_ai参数，建立爆胎状态及控制参数γ的数学模型；按爆胎主动制动和踏板制动(简称两种制动)的单独或并行操作状态、车辆制动与防撞协调控制模式确定制动操作兼容方式，由此解决两种制动并行操作时出现的控制冲突；爆胎主动制动、踏板制动单独操作或时，这两类操作的制动控制不冲突，制动兼容控制器不对其输入参数信号的兼容处理，其出信号为相应的输入信号；爆胎主动制动与踏板制动(以下简称二制动)并行操作时，制动兼容控制器按踏板制动位移S_w′与制动力Q_d′之间的关系模型，按Q_d′与车辆各轮综合角减速度角速度负增量Δω_d′、滑移率S_d′之间的关系模型，确定车辆制动力Q_d′作用下Δω_d′或S_d′的目标控制值；定义爆胎主动制动控制变量目标控制值与踏板制动控制变量目标控制值之间的偏差：

e_Qd(t)＝Q_d-Q_d′、e_Sd(t)＝S_d-S_d′、

ΔQ_d′＝|e_Qd(t)|、ΔS_d′＝|e_Sd(t)|、

根据偏差e_Qd(t)、e_Sd(t)、的正、负，确定制动兼容的控制逻辑；当e_Qd(t)、e_Sd(t)、大于零时，制动兼容控制器以爆胎主动制动各控制变量Q_d、S_d、的目标控制值为控制器的输出值；当e_Qd(t)、e_Sd(t)、值小于零时，制动操作的输入参数信号经制动兼容控制器处理，输出制动兼容控制参数Q_da、或S_da信号，Q_da、或S_da的值由下述制动兼容控制模型确定，制动兼容模型为：

Q_da＝f(Q_d，λ₁)、S_da＝f(S_d，λ₃)

式中λ₁、λ₂、λ₃为制动兼容特征参数；其建模结构为：Q_da、或S_da分别为Q_d、S_d、正增量的增函数，反之为其减量的减函数；Q_da、或S_da分别为λ₁、λ₂、λ₃增量绝对值的减函数，反之为其减量绝对值的增函数；λ₁、λ₂、λ₃主要由各轮制动力总量Q_d′、综合角速度负综合滑移率S_d′、爆胎状态及控制参数γ为基本参数的非对称函数模型确定：

λ₁＝f(±ΔQ′_d，γ)，λ₂＝f(±Δω′_d，γ)、λ₃＝f(±ΔS′_d，γ)

爆胎状态及控制参数γ基于爆胎状态、制动控制期及防撞时区特性，由车辆理想与实际横摆角速度偏差前后轴平衡车轮副二轮等效(或和非等效)相对角速度偏差e(ω_e)、角减速度偏差爆胎时区t_ai为参数的数学模型确定；参数γ的建模结构为：e(ω_e)、绝对值增量的增函数、γ为t_ai减量的增函数；制动兼容特征参数λ₁、λ₂、λ₃的建模结构为：λ₁、λ₂、λ₃分别为γ增量的增函数，λ₁、λ₂、λ₃分别为参数ΔQ_d′、ΔS_d′、Δω_d′正行程参数(+ΔQ′_d、+Δω′_d、ΔS′_d)增量的减函数、负行程参数(-ΔQ′_d、-Δω′_d、-ΔS′_d)增量的增函数；其中非对称函数模型是指：在制动踏板的正、负行程中，确定λ₁、λ₂、λ₃的函数模型具有不同的结构，其参数ΔQ′_d，γ在正行程中的权重小于负行程中的权重，正行程中其参数的函数值小于负行程中其参数的函数值：

或

式中各参数的正、负(+，-)由制动踏板行程的正、负确定，各参数值增、减量的原点为偏差e_Qd(t)、e_Sd(t)或的0点；通过该模型可定量化确定踏板制动与爆胎主动制动并行操作人机自适应协调控制；当e_Qd(t)、e_Sd(t)或值小于零时，制动兼容控制器基于爆胎各控制期及特征参数λ₁、λ₂、λ₃，确定车轮稳态、各轮平衡、车辆稳态、制动力总量(A、B、C、D)控制逻辑组合，包括等；制动兼容控制器采用闭环控制，当偏差为负时，控制器以制动兼容偏差e_Qd(t)、e_Sd(t)、为参数，通过制动兼容偏差的B、C控制进行各轮制动力分配和调节，使爆胎主动制动控制的实际值始终跟踪其目标控制值，制动兼容处理后爆胎主动制动控制输出值为其目标控制值Q_da、或S_da，即为0偏差的制动兼容控制；爆胎前期、前后车辆处于防撞安全时区时，γ取值为0，车辆主要采用的制动控制逻辑组合；真实爆胎期之后各期、或/和防撞安全危险各后期，采用的制动控制逻辑组合，按参数λ₁、λ₂或λ₃的增加，可增大各轮平衡制动B控制的制动力分量，但各轮平衡制动B控制的制动力不分配给爆胎轮；随着爆胎状态的恶化或前后车辆进入防撞禁入时区，爆胎轮进入稳态控制，各轮平衡制动B控制的平衡制动力仅分配给非爆胎平衡车轮副；爆胎拐点后各控制期，随着爆胎状态的进一步恶化，解除爆胎轮制动力，除爆胎轮外的其它各轮或非爆胎平衡车轮副采用或的制动控制逻辑组合，在其控制循环中，加大整车稳态C控制的各轮差动制动力，保持或减小平衡制动B控制的制动力，并通过制动兼容特征参数λ₁、λ₂或λ₃模型中的γ、Q′_d、ω′_d或S_d′之间的协调，即Q_da、或S_da进行随λ₁、λ₂或λ₃的减小而减小，Q_da、或S_da随Q′_d、ω′_d或S_d′的增大而增大的协调控制，实现人工踏板制动与爆胎主动制动的自适应兼容控制；

ii、无人驾驶车辆的主动制动与爆胎主动制动(简称两类制动)兼容控制器；该控制器以整车单轮模型确定的爆胎制动控制的制动力总量Q_d1、综合角减速度综合角速度负增量Δω_d1、综合滑移率S_d1、车辆减速度参数之一，并以车辆主动制动控制的动力总量Q_d2、综合角减速度角速度负增量Δω_d2、滑移率S_d2的参数之一为输入参数，按车辆制动与防撞协调控制模式，根据两类制动单独或并行操作状态，采用以下制动操作兼容方式，解决两类制动并行操作的控制冲突；其一、两类制动单独进行时，这两类操作的制动控制不冲突，制动控制器独立进行爆胎主动制动或无人驾驶车辆主动制动控制操作；其二、两类制动并行操作时，制动兼容控制器根据所设车辆防撞控制模式、模型，确定下述制动兼容模式；制动兼容控制器以两类制动的参数之一为输入参数，定义两类制动参数的偏差：

e_Qd(t)＝Q_d1-Q_d2、e_Sd(t)＝S_d1-S_d2、

根据偏差的正负(+、-)确定两类制动的“较大值”和“较小值”，偏差为正时确定为“较大值”，偏差为负时、确定为“较小值”；制动兼容控制器按前后车辆防撞控制模式对两类制动控制参数进行处理：两类制动控制均处于防撞安全时区t_ai内时，制动兼容控制器以两类制动控制参数(Q_d、Δω_d、S_d)中“较大者”的制动类型作为操作控制类型，并以参数“较大值”作为制动兼容控制器输出值；两类制动之一的控制处于防撞危险或禁入时区t_ai时，制动兼容控制器以两类制动控制参数“较小者”的制动类型为操作控制类型，其参数的“较小值”作为制动兼容控制器输出值，由此解决两类制动并行操作时的控制冲突，实现无人驾驶车辆主动制动与爆胎主动制动控制兼容；

⑦、线控制动控制及控制器

制动控制器主要包括：电控液压、线控机械制动控制器；电控液压制动控制器为以上所述；线控机械制动控制器基于上述电控液压制动控制器，同时增设线控失效判定器，用于正常和爆胎等各工况的制动及控制；

i、线控机械制动控制器；该控制器以制动踏板行程S_w或制动踏板力传感器检测信号P_w为参数，建立S_w或P_w参数的等效转换模型，模型主要包括：

Q_d＝f(S_w)、S_d＝f(S_w，δ，μ_i，N_z)

通过转换模型，将S_w或P_w转换为车辆减速度制动力总量Q_d、车轮综合角减速度综合角速度负增量Δω_d、滑移率S_d等其它参数形式；基于Q_d、Δω_d、S_d参数之一，按上述爆胎制动控制模式模型和算法，确定各轮或S_i分配的目标控制值，通过A、B、C、D制动控制逻辑组合的周期循环，实现车辆爆胎线控制动控制；因Q_d、S_d等参数对参数响应滞后，可采用补偿器对其进行相位超前补偿：在制动控制的循环周期H_h中，经相位超前补偿后，传感器检测参数信号S_w、与驾驶员对制动踏板输入的低频信号相位一致，控制变量Q_d、 S_d与参数信号S_w、的相位基本同步；相位补偿(校正)模型包括：

式中G_c(t)为相位补偿时间、k为系数，经补偿后提高了制动控制系统及相关参数的响应速度；

ii、线控制动控制失效判定；为确保故障失效判定的可靠性，线控制动控制器所设电控单元(ECU)、传感器等采用容错设计，根据线控制动系统结构、模型及算法，构造、组建各电控装置的轮速、制动力、踏板位移等传感器冗余信息，确定与容错对象相关联的电控装置、传感器等，通过残差进行故障判定，故障信息存储于电控单元，采用声、光报警器报警，提示驾驶员时效处理，由此降低电控制动子系统的系统性故障风险，在此基础上，同时实时进行运行故障失效判定；其一、车轮车辆状态参数失效判定器；该判定器主要以各轮综合角减速度或车辆减速制动踏板行程检测参数S_w或和制动力传感器检测参数信号P_w为输入参数信号，采用下述失效判定模式；模式一、轮速响应判定模式，建立失效判定响应函数：

w_1b＝k_bS_w

当w_1b达设定门限阈值c_w1b时，w_1a小于限阈值c_w1a时判定线控制动失效；模式二、制动力响应判定模式，建立失效判定响应函数：

w_2a＝k_aP_w、w_2b＝k_bS_w

当w_2b达设定门限阈值c_w2b，w_2a小于门限阈值c_w2a判定线控制动失效；判定制动失效后，电控单元输出制动失效信号i_l；其二、电控参数的正、逆向制动失效判定器；正、逆向故障失效判定是指：系统电控信号从输入到输出方向上的判定为正向故障失效判定、反之为逆向的故障失效判定；该判定模式为：线控制动控制器的电控参数在信号传递方向上，线控制动控制器的结构所设检测、控制参数的信号的输入不为0，相应参数信号输出为0，反之输入信号为0输出不为0，判定制动失效；按线控制动控制器的结构单元，所设检测、控制参数的信号的输入不为0，输出由不为0转为0，判定制动失效；正、逆向失效判定模式采用0和非0的逻辑门限模型及判断逻辑，满足模型规定的0和非0的逻辑判定条件，则判定系统故障失效，输出制动失效信号i_l；

iii、线控制动控制装置；该装置主要设置稳压电源及电路、备用电源或电能存储元件(主要包括电容、电感存储件等)、电压或/和电流配置器、电压和电流监控器、报警器；稳压电源与EMS(或EHS)线控系统连结，备用电源与制动失效保护装置连结；其中电压或/和电流配置器为制动控制系统配置规定的电压、电流，按制动装置采用的驱动类型、结构和模式，为制动装置提供相应的电力；

⑧、制动子系统制动控制方式及流程

i、制动控制方式；制动控制器采用闭环或开环控制，制动控制器以各轮制动力Q_i、角减速度角速度正负增量Δω_i或滑移率S_i为控制变量，在车轮稳态制动、各轮平衡制动、车辆稳态制动、制动力总量(A、B、C、D)控制逻辑组合的周期循环中，按A、B、C、D控制模式、模型和算法，确定控制变量Q_i、或S_i的目标控制值，Q_i、S_i的实际值由各轮制动压力传感器、轮速传感器实时检测信号，采用一定模型和算法确定；定义控制变量Q_i、S_i目标控制值与实际值的偏差e_qi(t)、e_Δωi(t)、e_si(t)；制动闭环控制中，制动控制器以控制变量的Q_i、Δω_i、S_i参数形式，按偏差e_qi(t)、e_Δωi(t)、e_si(t)或其偏差的数学模型所确定的值，在制动控制周期的循环中，控制制动执行装置，使各轮控制变量Q_i、Δω_i、S_i的实际值始终跟踪其目标控制值，实现各轮制动力Q_i或其它参数Δω_i、S_i的分配和控制；

ii、制动控制流程；控制器所设电控单元按控制程序或软件进行数据处理，输出相应电控信号控制电控液压(EHS)、电控机械(EMB)制动执行装置，调节制动轮缸液压力或EMS制动电机转矩和转角，实现各轮制动力的分配和控制、正常与爆胎工况的车辆防撞控制、爆胎主动制动控制与ABS、ASR、VDC或ESP制动控制兼容；

⑨、制动子系统制动控制子程序及电控单元

i、爆胎制动控制子程序；按爆胎制动控制结构及流程、制动控制模式、模型和算法，编制制动控制子程序或软件，采用结构化程序设计，该子程序主要设置：车轮稳态、平衡制动、车辆稳态及制动力总量(A、B、C、B)制动控制，制动控制参数及(A、B、C、B)制动控制类型组合配置，制动数据处理及控制处理，爆胎主动制与踏板制动兼容，制动与防撞控制协调控制程序模块，或和线控制动程序模块；A、B、C、B制动控制程序模块：主要包括A、B、C、B制动控制类型控制变量的各轮分配及控制子模块；参数及控制类型组合配置程序模块：按(A、B、C、B)控制类型及控制周期，选定控制变量，确定A、B、C、B控制类型的逻辑组合；制动数据处理及控制程序模块：设置A、B、C、B类型控制模式、模型和算法的数据处理，A、B、C、B制动控制各类型逻辑组合；制动兼容程序模块：爆胎主动制动与制动踏板并行操作时，按制动兼容控制采用的兼容模式、模型，对爆胎主动制动与踏板制动控制信号进行兼容处理；线控制动子程序模块增设下述程序子模块：主要包括信号转换程序、制动失效判定程序、制动失效控制模式转换程序、制动失效控制程序及电源管理程序子模块；

ii、电控单元ECU；控制器所设电控单元ECU主要由输入/输出、微控制器MCU、最小化外围电路、稳压电源等构成；主要设置输入、数据信号采集与信号处理、通信、数据处理及控制、监测、电源管理、驱动输出模块；数据信号采集与处理模块：主要由各轮轮速、制动压力、车辆横摆角速度等参数信号的滤波、放大、整形、限幅及光电隔离等电路构成；数据处理及控制模块：按上述爆胎制动控制子程序及各子程序模块，对参数及控制的组合配置、(A、B、C、B)各类型制动、制动兼容、制动与防撞协调、或和线控参数转换的各控制进行数据处理；驱动输出模块：主要包括功放、数模转换、光电隔离等电路，对于采用高速开关电磁阀的液压制动调压装置，设定信号的脉宽调制(PWM)的信号处理方式，并按制动装置所设电磁阀、电机、继电器类型，确定其驱动方式；

⑩、制动子系统(CBS)制动执行装置；制动子系统采用电控液压制动、线控机械制动两种类型；

i、电控液压制动执行装置及控制流程；其一、电控液压制动执行装置；该装置基于车载电控液压制动执行装置，建立正常、爆胎工况车轮车辆稳态(或稳定性)控制的电控制动装置结构，该装置主要包括：车轮正常工况制动防抱死及爆胎工况稳态控制，爆胎和非爆胎平衡车轮副二轮的制动力分配和调节，踏板制动与爆胎主动制动独立或并行操作兼容控制，爆胎与非爆胎制动失效控制；该装置以各轮制动力Q_i、角减速度角速度负增量Δω_i或滑移率S_i为控制参数信号，设置对角线或前后轴布置的液压制动回路，实现三或四通道的各轮制动力轮间分配和控制；三通道制动控制方式：对同一控制的二车轮分配以平衡制动力，对独立控制的二车轮分配平衡制动力或差动制动的不平衡制动力，即在差动制动力基础上叠加一平衡制动力；四通道制动控制方式：对四个独立控制的车轮，分配以四轮平衡制动力、二轮差动制动力和二轮同一制动力、或四轮差动制动力、或进行平衡制动力叠加差动制动力，由此调节爆胎及非爆胎平衡车轮副各轮的制动力；该装置主要由踏板制动装置、制动调压装置、液压供能装置、制动轮缸等构成；踏板制动装置为一种伺服液压(或气压)助力随动制动装置，主要包括制动踏板、传动杆系、制动总泵、液压管路、压力或和踏板行程传感器、踏板感觉模拟装置、液压制动失效保护装置；制动调压装置主要由高速开关电磁阀、液压调压阀、电磁和液压开关阀、储油缸、液压管路或和调压缸等构成；液压供能装置主要包括电机、液压泵、阀门、蓄能器、储油缸，采用两类结构形式；结构形式一、以增压泵、储油缸、阀门等作为组件的结构形式设置于制动调压装置的液压调压回路中；结构形式二、由液压泵、储油缸、蓄能器及阀门构成，作为系统供能装置独立设置；在制动执行装置内，制动总泵和泵蓄能器、制动调压装置的二平衡车轮副液压制动回路(前、后轴或对角线布置的液压制动回路)、制动轮缸，通过液压制动回路上所设二控制阀(换向阀)，构成或形成两类相互独立的液压制动回路I、II；控制阀未上电为常通，控制阀将供能装置(泵蓄能器)至制动调压装置的管路阻断，将制动总泵至制动调压装置的管路连通，组构或形成液压制动回路I；液压制动回路I构成为独立的踏板制动回路，制动总泵、制动调压装置及二平衡车轮副的制动轮缸共同构成各轮制动防抱死(ABS)、制力分配(EBD)的独立踏板液压控制系统，踏板制动力分配(EBD)控制主要包括前、后车轴制动力或和二车轴左、右制动力的分配和控制；控制阀上电时换位，控制阀将制动总泵与制动调压装置的管路阻断、并将制动总泵至踏板感觉模拟装置的管路连通、同时将供能装置(泵蓄能器)至制动调压装置的管路连通，组构或形成液压制动回路II；供能装置(泵蓄能器)、制动调压装置及二平衡车轮副制动的各轮缸，共同构成正常工况ASR、ESP(包括VSC、VDC)控制、爆胎工况车辆车轮稳态、各轮平衡、车辆稳态、制动力总量(A、B、C、D)控制独立的主动液压制动系统；驱动防滑(ASR)控制采用液压制动回路II，泵蓄能器输出的压力液进入驱动轴车轮副二轮，车轮副二轮制动液压回路相互隔离构成互独立的液压制动回路，通过二轮差动制动力分配，实现ASR控制；转向驱动过程中，通过驱动或和非驱动轴二平衡车轮副四轮差动制动力分配，实现驱动轴二轮防滑及转向驱动中车辆的不足或过度转向控制；正常工况ESP(包括VSC、VDC)控制及爆胎主动制动控制采用液压制动回路II，泵蓄能器输出的压力液经制动调压装置进入平衡车轮副二轮液压制动回路；制动执行装置采用控制变量特有的参数形式：制动力Q_i、角减速度角速度负增量Δω_i或滑移率S_i，基于A、B、C、D制动控制类型的逻辑组合及其周期循环，通过二平衡车轮副二轮的同一或独立控制，实现平衡车轮副及各轮控制参数的分配和调节；制动调压装置中，通过所设电磁阀、液压调压阀、换向阀的阀芯位置状态(开、关)及其组合结构，建立起正常和爆胎工况、爆胎非爆胎平衡车轮副二轮相互隔离的同一控制或独立控制的液压制动回路，前者用于平衡车轮副二轮制动力相同的同一控制，后者用于平衡车轮副二轮制动力不同、差动制动的独立控制；该同一或独立控制包括：一车轮副二轮同一控制、另一车轮副二轮独立控制，或二车轮副的二轮采用独立控制；踏板制动装置输出的液压力由压力传感器检测，检测信号输入制动控制器，制动控制器以制动兼容的方式，对主动制动及踏板制动力进行互适应兼容处理，输出控制信号以ASR、ESP及爆胎非爆胎主动制动兼容控制方式控制制动调压装置；其二、电控液压制动调压装置的结构及调压方式；该调压装置主要由高速开关电磁阀、电磁换向阀、液压调压阀、液压换向阀(或和机械制动兼容装置)构成组合结构，主要设置液压泵(包括回流、低压、高压泵)及相应的储液室或和蓄能器，其中液压调压阀由调压缸及调压活塞等构成，高速开关电磁阀主要采用二位二通、三位三通、三位四通各类型；电控液压制动调压装置采用流通循环或可变容积的调压结构和控制模式，电控单元输出信号以脉宽(PWM)或频率(PFM)、振幅(PAM))调制方式，连续控制各轮制动回路中的高速开关电磁阀，通过调压系统增压、减压和保压的压力调节方式，调节各液压制动回路、制动轮缸中的液压力；调压过程中，各阀门组合及阀芯位置状态(开或关)构成不同类型结构的液压制动回路以及制动轮缸增压、减压和保压的三种特定的调压状态；增压结构及调压状态：制动轮缸的泄放通路由阀门或液压调压缸封闭，踏板制动装置或供能装置输出的压力液，经制动调压装置、进入制动轮缸，形成液压制动回路及制动轮缸的增压控制时区和状态；保压结构及调压状态：制动轮缸的泄放管路由阀门或液压调压缸封闭，踏板制动装置和供能装置通过制动调压装置进入制动轮缸的管路同时封闭，形成液压制动回路及制动轮缸的保压时区和状态；减压结构及调压状态：制动轮缸的泄放管路经阀门或液压调压缸连通蓄液缸的流通通路开启，踏板制动装置和供能装置经制动调压装置连通制动轮缸的管路封闭，形成制动轮缸的减压时区和状态；各轮制动力通过制动轮缸增压、保压和减压状态及控制周期的循环，构成各轮制动力分配和控制过程，实现各轮控制变量Q_i、Δω_i、S_i的分配和控制；调压装置的流通调压结构和模式为：液压调压回路、制动轮缸的输入和输出端口分别设置高速开关电磁阀，电控单元采用脉宽调制信号(PWM)等信号调制方式，通过控制液压制动回路中所设制动轮缸输入、输出的高速开关电磁阀，调节液压制动回路及制动轮缸中压力液的增压、减压和保压三种状态，在调压过程三种状态的周期循环中，实现各轮制动力调节；制动调压装置的变容调压结构和模式为：该装置主要由调压缸、调压活塞、调压阀、电磁阀、高速开关电磁阀构成，通过电磁阀控制踏板制动装置或液压供能装置进入制动轮缸的通路，实现液压制动回路及制动轮缸的增压；同时通过调压阀、高速开关电磁阀控制踏板制动装置或液压供能装置输入压力液进入调压缸，由此调节调压活塞两端的压力，从而调控调压活塞的位移及调压缸的容积，基于调压缸容积的变化，保持或泄放制动轮缸中的压力液，实现制动轮缸的保压、减压；其三、电控液压制动执行装置的工作系统；制动执行装置通过液压制动回路I、II的特定结构构成正常工况踏板制动、爆胎工况主动制动、制动兼容、制动失效保护等相互独立、相互协调的工作系统；工作系统一、基于液压制动回路I；采用流通循环调压结构和模式：驾驶员独立制动操作时，制动总泵输出压力液经制动调压装置中电磁阀、液压阀的常通路在液压制动回路I中建立踏板随动制动液压力，通过高速开关电磁阀的调节，直接控制轮缸中的液压力；可变容调压结构和模式：在制动总泵与制动轮缸之间并连一套液压装置，踏板制动液压油路与液压控制油路相互隔离，该装置主要包括液压调压缸、调压活塞、液压阀，通过液压控制油路所设调压缸容积变化，间接控制轮缸制动压力；工作系统二、基于液压制动回路II，制动总泵输出的压力液经液压管路中设所设电磁或液压控制阀分别与调压装置、制动感觉模拟装置连结；进行ASR、VSC、VDC或ESP及爆胎主动制动控制时，控制阀换位，制动总泵输出压力液进入制动感觉模拟装置，液压供能装置输出压力液进入制动调压装置和制动轮缸的液压制动回路II，制动总泵输出压力液与泵蓄能器输出的压力液相互隔离；制动控制器所设电控单元以各轮角速度负增量Δω_i或/和滑移率S_i为控制变量，基于其目标控制值与实际值的偏差e_Δωi(t)或/和e_si(t)，输出控制信号，以脉宽(PWM)调制方式，连续调节制动调压装置中高速开关电磁阀，通过增、减和保压的压力调节方式，进行各轮制动力的分配和调节，实现驱动防滑、动力学稳定、电子稳定程序系统(ASR、VSC、VDC或ESP)控制以及爆胎主动制动控制；工作系统三、爆胎主动制动与驾驶员制动并行操作时，制动控制器以制动总泵主缸所设压力传感器检测参数信号、爆胎主动制动参数信号为输入参数信号，按制动兼容模式对各轮制动力分配值进行兼容处理，输出制动兼容信号，通过液压制动回路II，以脉宽(PWM)调制方式，连续控制制动调压装置中高速开关电磁阀，调节爆胎、非爆胎平衡车轮副及各轮分配的制动力；工作系统四、采用两种制动失效保护方式；方式一、液压制动回路(I、II)中，至少包含一条由制动总泵至制动轮缸的常通液压管路，该液压管路中的电磁阀、液压阀设为常通(开)，即电磁阀未上电时开启，在制动执行装置无控制电信号输入时，制动总泵输出的压力液可直接进入制动轮缸；方式二、液压制动回路I、II中，制动总泵或液压蓄能器与制动轮缸之间的液压制动回路设置一差压换向阀，制动总泵或液压蓄能器、差压换向阀及制动轮缸组构成一独立的液压制动回路，差压换向阀通过制动总泵或液压蓄能器与电控液压制动回路I、II之间液压力所形成的差压换向，电控液压制动执行装置的电控部分失效时，制动总泵或液压蓄能器输出的压力液通过该的独立的液压制动回路直接进入制动轮缸，实现制动失效保护；其四、电控液压制动执行装置控制结构及流程；正常、爆胎等工况下，制动控制过程中，控制器所设电控单元输出开关及各控制信号组；开关信号组g_za，按各装置所设电磁阀开启、关闭的控制规则，分别控制液压供能装置(泵电机)和制动调节装置所设换向电磁阀(包括开关及控制阀)，通过电磁阀的开启和关闭，实现制动总泵、电机泵、压力液的输入、泄放、换向、分流、合流等工作状态，协调完成各装置的功能以及爆胎制动控制的进入、退出；开关信号g_za1按制动的供能需求和蓄能器的存储压力状态控制泵电机的运行和停止，并经控制阀在各轮的液压制动回路I或II中建立液压力；信号g_za2控制换向电磁阀(控制阀)，建立起各轮液压制动回路I或II；信号g_za3控制设置于液压制动回路I或II中的增压泵的开启、关闭，实现制动调节装置液压制动回路的增、减或保压的调节；控制信号组的控制结构为以下所述；g_zb为车辆驱动防滑控制(ASR)信号，驱动控制时，基于液压制动回路II，信号g_zb调节驱动或和非驱动轴平衡车轮副二轮的制动力分配，实现车辆驱动防滑及不足或过度转向控制；g_zc为正常工况前后车轴或和左右轮的制动力分配(EBD)信号，踏板制动控制时，基于液压制动回路I，信号g_zc调节前后二车轴或和二轴左右轮制动力的分配，实现车轮制动防滑和车辆稳定性控制(包括防止踏板制动时车辆甩尾、不足或过度转向)；g_zd为正常工况各轮制动防抱死控制信号，基于液压制动回路I，当车轮达制动防抱死门限阈值，电控单元终止该轮其它控制信号的输出，调用制动防抱死信号g_zd，调节该轮的制动力，实现其制动防抱死控制；g_ze为正常工况车辆电子稳定程序ESP(包括VSC、VDC)系统控制信号，未进行踏板制动时，信号g_ze为车辆稳态(C)控制的主动制动力目标控制值信号；当踏板制动与ESP主动制动并行操作时，由电控单元进行兼容处理，采用各轮平衡制动(B)控制与车辆稳态(C)控制的逻辑组合，ESP控制的制动力目标控制值为各轮分配的平衡制动(B)控制与车辆稳态(C)控制分配的差动不平衡制动力目标控制值之和；基于液压制动回路II，信号g_ze调节二平衡车轮副及各轮制动力分配，实现车辆稳定性控制；g_zf(包括g_zf1、g_zf2、g_zf3)为爆胎轮及爆胎车辆稳态控制信号，基于液压制动回路II，按爆胎状态及控制期(包括真实爆胎、拐点、脱圈等制动控制期)，即信号i_a、i_b、i_c或和各控制期内下级各期控制信号到来时，控制器所设电控单元即行终止各轮正常工况制动控制，转入爆胎工况制动控制模式，控制器所设电控单元以各轮制动力Q_i、滑移率S_i、角减速度负增量Δω_i为控制变量，通过各轮、爆胎、非爆胎平衡车轮副的制动力Q_i的直接分配或滑移率S_i、角减速度负增量Δω_i间接分配，实现爆胎轮稳态或其非爆胎轮防抱死、车辆稳态控制；爆胎控制进入信号i_a到来时，无轮爆胎轮处于何种正常工况控制状态，该控制状态即行终止，爆胎轮进入稳态A控制，根据参数S_i、的门限及控制模型，信号g_zf1控制制动调压装置中的高速开关电磁阀，逐级减小爆胎轮制动力Q_i，使该轮处于稳态制动区域，爆胎拐点后期或轮辋分离时，解除爆胎轮制动，使该轮负增量Δω_i、S_i趋于0；在信号i_a到来的本周期H_h或下一周期H_h+1，电控单元采用爆胎轮稳态A控制、各轮平衡制动B控制、整车稳态C控制的逻辑组合，输出爆胎工况车辆稳态控制信号g_zf2，基于液压制动回路II，以A控制、C控制、或和叠加B控制逻辑组合进行各轮、爆胎、非爆胎平衡车轮副制动力分配，实现车辆纵向、横摆控制(DEB和DYC)；当爆胎主动制动与踏板制动并行操作时，制动控制器所设电控单元输出经制动兼容处理后的控制信号g_zf3，并由g_zf3取代控制信号g_zf2，其制动力分配和调节的目标控制值为踏板制动与爆胎主动制动兼容处理后的目标控制值；制动力总量D控制主要通过各轮平衡制动B控制的制动力总量、C控制的车辆稳态差动制动力及A控制的车轮稳态制动力的组合调控实现；制动控制器根据D控制的控制变量目标控制值与各轮分配的各控制变量A、B、C控制目标控制值之和的偏差，确定并调节整车D控制参数Δω_d、S_d的目标控制值，间接调节整车D控制的制动力总量目标控制值；当电控液压制动执行装置制动失效时，电控单元输出信号g_zg控制动失效保护装置所设电磁阀(该电磁阀或可由差压换向阀及其组合阀取代)，连通蓄能器或制动总泵与各轮缸的液压通路，在制动轮缸建立起液压力，实现液压制动失效保护；爆胎退出信号i_e等来时，爆胎制动控制和控制模式自行退出，转入正常工况控制和控制模式，直至爆胎进入信号i_a再次到来；制动执行装置进入新一周期爆胎制动控制，由此构成A、B、C、D制动控制的周期循环；其五、在液压制动回路I、II中，平衡车轮副二轮或各轮组构成相互独立的制动回路；电控单元以制动力Q_i、滑移率S_i、角减速度参数之一或多个参数为控制变量，输出各组控制信号g_z；制动控制器平衡车轮副二轮实施同一控制的条件为：平衡车轮副左、右轮控制信号g_z1、g_z2相同，平衡车轮副二轮的每一液压制动回路，以Q_i、S_i或Δω_i参数形式，保持等值(同一)的制动力，在各轮增压、减压及保压控制的逻辑循环中，保持制动力等值或等效同一，保持增压、减压及保压控制时间的同步，控制参数S_i或Δω_i与Q_i保持其等效性；正常工况下，车轮制动防抱死控制时，进行同一制动的平衡车轮副二轮采用制动力的高选或低选输入；爆胎工况，爆胎车轮副二轮采用制动力的低选输入或差动输入；平衡车轮副二轮独立控制时，电控单元以Q_i、S_i或Δω_i参数形式，进行该车轮副左、右二轮相应参数的分配，输出信号g_z1、g_z2独立控制平衡车轮副左、右轮液压制动回路中的高速开关电磁阀，通过增压、减压及保压控制的逻辑循环，实现该车轮副左、右轮制动力的直接或间接分配和调节；

ii、线控机械制动执行装置、控制流程及制动失效保护装置；其一、线控机械制动执行装置控制结构、控制流程；该装置主要由踏板行程或和制动力传感器，踏板制动感觉模拟装置，电机，减速、增矩、运动转化(转动平动转换)、离合器、制动钳体装置，复合电池组构成；装置采用无自增力或自增力两种结构；EMS采用前后车轴或对角线布置的二平衡车轮副同一控制或四轮独立制动，设置前、后车轴或对角线布置的两套相互独立的制动系统，当其中一套制动系统故障失效时、另一套系统独立实施应急制动；正常及爆胎等各工况下，、线控机械制动控制器所设电控单元以控制变量采用的参数形式：制动力Q_i、角速度负增量Δω_i或滑移率S_i输出各轮制动力分配及调节信号组(简称信号)g_z1、g_z2、g_z3、g_z4、g_z5、i_l；g_z1为开关信号，控制各轮制动机电装置(包括电机)的开启和关闭，电机开启后处于待机状态；g_z2为正常工况下平衡车轮副二轮或四轮的制动力分配及调节信号，控制由制动电机、减速、增矩、运动转化装置、车轮共同组构的线控机械制动执行装置，实现车轮车辆驱动防滑(ASR)、制动防抱死(ABS)、电子稳定程序(ESP)控制(包括VSC、VDC)；g_z3为爆胎工况车轮车辆稳态控制信号，基于线控机械制动执行装置，根据爆胎各控制期及防撞控制时区，按车轮稳态动(A)、平衡制动(B)、整车稳态(C)差动制动、制动力总量D控制的逻辑组合，实现爆胎、非爆胎平衡车轮副及车轮副二轮制动力分配和控制；g_z4为车轮稳态控制信号，正常工况下，非爆胎轮达制动防抱死控制设定门限阈时，电控单元终止对该轮制动力调节信号g_z3的输出，用信号g_z41取代g_z3，实现其制动防抱死控制；爆胎各控制期，电控单元对爆胎轮输出信号g_z42，用以取代g_z3，信号g_z42控制爆胎轮制动执行装置，实现爆胎轮稳态控制，爆胎轮运动状态恶化时(包括制动拐点、脱圈等)，解除爆胎轮制动；当爆胎主动制动与踏板制动并行操作时，制动控制器所设电控单元输出经制动兼容处理后的控制信号g_z5，并由g_z5取代控制信号g_z3，其制动力分配和调节的目标控制值为踏板制动与爆胎主动制动兼容处理后的目标控制值；制动控制中，制动电机输出制动力矩，经减速、增矩、运动转化、离合器等装置，输入各轮制动钳体，各轮获得车轮稳态、整车稳定控制的制动力；其二、线控制动失效保护装置；制动失效判定器以各轮综合角减速度踏板行程或和制动力传感器检测信号S_w或和P_w电控参数信号为输入参数信号，按车轮车辆状态参数、电控参数正逆向制动失效判定模式、模型，判定制动故障失效，输出失效报警信号i_l；线控制动执行装置设置踏板制动感觉模拟装置和失效保护装置(简称二装置)，同设踏板机构、液力应急备用制动装置，二装置复合为一体，共用制动踏板操作界面，并通过电控机械转换装置(主要包括电控器和机械转换装置)，实现踏板力(包括机械或液压力)在二装置间的转移；制动失效报警信号i_l到来时，信号i_l控制电控机械转换装置中的电磁阀、机械或液压蓄能器，完成踏板力、机械或液压蓄能制动力在踏板制动感觉模拟装置及失效保护装置之间的转移；

7)、节气门子系统(ETS)

ETS节气门控制器于车载发动机电子节气门(ETC)，爆胎控制过程中通过节气门开度控制，间接控制发动机燃油喷射及功率输出，节气门控制器采用两种类型；其一、采用X-by-wire总线，构成高速容错总线连结、高性能CPU管理、适用于正常、爆胎等各工况的节气门电传控制(Throttle-by-wire)系统；其二、节气门信息单元、控制器与执行单元采用一体化结构，其间采用物理布线，并通过CAN数据总线进行信息、数据交换；节气门信息单元设置节气门开度或/和油门踏板位置传感器及信号处理电路，并与ETC共用传感器及传感信号处理电路；节气门控制器主要包括爆胎节气门控制结构及流程、控制模式模型及算法、电控单元、控制程序或软件，设置包括软硬件在内的相应控制模块，其中电控单元主要由微控制器、外围电路及稳压电源构成；控制器所设电控单元独立设置或与车载现有电子节气门(ETC)同设共构一个电控单元，根据电控单元设置状况，以爆胎信号I等为转换信号，采用程序、通信协议及外置转换器等不同的结构和模式，实现爆胎控制的进入、退出、正常与爆胎工况的控制和控制模式的转换；爆胎控制进入信号i_a到来时，无论车辆(包括有人或无人驾驶车辆)处于正常工况的何种控制状态，均终止原工作状态，无论此时油门踏板处于何位置(包括油门踏板正处于一次行程的发动机驱动)，进入爆胎节气门控制爆胎控制；爆胎退出信号i_e、i_f等到来时，爆胎工况节气门控制退出，转入正常工况节气门控制；

①、节气门子系统控制器

节气门控制器以节气门开度、节气门位置、油门踏板位置、发动机转速、节气门进气压力、空气流量信号为主要输入参数信号，以节气门开度为控制变量，采用主动或自回位控制方式，建立爆胎主动控制与有条件反映驾驶员控制意愿的协调控制方式，根据节气门开度D_j的目标控制值、空燃比c_f，以及上述输入参数的参数值，确定发动机进气量和喷油量，调节发动机节气门开度和燃油喷射，间接控制发动机功率输出；

i、主动控制方式：爆胎进入信号i_a到来时，控制器采用递减、常量、动态、怠速控制模式及各模式的联合控制，其中递减、常量和怠速模式与油门踏板行程h控制信号无关，动态模式与油门踏板行程h有条件相关，按条件限定进入车辆驱动控制；其一、递减模式：以爆胎进入信号i_a到来时的节气门开度为初始值D_j0，设定节气门开度递减量ΔD_j、递减周期H_w和递减级(次)数n，按设定值ΔD_j连续递减节气门开度直至为0位或达怠速位，爆胎前期、ΔD_j或由爆胎轮胎压p_ri及其变化率为参数的等效数学模型确定：

其二、常量模式：调节气门开度，节气门开度为设定值，对设置怠速进气道上及怠速阀的车辆关闭节气门，节气门关闭后并可通过调节设置于怠速进气道上的怠速阀，调节进气量；其三、动态模式，该模式主要用于有人驾驶车辆、设置或不设辅助人机操作界面的无人驾驶车辆，在爆胎制动控制的特定状态下有条件进入节气门动态模式，该特定状态主要包括：车辆爆胎制动模式防撞、路径跟踪及爆胎后车辆驱动的其它特定状态；动态模式采用爆胎工况节气门主动控制与爆胎工况人工及主动驱动控制介入的兼容模式；人工操作界面(包括油门踏板操作)控制及主动驱动控制介入时，节气门进入动态控制模式，爆胎制动控制同时退出；动态模式一、控制参数主要为驾驶员对车辆加减速控制意愿特征参数W_i，基于该参数建立逻辑门限模型，当W_i达设定门限阈值时，节气门进入动态控制模式；节气门动态控制以节气门开度D_j为控制变量，以车轮胎压p_ri(包括爆胎轮检测胎压p_ra或状态胎压p_re)、油门踏板正、负行程(±h为主要输入参数，按p_ri、±h的非对称函数模型和算法，确定D_j目标控制值，主要包括：

其中油门踏板二次或多次行程h初始位设定为原点、取值为0，p_ri＝p_r0-Δp_i，p_r0为标准胎压，Δp_i、h、取为绝对值；D_j函数模型建模结构：D_j(包括D_j1、D_j2)为p_ri和h绝对值增量的增函数，为胎压变化率绝对值的减函数；函数D_j2、D_j1在其正、负增量+Δh_i、-Δh_i的任何区间具有相同或不同的变化率，即所谓非对称性；非对称性或非对称模型表述为：在参数h、h_j负增量(-Δh、-Δh_j)区间、函数D_j1的绝对值小于参数h正增量(+Δh、+h_j)区间函数的绝对值D_j2，在参数h正增量(+Δh)区间、函数的绝对值D_j2小于正常工况下参数在h区间节气门开度D_j3的绝对值，即：

|D_j1|＜|D_j2|＜|D_j3|

当W_i按门限模型未达逻辑门限阈值，节气门控制器退出动态控制模式并转入爆胎节气门的其它控制模式；动态模式二、无人驾驶车辆爆胎控制中，需要终止爆胎制动控制，启动发动机驱动控制，节气门进入动态控制模式，节气门开度D_j目标控制值按发动机驱动要求确定(参见下述爆胎驱动控制相关章节)；节气门开度D_j目标控制值或采用PID、最优、模糊等相应的控制算法确定；其四、怠速模式，当发动机转速达设定门限阈值，调节节气门开度或怠速进气阀开度，使发动机转速稳定于怠速；怠速控制采用开环或闭环控制，基于节气门、燃油喷射传感器检测参数信号，通过对喷油量Q_f、进气量Q_n、空燃比c_f等的调节，使发动机转速控制在怠速范围内；节气门控制模式的组合包括下述类型；类型一、通过递减模式后进入动态或常量模式；类型二、首先直接进入动态或常量模式，然后在动态与常量模式之间进行相互转换；上述各组合模式的控制中，达怠速条件进入怠速模式；递减模式主要用于爆胎控制进入信号i_a到来时处于驱动加速的车辆，常量模式包括节气门0开度(关闭节气门)及其它设定常量值；节气门采用开环或闭环控制；闭环控制：以油门踏板位置、节气门位置(开度)，发动机转速、进气压力和流量等为参数，采用正常工况、爆胎工况的递减、常量、动态、怠速、及其联合控制模型和算法确定节气门开度D_j目标控制值；定义节气门开度D_j目标控制值与节气门位置传感器实测值D_j′之间的偏差e_DJ(t)：

e_DJ(t)＝D_j-D_j′

控制器、电控单元(ECU)根据偏差e_DJ(t)的反馈，确定并输出的控制电流、电压，调节节气门执行装置中的节气门开度，节气门实际开度D_j′始终跟踪其目标控制值D_j；按门限模型，当发动机转速ω_b低于门限阈值时，发动机转入怠控制模式；

ii、自回位控制方式：爆胎进入信号i_a到来时，电控单元输出信号，控制ETC驱动电机与节气门体之间的传动系统，使传动系统中所设电磁离合器脱开(分离)，节气门体中的节气门在回位弹簧作用下关闭，同时通过调节节气门怠速进气道上所设调节阀，控制发动机进气管路通径，发动机进入怠速控制；爆胎退出信号i_e、i_f等到来时，爆胎工况节气门控制退出，转入正常工况节气门控制；

②、节气门子系统控制子程序或软件

基于爆胎节气门控制结构及流程、控制模式模型及算法，编制节气门控制子程序或软件，该子程序采用结构化设计，设置控制模式转换、递减、常量、动态、怠速联合控制程序模块；控制模式转换模块：递减、常量、动态、怠速及其联合控制模式转换；节气门常量及怠速联合控制程序模块：爆胎进入信号i_a到来时关闭节气门或节气门开度为设定常量值，发动机转速达到怠速门限阈值时转入怠速控制；节气门常量、动态、怠速联合控制程序模块：爆胎控制进入信号i_a到来时关闭节气门或节气门开度为设定常量值，人工操作界面(包括油门踏板操作)或车辆主动驱动控制介入时，节气门控制转入动态模式；油门踏板行程h为0或的目标控制值为0时关闭节气门；发动机转速达到怠速门限阈值时转入怠速控制；

③、节气门子系统电控单元(ECU)

电控单元独立设置或与车载现有电子节气门(ETC)电控单元同设共构；ECU主要由输入/输出接口、单片机、外围电路构成；ECU采用模块化设计，主要包括输入、信号采集与处理、通信(主要包括CAN、MCU数据通信)、MCU数据处理及控制，驱动输出、监测等模块；

i、数据处理及控制模块：主要包括节气门开度D_j、电磁离合器开闭数据处理及控制子模块；

ii、驱动输出模块：主要包括信号输出、功放、数模转换、光电隔离子模块；信号输出子模块基于节气门的结构类型采用多种信号驱动方式，其一、脉宽调制(PWM)方式控制直流电机，其二、采用桥式电路，发出脉冲数字、频率和方向可控的电平信号控制步进电机，其三、通过高速开关数字阀，实现电液控制，其四、以电流信号控制节气门调节装置的比例电磁铁，驱动输出模块输出控制信号g_d1、g_d2、g_d3；

④、节气门子系统执行单元

节气门子系统控制器以各传感器及其它子系统相关信号为输入参数信号，节气门电控单元按爆胎控制程序、软件进行数据处理，输出信号g_d1、g_d2、g_d3控制节气门执行单元；节气门执行单元基于电控节气门(ETC)执行装置，主要由电机、节气门体、减速机构、怠速控制阀等构成；电控单元输出信号g_d1控制直流或步进电机，电机输出的位移信号，经减速机构、离合器，进入节气门总成，调节节气门开度；信号g_d2控制离合器的离合，g_d2未到时离合器处于常闭状态；g_d2到来时控制离合器脱开，节气门在回位弹簧作用下关闭；信号g_d3控制设置于怠速进气通道上的怠速阀，实现发动机怠速进气调整；爆胎控制退出信号i_e、i_f等到来或本制动子系统爆胎制动控制退出时，爆胎节气门控制即行退出，转入正常工况节气门控制，直至爆胎进入信号i_a再次到来，进入新一周期的节气门控制循环；

8)、燃油喷射子系统(EFS)

EFS燃油喷射控制器基于车载发动机电控燃油喷射装置(EFI)和电子节气门(ETC)，并与之实现设备资源共用共享；控制器所设电控单元、执行单元或和信息单元部分传感器使用一体化设计时，其间采用物理布线；控制器及车载系统通过数据总线进行信息、数据交换；信息单元设置传感器及传感信号处理电路；控制器主要由爆胎燃油喷射控制结构及流程、控制模式模型及算法、电控单元、控制程序及软件构成；电控单元主要包括微控制器、外围电路及稳压电源；控制器按所设电控单元采用的类型和结构，设置相应的结构和功能模块；控制器电控单元独立设置或与车载现有电控燃油喷射装置(EFI)同设共用一个电控单元，电控单元主要以爆胎信号I为转换信号，采用程序、通信协议及外置转换器等不同的转换结构和模式，实现爆胎控制的进入、退出、正常与爆胎工况控制和控制模式的转换；燃油喷射控制器包括喷油量控制器和进气量控制器；

①、EFS喷油量控制器

控制器以爆胎信号I、爆胎轮胎压p_ri、节气门开度或/和油门踏板位置、发动机转速、空气流量、进气压力信号为主要输入参数信号，以喷油量及进气量为控制目标，爆胎控制进入信号i_a到来时，基于发动机工作循环周期，采用减油、断油、动态、怠速控制模式、或其控制模式的组合；断油、怠速模式与油门踏板行程或节气门开度无关；减油、动态模式与油门踏板行程h有条件相关，按条件限定进入爆胎车辆驱动控制；爆胎控制进入信号i_a到来时，无论车辆(包括有人或无人驾驶车辆)处于正常工况的何种控制状态，燃油喷射控制器均终止原工作状态进入爆胎控制；

i、减油模式；以爆胎进入信号i_a到来时的发动机喷油量为初始值，按设定的递减喷油量ΔQ_f和工作循环周期级数n，使喷油量递减至零；

ii、断油模式；爆胎进入信号i_a到来时，无论油门踏板行程处于何种位置，控制器所设电控单元发出信号，终止发动机喷油；

iii、动态模式；该模式主要用于有人驾驶车辆、设置辅助人机操作界面的无人驾驶车辆，在爆胎控制的特定状态下有条件进入，该特定状态主要包括：车辆爆胎制动防撞、路径跟踪及爆胎后车辆需驱动的其它特定状；该模式采用燃油喷射主动控制与人工介入控制的兼容模式；进入动态模式后，喷油器停止喷油；其一、有人驾驶车辆的爆胎燃油喷射控制器进入油门踏板一、二或多次行程的动态控制模式；油门踏板第一次行程中，无论油门踏板处于何位置，发动机终止喷油或按怠速控制模式调节喷油量；油门踏板操作控制介入时，在油门踏板二次或多次行程控制状态下，燃油喷射进入爆胎动态控制模式，爆胎制动控制同时退出；动态模式的控制参数主要为驾驶员对车辆加减速控制意愿特征参数W_i，基于该参数建立逻辑门限模型，当W_i达设定门限阈值时，燃油喷射进入动态控制模式；该模式以燃油喷射量Q_f为控制变量，以车轮胎压p_ri(包括爆胎轮检测胎压p_ra或状态胎压p_re)、油门踏板正、负行程±h为主要输入参数，按p_ri、±h的非对称函数模型和算法，确定Q_f目标控制值，该模型主要包括：

式中p_ri＝p_r0-Δp_ri、p_r0为标准胎压，Δp_ri、h、均取为绝对值；Q_f的建模结构：Q_f(包括Q_f2、Q_f1)为胎压p_ri和油门踏板行程h增量绝对值的增函数，为胎压变化率减量绝对值的减函数；函数Q_f2、Q_f1在其正、负增量+Δh、-Δh的任何区间具有不同的变化率，即所谓非对称性；非对称性模型或非对称性表述为：在参数h负增量(-Δh)区间函数Q_f1值小于参数h正增量(+Δh)区间函数值Q_f2，在参数h正增量(+Δh)区间函数的绝对值Q_f2小于正常工况参数h区间喷油量Q_f3，即：

Q_f1＜Q_f2＜Q_f3

燃油喷射量Q_f目标控制值或采用PID、最优、模糊等现代控制理论的控制算法确定；其二、无人驾驶车辆的爆胎燃油喷射控制器，按车速控制、路径跟踪的要求，以喷油量Q_f为控制变量，以车速u_x、前后车辆防撞控制时区t_ai为参数，设置车辆驱动控制周期，建立其参数增减量的控制模型：

Q_f＝f(Δu_x，Δt_ai)

按控制周期的逻辑循环，确定喷油量Q_f目标控制值；前后车辆处于防撞安全时区时、t_ai取值为0；车辆进入与后车防撞危险时区，Q_f为t_ai减量的增函数；车辆进入与前车防撞危险时区，Q_f为t_ai减量的减函数函数；

iv、怠速模式；按门限模型，当发动机转速ω_b低于门限阈值a_f时进入怠速模式，怠速控制采用开环或闭环控制，基于节气门、燃油喷射系统传感器检测参数信号，通过喷油量Q_f、进气量Q_n或空燃比c_f调节，使发动机转速控制在怠速范围内；怠速进气量主要由设置于怠速进气道的怠速旁通阀调节；燃油喷射控制模式的组合主要包括下述类型；其一、通过递减模式后再进入动态或断油模式；其二、直接进入动态或断油模式，然后进入动态与断油模式之间的相互转换；爆胎控制退出信号i_e、i_f等到来时，电控燃油喷射装置(EFI)退出爆胎燃油喷射控制，转入正常工况燃油喷射控制；

②、EFS进气量控制器

喷油量Q_f目标控制值确定后，进气量控制器设定空燃比c_f，基于喷油量Q_f目标控制值，按发动机进气计算模型和算法，在控制周期的逻辑循环中，确定发动机所需进气量Q_h、节气门开度D_j目标控制值，计算模型主要包括：

Q_h＝f(Q_f、c_f)、D_j＝f(Q_h、u_g)

式中u_a为节气门进气流速，u_a由进气流量传感器检测值确定；

③、EFS燃油喷射控制子程序、软件

基于爆胎燃油喷射控制结构及流程、控制模式、模型及算法，编制燃油喷射控制程序或软件，采用结构化成程序设计，燃油喷射控制子程序设置：控制模式转换、燃油喷射程序模块主要由减油、断油、动态、怠速联合控制子模块构成；其一、断油及怠速联合喷油控制程序模块：爆胎进入信号i_a到来时终止发动机燃油喷射，发动机转速达到怠速门限阈值时转入怠速控制；其二、断油、动态、怠速联合控制程序模块；爆胎控制进入信号i_a到来时终止发动机燃油喷射，人工操作界面(包括油门踏板操作界面)或车辆主动驱动控制介入时，燃油喷射转入动态控制模式；其三、控制模式转换模块：采用程序、协议或转换器转换的模式和结构，爆胎控制进入信号i_a到来时，同时进入爆胎燃油喷射及进气量程序控制；

④、EFS电控单元(ECU)

ECU独立设置或与车载电控燃油喷射系统(EFI)电控单元同构共用；电控单元主要由单片机、外围电路构、稳压电源构成；采用模块化设计，主要包括输入、信号采集与处理、CAN数据通信、MCU数据处理及控制，驱动输出、监测块；MCU数据处理及控制模块：包括爆胎燃油喷射及进气量数据处理及控制子模块，按爆胎燃油喷射及节气门控制程序进行数据处理，同时确定喷油时间、空燃比、点火正时等；驱动输出模块包括节气门开度控制电机、燃油驱动泵电机及喷油器输出子模块，基于喷油装置的结构采用相应的信号驱动方式，包括脉宽调制信号(PWM)、开关信号、输出驱动控制信号；

⑤、EFS爆胎燃油喷射执行单元

该执行单元设置燃油喷射执行装置，该装置主要由燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节装置、喷油装置、开关电磁阀、或和节气门及怠速控制阀构成；燃油喷射子系统(EFS)控制器根据EFI喷油器结构，EFI的燃油单点、多点或缸内喷射等类型及上述控制模式、模型的组合；在喷油压力保持一定时，喷油量控制转换为有效喷油持续时间控制；喷油控制主要包括时间、空燃比、点火正时控制；时间控制：采用同时、分组或顺序喷油；空燃比控制：采用开环或闭环控制；闭环控制中，通过目标和实际空燃比的偏差信号的反馈，确定喷油脉宽；点火正时控制：主要包括点火提前角控制；

9)、爆胎驱动子系统

爆胎过程中，车辆(有人和无人驾驶车辆)瞬间出现跑偏甚至侧滑，除进行车轮、车辆稳定性减速控制外，在车辆爆胎防撞、寻址驻车、以及在爆胎车辆至驻车位置的路径跟踪特态下，启动车辆爆胎驱动控制；爆胎驱动子系统控制器，基于车载制动系统、发动机电控节气门(ETC)和电控燃油喷射装置(EFI)，通过数据总线进行信息、数据交换，实现设备资源共用共享；爆胎驱动控制器主要包括爆胎驱动控制结构及流程、控制模式模型及算法、控制程序及软件、电控单元，按其采用的类型和结构设置相应的软硬件模块，其中电控单元主要由微控制器、专用芯片、外围电路及稳压电源构成；子系统爆胎驱动控制器基于爆胎状态过程、爆胎控制期及防撞控制时区，采用传感设备，实现有人或无人驾驶车辆的车距检测、环境识别模式，按爆胎驱动与车辆前后左右防撞协调控制模式，调节爆胎车辆发动机驱动输出，并根据爆胎车辆平衡驱动与车轮车辆稳态制动协调控制模式、模型和算法，确定控制变量的各驱动轴驱动力(矩)Q_p、平衡车轮副二轮(差动)制动力(矩)Q_y((包括Q_ya、Q_yb、Q_yc、Q_yd)；作为控制变量的各驱动轴驱动力(矩)Q_p可与车辆加速度节气门开度D_j、燃油喷射量Q_j、驱动轴车轮角加速度或滑移率S_i等效互换，Q_p与D_j的互换采用二参数之间相互关系的等效模型，经Q_p与D_j现场试验测试的相关数据确定；Q_p与或S_i的等效互换条件为：作为同一参数的车轮有效滚动R_i等效相同；爆胎驱动控制中，发动机输出的驱动力矩，经传动装置及差速器，将相等的驱动力矩传递给驱动轴二轮或独立的四轮；其一、设置人工辅助操作界面的无人驾驶车辆或有人驾驶车辆的驱动控制；爆胎驱动控制器以发动机驱动力矩Q_p、节气门开度D_j或燃油喷射控制量Q_j之一为控制变量，以检测胎压p_ra或状态胎压p_re、油门踏板行程h为主要参数，按其参数的非对称数学模型，确定D_j、Q_j的目标控制值，间接控制发动机驱动力矩Q_p；其二、无人驾驶车辆的驱动控制；爆胎驱动控制器以车辆驱动力Q_p或车辆加速度节气门开度D_j之一为控制变量，Q_p、D_j为无人驾驶车辆驱动实时控制值，该值由下述函数模型确定：

Q_p＝Q_pk+Q_y′、D_j＝D_jk+D_ja

Q_pk＝f(Q_pk0，γ)、D_jk＝f(D_ja0，γ)

或

式中Q_pk、D_jk分别为车辆中央主控器确定的爆胎车辆路径跟踪所需驱动力、车辆加速度或节气门开度，Q_y′为与车辆差动制动力Q_y相平衡的驱动力、为车辆驱动力Q_y′下的车辆加速度、D_ja为车辆获得驱动力Q_y′条件下的节气门开度；Q_pk0、D_jk0分别为车辆中央主控器确定的爆胎车辆路径跟踪预定值；γ为爆胎状态特征和控制参数，参数γ为车辆横摆角速度偏差爆胎平衡车轮副二轮等效相对角速度那偏差e(ω_e)及角加减速度偏差绝对值增量的增函数、γ为t_ai减量的增函数；Q_pk、D_jk为e_ωr(t)、e(ω_e)、绝对值增量的减函数、并同为t_ai减量的增函数；当本车进入前(包括前左、前右)车相撞的危险或禁入时区t_ai，启动本车驱动控制；爆胎驱动控制器以防撞时区t_ai为参数，建立其参数的函数模型：

Q_pk＝f(t_ai)、或D_jk＝f(t_ai)

该模型建模结构为：Q_pk、D_jk为t_ai减量的增函数，当本车退出与前车相撞的危险时区t_ai，解除爆胎驱动控制或进入车辆路径跟踪的驱动控制；在车速u_x低于爆胎控制进入的门限阈值范围内，车辆可实施或不实施车轮整车稳态减速制动控制，或按车辆平衡驱动与车辆稳态控制(差动制动)的协调控制模式、模型和算法，调节发动机输出，实施车辆驱动控制；车轮驱动力矩Q_y′与车论差动制动制动力Q_y相平衡，Q_y′包括Q_ya′、Q_yb′、Q_yc′、Q_yd′

①、设置驱动、非驱动轴车辆的爆胎驱动控制器

i、驱动轴车轮爆胎；爆胎驱动过程中，爆胎驱动控制器采用驱动轴(或驱动轮)驱动及车轮附加差动制动的平衡驱动模式；爆胎驱动控制器以D_j或Q_j、爆胎非爆胎轮半径R₁和R₂、爆胎非爆胎轮附着系数或摩擦系数μ_i、或和负载N_i为主要输入参数，建立其参数的驱动轴二轮驱动力矩Q_p等效模型；其一、爆胎驱动轴驱动力Q_p的确定；驱动控制器基于爆胎各控制期，以二轮附着系数车轮半径R_i为参数，建立其参数的爆胎驱动轴二轮(差动)制动力Q_ya的等效数学模型，该模型主要包括：

或

Q_p＝Q_p+Q_ya′、Q_ya′＝-Q_ya

式中Q_p为爆胎驱动轴驱动力矩，e_R(t)分别为爆胎、非爆胎轮附着系数、有效滚动半径之间的偏差，Q_ya′为与制动力Q_ya等值的驱动力，即Q_ya′为与爆胎驱动轴二轮差动制动力Q_ya相平衡的驱动力矩；Q_ya的建模结构为：Q_ya为Q_p增量的增函数，为e_R(t)绝对值增量的增函数，Q_ya的增大将增大驱动轴的驱动力矩；爆胎前期，对爆胎车轴二轮通常不施加差动制动的平衡驱动力；真实爆胎及其以后的各控制期，对爆胎车轴的爆胎轮施加差动制动力Q_ya，即Q_ya仅分配给爆胎驱动轴二轮中参数(或μ_e)取值较小、有效滚动半径R_i较小的车轮；其二、对非爆胎非驱动轴；驱动控制器或对非爆胎的非驱动轴二轮施加差动制动不平衡制动力Q_yb，通过Q_yb差动制动力产生的横摆力矩平衡、平衡爆胎驱动轴二轮半径差e_R(t)带来的爆胎驱动力矩对车辆质心的不平衡横摆力矩；该差动制动力Q_yb以爆胎驱动轮制动力Q_ya为主要参数的等效数学模型确定，主要包括：

Q_yb＝f(Q_ya)、Q_yb＝KQ_ya

式中K为系数；确定Q_yb的建模结构为：Q_yb为Q_ya增量的增函数，Q_yb的值小于Q_ya的值；

ii、非驱动轴车轮爆胎；爆胎驱动控制器以节气门开度D_j或燃油喷射量Q_j为控制变量，基于发动机输出与D_j或Q_j的关系模型，调节D_j或Q_j的值由此发动机输出；发动机输出的驱动力矩经传动装置及差速器，将相等的驱动力矩传递给驱动轴二轮；驱动力(矩)Q_p计算式为：目标控制值为：

Q_p＝Q_p0+Q_yc′、Q_yc′＝-Q_yc

式中Q_p0为驱动力的目标控制值，Q_yc′为与制动力Q_yc等值的驱动力；控制器或同时对非驱动轴爆胎平衡车轮副二轮采用车辆稳态制动C控制，由C控制确定的差动制动力Q_yc产生的横摆力矩，平衡车轮爆胎产生的爆胎横摆力矩，实现爆胎车辆平衡驱动及整车稳定性控制；C控制目标控制值确定的附加横摆力矩M_u由车辆横摆角速度、质心侧偏角偏差e_β(t)为主要参数的数学模型确定：

式中k₁(P_r)、k₂(P_r)为爆胎状态反馈变量；

②、设置前和后驱动轴的车辆的爆胎驱动控制器

前或后驱动轴一车轮爆胎，爆胎驱动控制器以节气门开度D_j或燃油喷射量Q_j为控制变量，基于发动机输出与D_j或Q_j的关系模型，调节D_j或Q_j的值由此发动机输出调节发动机输出，发动机输出的驱动力矩经传动装置及差速器将相等的驱动力矩传递给爆胎和非爆胎驱动轴二轮；爆胎驱动控制器对非爆胎驱动轴采用平衡驱动模式、模型和算法，对爆胎驱动轴采用平衡驱动、非平衡制动模式、模型和算法；

i、非爆胎驱动轴二轮通过差速器获得发动机输出的相等驱动力矩；

ii、鉴于爆胎与非爆胎轮有效滚动半径R_i、附着系数(或摩擦系数μ_i)及二轮载荷不同，二轮所受地面驱动作用力(即轮胎驱动力)不相等，采用爆胎驱动轴二轮的不平衡差动制动模式、模型和算法，对爆胎驱动轴二轮中的非爆胎轮进行制动，通过该车轴不平衡制动力Q_yd的平衡或补偿，(在理论上)使爆胎轮获得与非爆胎相等的轮胎驱动力；制动力Q_yd以本驱动轴获得的驱动力矩Q_p、驱动轴二轮有效滚动半径R_i、附着系数(或摩擦系数μ_i)、二轮载荷N_i为主要参数的等效函数模型确定：

Q_yd＝f(R_i，μ_i，N_i，Q_p)

定义二轮参数R_i、μ_i、N_i的非等效相对偏差(或比例)：e_R(t)、e_N(t)，并对该模型进行线性化处理，忽略N_i的变动，确定Q_yc的等效函数模型主要包括：

式中k₁、k₂、k₃为系数；Q_yd的建模结构为：Q_yd为偏差e_R(t)、绝对值增量的增函数；制动力Q_yd的目标控制值需经现场试验予以效定，通过系数k₁、k₂、k₃的调节，调节Q_yd的目标控制值；爆胎驱动轮的制动采用闭环控制，转向轮转角为0时，爆胎轮制动力Q_yd的实际值始终跟踪其目标控制值，在其制动力的作用下，爆胎轮(在理论上)可获得与非爆胎相等的轮胎驱动力；转向轮转角不为0时，基于车辆转动方向、理论与实际横摆角速度偏差，判定车辆驱动过程中的不足或过度转向，通过调节爆胎驱动轴非爆胎轮制动力Q_yd的目标控制值，使驱动车辆保持一种轻度不足转向状态；

③、四轮独立驱动车辆的爆胎驱动控制器

四轮独立驱动车辆采用平衡车轮副、独立车轮的驱动和制动协调控制模式或采用单一驱动控制模式，驱动、制动协调控制采用的控制参数、控制变量及控制模型与上述驱动、非驱动轴车辆相同；

i、四轮独立驱动和制动协调控制模式；主要包括：上述前、后车轴的驱动和制动协调控制及四轮独立驱动与制动的协调控制模式；四轮独立驱动与制动协调控制模式主要包括：各车轮均可采用单独驱动或同时再施加制动的控制模式，以及(前后或对角线)爆胎、非爆胎平衡车轮副二轮驱动、制动的协调控制模式；该模式下，可对爆胎轮施加或不施加驱动力及制动力，对非爆胎轮施加驱动力或同时再施加不施加制动力；并通过非爆胎轮各轮所获得的对车辆质心相同或不同的驱动力矩，补偿爆胎轮所获得的对车辆质心不平衡的驱动力矩及爆胎阻力矩，各轮对车辆质心横摆驱动力矩之和(在理论上)基本为0；

ii、四轮独立驱动控制模式，主要包括：四轮独立驱动或二平衡车轮副驱动控制模式；四轮独立驱动模式：非爆胎轮获得的驱动力矩为一种对车辆质心不平衡的驱动力矩，通过该不平衡驱动力矩，补偿爆胎轮所获得的对车辆质心不平衡的驱动力矩或爆胎阻力矩；二平衡车轮副驱动控制模式：爆胎平衡车轮副二轮获得的驱动力矩为一种对车辆质心不平衡的驱动力矩，通过该不平衡驱动力矩，补偿爆胎平衡车轮副二轮获得对车辆质心的不平衡驱动力矩及或爆胎阻力矩，由此整车获得的各轮对车辆质心横摆驱动力矩之和(在理论上)趋于为0或基本为0；

④、爆胎驱动控制子程序或软件

基于爆胎驱动控制结构及流程、控制模式模型及算法，编制爆胎驱动控制程序或软件；程序采用结构化设计，车轮驱动控制子程序主要包括：爆胎制动和驱动控制模式转换、爆胎驱动轴及非爆胎驱动轴二轮驱动、爆胎驱动轴及非爆胎驱动轴车轮差动制动、非爆胎非驱动轴车轮差动制动、平衡车轮副及独立车轮的驱动和制动协调控制、四轮独立驱动控制程序模块；驱动控制程序模块：设置发动机节气门或和燃油喷射程序子模块；制动程序模块：设置爆胎轮及非爆胎轮差动制动程序子模块；

⑤、电控单元

爆胎驱动控制器所设电控单元独立设置或与车载发动机节气门、燃油喷射、制动控制电控单元同构共用；电控单元主要设置：输入、驱动和制动参数信号采集处理、CAN及MCU数据通信、微控制器MCU数据处理及控制、检测、驱动输出模块；微控制器MCU数据处理及控制模块主要包括：有人或无人驾驶车辆驱动数据处理控制子模块、节气门或/和燃油喷射以及制动数据处理控制子模块；制动数据处理控制子模块包括：下一级爆胎轮、非爆胎轮制动子模块；驱动输出子模块包括：下一级节气门电机、燃油驱动泵电机、喷油器控制、制动调节器控制子模块；

10)、转向轮回转力(矩)控制子系统(ERS)(简称回转力子系统)

ERS回转力控制器基于车载电动助力转向系统(EPS)、电控液压助力转向系统(EPHS)，主要包括爆胎回转力控制结构和流程、控制模式模型及算法、电控单元、控制程序及软件，设置爆胎回转力控制子程序及相应的程序模块；电控单元主要由微控制器、外围电路及稳压电源构成，并设置相应的结构及控制模块；控制器所设电控单元独立设置或与车载现有电控助力转向系统同设共构；根据电控单元设置情况，以爆胎信号I为转换信号，采用程序、通信协议及外置转换器等不同的转换结构和模式，实现爆胎回转力控制的进入、退出、正常与爆胎工况控制和控制模式转换；回转力控制器包括爆胎方向判定器及爆胎控制器，控制器设定转向盘转矩控制周期H_n，H_n为设定值或为转向盘转动角速度的函数，即H_n为绝对值增量的减函数；回转力控制器采用述转向盘转角、转向助力矩、转向盘转矩及其联合控制模式；

①、EPS爆胎方向判定器

该方向判定器主要用于爆胎回转力矩、转向助力矩、助力电机电流i_m及助力电机转动方向判定；转向助力控制器规定：转向盘转角δ和转矩M_c(或转向轮转角和转矩)、转向轮所受地面回转力矩M_k(主要包括回正力矩M_j、爆胎回转力矩M_b′)，转向盘(或转向轮)转角传感器、转矩传感器所测转角δ和转矩M_c的0点为原点；基于原点规定：转角传感器所测转角增大为正程(+)、转角减小为回程(-)；基于转向盘转角传感器所测转角δ的原点(0点)，将转向盘转角δ分为左旋和右旋：当转角δ为右旋时，规定转向盘转矩M_c右旋为正(+)、左旋为负(-)；当转角δ为左旋时，规定转向盘转矩M_c左旋为正(+)、右旋为负(-)；即转向盘转角δ以0为原点、转向盘左右旋向相反时，规定的转向盘转矩的正(+)、负(-)相反；同时规定：爆胎回转力矩M′_b、转向助力矩M_a的方向规定与转向盘转角δ方向的规定相同，并用的正(+)、负(-)表示；基于上述规定，对于M_b′及M_a方向判定采用以下多种模式；其一、扭矩方向判定模式；转向盘转角和转矩传感器设置于转向系统的传动轴系中，其中转矩传感器设置于转向盘和转向器之间的转向轴上；基于上述转向盘转角δ和转矩M_c的原点规定，上述转向盘转角δ左、右旋的方向的规定，以及转向盘转矩M_c的规定，建立爆胎回转力矩方向正(+)、负(-)的判断逻辑，根据判断逻辑判定爆胎回转力矩M_b′方向，并根据爆胎回转力矩M_b′方向的正(+)、负(-)，判定转向助力矩M_a方向的正(+)、负(-)；其二、转角差判定模式；二转角传感器设置于转向系统转轴扭力杆两端(即方向盘一端和转向器一端)，测定转轴扭力杆两端对非转动轴系的绝对转角和转角方向，计算二绝对转角间的相对转角及其方向，绝对转角、相对转角的方向及其差值用正(+)、负(-)表示；基于上述转向盘转角δ和转矩M_c的原点规定，上述转向盘转角δ左、右旋的方向的规定，转向盘转矩M_c的规定，以及传感器所测转角和转角差值的正负的规定，建立判断逻辑，根据判断逻辑判定判定爆胎回转力矩M_b′的方向，并根据爆胎回转力矩M_b′方向的正(+)、负(-)，确定转向助力矩M_a方向的正(+)、负(-)；其三、爆胎轮位置判定模式；基于爆胎轮位置、转向盘转角方向、车辆不足及过多转向的判定，确定爆胎回转力M_b′的方向及转向助力矩M_a的方向；其四、车辆横摆判定模式；以转向盘转角δ的方向、车辆理想与实际横摆角速度偏差的正负，判定车辆的不足或过度转向，由此确定爆胎回转力M_b′及转向助力矩M_a的方向；

②、EPS爆胎控制器

爆胎回转力(矩)控制主要采用转向盘转角、爆胎转向助力(矩)及转向盘转矩控制模式；

i、转向盘转角控制器；该控制器以转向盘转角δ为变量，以车速u_x、地面综合摩擦系数μ_k、车重N_z为主要参数，建立爆胎状态下δ及其导数的特征参数Y_k的数学模型：

该数学模型主要包括以δ及u_x、u_x或和μ_k为参数函数模型：

Y_kai＝f(δ_ai，u_x，N_z)、或

Y_kai＝f(δ_ai，u_x，μ_k，N_z)、

Y_kai确定的值为转向盘转角目标控制值，Y_kbi确定的值为转向盘转动角速度目标控制值，Y_kai、Y_kbi的值可由上述数学模型或和现场试验确定，式中μ_k为设定标准值或实时评估值，μ_k由转向轮触地摩擦系数的平均或加权平均算法确定；Y_k的建模结构为：Y_kai、Y_kbi为μ_k增量的增函数，Y_kai为车速u_xi减量的增函数；按车速递减的系列值集合u_xi[u_xn……u_x3、u_x2、u_x1]确定各车速下对应的转向盘转角δ、转动角速度目标控制值的集合Y_kai[Y_kan……Y_ka3、Y_ka3、Y_ka2、Y_ka1]、Y_kbi[Y_kbn……Y_kb3、Y_kb3、Y_kb2、Y_kb1]；集合的数值中u_xn为爆胎后车辆的最大车速；Y_kai集合中的各值为：一定车速u_xi、地面综合摩擦系数μ_k、车重N_z下车辆转向盘转角δ能所能达到的极限值或最优设定值，Y_kbi为：一定车速u_xi、车重N_z、地面综合摩擦系数μ_k下车辆转向盘转动角速度能到的限定值或最优设定值；爆胎过程中，定义一定u_xi、μ_k、N_z状态下，车辆转向盘转角目标控制值Y_kai与转向盘转角实际转角δ_yai之间的偏差e_yai(t)，车辆车速为u_xi的状态件下，e_yai(t)为正(+)、此时的转向盘转角δ_yai在δ的限定范围内，偏差e_yai(t)为负(-)、控制器以偏差e_yai(t)为参数，建立确定转向盘转向助力矩M_a1的数学模型：

M_a1＝f(e_yai(t))

在转向轮回转力(矩)控制周期H_n的逻辑循环中，控制器根据偏差的正(+)、负(-)确定转向盘转角δ减小的方向，按数学模型确定的转向助力矩M_a1，控制转向助力电机向转向系统提供一个限制转向盘转角δ增大的回转力矩，直至e_yai(t)为0；定义u_xi、μ_k、N_z一定状态下特征参数Y_kbi的绝对值与车辆转向盘转动角速度绝对值之间的偏差e_ybi(t)，车速为u_xi状态件下，当偏差e_ybi(t)小于0为负(-)时，控制器以偏差e_ybi(t)为参数，建立确定转向盘转向助力矩M_a2的数学模型：

M_a2＝f(e_ybi(t))

在转向轮回转力(矩)控制周期H_n的逻辑循环中，基于数学模型确定的转向助力矩M_a2，根据偏差e_ybi(t)的正负，按转向盘转动角速度绝对值减小的方向，由转向助力电机提供转向助力或阻力矩，调节转向盘转动角速度，使偏差e_ybi(t)为0；总之，在车辆一定u_xi及μ_k状态下，控制器按上述控制模式和模型，输出转向助力或阻力矩，控制转向助力电机，向转向系统提供一个限制转向盘转角δ、转动速度的回转力矩，实现车辆爆胎稳定转向控制；该转向盘转角控制模式可独立使用，也可与下述爆胎回转力控制模式同构组成联合控制模式；

ii、爆胎转向助力(矩)控制器；该控制器基于爆胎方向判定器的扭矩或转角差方向判定模式，判定转向盘转角δ和转矩M_c(或转向轮转角和转矩)、转向轮所受地面回转力矩M_k(包括回正力矩M_j、爆胎回转力矩M_b′)及转向助力矩M_a的方向；其一、该控制器基于转向盘转角δ、转向盘转矩M_c及爆胎回转力矩M_b′的方向判定，以δ、M_c为主要输入参数信号，以转向盘转矩M_c为变量，以车速u_x为参变量，确定爆胎转向助力控制模式、模型及特性函数；首先，在转向盘转角δ的正、反行程上，建立正常工况其变量M_c和参变量u_x的转向助力矩M_a控制模型：

M_a1＝f(M_c，u_x)

该模型确定了正常工况转向助力矩M_a的特性函数及特性曲线，特性曲线包括直线、折线或曲线三种类型；M_a1的建模结构和特性为：在转向盘转角的正、反行程上，特性函数和曲线相同或不同，并且转向助力矩M_a1为参变量u_x增量的减函数、同为转向盘转矩M_c增量绝对值的增函数及减量绝对值的减函数；其中所谓的“不同”是指：在转向盘转角的正、反行程上，特性函数M_a采用的函数模型不同，在变量和参变量M_c或和u_x的同一取值点位上M_a1的取值不同，反之为“相同”；基于各参数计算值，制定数值图表，该图表存储于电控单元；正常、爆胎工况下，电控单元按控制器采用的助力转向控制程序，通过查表法，以转向盘转矩M_c、车速u_x、转向盘转动角速度为主要参数，从电控单元调用正常工况转向盘转向助力矩M_a1目标控制值；其二、控制器采用多种模式确定爆胎回转力矩M_b′；模式一、采用转向力学状态模式确定爆胎回转力M_b′；爆胎回转力M_b′方向判定成立后，M_b′的值可由转向盘转矩M_c、转向盘转角δ、转向轮所受地面作用力M_k、回正力矩M_j、或和转向盘(或转向轮)回转力矩增量ΔM_c为主要参数的数学模型及转向系统力学方程确定；

确定M_b′的等效数学模型为：

M_b′＝f(M_c，M_j，M_k，ΔM_c)

转向系统力学方程为：

式中回正力M_j为δ的函数，G_m为减速器减速比、i_m为助力装置驱动电流、θ_m为助力装置转角、B_m为转向系统等效阻尼系数、j_m为助力装置等效转动惯量、j_c为转向系统等效转动惯量；模式二、采用等效模式和模型确定M_b′；基于爆胎状态、爆胎控制阶段和转向系统的结构，以爆胎轮半径R_i(或纵侧向刚度)、滑移率S_i、载荷N_zi、摩擦系数μ_i、胎压p_ri，或和等效相对角速度ω_e、角减速度转向盘转角δ，车速u_x、车辆侧向加速度横摆角速度状态偏差为主要参数，建立其参数的爆胎回转力M_b′等效计算模型，采用PID、滑模控制、模糊、滑模控制算法或爆胎试验，确定爆胎回转力矩M_b′及爆胎平衡回转力M_b的值；其三、控制器通过一附加转向助力矩M_a2与爆胎回转力矩M_b′相平衡，即M_a2＝-M′_b＝M_b；爆胎工况下，转向助力矩M_a目标控制值为爆胎工况下转向盘转矩传感器检测值M_a1与爆胎附加转向助力矩M_a2之和：

M_a＝M_a1+M_a2

其中M_b为爆胎回转力矩M_b′的平衡力矩；转向轮回转力矩控制中，通过补偿模型对转向助力矩M_a进行相位超前补偿，提高EPS系统响应速度；其四、爆胎转向助力(矩)控制器可独立采用，或可与上述转向盘转角控制器组构成联合控制控制器，在车辆一定车速、一定地摩擦摩擦系数μ_k状态下，通过转向盘最大转角δ_k或和转向盘转动角速度的限定，有效实现爆胎车辆的稳定转向控制；其五、控制器按转矩M_a与电机的电流i_m或电压V_m的关系模型：

i_m＝f(M_a)、V_m＝f(M_a)

将转向助力矩M_a转换为助力装置(包括电机)的控制电流i_ma或电压V_ma；转向助力控制器设置爆胎平衡回转力矩|M_b|的助力限定值a_b，控制中使|M_b|≤a_b、a_b小于爆胎回转力矩|M_b′|的最大值，|M_b′|的最大值可由现场试验确定；控制器采用基于相位校正模型的相位补偿器，补偿器之一：以直流斩波(PWM)开关周期H_x(或转向助力控制周期H_n)为参数，建立转向助力相位补偿模型，模型包括：

控制中，通过补偿模型对转向助力矩M_a进行相位超前补偿，提高转向轮回转力控制的响应速度；

ii、爆胎转向盘转矩控制器；其一、该控制器，基于爆胎方向判定器的扭矩或转角差方向判定模式，直接判定转向助矩力M_a的方向；方向判定模型为：定义转向盘转矩目标控制值M_c1与转向盘转矩传感器实时检测值M_c2之间的偏差ΔM_c：

ΔM_c＝M_c1-M_c2

根据偏差ΔM_c的正负(+、-)，确定转向助力矩M_a、助力电机电流i_m及助力电机转动方向；当ΔM_c为正时，转向助力矩M_a的方向为助力矩M_a增大的方向，当ΔM_c为负时，转向助力矩M_a的方向为转向助力矩M_a减小的方向，即阻力矩M_a增大的方向；其二、该控制器，以转向盘转角δ为变量，以车速u_x、转向盘转动角速度为参变量，建立确定转向盘转矩控制模式、模型及特性函数，其转向盘转矩M_c模型为：

M_c＝f(δ，u_x)或

该模型确定了正常工况转向盘转矩的特性函数及特性曲线，特性曲线包括直线、折线或曲线三种类型；特性函数M_c确定的值为车辆转向盘转矩目标控制值，M_c的建模结构和特性为：在转向盘转角的正、反行程上，特性函数和曲线相同或不同，并且转向盘转矩M_c为参变量u_x增量的减函数，M_c为δ、增量绝对值的增函数及减量绝对值的减函数；其中所谓的“不同”是指：在转向盘转角的正、反行程上，特性函数M_c采用的函数模型不同，在变量和参变量δ、或和u_x的同一取值点位上M_c的取值不同，反之为“相同”；根据特性函数，确定正常工况转向盘转矩目标控制值M_c1，基于各参数计算值，制定数值图表，该图表存储于电控单元；正常、爆胎工况下，电控单元按控制器采用的助力转向控制程序，通过查表法，以转向盘转角δ、车速u_x、转向盘转动角速度为参数，从电控单元调用转向盘转矩的目标控制值M_c1；转向盘转矩实际值M_c2由转矩传感器实时检测值确定；定义转向盘转矩目标控制值M_c1与转向盘转矩传感器实时检测值M_c2之间的偏差ΔM_c：

ΔM_c＝M_c1-M_c2

通过偏差ΔM_c的函数模型，确定正常及爆胎工况转向盘助力(或阻力)矩M_a：

M_a＝f(ΔM_c)

基于转向特性函数，转向盘转矩控制采用多种模式；模式一、基本回正力矩型，主要采用M_c＝f(δ，u_x)的转矩函数模型，通过该模型具体的函数形式、包括折线曲线、确定M_c目标控制值M_c1；在转向盘转角的任意点位，M_c1的导数与车辆转向回正力矩M_j的导数基本一致，在M_j的作用下驾驶员获得最佳或较好的转向盘手感；M_c1转矩函数模型中，一定车速u_x下，M_c1与回正力矩M_j同随δ增大而增大，M_c1与转向盘转动角速度无关，转向盘转矩传感器实时检测值M_c2(即转向盘手力)随转向盘转动角速度的变动而变动；模式二、平衡回正力矩型，主要采用的转矩函数模型，由该模型具体函数形式，确定的转向盘转矩M_c目标控制值M_c1；在转向盘转角的任意点位，M_c1的导数与车辆转向回正力矩M_j的导数基本一致；M_c转矩函数模型中，一定车速u_x条件下，M_c1随δ增大而增大；转向盘转矩M_c的目标控制值M_c1和转向盘转矩传感器实时检测值M_c2(即转向盘手力)与转向盘转动角速度同步相关；在转向盘转矩控制的每一周期H_n中，在转向盘转角δ的正、反行程上，M_c1和M_c2按不同且适当的比例、随着的增大或减小而同步增大或减小；基于转向盘转矩定义：

ΔM_c＝M_c1-M_c2

建立M_a＝f(ΔM_c)的具体适当的函数模型，转向系统在转向助力或阻力M_a的作用下，无论其处于何种工况，驾驶员均可获得最佳的转向盘手感和路感，由此增大转向助力对转向盘转矩的调节力度；其三、控制器按转向盘转矩与电机电流(或电压)的关系模型：

i_mc＝f(ΔM_c)、V_mc＝f(ΔM_c)

将ΔM_c转换为电机电流i_mc或电压V_mc；在转向盘转矩M_c方向确定的条件下，各参数M_c、i_mc、V_mc均为矢量；

③、爆胎回转力矩控制子程序或软件

基于爆胎回转力(矩)控制结构及流程、控制模式、模型及算法，编制爆胎回转力矩控制子程序，该子程序采用结构化设计，主要设置转向相关参数方向判定、转向盘转角δ和转动角速度、爆胎转向助力矩、转向盘转矩、或和爆胎回转力矩控制子程序模块；

④、电控单元(ECU)

爆胎回转力控制器所设电控单元与车载电控助力转向电控单元同构共用；电控单元主要设置输入，转向盘转角、转向盘转矩及转向助力矩各参数信号采集处理，CAN及MCU数据通信，微控制器MCU数据处理及控制、控制监测、驱动输出模块；微控制器MCU数据处理模块主要包括：正常与爆胎工况转向相关参数信号数据处理及方向判定，转向助力矩、转向盘转矩、爆胎回转力矩数据处理子模块，以及转向助力矩与驱动电机电流电压转换数据处理子模块；微控制器MCU控制模块：主要包括控制转向助力控制信号的调节、调制、驱动、输出等子模块及反馈等外围电路；

⑤、电动助力转向控制执行装置，包括电控机械或电控液压助力转向装置、机械转向系统、转向轮，主要由助力电机或液压助力装置、减速机构、机械传动装置构成；爆胎控制进入信号i_a到来时，电控单元按控制程序或软件进行数据处理，输出信号控制助力装置中的电机或液压装置，在规定的转动方向上输出助力转矩，经减速机构或和离合器、机械传动机构输入转向系统，在转向盘的任一转角位，对转向系统提供转向助力或阻力矩；

11)、有人、无人驾驶车辆主动转向子系统

该子系统基于车载主动转向系统AFS(active from steering)、车辆稳定控制程序系统(ESP)或和四轮转向系统FWS(four wheel steering)，主要采用AFS、ESP的协调控制模式，由电控机械主动转向控制器或设置路感控制器的线控转向控制器实现；控制器主要包括主动转向控制结构及流程、控制模式模型及算法、控制程序或软件、电控单元；爆胎信号I到来时，控制及控制模式转换器以爆胎信号I为转换信号、采用程序转换、协议转换和转换器转换的模式和结构，实现爆胎控制的进入和退出、正常工况与爆胎工况控制和控制模式的转换；爆胎主动转向控制器主要采用电控机械主动转向及线控主动转向控制两种类型；规定车辆转向轮转角、转矩，或和转向盘转角、转矩及其方向，用正负(+、-)表示；规定转角、转矩的0位为原点，从原点开始、转角和转矩的左旋、右旋为正程，用正值(+)表示，反之回程为负，用负值(-)表示，控制器所涉及的力矩、转角、电机驱动电流(包括M_k、M_h、θ_e、i_z等)均为矢量，该规定同时适用于有人及下述无人驾驶车辆；

①、有人驾驶车辆主动转向子系统

i、爆胎附加转角θ_eb方向判定器；按上述转向盘转角δ的0位及方向规定，用正负(+、-)表示；基于δ的方向及横摆角速度偏差e_ωr(t)的正负(+、-)，确定车辆的不足和过度转向，并由转向盘转角δ及其方向、车辆的不足和过度转向或和爆胎轮位置，确定爆胎控制附加转角θ_eb的方向(+、-)；

ii、爆胎附加转角控制器；其一、主动转向控制模式；基于转向盘所确定的转向轮转角θ_ea，并对主动转向系统AFS执行机构施加一个不依赖于驾驶员操作确定的附加转角θ_eb，在车辆稳态控制的临界车速范围内，产生的一附加横摆力矩θ_eb，平衡车辆爆胎产生横摆力矩，补偿车辆爆胎产生的不足或过度转向，转向轮实际转角θ_e为转向盘确定的转向轮转角θ_ea和爆胎附加转角θ_eb矢量的线性叠加：

θ_e＝θ_ea+θ_eb

附加转角θ_eb与爆胎转向角θ_eb′的关系为：

θ_eb＝-θ_eb′

爆胎机械主动转向控制器以转向系统传动比K_h、转向盘转角δ、伺服电机转角θ_k、车轮速ω_i、横摆角速度ω_r，或和车辆横向加速度附着系数转向轮滑移S_i、胎压p_r为主要输入参数，基于爆胎状态参数及其确定的阶段，采用状态差异法或相平面法，建立各转向轮转角θ_e相应的独立或协调控制模式、模型，采用PID、滑模控制、最优控制或模糊控制等现代控制理论相应控制算法，确定转向系统转角θ_e的目标控制值；电控机械主动转向控制器采用独立或联合控制模式；其一、确定转向轮附加转角θ_eb控制模式、模型和算法；控制器以爆胎、非爆胎轮结构力学状态参数、车辆状态参数为输入参数，基于其中的相应参数建立转向轮附加转角θ_eb的等效数学模型，主要包括：

等效函数模型主要包括：

θ_eb＝f(e_ωr(t)，e(ω_e)，λ_b)

θ_eb＝f(e_ωr(t)，e(S_e))、

θ_eb＝f(e_ωr(t)，p_ra，λ_b)

对爆胎转向角θ_eb′进行力学分析，θ_eb′主要可分解为θ_eb1′、θ′_eb2、θ_eb3′：

θ′_eb＝θ′_eb1+θ′_eb2+θ_eb3′

θ′_eb3＝f(M′_b)

式中R_i0、R_i、b，e(ω_e)、e(S_e)，M′_b、u_x、p_ri、e_ωr(t)分别为标准胎压车轮半径、爆胎轮半径、轮距，转向或非转向爆胎平衡车轮副二轮等效相对角速度、角加减速度、滑移率偏差，转向轮爆胎回转力(矩)、车辆横向加速度、车速、爆胎轮胎压、车辆理想和实际横摆角速度ω_r1、ω_r2之间的偏差；建模结构为：模型中θ_eb为爆胎平衡车轮副e(S_e)绝对值增量的增函数，θ_eb同为爆胎轮胎压减量Δp_ri的增函数；当前或后车轮副的一车轮爆胎时，爆胎轮轮径减小，设定各轮均作纯滚动，车辆产生转向角θ_eb1′；爆胎时，前、后轴平衡车轮副侧向轮胎力不相等、产生的爆胎转向角θ_eb2′；θ_eb2′为参数e(ω_e)、增量的增函数；转向轮爆胎时，爆胎回转力矩M′_b形成，对转向系(盘)的冲击产生爆胎向转角θ_eb3′，实际控制中需确定θ_eb3′持续的时间t_e，持续的时间t_e过后θ_eb3′取值为0；由于车辆及主动转向系统(AFS)的惯性、阻尼及爆胎对转向盘的冲击等，爆胎产生的附加转角θ_eb′与横摆角速度、胎压、转向盘转角δ传感器等检测信号存在时间或相位差，附加转角θ_eb的控制或采用补偿及补偿系数λ(λ_a、λ_b)，设置θ_eb时间滞后补偿系数λ_a和爆胎冲击补偿系数λ_b；时间或相位补偿系数λ_a以主动转向动力机构(包括电机等)的控制周期H_y及综合滞后系数v为参数的函数模型确定，主要包括：

λ_a＝f(H_y，v)

参数v由系统相关传动装置的惯性和阻尼、传感器检测参数信号的滞后时间、车轮车辆状态对相关参数反应滞后时间等确定，通过补偿提高AFS的响应速度；爆胎冲击补偿系数λ_b以M′_b或和u_x为参数的函数模型确定，主要包括：

等

式中为M′_b的导数，根据转向系统的传动比将θ_eb转换为转向盘附加转角Δδ；转向轮爆胎平衡附加转角θ_eb或采用其参数的一定控制算法确定，算法包括：

Δp_ri＝p_ra0-p_ra

式中p_ra0为标准胎压，p_ra、为胎压传感其检测胎压及变化率，k_p、k_I、k_D分别为比例、积分、微分系数，e_ωr(t)为横摆角速度状态偏差，k₀、K₁为系数；其二、主动转向协调控制模式；该模式基于ESP(电子稳定控制程序系统)、AFS(主动转向系统)或和FWS(四轮转向系统)，主要采用ESP与AFS或和FWS多种协调控制模式；协调控制模式一、建立AFS、FWS与ESP二系统共用参考模型，二系统以共用参考模型为跟踪目标，通过主动转向系统(ASSA、SBWS、SAWS)在相关方向上产生相位一致的横摆力矩，确定爆胎产生的横摆力矩的方向，使二系统产生的横摆力矩与爆胎横摆力矩相平衡；控制模式二、基于车辆二或和多自由度运动微分方程，建立与车辆爆胎转角θ′_eb相平衡的附加转向角θ_eb参考模型，根据参考模型确定的目标状态参数与车辆实际状态参数的偏差，确定车辆补偿的横摆力矩，使车辆始终跟踪参考模型，按一定规则和分配比例将横摆力矩分配给制动系统横摆力矩控制器(DYC)和前轮主动转向系统(AFS)或/和FWS转向系统，并控制车辆横摆DYC、AFS或/和FWS相互切换的频率；控制模式三、采用滑模控制；基于AFS滑模控制和状态反馈变力矩VTD(variable torque distribution)的分配及控制，提出模糊规则：小横摆力矩下、仅启动AFS，中等横摆力矩由AFS和VTD共同承担，大横摆力矩完全由VTD承担；基于主动转向系统结构，建立伺服电机、机械转向装置、角位移叠加装置和转向轮系统动力学模型，确定系统动态响应、超调量、稳定时间等动力学特性参数；控制器采用转向轮转角θ_e与转向轮驱动转矩M_h双参数联合控制模式：控制器以转向系统传动比K_h、转向盘转角δ_e、转向轮所受地面回转力M_k、转向轮回转驱动力矩M_h或转向伺服电机输出的转向力矩为主要输入参数，以θ_e、M_h为控制变量，确定转向轮目标转角与实际转角、转向轮目标转矩与实际转矩之间的偏差；在M_k、M_h的作用下，通过回转驱动转矩M_h及转向轮转角θ_e的主动或自适应调节，控制转向轮转角θ_e，θ_e的实际值始终跟踪其目标控制值，转向伺服电机输出的转向力矩(或M_h)始终跟踪其目标控制值；

iii、爆胎主动转向控制子程序或软件；基于爆胎主动转向控制结构及流程、控制模式、模型及算法，编制爆胎主动转向控制子程序，该子程序采用结构化设计，主要由爆胎附加转角方向判定、爆胎附加转角、转向轮转角、爆胎主动转向与电子稳定控制程序系统ESP控制协调、或和爆胎主动转向回转驱动力矩程序模块构成；

iv、电控单元；爆胎主动转向控制器所设电控单元与车载主动转向电控单元同构共用；电控单元主要设置输入、车轮车辆相关参数信号采集处理、数据通信、微控制器MCU数据处理及控制、微控制器MCU最小化外围电路、驱动输出、控制监测模块；微控制器MCU数据处理及控制模块：主要包括爆胎附加转角方向判定、爆胎工况转向轮附加转角、ESP与AFS或和FWS协调控制、四轮转向系统FWS前后车轴转角分配的数据处理及控制子模块；驱动输出模块：主要由转向轮转角驱动控制信号功率放大、驱动方式、光隔离子模块或其电路构成；

v、主动转向执行单元；采用电控机械主动转向装置(或采用设置路感控制器的线控转向执行装置，参见下述有人驾驶车辆线控主动转向控制执行单元相关章节)；电控机械主动转向装置主要由机械式转向系统及主动转向装置构成，主动转向装置通常设置于转向系统的转向轴和转向器之间，由双行星齿轮机构实现转向盘转角θ_ea和伺服电机附加转角θ_eb的叠加，主动转向系统(AFS)或与助力转向系统(EPS)或构成为组合装置；

②、有人驾驶车辆线控主动转向子系统

该子系统控制器为一种高速容错总线连结、高性能CPU控制和管理、由方向盘操作控制的线控转向控制器；线控转向控制器采用冗余设计，设置各转向轮线控系统组合结构，采用前轮线控转向、后轮机械转转向或四轮线控独立转向多种结构和控制模式，主要包括二、三或四组电控单元(ECU)或和一套机械转向系统，两重或多重软件及其硬件的组合设置；转向系统主要由转向盘和转向轮模块构成，二模块分离或用离合器联结；转向轮模块通过转向电机、转向机械和转向轮构成动力学系统；转向盘模块通过转向盘及线控系统构成电控转向系统；系统组构转向、路感反馈及转向失效多个功能环，构成转向轮转角、回转力矩、或和转向盘力等多个反馈控制环，实现转向轮转角、转向轮回转力自适应控制；线控转向控制器设置机械线控转向、各轮差动制动横摆力矩辅助转向的故障失效控制模式和控制器；线控转向控制设置信息单元、控制器和执行单元；信息单元主要包括转向轮转角、转矩及其方向，或和转向盘转角、转矩及其方向传感器，以及各传感器检测信号处理电路；采用X-by-wire总线，并通过车载数据总线与本控制器、车载系统进行信息、数据交换；控制器主要设置转向轮、转向路感、线控故障失效子控制器，电控单元，控制程序及相应的结构和功能模块；转向控制执行单元为一个机械动力学系统；控制器以转向轮转角θ_e、转向回转力矩M_k和转向轮回转驱动力矩M_h为主要参数，建立该系统动力学方程，该方程主要包括：

M_k＝M_j+M_b′+M_m

式中j_u、B_u分别为转向系统等效转动惯量、等效阻力系数，M_b′为爆胎回转力矩、M_m为转向轮所受地面的回转摩擦力矩、M_j为回正力矩，M_k的大小和方向均动态改变；对于设置转向电机、转向电器、转向机构及转向轮的转向系统，建立转向系统的转向电机模型、转向电机及电器模型、转向轮与转向机构模型，基于该模型，在转向电机转动方向确定的条件下，由控制器确定电机驱动电流、电压及转向轮转角，在转向轮与转向机构模型中，采用PID控制算法，整数、分数阶PI^λD^μ控制器进行控制时，系统响应时间及超调量基本保持不变；其它现代控制理论的模糊、神经网络、最优等相应控制算法及控制器略；基于系统动力学方程，线控转向控制器建立正常、爆胎、颠簸路面、驾驶员超调及故障控制模式、模型和算法，采用转向轮转角θ_e与转向轮回转驱动力矩M_h双参数藕合控制模式，在转向轮转角控制中，同时控制θ_e与M_h两个参数；转向控制器所设电控单元按线控转向控制模式、模型和算法进行数据处理，输出信号控制线控机械转向系统，实现线控主动转向控制；

i、转向轮控制器；其一、转向轮转角控制；正常、爆胎工况下，基于正常工况转向盘转角δ_ea确定的转向轮转角θ_ea，控制器对转向系统施加一个不依赖于驾驶员的爆胎附加转角θ_eb，在车辆稳态控制的临界车速范围内，产生的一附加横摆力矩平衡车辆爆胎产生横摆力矩，补偿车辆爆胎产生的不足或过度转向，转向轮转角θ_e为转向轮转角θ_ea和爆胎平衡附加转角θ_eb矢量的线性叠加：

θ_e＝θ_ea+θ_eb

式中θ_ea为正常工况由转向盘转角δ_ea确定的转向轮转角，θ_ea由δ_ea和转向系统传动比C_n确定，θ_eb与爆胎转向轮转角θ_eb′的关系为θ_eb＝-θ_eb′；转向轮控制器以爆胎轮传感器检测胎压p_ra、车速u_x、转向盘转角δ、车辆横摆角速度ω_r、质心侧偏角β为主要参数，建立其参数的爆胎附加转角θ_eb的等效数学模型，模型主要包括：

θ_eb＝f(p_ra，，e_ωr(t)，e_β(t)，u_x)

式中e_ωr(t)、e_β(t)分别为车辆理想和实际横摆角速度、质心侧偏角之间的偏差，e(ω_e)为转向轮爆胎平衡车轮副左右轮等效相角速度偏差，μ_i为地面摩擦系数；确定θ_eb的具体数学表达式包括：

θ_eb＝k_ωre_ωr(t)+k_ββ+k_ee(ω_e)

式中k_ωr、k_β、k_e分别为横摆角速度ω_r、质心侧偏角β及e(ω_e)参数的反馈系数；θ_eb或采用其参数的PID、模糊等现代控制理论的相应算法确定；设定转向控制周期H_y，H_y为设定值，H_y或由单位时间内参数Δδ、f_y的数学模型确定：

H_y＝f(Δδ、f_y)

式中Δδ为单位时间内转向盘转角正和负变动次数n_i变动量绝对值之和，f_y为电机或转向系统响应频率；爆胎控制中，转向轮控制器以转向轮转角θ_e为控制变量，以转向盘转角δ_ea、系统转向传动比C_n、爆胎平衡附加转角θ_eb主要参数，建立其参数的数学模型，确定θ_e的目标控制制，模型主要包括：

θ_e＝f(δ_e，C_n)、δ_e＝δ_ea+δ_eb、θ_ea＝f(δ_ea，C_n)

θ_eb＝f(δ_eb，C_n)、θ_e＝f(δ_ea，C_n)+f(δ_eb，C_n)

式中δ_eb为θ_eb和C_n所确定的转向盘爆胎平衡附加转角；线控转向控制器采用二转向轮的独立或同一控制结构，独立结构中转向轮转角θ_e目标控制值θ_e1和实际值θ_e2为单个车轮各自的参数值，同一控制结构中θ_e1、θ_e2为二轮共有的参数值；非爆胎时e(ω_e)、取值为0，爆胎进入信号i_a到来时e(ω_e)、的值由前述车轮的检测参数采用一定算法确定；传动比C_n为常数值或通过数学模型确定的动态值；C_n为常数K时，车辆转向稳态横摆角速度增益ω_r/δ)_e为车速的函数，由此加大了驾驶员转向的要求和负担；基于人-车-路闭环动力学模型、车辆动力学模型，确定C_n的动态函数模型由u_x，a_y，β，ω_r中的参数之一或多个参数的数学模型确定，模型主要包括：

C_n＝f(u_x)、C_n＝f(ω_r)、C_n＝f(u_x，a_y，β，ω_r)

式中车辆侧向加速度a_y、车辆质心侧偏角β，横摆角速度ω_r为状态反馈参数，通过ω_r、a_y，β的反馈，调节车辆的C_n，由此控制车辆的转向特性，改善ω_r、β响应速度及驾驶员路径跟踪的能力，补偿车辆负载及操纵条件(包括路面摩擦系数等)变化，使车辆转向特性不受车速u_x、转向盘转角δ_e变化的影响；定义转向轮转角θ_e的目标控制值θ_e1与实际值θ_e2之间的偏差：

e(θ_e)＝θ_e1-θ_e2

其中实际值θ_e2由设置于转向轮转向驱动系中的转角或位移传感器实时检测值确定；基于偏差e(θ_e)，采用开环或闭环控制，在转向轮控制周期H_y的循环中，转向轮转角的实际值θ_e2始终跟踪其目标控制值θ_e1；电机的转动方向由偏差e(θ_e)的正(+)、负(-)确定，e(θ_e)为正时电机的转动方向为θ_e增大的方向，反之为其减小的方向；其二、转向轮回转驱动力矩M_h控制器；控制器以转向盘转角δ_e、转向轮所受地面回转力M_k、转向轮回转驱动力矩M_h为输入参数，以θ_e、M_h为控制变量，在M_k、M_h的作用下，通过驱动转矩M_h及转向轮转角θ_e的主动或自适应联合调节，控制转向轮转角θ_e，使θ_e的实际值始终跟踪其目标控制值；爆胎时，产生爆胎回转力矩M_b′，地面作用于转向轮回转力矩M_k的大小和方向均发生改变，在转向轮转角θ_e控制的同时，需实时进行转向轮回转驱动力矩M_h调节；确定M_h采用两种模式；模式一、在转向轮与转向系统之间的机械传动机构中设置转向回转力或力矩传感器，检测转向轮的回转力矩M_k；根据微分方程：

确定M_h的目标控制制，式中j_u、B_u分别为转向系统等效转动惯量、等效阻力系数；鉴于传感器的检测信号的滞后，对M_k进行相位补偿；在转向控制周期H_y循环中，补偿系数G_e(y)采用以转向轮转角目标控制值θ_e1与实际值θ_e2之间的偏差e(θ_e)及其导数传动装置阻尼系数为主要参数的数学模型确定：

其中G_e(y)为、e(θ_e)、绝对值及增量的增函数；模式二、在转向控制周期H_y循环中，控制器以e(θ_e)、e(ω_e)为主要参数，建立其部分或全部参数的等效数学模型，确定转向轮回转力(矩)M_k及转向轮回转驱动力矩M_h，数学模型主要包括：

采用确定M_h的等效数学模型，其数学表达式包括：

控制模型和算式中，G_e(y)为补偿系数、H_y为转向控制周期、为转向轮转角θ_e的目标控制值θ_ec与实际值θ_ed之间偏差的导数，k₁、k₂为系数，转向轮爆胎平衡车轮副左右轮等效相角速度偏差e(ω_e)可由二转向轮等效相对滑移率偏差e(S_e)取代；基于转向系统结构，建立转向系统包括电机、转向机构(齿轮齿条等)及车轮的动力学模型，对模型进行拉氏变换，确定传递函数，采用PID(包括整数、分数阶PI^λD^μ)、模糊、神经网络、最优等现代控制理轮相应控制算法，设计转向控制器，使系统响应时间及超调量保持在一最佳的范畴(包括基本不变)；线控转向控制器通过理想传动比及动态传动比C_n的控制，横摆角速度ω_r、质心侧偏角β等参数的状态反馈，转向轮转角θ_e与转向轮回转力矩M_k或转向驱动力矩M_h的控制藕合，确定转向控制中相关参数(包括车辆横摆角速度ω_r等)的动态响应，解决超调量、稳定时间、(爆胎)回转力矩大小、方向急剧改变等技术问题；

ii、路感控制器

该控制器主要包括电机、磁流变体，或和操纵杆、踏板等新型人机操作界面采用的路感控制器，通过路感控制，使驾驶员感受车轮车辆对地附着状态、侧偏力及转向系统路感反馈逆效应；路感控制器采用PID、模糊、滑模、遗传、神经网络、自抗干扰控制(ADRC)等现代控制理论的相应算法设计，包括基于模糊PID控制设计的线控液压转向系统的路感反馈控制器；基于转向盘转角、车速、车辆侧向加速度与转向阻力矩的关系、应用多变量模糊控制算法，设计一种参数及路感数据调整控制器，该控制器包括基于BP神经网络整定的PID自适应控制器等；路感控制器采用真实和虚拟两种控制模式，该模式同时适用于正常、爆胎工况；其一、真实路感模式；控制器设置转向轮回转驱动力矩M_h(或M_k)检测传感器，以转向轮回转驱动力矩M_h(或转向轮所受地面回转力矩M_k)、转向电机电流i_s之一为变量，以车速u_x、地面模摩擦系数μ、横摆角速度ω_r、转向盘转角δ_e及侧向加速度a_y为主要参变量，建立真实路感装置反馈力M_wa的数学模型，主要包括：

M_wa(M_h，u_x，ω_r，a_y，μ，δ_e)

由此确定路感反馈力M_wa对于转向轮回转力矩M_h(或M_k、i_s)及其参变量的特性函数；其中转向轮回转力矩M_k主要由回正力(矩)M_j、爆胎回转力矩M_b′及地面回转摩擦力矩M_m构成，并为其矢量和：

M_wa(或路感电机电流i_t)的建模结构包括以下所述：模型中M_wa(或i_t)为转向轮回转力矩M_k(或M_h)绝对值、摩擦系数μ、转向盘转角δ_e的增量的增函数，M_wa(或i_t)为车速u_x、侧向加速度a_y、横摆角速度ω_r的减函数，并可基于所测转向轮回转力矩M_k，通过参变量u_x、μ、ω_r、δ_e对M_wa进行线性化处理；设定参变量μ、δ_e的取值区间，在μ、δ_e区间各参变量的取值对M_wa具有不同的权重；当a_y大于限阈值c_a1……c_an、当ω_r大于限阈值c_ω1……c_ωn，分别逐级加大参变量ω_r的权重，使路感反馈力M_wa(或i_t)减量的梯度增大，直至M_wa(或i_t)为一常数或0；采用转向轮回转驱动力矩M_h(或齿轮齿条传动力)传感器检测值确定M_k的值及其方向；鉴于线控转向系统的转向盘与转向轮机械传动装置断开，正常、爆胎工况下，定义转向轮回转驱动力矩M_h与回正力(矩)M_j、地面回转摩擦力矩M_m之间的偏差e_hj(t)：

根据e_kj(t)的正、负，确定M_wa(或i_t)的方向；真实路感装置反馈力M_wa的等效数学表达式，主要包括：

M_wa＝f(e_kj(t)，M_j，M_m，u_x，ω_r，a_y，μ，δ_e)

各参数的意义与上述相同；其二、虚拟路感模式；线控转向控制器不设转向轮转矩传感器，基于虚拟车轮、车辆相关模型和观察器，采用多种虚拟路感模式；模式一、主要以转向盘转角δ_e、转向盘转矩M_c、或和转向(电机)电流传感器检测参数信号i_s，建立路感反馈力M_wb的模型，模型主要包括：

M_wb(M_kb，δ_e，u_x，ω_r，a_y)

M_wb(i_s，δ_e，u_x，ω_r，a_y)

采用一定算法，确定M_wb的目标控制值M_wb0；式中转向轮回转力(矩)M_kb的值由上述转向轮回转力(矩)M_k或和转向轮回转驱动力矩M_h的数学模型确定，主要包括：

式中参数θ_e1、θ_e2为转向轮转角目标控制值、实际值，e(ω_e)，J_w的名称和意义如前所述；模式二、采用轮胎力估算方法，将摩擦力建模为随机Gass-Markov过程，设计扩展卡尔曼滤波器，估算转向轮回转力矩M_k，基于M_k确定路感反馈力M_wb；模式三、建立转向系统模型及转向系统微分方程：

利用二自由度整车模型作为虚拟车辆参考模型，确定转向盘路感反馈力M_wb；路感控制器的控制过程中，基于路感模块的路感电机或磁流变体的路感装置，使驾驶员通过转向盘、转向操纵杆或转向踏板等操作界面，获得反映路面、车轮、车辆行驶状态的路感信息；

iii、转向系统(AFS)与电子制动稳定程序(ESP)系统协调控制器；基于上述有人驾驶车辆AFS与ESP协调控制模式，根据爆胎状态、爆胎控制期及前后左右防撞控制时区，协调控制器采用车辆稳态制动控制中的车轮稳态、平衡制动力、车辆稳态及制动力总量(A、B、C、D)控制类型的逻辑组合，通过各轮差动制动不平衡制动力矩产生的横摆力矩及转向轮转角调节的控制协调，实现车辆方向、姿态控制及路径跟踪；

iv、线控转向失效判定器；其一、失效判定器采用转向盘转角、转向轮轮转角、车辆状态参数及电参数失效判定模式，该模式以转向盘转角δ_e、转向轮转角θ_e、车速u_x、横摆角速度ω_r、质心侧偏角β为主要参数，建立失效判定响应函数Z_k，函数包括：

Z_k＝f(δ_e，e(θ_e)，u_x)、Z_k＝f(e(θ_e)，δ_e，u_x，ω_r，β)

采用PID、模糊等控制算法，确定Z_k失效判定值，式中e(θ_e)为转向轮转角的目标控制值θ_e1和实际值θ_e2之间的偏差，δ_e，u_x，ω_r，β参数的意义同前；设定门限阈值c_wk，按门限模型，当Z_k达门限阈值c_wk时，判定线控制动失效；其二、失效判定器采用电控装置参数的正、逆向失效判定模式；正、逆向故障失效判定是指：线控控制结构单元(主要包括信息单元、控制器、执行单元)电控参数在信号传递正、反方向上的过程失效判定；该结构单元所设检测及控制参数的信号的输入不为0，相应参数信号输出为0，为正向故障失效判定；反之信号输入为0，输出不为0，为逆向故障失效判定；正、逆向失效判定采用0和非0的逻辑门限模型及判断逻辑，满足模型规定的0和非0的逻辑判定条件，则判定线控控制系统故障失效，失效控制器输出失效控制信号i_z；

v、线控转向失效控制器；有人驾驶车辆线控转向失效控制；保留一套机械转向系统，采用二前轮(二轮独立或同一)线控转向、并保留一套机械转向控制器的控制模式和结构；正常工作时转向盘和转向轮两个模块断开，线转向系统失效时控制器输出的失效控制信号i_z，控制离合器闭合，转向盘和转向轮模块的机械联结，由驾驶员转向盘操作，实现人工机械转向；

vi、爆胎线控转向控制子程序或软件；基于有人驾驶车辆爆胎主动转向控制结构和流程、控制模式、模型及算法，编制爆胎主动转向控制子程序，该子程序采用结构化设计，主要设置转向轮转角、转向轮回转驱动力矩、主动转向与电子制动稳定控制程序系统控制协调、主动转向与稳定驱动系统控制协调、前后车轴转向轮转角分配、线控转向失效判定、线控转向失效控制，转向路感各程序模块；

vii、电控单元；爆胎主动转向控制器所设电控单元与车载主动转向电控单元同构共用；该电控单元主要设置输入、车轮车辆状态相关参数信号采集处理、数据通信、转向失效控制模式转换、微控制器(MCU)数据处理及控制、MCU最小化外围电路、控制监测及驱动输出模块；微控制器MCU数据处理及控制模块：主要设置转向轮转向角、转向轮回转驱动力矩、转向路感、主动转向与制动电子稳定程序系统控制协调、四轮转向系统前后车轴车轮转向角分配、车辆制动与驱动控制协调控制各子模块；驱动输出模块：主要包括转向轮转角驱动信号功率放大、驱动方式及光电隔离子模块；主动转向与车辆制动、驱动控制协调子模块：通过车辆制动和驱动的差动制动或驱动力矩，进行车速控制时，协调转向轮转角控制；

viii、线控转向执行单元；该执行单元设置转向盘、转向轮二模块；转向盘模块主要包括转向盘、转向柱、路感电机或用于路感的磁流变体液路传感装置、减速装置、转向盘转角及转矩传感器；转向轮模块主要由转向电机、减速装置、传动装置(主要包括齿轮齿条或转向拉杆、离合器)及转向轮构成；

③、无人驾驶车辆爆胎线控主动转向子系统

子系统线控转向控制器为一种高速容错总线连结、高性能CPU控制和管理的主动转向控制器，该控制器采用冗余设计，设置各转向轮线控系统组合结构：采用前后车轴或四轮线控独立转向等多种控制模式和结构，设置二或三组(人工智能)中央主控计算机、两重或三重线控转向控制电控单元，两重或多重软件，二或三组电控单元与主动转向电动机的独立组合结构；该控制器，基于转向轮、转向电机、转向装置及地面作用力构成的动力学系统，形成线控转向、路面状态反馈、转向失效多个控制功能环及反馈控制环；控制器设置转向轮、线控故障失效或和转向路感子控制器，采用线控转向、制动系统各轮差动制动产生的横摆力矩辅助转向的转向故障失效控制模式，实现线控转向失效保护；线控转向控制器采用X-by-wire总线，并通过车载数据总线与本控制器、车载系统进行信息和数据交换；线控转向控制信息单元：设置转向轮转角、转矩及其方向，或和转向盘转角、转矩及其方向，转向驱动电机转角和转矩及其方向传感器，传感器检测信号经检测信号电路处理后输入数据总线；线控转向控制器：从数据总线获取各传感器检测信号及相关参数导出信号，按车辆爆胎制动或驱动、防撞、主动转向协调控制模式、模型进行数据处理；该控制器所设电控单元：输出各工况控制信号，控制各轮线控转向执行装置，通过转向动力学转向系统，进行车辆主动自适应方向修正，实现车轮和车辆稳态、车辆转向、车道保持、路径跟踪及姿态控制；

i、爆胎转向控制器；该控制器以车辆转向角θ_lr(或转向轮转角θ_e)、转向轮回转驱动力矩M_h为控制变量，控制器基于中央主控器路径跟踪确定的车速u_x、车辆转向角θ_lr、转向轮转角θ_e目标控制值，按爆胎主动转向控制模式、模型，通过转向轮转角θ_e、转向轮回转驱动力矩M_h双参数联合(耦合)控制算法，计算爆胎状态下θ_e或θ_lr的目标控制值；其一、转向轮转角控制器；控制器基于中央主控器输出的正常工况车辆转向角θ_lr、转向轮转角θ_e目标控制值，按θ_lr、θ_e的值进行车辆方向控制；定义车辆和车轮的两类偏差；偏差一：中央主控器确定的车辆路径规划、路径跟踪的理想转向角θ_lr与车轮实际转向角或θ_e′之间的偏差e_θn(t)：

e_θT(t)＝θ_lr-θ_e′

偏差二、车辆理想转向角θ_lr与车辆实际转向角θ_lr′之间的偏差e_θlr(t)：

e_θlr(t)＝θ_lr-θ_lr′

设定转向轮转角动态控制周期H_θn，H_θn以车速u_x、转向轮转角偏差e_θlr(t)为主要参数的等效模型及算法确定：

H_θn＝f(u_x，e_θlr(t)，)

H_θn的建模结构包括：H_θn为u_x、e_θlr(t)绝对值增量的减函数；在转向轮转角θ_e控制的周期循环中，通过减小控制周期H_θn，使单位时间内爆胎车辆行驶轨迹偏差及横向位移的修正量大于正常工况；在转向轮转角控制周期的逻辑循环中，控制器以e_θlr(t)、e_θT(t)、θ_e为参数，建立爆胎状态下本周期转向轮理想转角θ_e的目标控制值θ_ek控制模型及函数模型：

θ_ek(e_θT-1(t)，e_θlr-1(t)，θ_e)、θ_ek＝f(e_θT-1(t)，e_θlr-1(t)，θ_e)

式中e_θT-1(t)、e_θlr-1(t)为前一周期的参数值，；定义转向轮理想转角θ_ek与实际转角θ_e′之间的偏差e_θ(t)，转向轮转角θ_e采用闭环控制，每一控制周期H_θn内，以0偏差e_θ(t)为控制目标，使转向轮转角的实际值θ_e′始终跟踪θ_ek的目标控制值；其二、转向轮回转驱动力矩控制器；控制器以转向轮转角θ_e、转向轮回转力(矩)M_k、转向轮回转驱动力矩M_h为主要参数，建立其参数的转向系统动力学方程：

基于该方程确定转向轮回转驱动力矩M_h目标控制值M_hk，式中j_u、B_u分别为转向系统等效转动惯量、等效阻力系数；爆胎控制过程中M_k的大小和方向均动态改变，M_k的值由设置于转向轮与转向驱动电机之间、械传动机构中转矩传感器检测值确定；转向轮回转力(矩)M_k或由转向轮转角θ_e、地面摩擦系数μ、转向系统转动惯量j_r为主要参数的等效数学模型确定：

M_k＝M_j+M_mk、

该模型的函数表达式为：

式中M_mk为转向轮所受地面的回转力阻力矩、M_j为回正力矩；控制器采用闭环控制，按转向轮转角θ_ek、转向轮回转驱动力矩M_h双参数联合(耦合)控制模式、模型和算法，在正常、爆胎、颠簸路面及M_mk变动的状态下，主动调节转向系统驱动电机对转向轮输出转向轮转角的目标控制值θ_ek及回转驱动力矩M_hk，使θ_e及M_h始终跟踪其目标控制值；

ii、转向系统(AFS)与电子制动稳定程序系统(ESP)协调控制器；该协调控制器，按上述有人驾驶车辆AFS与ESP协调控制模式，基于爆胎状态、爆胎控制期及前后左右防撞控制时区，协调控制器采用车辆稳态制动控制中的车轮稳态、平衡制动、车辆稳态及制动力总量(A、B、C、D)控制的逻辑组合，通过各轮差动制动不平衡制动力矩产生的横摆力矩及转向轮转角的控制协调，实现车辆稳态制动或驱动、车辆方向、车辆姿态控制及路径跟踪；

iii、线控转向失效判定器；其一、采用上述线控转向失效判定器确定的电控装置参数正向、逆向失效判定模式；其二、采用转角偏差判定模式：以车轮理想转向角θ_e与实际转向角或θ_e′之间的偏差e_θn(t)为主要参数，在确定车辆(人工智能)中央控制计算机正常工作的条件下，采用其参数的门限模型，在转向轮转角控制周期循环中内，计算所设n个周期内参数e_θn(t)绝对值的累加值ψ_θr：

计算偏差的门限阈值C_θlr：

C_θn＝f(θ_en，u_x)

按门限模型，ψ_θn达门限阈值C_θn则判定线控转向失效；

iv、线控转向失效控制器；其一、线控转向控制器、电控单元(ECU)及传感器等采用容错设计方案；根据控制器结构、控制模型及算法，基于电控装置、轮速、人工操作界面、各传感器冗余信息，确定与容错对象相关联的电控装置、传感器，通过残差等方式进行故障判定，故障信息存储于电控单元，采用声、光报警器报警，提示驾驶员时效处理；其二、线控转向失效控制器采用前或后车轴独立转向二轮或线控独立转向四轮的控制模式和结构，通过电控装置参数的正、逆向失效判定模式进行转向失效判定；判定线控转向系统任一独立或多个车轮转向失效后，线控转向控制器发出失效控制信号i_zi；线控转向失效控制器、电控单元(ECU)或控制模块对未失效的线控转向系统车轮转向角θ_e及转向轮回转驱动力矩M_h进行重新分配，由其承接并实施整车的线控转向；其三、线控转向整体失效控制器；对于有人或无人驾驶车辆，转向整体失效时，系统中央主控器所设线控转向整体失效控制器、中央主控计算机，按线控转向失效控制的制动转向模式、模型及算法进行数据处理，输出信号控制液压制动子系统(HBS)、电控液压制动子系统(EHS)或电控机械制动子系统(EMS)，通过各轮不平衡差动制动，辅助实现线控转向失效控制；中央主控器设置制动转向控制器，该控制器采用车辆各轮差动制动产生附加横摆力矩进行车辆辅助转向模式和结构，转向失效控制信号i_z到时，控制器基于车辆稳定控制系统(VSC)、车辆动力学控制系统(VDC)或电子稳定程序系统(ESP)，采用车轮稳态制动、各轮平衡制动、车辆稳态(差动)制动、制动力总量(A、B、C、D)控制等四种制动控制类型的控制模式、模型和算，以车辆理想与实际横摆角速度、质心侧偏角之间的偏差e_β(t)，车辆(或车轮)理想转向角θ_lr(或θ_ei)与实际转向角θ_lr′(或θ_ei′)之间的偏差e_θl(t)、e_θi(t)，以及车速u_x为输入主要参数，采用 逻辑组合；按车辆运动方程(包括二自由度及多自由度)车辆模型，确定一定车速u_x或和地面附着系数μ下的转向盘转角δ_e与车辆横摆角速度之间的关系模型，计算车辆理想横摆速度ω_r1和质心侧偏角β₁，车辆实际横摆角速度ω_r2由横摆角速度传感器实时测定；定义车辆理想与实际横摆角速度、质心侧偏角之间的偏差e_β(t)：

e_β(t)＝β₁-β₂

以e_β(t)为主要参数，建立其参数的数学模型，通过LQR理论设计的无限时间状态观测器，确定车轮差动制动下产生的最优转向附加横摆力矩M_x，建立线控转向车辆转向轮转角θ_e与车辆横摆力矩M_x之间的关系模型，模型数学表达式主要包括：

θ_e和M_x的一般数学式主要包括：

θ_e＝f(M_x)

由θ_e的数学模型确定转向轮转角的目标控制值，式中k₁、k₂为状态反馈变量或参变量，k₁、k₂采用上述正常或爆胎工况主动转向状态反馈变量的控制模型和算法确定；正常、爆胎等工况下，最优转向横摆力矩M_x的各轮分配采用制动力Q_i、角加减速度角速度负增量Aω_i、滑移率S_i等参数的分配和控制形式，并且其分配和控制主要限于车轮制动模型特性函数(曲线)的稳定区域；通过制动控制等逻辑组合的周期循环，进行转向失效控制；人工操作界面制动与车轮主动差动制动并行操作状态下，线控转向失效控制采用的控制逻辑组合，B控制的制动力由人工操作界面输出的制动力的函数模型确定，当有车轮进入防抱死控制时，在新的制动周期H_h中，减小各轮平衡制动B控制的制动力Q_i或减小Δω_i、S_i，直至B控制分配的各轮平衡制动力Q_i或Δω_i、S_i为0；按门限模型，当偏差(或和e_β(t))的绝对值小于设定门限阈值时，采用制动控制逻辑组合，当其大于时采用或的制动控制逻辑组合，通过制动周期H_h的逻辑循环，实现线控转向整体失效控制及稳定减速控制；

v、线控转向控制子程序或软件；基于中央主控器的环境感知、定为导航、路径规化、控制决策主程序，按爆胎主动转向控制结构和流程、控制模式、模型及算法，编制爆胎主动转向控制子程序，该子程序采用结构化设计，设置转向轮转角、转向轮回转驱动力矩、主动转向与制动、驱动控制协调、四轮转向前后车轴车轮或四轮独立转向角分配、转向与车辆防撞控制、线控转向失效判定、线控转向失效控制各程序模块；

vi、电控单元；爆胎线控主动转向控制器所设电控单元与车载线控主动转向电控单元同构共用；该电控单元主要设置输入、车轮车辆参数信号采集处理、数据通信、微控制器(MCU)、MCU最小化外围电路、控制监测及驱动输出模块；其中，微控制器(MCU)模块：基于中央计算机环境感知、路径规化确定的本车车速、车辆转向角、转向轮转角、转向轮回转驱动力矩及目标控制(值)等相关数据，根据控制主程序、转向子程序，设置转向轮转向角、转向轮回转驱动力矩、主动转向与车辆制动和驱动控制协调、转向与车辆防撞控制、四轮转向系统前后车轴车轮转向角分配、线控转向失效判定、线控转向失效控制、主动转向与车辆制动和驱动控制协调的数据处理及控制子模块；驱动输出模块：主要包括转向轮转角驱动信号功率放大、驱动方式及光电隔离子模块或驱动输出电路；

vii、线控转向执行装置及控制流程；线控主动转向控制器输出信号，控制主动转向执行装置中的驱动电机，驱动电机输出转向轮转角和回转驱动转矩，经传动及机械转向装置，控制车辆线控主动转向系统AFS(active from steering)、四轮动转向系统FWS执行装置，调节转向轮转角，实现无人驾驶车辆的主动转向；爆胎控制退出信号i_e到来时，爆胎主动转向控制退出；

12)、升力悬架控制子系统(SXY)

SXY控制器基于车载被动、半主动或主动悬架系统，设置信息单元、控制器和执行单元；控制器采用天棚阻尼、PID、最优、自适应、神经网络、滑模变结构或模糊等现代控制理论相应算法，建立正常及爆胎工况悬架弹性元件刚度G_v、减振器减振阻尼B_v及悬架行程位置高度S_v协调控制模式、模型和算法，确定G_v、B_v及S_v的目标控制值；控制器所设电控单元独立设置或与车载现有主动悬架系统同设共构，在主控器爆胎判定成立的条件下，即爆胎控制进入信号i_a到来时，采用主、副门限模型，作悬架启动二次判定，二次判定成立，控制器输出悬架爆胎控制二次进入的启动信号i_va，由二次进入的启动信号i_va和退出信号i_ve实现悬架正常与爆胎工况控制模式的转换；悬架行程调节执行装置采用升力装置、减震器及减震弹性件一体化复合结构；

①、子系统悬架升程(行程)控制器

i悬架升程控制的进入和退出；控制器设置以爆胎轮胎压p_r(p_ra、p_re)(或有效滚动半经R_i)、车辆侧向加速度为参数的门限模型，设定门限阈值a_v(a_v1、a_v2)；爆胎控制进入信号i_a到来时，按逻辑门限模型，当p_ra(或R_i)达主门限阈值a_v1、值达副门限阈值a_v2，或达主门限阈值a_v2、p_re达副门限阈值a_v1，或p_ra、之一达相应门限阈值a_v1、a_v2，车辆进入爆胎悬架控制，控制器所设电控单元发出悬架控制进入信号i_va；否则退出爆胎悬架控制，输出爆胎控制退出信号i_ve；其中a_v2为侧翻阈值，a_v2由下述数学表达式确定：

式中L_v为轮矩、h_k为质心高度、cosγ_d为坡度角的余弦、g为重力加速度、K为等于或大于2的系数，当车辆进入真实或拐点爆胎控制期，调节K值，K大于2，降低的门限阈值a_v2；

ii、控制器；信息单元设置悬架行程位置S_v、动力装置输出压力p_v、悬架位移速度加速度传感器及传感器检测信号处理电路；控制器以以悬架行程S_v、减震阻力B_v、悬架刚度G_v为控制变量，采用G_v、B_v及S_v协调控制模式，建立G_v、B_v、S_v协调控制模型，确定各轮G_v、B_v、S_v目标控制值，并计算悬架在车身垂直方向上的振幅及频率；控制器采用悬架行程或和悬架刚度减振阻尼及其协调控制；其一、在G_v、B_v及S_v协调控制模式下，该控制器以悬架行程调节装置输入压力p_v、或/和流量Q_v、负载N_zi，减振器各工作缸之间液体流动阻尼(或节流阀开度k_j)、流体粘度v_y、悬架位移S_v的架位移速度加速度(或流体流经节流阀的流速、加速度)，悬架弹簧弹性系数k_x(包括k_xa、k_xb)为主要参数，建立其参数的S_v、B_v、G_v的数学模型：

S_v＝f(p_v，N_zi，G_v)、S_v＝S_v1+S_v2+S_v3

G_v＝f(k_xa，p_v)或G_v＝f(k_xb，h_v)

式中S_v1悬架静态高度参数、S_v2为正常工况位置高度调节参数、S_v3爆胎悬架位置高度调节参数，k_xa和k_xb分别为空气、螺旋弹簧弹性系数，h_v为螺旋弹簧弹变形长度；气液压弹簧悬架采用气、液动力源及伺服调压装置，调节值S_v3由爆胎轮有效滚动半径R_i或胎压p_ra为参数的函数模型确定：

S_v3＝f(R_i)、R_i＝f(p_ra)

采用气、液压升力装置进行悬架行程位置调节时，建立调节装置气囊、液压缸输入压力p_v(或/和流量Q_v)与独立悬架行程位置高度S_v、负载N_zi、悬架刚度G_v等参数之间的关系模型：

p_v＝f(S_v，N_zk，Q_v、G_v)

将各轮悬架位置高度S_v的目标控制值转换为调节装置输入压力p_v或/和流量Q_v值，式中N_zk为爆胎轮动态载荷；N_zk为正常工况下车轮的载荷N_zi与爆胎轮的载荷变动值ΔN_zi之和：

N_zk＝N_zi+ΔN_zi

载荷变动值ΔN_zi以车轮有效滚动半径R_i(或胎压)与ΔN_zi之间的等效函数模型确定：

ΔN_zi＝f(R_i)或ΔN_zi＝f(p_ra)

为简化计算，采用试验确定爆胎载荷变动值ΔN_zi与胎压p_ra的特性函数，确定爆胎状态下各轮的负载N_zi及其变动值ΔN_zi；设定车轮正常工况下的负载N_z0，动态试验中检测车轮系列递减胎压Δp_ra或有效滚动半径ΔR_i下的负载变动值ΔN_zi，建立参数Δp_ra或ΔR_i与ΔN_zi的特性函数及数据表，该表存储于电控单元，爆胎控制中以Δp_ra或ΔR_i为输入参数查取ΔN_zi的值作为S_v的计算参数值；定义悬架位置高度实测值S_v′与目标控制值S_v的偏差e_v(t)，通过偏差e_v(t)的反馈控制，调节包括爆胎轮在内的各轮悬架位置高度，通过悬架升程调节，保持车身平衡及各轮载荷平衡分布；其二、悬架行程S_v、减振阻力B_v、刚度G_v协调控制器；建立各控制变量G_v、B_v、S_v的协调控制模型：

S_v(G_v，B_v)

悬架行程S_v的调节时，设定的控制值，控制值适合于悬架液力减振器的阻尼B_v控制；对于采用磁流变体减振器悬架，减振阻尼B_v调至最低常数值；气液压弹簧悬架中复合一液力减振器，在悬架行程S_v(或减振活塞)、速度加速度一定的条件下，液力减振器的B_v由连通各减振液压缸所设减振阻尼阀的开度及减振液粘度确定；气液压弹簧悬架中复合一磁流变体减振器，在减振阻尼阀的开度一定的条件下，B_v通过调节电控磁流变体的粘度，实现减振阻力的调节；空气弹簧悬架，悬架刚度G_v主要由悬架升程调节气囊及空气弹簧气囊充气压力及弹性系数确定；螺旋弹簧悬架的刚度G_v由弹簧的变形量及弹性系数确定；

②、悬架子系统控制程序或软件

基于爆胎悬架升程控制结构和流程、控制模式、模型及算法，编制爆胎悬架升程控制子程序，该子程序采用结构化设计，设置车辆爆胎悬架控制进入的二次门限，爆胎与非爆胎控制模式转换，车轮悬架G_v、B_v、S_v控制，车轮悬架G_v、B_v、S_v控制协调，悬架行程调节装置(输入压力p_v或/和流量Q_v)伺服控制各程序模块；

③、悬架子系统电控单元

爆胎悬架升程控制器所设电控单元独立设置或与车载悬架电控单元同构共用；该电控单元主要设置输入、悬架参数检测传感器信号采集处理、数据通信、悬架控制模式转换、微控制器(MCU)、MCU最小化外围电路、控制监测及驱动输出模块；微控制器MCU控制模块：按上述爆胎悬架升程控制子程序，设置主要由爆胎与非爆胎悬架控制模式转换、车轮悬架G_v、B_v、S_v控制及其协调、调节装置伺服控制的数据处理及控制子模块；驱动输出模块：主要包括驱动信号功率放大、驱动方式及光电隔离子模块，或驱动电路和输出接口；

④、悬架子系统执行装置

悬架系统包括主动、半主动、被动悬架；主动悬架采用空气弹簧悬架结构；被动、半主动悬架采用螺旋弹簧或气液压弹簧复合结构，主要设置下述两种结构类型；

i、气液压弹簧悬架；该悬架主要由液或气压动力装置、调压装置、气液弹簧、减振器构成，气液弹簧与升力装置复合为一体，气、液压动力装置输出压缩空气或压力液，经伺服装置调节，实现包括爆胎轮在内的各轮悬架行程调节；

ii、螺旋弹簧悬架；该悬架主要由液或气压动力装置、螺旋弹簧和减振器构成，螺旋弹簧与升力装置复合为一体；爆胎工况下电控单元输出的信号组g_v1、g_v2、g_v3；信号g_v1控制减振活塞内电磁调节阀，开启或关闭减振活塞内连结上、下活塞缸之间的流通通道；信号g_v2控制设置于活塞下缸至储液缸的流通通道上的调节阀，关闭流通通道，活塞下缸成为一升力缸，减振器成为升力装置；电控单元输出的信号g_v3控制气液压伺服装置，流体经伺服装置调节，输入活塞下缸，通过活塞及活塞杆位移，实现悬架位置(高度)调节，恢复车身平衡和各轮重力平衡分布，减小车辆爆胎侧翻的风险；爆胎退出信号i_ve到来时，爆胎工况悬架升程控制退出；

13)、汽车爆胎控制系统主动控制方式、结构和流程为：

①、系统总体控制方式、结构和流程；系统爆胎主控器(简称主控器)(5)以车轮车辆态状参数信号1，前后车辆态状参数或和无人驾驶车辆环境感知、路经规划等参数信号(2)，车辆爆胎控制参数信号(3)，车辆制动、驱动、转向人工操作界面输出参数信号(4)及爆胎人工手动键控参数信号(16)为输入参数信号，按爆胎控制采用的模式、模型和算法，进行相关参数计算，确定状态胎压及转向力学状态爆胎模式判定，计算爆胎特征值，完成爆胎判定、爆胎阶段划分、控制及控制模式转换，实现人工操作控制、爆胎主动控制、各控制器的协调控制；爆胎主控器()根据爆胎状态、爆胎定义及判定模式进行爆胎判定，爆胎判定成立输出爆胎信号I(6)；主控器5输出的爆胎信号I 6，经由数据总线或直接输入控制模式转换器(8)，由转换器(8)进行正常和爆胎工况及各控制和控制模式转换；车轮车辆爆胎控制器(7)通过数据总线、或直接从相关传感器、或经爆胎主控器(5)获取各参数信号，基于车载系统，在主控器(5)的协调下各控制器(7)进入独立并行控制或和联合协调控制，系统进入爆胎控制内循环；内循环控制中，发动机节气门控制器(9)或/和燃油喷射控制器(10)，按节气门开度、燃油喷射控制模式、模型和算法，关闭节气门或动态调节节气门开度，终止或动态调节燃油喷射控制器(10)的燃油喷射，节气门和燃油喷射控制器(9)、(10)共同实现发动机驱动控制(22)；踏板制动控制器(11)按爆胎主动制动控制与前后车辆防撞协调控制模式、模型和算法，采用车轮稳态、平衡制动、车辆稳态及制动力总量(A)、(B)、(C)、(D)控制逻辑组合及控制周期的逻辑循环，实现车辆稳定减速、整车稳态控制；爆胎回转力控制器基于助力转向系统，按爆胎转向盘转角、转向助力矩或转向盘转矩控制模式、模型和算法，在转向盘任一转角位，实现爆胎转向助力或阻力距的双重控制；爆胎回转力控制器基于助力转向系统，按爆胎转向盘转角、转向助力矩或转向盘转矩控制模式、模型和算法，在转向盘任一转角位，实现爆胎转向助力或阻力距的双重控制；主动转向控制器(13)，按车辆爆胎状态、爆胎主动转向控制模式、模型和算法，施加一附加转角与爆胎转向角相平衡；正常工况转向轮回转力控制器(12)和主动转向控制器(13)共同实现爆胎车辆主动转向控制(23)；悬架升程控制器(14)，采用悬架行程、减震阻尼及悬架刚度协调控制模式、模型和算法，通过悬架升程调节，减小爆胎后的车身倾斜，平衡各轮载荷，降低爆胎侧翻概率；车辆爆胎控制参数信号(3)通过控制反馈线返回至爆胎主控器(5)；系统或设置发动机制动控制器(15)，发动机制动控制主要适用于爆胎前期；爆胎主控器(5)专设爆胎人工手动键控控制器，控制器输出参数信号(16)通过控制线输入爆胎主控器(5)，人工手动键控控制逻辑覆盖爆胎主动控制逻辑；爆胎主动控制同时，借助于车辆制动、驱动、转向控制三个人机操作界面，实现人机交流自适应控制，人机交流自适应控制的人工控制逻辑有条件覆盖爆胎主动控制逻辑；正常工况下，车载控制器通过数据总线(21)、或直接从相关传感器、或经爆胎主控器(5)及控制模式转换器(8)获取各参数信号，按正常工况控制和控制模式，控制相应的制动、驱动、转向、悬架执行装置(17)，实现车载系统控制外循环；爆胎主控器、各控制器和车载系统控制器输出信号，经控制模式转换器8，进入相应的制动、驱动、转向、悬架执行装置(17)，实现爆胎工况车辆控制内循环环；

②、系统主动和自适应控制方式、结构及流程；车载系统、爆胎主控器及各控制器所设传感器输出信号直接或通过数据总21线输入主控器(5)，主控器(5)以车轮车辆态状参数信号(1)、周边环境及前后车辆态状参数信号(2)、车辆爆胎控制参数信号(3)、人工手动键控参数信号(16)为输入参数信号，爆胎判定成立后输出爆胎信号I(6)，爆胎控制进入或退出信号I(i_a，i_e)(6)到来时，各控制器进入或退出爆胎控制；

i、爆胎前期；发动机制动控制器基于发动机空转、变速和排气制动控制模式、模型和算法，按发动机制动控制程序、软件，主动进入或退出发动机制动控制；

ii、爆胎各控制期；发动机节气门或/和燃油喷射控制器(9)、(10)基于节气门或燃油喷射的常量、动态、怠速控制模式、模型和算法，按爆胎节气门或/和燃油喷射程序或软件，主动进行节气门或/和燃油喷射控制；对于有人驾驶或设置辅助人工操作界面的无人驾驶车辆，发动机节气门或/和燃油喷射控制器(9)、(10)，根据前后车辆防撞协调控制模式、模型和算法及车辆驱动控制操作界面(油门踏板)(18)的输出参数及其变化率，确定驾驶员控制意愿特征函数；控制器(9)或/和(10)按前后车辆状态参数(包括相对车速、车距等)及驾驶员控制意愿特征函数，建立人机交流自适应驱动和爆胎主动制动的协调控制模式、模型及算法，实现爆胎制动控制的主动退出、人机交流自适应驱动、自适应退出和爆胎控制重返；在油门踏板的一、二及多次行程中，通过发动机节气门或燃油喷射控制，调节发动机输出，同时实现人机交流的车辆防撞、爆胎主动制动及按驾驶员意愿进行车辆的加速控制；对于无人驾驶车辆，发动机节气门或/和燃油喷射控制器(9)、(10)，按中央主控器确定的车速、路径跟踪及防撞控制指令，调节节气门开度、燃油喷射量或各轮制动力，由此调节整车车速；

iii、爆胎各控制期；制动控制器11根据车轮稳态、平衡制动、车辆稳态(差动制动)、制动力总量(A、B、C、D)控制模式、模型和算法，按爆胎制动控制程序、软件进行数据处理，实现爆胎车辆主动制动与车辆防撞协调控制；车辆制动控制器(11)基于车辆制动操作界面(19)，按爆胎主动制动与踏板人工制动并行操作兼容的控制模式，以制动踏板行程、制动力、车轮角速度、滑移率及其等效相对参数，以及车辆减速度、横摆角速度为主要输入参数，确定爆胎主动制动与踏板人工制动(简称二制动)兼容控制逻辑、控制模型及算法，通过制动兼容控制器，实现二制动控制兼容、驾驶员制动控制意愿与爆胎主动制动控制的人机自适应协调控制；

iv、爆胎各控制期；转向轮回转力控制器(12)基于车载电动助力转向系统(EPS)、电控液压助力转向系统(EPHS)，以车辆转向操作界面(转向盘)(20)输出的转角、车速、转向盘转矩为主要输入参数，正常和爆胎工况下，根据爆胎平衡转向角、助力转向控制模式、模型和算法，确定转向盘任一转角位置的转向助力矩，按爆胎助力转向控制程序、软件，对EPS、EPHS转向盘转角、转向盘转转矩、转向助力或阻力矩进行双向调节；

v、爆胎各控制期；主动转向控制器(13)基于车辆主动转向系统，通过对转向轮施加一个与爆胎转向角相平衡、且方向相反的附加平衡转角θ_eb，主动进行车辆转向调节；转向轮转角θ_e为转向操作界面(转向盘)(20)所确定的转向轮实际转角θ_ea和附加转角θ_eb(矢量)的线性叠加；主动转向控制器(13)按爆胎主动转向控制程序、软件，进行转向轮转角控制，实现车辆方向调节和路径跟踪；

vi、车载系统设置线控转向系统条件下，线控转向控制器可同时取代转向轮回转力控制器(12)和主动转向控制器(13)；线控转向控制器基于线控转向系统，在正常、爆胎及颠簸路面各工况下，以车辆转向操作界面(包括转向盘)、无人驾驶车辆所确定的转向轮和车辆转向角、车速等参数为输入参数，通过转向轮转角、转向轮回转力矩联合控制，实现车辆方向调节和路径跟踪；

14)、系统采用的技术方案；本系统采用一种新型的汽车爆胎控制理念和技术方案，涵盖了有人、无人驾使车辆爆胎控制的主要关键技术；系统基于车载制动、驱动、转向、转向轮回转力、主动转向、悬架系统，主要由信息单元、爆胎控制器及执行装置构成，采用爆胎控制模式、模型、算法，组构相应的控制结构和流程，设置爆胎判定、控制模式转换、爆胎控制器及相应控制模块，采用爆胎控制进入和退出机制，正常与爆胎工况控制模式转换，根据爆胎各控制期及防撞控制时区，设定车轮车辆爆胎主动控制、状态控制及人机交流自适应控制模式，采用车载数据总线及X-by-wire新型专用数据总线，设置主控器，协调进行车辆制动、驱动、主动转向、转向轮回转力、悬架平衡控制，实现爆胎工况、真实或非真实爆胎过程的爆胎控制；系统所设发动机制动子系统采用电控节气门、发动机电控变速器及发动机排气节流装置，协调进行爆胎主动制动控制；制动子系统设置车轮稳态控制器、各轮平衡制动控制器、整车稳态控制器及爆胎制动力总量控制器，实现车辆爆胎全状态过程的稳定性控制；节气门子系统采用节气门电传(Throttle by-wir)控制器，根据爆胎节气门开度定量或变量控制模式，通过节气门开度确定发动机喷油量，主动实现爆胎节气门实时关闭和开度调节，间接发动机喷油量及发动机输出；燃油喷射子系统采用喷油量和进气量二控制器，基于喷油量的定量、变量或和断油控制模式，反过来由喷油量确定节气门开度，主动实现爆胎发动机喷油量调节及发动机输出；转向轮回转力子系统设置爆胎转向轮回转各力的方向判定和转向助力二控制器，采用爆胎转向助力或转向盘转矩控制器，主动、动态、实时调节爆胎回转力矩对转向系统的冲击力；主动转向子系统采用机械、线控(电控)主动转向系统，设置转向盘转角、转向轮转角及转矩控制器；机械主动转向系统，按主动转向角与爆胎平衡转向角相叠加的控制模式、线控(电控)主动转向系统按目标转角与实际转角的偏差、目标转矩与实际转矩的偏差，爆胎等各工况下，主动、动态、实时调节转向轮或和转向盘转角和转矩；升力悬架子系统设置悬架爆胎升程控制器，通过爆胎轮及各轮悬架升程调节，实现行驶车辆爆胎车身平衡及载荷均衡分布。

2.根据权利要求1所述系统，其特征是，系统状态胎压集p_re[p_rek，p_ren，p_rez，p_rew]的类型和算法为以下所述；

①、车轮扭转刚度、角速度及车辆横摆角速度型，该类型主要用于车辆非制动和非驱动、驱动、制动控制过程，主要采用下述函数模型：

e(p_rc)＝p_rc0-p_rc

式中e(ω_e)为前、后车轴平衡车轮副左右二轮等效相对角速度偏差，为车辆理想与实际横摆角速度偏差，p_rc0、p_rc为车轮扭转刚度G_zci模型确定的标准胎压、实时胎压；车轮扭转刚度模型中轮胎简化为具有弹簧支承弹性圆环结构的理想扭转弹簧，建立其扭转弹簧模型；扭转弹簧模型以车轮角速度、转动惯量、扭转刚度、等效粘性阻尼系数等为参数，通过其参数的动力学模型(微分方程)，导出汽车行驶中轮胎的弹性常数与胎压的函数关系；采用ABS轮速传感器检测信号波形，经过电控单元处理，确定轮胎的共振频率，由此得出轮胎弹性常数；根据胎压与轮胎弹性常数的函数关系确定胎压；

②、状态胎压集p_re相关参数的替换、补偿及线性化；确定状态胎压集p_re的函数模型及线性式，主要包括：

或

λ_i＝f(N_i，μ_i)

为轮回转力偏差；在车辆非制动和非驱动、驱动、制动状态一的控制状态下，转向盘转角δ较小时，左右轮载荷N_zi变动较小(可忽略)、左右轮地面摩擦系数μ_i相等，λ_i可取为0或1；未进行车轮车辆差动制动的稳态控制时，非等效状态参数e(S_k)、e(ω_k)、e(Q_k)等效于e(S_e)、e(ω_e)、e(Q_e)；进入车轮车辆差动制动的稳态控制(制动状态二)时，模型采用爆胎、非爆胎平衡车轮副二轮等效相对滑移率偏差e(S_e)和角速度偏差e(ω_e)，用非等效相对制动力偏差e(Q_k)取代等效相对制动力偏差e(Q_e)，并用转向盘转矩偏差ΔM_c或转向助力矩偏差ΔM_a取代转向轮回转力偏差通过平衡车轮副二轮制动力偏差e(Q_k)的爆胎特征值补偿横摆角速度偏差的爆胎特征值出现的“异常变动”；式中k₀、k₁、k₂、k₃、k₄、k₅为系数，模型中各参数均取为绝对值；状态胎压p_re或采用其参数的PID、最优、模糊、滑模等现代控制理论相关控制算法确定；

③、状态胎压集p_re[p_rek，p_ren，p_rez，p_rew]中，特征胎压的建模结构、特性和算法，设定非制动和非驱动、驱动、制动三类状态结构；

i、非制动和非驱动状态结构(-、-)；该状态过程中，特征胎压p_rek可采用下述等效模型和算法：

为轮回转力偏差，λ_i为μ_i、N_zi、δ参数的等效修正系数，λ_i＝f(μ_i、N_zi、δ)，该过程制动力Q_i＝0，由此使非等效相对角速度ω_k的偏差e(ω_k)、角加减速度的偏差等参数具有μ_i、N_zi、δ、Q_i取值相等或取值等效相同的等效相对参数偏差e(ω_e)、的作用和特性；通常情况下λ_i可取为0或1，e(ω_k)可由非等效相对滑移率偏差e(S_k)取代；基于X进行爆胎判定(参见下述爆胎判定相关章节)，判定爆胎后，则比较前、后二车轴非等效相对角速度偏差e(ω_k)的绝对值，其中较大者为爆胎平衡车轮副，爆胎平衡车轮副中左、右二轮ω_i较大者为爆胎轮；式中参数e(ω_k)可与e(S_k)，相互取代；非制动和驱动时车轮处于自由滚动状态，参数μ_i、N_zi、δ经λ_i等效修正处理后，左右轮的等效与非等效相对角速度、角加减速度基本相等；

ii、驱动状态结构(+)；该状态过程中，特征胎压p_ren(p_ren1、p_ren2)主要由非驱动轴、驱动轴的计算模型和算法确定：

λ_i＝f(μ_i、N_zi、δ)

式中在左右轮载荷N_zi变动较小、左右轮地面摩擦系数μ_i相等、转向盘转角δ较小的条件下，λ_i补偿系数可取为0或1；非驱动轴平衡车轮副左、右轮采用非等效相对角速度e(ω_k)、角加减速度偏差；驱动轴左、右轮采用等效相对角速度e(ω_e)、角加减速度偏差；在左右轮地面摩擦系数μ_i相等状态下，驱动轴左、右轮的驱动力矩Q_ui相等，e(ω_e)、与e(ω_k)、等价或等效，λ_i可取为0或1，在对开摩擦系数μ_i的状态下采用λ_i对p_ren进行补偿；基于X进行爆胎判定(参见下述爆胎判定相关章节)；判定爆胎后，则比较驱动车轴左、右二轮等效相对角速度ω_e，非驱动车轴则比较非等效相对角速度ω_k，车辆二车轴左、右二轮中ω_e、ω_k较大者为爆胎轮，具有爆胎轮的平衡车轮副为爆胎平衡车轮副；真实爆胎、爆胎拐点期，在车辆未进入防撞驱动条件下，车辆驱动实际上已退出；

iii、制动状态结构(+)；制动状态结构一、正常工况制动状态下，前和后二车轴的左、右轮制动力相等，未实施各轮差动制动的车辆稳态控制，则表明车辆处于正常工况或爆胎前期，主要用于下述等效模型及其算法确定特征胎压p_rez：

λ_i＝f(μ_i、N_zi、δ)

在转向盘转角δ较小、载荷N_i变动较小、左、右轮摩擦系数μ_i相等或设定相等条件下，λ_i可取为0或1；在对开地面摩擦系数μ_i、转向盘转角δ较大、载荷N_i转移条件下，λ_i由左、右轮μ_i、N_zi、δ参数的等效修正模型确定；前和后二车轴的左、右轮制动力相等，二车轴左、右轮的非等效角速度偏差e(ω_k)、非等效角加减速度实际上等效于制动力Q_i相等条件下的等效相对角速度偏差e(ω_e)、角加减速度偏差基于X进行爆胎判定(参见下述爆胎判定相关章节)；判定爆胎后，则比较前、后二车轴e(ω_e)的绝对值，其中较大者为爆胎平衡车轮副，较小者为非爆胎平衡车轮副；在爆胎平衡车轮副中，通过e(ω_k)的正、负号确定爆胎轮，或比较二车轮等效相度角速度ω_e绝对值的大小、其中较大者为爆胎轮；制动状态结构二、该状态为爆胎车辆进入各轮差动制动稳态控制条件下的状态，这一状态下，采用两种方式确定特征胎压p_rez；方式一：特征胎压p_rez采用或基于“制动状态一”确定状态胎压，即p_rez＝p_ren，并以此进行爆胎判定；方式二：对于以车轮制动力Q_i、角速度ω_i作为控制变量的车辆，采用各轮差动制动稳态控制条件下的特征胎压p_rez计算；p_rez的算法一：基于“制动状态一”的爆胎判定，爆胎平衡车轮副二轮施加相等制动力，采用下述特征胎压p_rez1的计算模型：爆胎平衡车轮副左、右轮采用相等制动力Q_i时，设定的E_n中同一参数之一为Q_i，满足爆胎平衡车轮副二轮制动力Q_i取值相同，视为二轮有效滚动半径R_i取值等效相同条件，e(ω_k)则等效于e(ω_e)；非爆胎平衡车轮副二轮进行差动制动，采用下述p_rez2的计算模型：设定的E_n中同一参数为Q_i、R_i，参数e(ω_e)、同时满足各轮Q_i、R_i取值等效相等的条件；p_rez算法二：爆胎、非爆胎平衡车轮副二轮均施加稳态控制差动制动不平衡制动力，采下述用p_rez3的计算模型，：设定的E_n中同一参数为R_i，参数e(ω_e)、应满足平衡车轮副二轮制动力Q_i、效滚动半径R_i取值等效相等的条件，该模型或可采用平衡车轮副二轮非等效制动力偏差e(Q_k)取代e(Q_e)，通过参数e(Q_k)补偿车辆横摆角速度偏差在爆胎控制中爆胎特征产生的“异常变动”；

λ_i＝f(μ_i、N_zi、δ)

式中λ_i由左、右轮μ_i、N_zi、δ参数的等效模型确定；上述各式中e(ω_e)可与e(S_e)互换；基于X的值进行爆胎判定(参见下述爆胎判定相关章节)；判定爆胎后，则比较前、后二车轴e(ω_e)的绝对值，其中较大者为爆胎平衡车轮副，较小者为非爆胎平衡车轮副；在爆胎平衡车轮副中，通过e(ω_k)的正、负号确定爆胎轮，或比较二车轮ω_e绝对值的大小、其中较大者为爆胎轮；当转向盘转角δ较大时，设定地面摩擦系数μ_i相等，通过车辆转向盘转角δ、车速u_x、或和车轮侧偏角α_i等参数确定车辆转弯半径，由此确定左右轮行驶距离偏差及转动角速度偏差Δω₁₂，根据Δω₁₂或和左右轮载荷变动量ΔN_z12的函数模型，确定等效修正参数λ_i；为简化的λ_i的计算，忽略前后车轮副二轮载荷转移，通过现场试验，确定λ_i与变量δ、参变量u_x等相对应的函数关系，编制函数关系数值图表，数值图表存储于电控单元，制动控制中以δ、u_x、μ_i等为参数查取、调用λ_i的值，用于前、后轴左右轮等效参数及状态胎压p_re的确定；p_re的计算模型中参数ω_i可与滑移率S_i相互取代；转向轮回转力矩偏差的定义为：正常与爆胎工况转向轮所受地面回转力矩M_k1、M_k2之间的偏差

偏差的绝对值与车轮真实胎压p_ra、状态胎压p_re减小量正相关；正常与异常工况条件下，参数可与转向盘转矩偏差ΔM_c或转向助力矩偏差ΔM_a互换。

3.根据权利要求1所述系统，其特征是，发动机制动子系统控制模式、结构及流程为：发动机制动控制器基于车载电子节气门(ETC)、电控燃油喷射系统(EFI)和自动变速器(AT)；该控制器(60)及FTC、EFI、AT控制器(61)从数据总线(21)获取爆胎信号I(6)及ETC、EFI、AT传感器(67)相关检测信号，根据所设电控单元的类型和结构，主要设置传感、数据处理、控制模式转换、驱动、电源等控制模块；正常工况下，ETC、EFI、AT控制器(61)输出信号，控制电子节气门(ETC)执行装置(63)、电控燃油喷射系统(EFI)执行装置(64)和自动变速器(AT)执行装置、(65)，实现正常工况节气门、电控燃油喷射及自动变速控制；爆胎控制进入信号i_a到来时，爆胎工况发动机制动控制器(62)输出控制信号g_p0，信号g_p0经爆胎控制模式后置转换器(66)终止车载发动机节气门、燃油喷射装置、自动变速箱的正常工况控制；发动机制动控制器(60)以各传感器的检测信号为输入参数信号，按发动机空转、变速或排气控制模式、模型和算法进行数据处理，输出爆胎控制信号组g_p(主要包括g_p1、g_p2、g_p3)；信号g_p经驱动、功放、隔离、输出接口等电路、输入后置转换器(66)，实现正常与爆胎工况各控制模式转换；后置转换器(66)输出控制信号g_p1控制燃油喷射执行装置(64)停止喷油或退出断油控制，信号g_p2控制自动变速箱(65)换挡，信号g_p3调节电子节气门ETC(63)开度，信号g_p4控制发动机排气节流装置，通过对ETC、EFI、AT的控制，实现发动机制动；需要退出发动机制动控制时，发动机制动控制器(60)按发动机制动退出条件发出爆胎控制退出信号i_e等，i_e等信号经后置转换器(66)控制ETC、EFI、AT，终止发动机制动，ETC、EFI、AT恢复正常工况控制。

4.根据权利要求1所述系统，其特征是，制动子系统控制器采用的控制模式、结构及流程为以下所述；

①、子系统环境识别及防撞控制器(简称防撞控制器)

i、有人驾驶车辆爆胎防撞控器；其一、后车驾驶员防追尾模型；基于爆胎状态过程、爆胎各控制期，模型包括，反应滞后期模型：后车驾驶员看见前车爆胎警示标识至驾驶员作出应急反应之间存在滞后期，该期为零制动，车辆减速度约为0；反应期模型：驾驶员应急制动由0加大制动力至预期值，车辆作减速运动，制动距离S_bt采用车辆匀减速度公式估算：

车距调节和保持期模型：后车驾驶员通过车距预瞄模型，实时调节制动力，控制本车减速度，保持本车与前车的安全距离，该安全距离由前、后车辆的车速及相对距离为参数的数学模型确定；爆胎前车的制动控制器可根据后车驾驶员防追尾模型，估算后车应急制动控制时间、可能的运动状态、前后车距变化等参数数据；其二、超声波测距与互适应防撞协调控制模式及控制器；制动控制器通过车辆后部所设超声波测距传感器，确定本车与后车设定的最大检测距离；后车未进入传感器检测范围时，爆胎前车制动控制器基于后车驾驶员防追尾模型，按A、B、C、D制动控制模型的逻辑组合，通过控制各周期逻辑循环内的制动，主动跟踪后车驾驶员防追尾制动控制模型，主动适应后车的制动和减速控制；当后车进入爆胎前车传感器检测范围，爆胎前车协调控制器随即启动互交式防撞协调控制：基于爆胎制动控制所处的阶段，通过调节制动力，增大前、后车距L_t，将本车与后车的防撞时区t_ai限定在“安全与危险”之间的合理范围；当爆胎车辆进入防撞禁入时区，爆胎前车制动控制器解除各轮平衡制动B控制的制动力，保持或降低车辆稳态控制C的各轮差动制动力，或启动车辆加速驱动控制，增大爆胎前车与后车车距，使前后车辆退出防撞禁入时区；其三、爆胎各控制期的制动及与前后车辆防撞的协调控制器；爆胎前期，爆胎控制信号i_a到来时，如本车与后车处于安全(车距、相对车速)时区，即碰撞时区值t_ai大于该时区门限值c_t0，各轮采用控制逻辑组合；真实爆胎期或和拐点期，即真实或拐点爆胎信号i_b、i_c到来时，如本车与后车处于安全时区t_a，可采用多种制动控制逻辑组合；非爆胎平衡车轮副二轮保持控制逻辑组合；爆胎平衡车轮副中的爆胎轮转为该车轮副的非爆胎轮由转换为 或控制逻辑组合；爆胎轮脱圈控制期，脱圈控制信号i_d到来时，如本车与后车处于安全时区，解除爆胎轮制动，非爆胎轮主要采用或的控制逻辑组合；如前后车辆进入防撞危险时区或防撞禁区，解除爆胎轮制动，非爆胎轮采用的控制逻辑；前后车辆进入防撞禁区时，或启动整车平衡驱动；当驱动轴的二轮为非爆胎平衡车轮副，驱动该车轮副；采用两种方式实施整车的平衡驱动；方式一、以爆胎、非爆胎轮半径为参数的数学模型确定驱动力总量限定值；方式二、对非驱动轴二轮进行差动制动，由差动制动产生的横摆力矩部分抵消、减小驱动轴爆胎平衡车轮副的不平衡驱动力，驱动轴的爆胎平衡车轮副产生的驱动力矩大于非驱动轴二轮产生的差动制动力矩，使爆胎前车即车退出防撞禁入时区；通过爆胎各控制期的制动及与前后车辆防撞控制的协调，使整车制动效率、车轮车辆稳态控制及防撞控制相互适应、并达最大化；A、B、C、D独立控制或其逻辑组合的控制中，在各轮制动力Q_i的作用下，建立控制变量S_i与参变量α_i、N_zi、μ_i、G_ri、R_i之间关系的数学模型，在制动控制的稳定区域，采用等效或补偿模型，或对模型进行线性化处理；

②、子系统车轮稳态A控制器

车轮稳态A控制包括爆胎轮稳态制动控制、非爆胎轮制动防抱死控制；非爆胎轮的制动采用逻辑门限的防抱死控制：基于路面摩擦等级、特性曲线，以车轮角减速度为控制变量和控制目标，采用门限模型，确定车轮的门限阈值及参考滑移率S_i，制定以车轮为参数以为门限阈值的控制逻辑；在控制逻辑的周期H_j循环中，通过制动力增压、减压、保压的周期循环，调节车轮角加减速度使各轮滑移率S_i在峰值附着系数附近波动；爆胎轮的制动逻辑门限模型的稳态控制：基于各路面条件下附着系数与滑移率S_i的关系模型及特性曲线，确定最大附着系数下的最佳滑移率，以滑移率S_i为控制变量和控制目标，采用连续量控制形式，以最佳滑移率为期望滑移率，通过各轮液压或机械制动系统的制动力Q_i的增压、减压或保压，使车轮滑移率S_i在期望值附近波动；无轮采用何种模式、模型和算法，按非爆胎轮制动防抱死控制及爆胎轮制动稳定性要求，在一定路面模擦系数μ_i、载荷N_zi转移、胎压P_ri、车轮有效滚动半径R_i、纵侧垂向刚度G_ri等车轮状态参数改变条件下，可解决车速测算精度、最佳滑移率及车轮和车辆控制稳定性等问题，确保制动防抱死系统(ABS)和爆胎轮制动稳态控制系统不失控，且具有良好鲁棒性；研究表明：爆胎过程中，在制动力作用下，车轮附着系数和滑移率S_i均为时间的非连续函数，随着爆胎轮胎压P_ri、车轮有效滚动半径R_i、刚度G_ri的急剧改变，在时空域上S_i均存在若干奇点，进行制动防抱死控制时，爆胎轮的控制参数S_i值将产生剧烈振荡；解决这一问题的方法是将爆胎轮的防抱死制动控制转换为车轮稳态控制：在制动周期H_ja的循环过程中，按控制变量S_i的实际值围绕其目标控制值上下波动的幅度，非等量、逐级减小控制变量S_i的目标控制值S_ki，直至S_i和S_ki为一设定值或0，由此间接调节制动力Q_i，使Q_i逐级、非等量递减直至为0；S_ki取为绝对值，ω_i、S_i的增减量Δω_i、ΔS_i用其正(+)、负(-)表示；制动控制中使爆胎轮控制变量S_i的实际值始终围绕其目标控制值S_ki上下小幅波动；所谓S_ki的值逐级、非等量递减是指：控制周期H_ja的每一次逻辑循环中，逐级确定目标控制值S_ki的递减量，该递减量由S_i上下波动实际值的非对称数学模型确定；非对称控制模型是指：S_i的控制模型中，通过采用不同的模型结构或参数的权重系数k_i，使控制变量S_i向上波动的增量值+Δω_i、+ΔS_i与向下波动的减量值-Δω_i、-ΔS_i具有不同的权重，包括+Δω_i的权重小于-Δω_i、+ΔS_i的权重大于-ΔS_i的权重；本周期H_ja内，控制变量的目标控制值S_ki由分别由上周期H_ja-1内S_i-1的值及其上下波动量±Δω_i-1、±ΔS_i-1的函数模型确定：

S_ki＝f(±ΔS_ki-1，S_ki-1)

|S_ki|＜|S_ki-1|

当采用控制变量S_i的联合参数模型时，联合控制变量为v_i，v_i取为绝对值，本控制周期H_ja中，v_i的目标控制值v_ki由参数上一周期S_ki-1值及其上下波动量±ΔS_ki-1的函数模型确定：

v_ki＝f(±Δω_ki-1，±ΔS_ki-1，v_ki-1)、|v_ki|＜|v_ki-1|

爆胎轮进行稳态控制时，爆胎平衡车轮副的另一车轮、在未进行C制动控制的差动制动力分配的条件下、该轮或同步进行稳态制动控制，通过调节该轮制动力，逐级减小该轮控制变量S_i的目标控制值S_ki、使该轮控制变量S_i的目标控制值S_ki、等同、等效或接近爆胎轮的目标控制值S_ki、由此使爆胎平衡车轮副二轮轮胎力F_xi对车辆质心的力矩之和低于一设定值c_g或接近为0，即：

式中l_i为车轮至过车辆质心纵轴线的距离、c_g为常数或0；采用车轮稳态控制模式、模型和算法，对爆胎轮、爆胎平衡车轮副进行稳控制时，可将控制变量S_i、逐级、非等量减小的目标控制值S_ki、转换为采用逻辑门限模型的逐级、非等量减小的门限阈值集合c_Si、集合中的各值均为正数，即：

或

c_si＜c_si-1、

车轮稳态控制的周期H_ja循环中，通过逻辑门限阈值集合c_Si、的逐级、非等量减小，间接控制制动力Q_i，并使Q_i、S_i的实际值围绕其目标控制值Q_ki、S_ki上下小幅波动；采用修正模型对Q_ki、S_ki进行修正，经修正后的Q_ki、S_ki的各值，可作为爆胎A、B、C、D制动控制中的该状态参数实际值或该参数的实际控制值；爆胎轮稳态控制中，由于制动力Q_i的递减调节，S_i所表征的爆胎轮状态为稳定状态；爆胎轮稳态控制的实施例为以下所述；

i、逻辑门限模型及算法；其一、各轮(包括爆胎轮)主要采用滑移率S_i或角减速度单参数门限模型，S_i、二参的主、副门限模型，与S_i参数的联合门限模型等；设定车轮稳态制动控制周期H_j，按门限模型，以正常工况S_i的防抱死门限阈值为基准值，设置控制变量S_i、相应的递减逻辑门限阈值集合c_Si、门限阈值的集合采用下述方式确定；方式一、设定常数递减门限阈值；方式二、设定动态递减门限阈值，在控制周期H_j的逻辑循环中，下一制动控制周期H_j+1的门限阈值c_Si+1、由上一周期的门限阈值c_Si、及控制变量S_i、对门限阈值的上下波动值±Δω_i、±ΔS_i、的数学模型确定，模型主要包括：

c_Si+1＝f(c_Si，±ΔS_i)、

等

该模型中由其向下波动值-Δω_i、-ΔS_i确定门限阈值的向下递减量，由其向上波动值+ΔS_i确定向上递增量，且向上与向下波动的值具有不同的权重，+Δω_i的权重小于-Δω_i权重、+ΔS_i的权重大于-ΔS_i的权重(系数)，表明爆胎轮制动控制模型更重视S_i向上波动、向下波动幅值对下一级递减门限阈值的作用，-Δω_i、+ΔS_i的绝对值越大，爆胎轮制动力的递减量越大，直到S_i、或S_i与的联合控制值递减至最低门限阈值(或0)；c_Si+1、的值由参数S_i上下波动的数学模型计算值之差c_Si+1确定，主要包括：

c_Si+1＝c_Si-f(-ΔS_i，+ΔS_i)

制动拐点控制后期、胎辋分离、卡地等状态下，解除爆胎轮制动；其二、综合控制模型和算法

主要采用车轮角减速度滑移率S_i模型；控制器主要以率S_i和为参数，建立以车轮综合角减速度为控制变量的逻辑门限控制模型，模型主要包括：

式中k_ω为车轮角减速度的权重系数、S_i为参考滑移率、k_s为S_i的加权系数；正常工况和爆胎前期，控制逻辑为：

时、ABS系统减压

时、ABS系统保压

时、ABS系统增压

式中为车轮综合角减速度门限阈值(正值)；真实爆胎期后，设置爆胎轮与S_i联合参数递减逻辑门限阈值集合门限阈值集合中，下一周期递减逻辑门限阈值由上一控制周期中的门限阈值及波动值确定，模型主要包括：

式中S_i取为绝对值，k₁、k₂为爆胎轮稳定制动控制中S_i与上、下波动的权重系数；计算时，根据S_i与的权重调节权重系数k₁和k₂；权重系数k₁、k₂主要由路面摩擦系数μ_i、爆胎平衡车轮副二轮等效相对角速度偏差e(ω_e)、角减速度偏差中相关参数确定；制定爆胎轮稳态制动、制动力控制及防抱死控制逻辑，在其控制的周期逻辑循环中，基于门限模型参数s_a、动态逻辑门限阈值集合逐级减小爆胎轮制动力Q_i，逐级动态递减调整s_a、的门限阈值；s_a、的动态调整本质上是：各级门限阈值及车轮制动力的调节，s_a、的门限阈值由上一周期H_j控制变量s_a、的实际波动值确定；拐点控制后期或轮辋与轮胎分离时，解除爆胎轮制动；

ii、现场试验及逻辑门限、模糊、滑模控制算法；其一、根据现场制动防抱死控(ABS)道路试验，确定实际轮速变化曲线，基于ABS控制周期H_j，通过制动中车轮速峰值连线求解参考车速u_cn+1及参考滑移率S_cn+1：

式中R为车轮有效滚动半径，u_cn+1、S_cn+1、ω_n+1分别为第n至n+1时刻参考车速、滑移率、车轮角速度，u_wn为n-1至n时刻轮速峰值，t_n+1为u_cn+1与u_wn间的时间，ΔT_n为u_wn-1与u_wn间控制周期H_j的时间间隔；u_cn+1、S_cn+1确定后，按逻辑门限、模糊、滑模等现代控制算法确定爆胎、非爆胎轮控制变量s_a、的目标控制值，或其逻辑门限模型的门限阈值集合；对爆胎轮采用稳态控制方式，按递减逻辑门限阈值的模式，逐级减小其制动力，直至解除制动力；其二、爆胎轮稳态(A)控制的滑模变结构控制算法，分为两部分；第一部分、在滑模面上基于模型的近似控制；第二部分、在达到滑模面之前的控制，该控制与模型无关，满足滑模条件；其三、爆胎轮稳态控制(A)的模糊控制算法；基于经验规则及试凑法，对目标值进行控制，控制规则为：

U＝α·E+(1-α)·DE

式中U为控制变量的语言值、α为加权系数、E和DE为误差及误差变化率的语言变量值；进行反模糊化处理；

③、子系统车轮平衡制动(B)控制器

i、平衡制动力总量Q_b或平衡制动力Q_b作用下的整车各轮综合角减速度综合滑移率S_b的分配和控制；其分配的数学模型主要包括：

Q_b＝f(p_ra，μ_b，u_x)、Q_b＝f(p_ra，e(ω_e)，μ_b)、Q_b＝f(p_re，M_k，u_x)

S_b＝f(p_ra，μ_b，u_x)、S_b＝f(p_ra，e_ωr(t)，μ_b，u_x)

S_b＝f(p_re，e_ωr(t)，u_x)、S_b＝f(M_k，e_ωr(t)，μ_b，u_x)

式中p_ri爆胎轮胎压(包括p_re、p_ra)、ω_i为各轮角速度、e(ω_e)和e(ω_a)为爆胎平衡车轮副二轮等效非等效相对角速度偏差、δ为转向盘转角、e_ωr(t)为车辆横摆角速度偏差、e_β(t)为质心侧偏角偏差、M_k为爆胎回转力、μ_b为各轮综合摩擦系数、L_t为本车与前或后车辆车距、u_c相对车速、Q_p为制动器制动力；各控制变量Δω_b、S_b的整车综合值由各轮参数的平均或加权平均算法确定，同时可根据防撞控制时区，采用相应模式、模型，对控制变量的目标控制值进行修正；确定控制变量Q_b、或S_b目标控制值的数学模型，采用以下建模结构；其一、当本车与后车距L_t或时区t_a处于的防撞安全区内，各控制变量的数学模型和算法中不包括参数L_t、u_c；其二、当本车与后车距L_t或时区t_a处于防撞危险、禁入时区内，各控制变量Q_b、Δω_b、S_b为防撞时区t_a减量的减函数，Q_b、Δω_b、S_b随t_a的增减而增减；其三、爆胎前期，各控制变量Q_b、Δω_b、S_b随爆胎轮胎压p_ri的减小而增大，基本与车速无关；其四、真实爆胎期后，各控制变量Q_b、Δω_b、S_b随爆胎轮胎压p_ri的减小而减小、随车速u_x的减小而加大；其五、拐点控制期，p_ri＝0，由上述数学模型确定的各控制变量与胎压p_ri无关，并为车速增量的减函数；其六、防撞控制各区间及爆胎制动控制的各阶段，由其数学模型确定的各控制变量为转向盘转角δ、横摆角速度偏差e_ωr(t)、质心侧偏角偏差e_β(t)增量的减函数，为各轮综合摩擦系数μ_b增量的增函数，为等效相对角速度偏差e(ω_e)的减函数；其七、整车平衡制动力Q_b或角减速度角减速度增量Δω_b、滑移率S_b通常不分配给爆胎轮，仅分配给非爆胎轮；Q_b、Δω_b、S_b各控制变量的目标控制值可采用数字图表的查值形式确定：根据各控制变量的数学模型，确定控制变量Q_b、Δω_b、S_b目标控制值，该值以数值图表形式存储于制动控制器所设电控单元；爆胎制动控制过程中，以p_ri或p_re、e(ω_e)、δ、L_t、u_c、Q_p、e_ωr(t)，e_β(t)、μ_b中的相应参数为输入参数，采用查值法，从电控单元获取各控制变量的目标控制值；

ii、制动各控制变量Q_b、Δω_b或S_b目标控制值的各轮分配和控制；其一、前、后车轴平衡车轮副Q_b、Δω_b或S_b目标控制值的轮间的分配；基于车轮平衡制动力总量Q_b、各轮综合角减速度或各轮综合滑移率S_b目标控制值，控制器以整车载荷N_Z、前后车轴载荷N_Zf和N_Zr、前后车轴二轮等效相对角速度之比g(ω_ef)和g(ω_er)为主要参数，采用非线性函数模型确定Q_bf和Q_br、和S_bf和S_br分配控制器以车辆减速度前、后车轴平衡车轮副左右轮相对或等效相对角速度偏差e(ω_kf)、e(ω_kr)、e(ω_ef)、e(ω_er)，前、后车轴左右轮有效滚动半径偏差|R₁-R₂|、|R₃-R₄|或检测胎压偏差|P_ra1-P_ra2|、|P_ra3-P_ra4|的绝对值，前、后车轴载荷N_Zf、N_Zr为主要参数，建立前后车轴各控制变量目标控制值的分配模型；模型主要包括：

S_bf＝f(e(ω_ef)，S_b)、S_br＝f(e(ω_er)，S_b)

对上述函数模型线性处理：

S_bf＝k₁S_bg(ω_ef)、S_br＝k₂S_bg(ω_er)

N_Zf＝N_Zf0+ΔN_Zf、N_Zr＝N_Zr0+ΔN_Zr、

|e(ω_ef)|、|e(ω_er)|与|R₁-R₂|可相互取代，式中字母及其脚标f、r分别表示前、后车轴；该模型的建模结构和特性为：前后车轴各控制变量分配的目标控制值为|e(ω_ef)|、|e(ω_er)|、|R₁-R₂|增量的减函数，ΔN_Zf为绝对值增量的增函数；对于前后车轴控制变量的综合滑移率S_bf、S_br或和综合角减速度的分配可无须确定前后车轴载荷N_Zf、N_Zr及其转移，或无须采用各轮制动力参数值、或不设置制动压力传感器，直接通过对前、后车轴综合滑移率S_bf、S_br的分配和控制，最大限度利用地面附着系数，有效防止后轮侧滑，调节系数k₁、k₂可使后轴车轮抱死略滞后于前轴车轮，g(ω_ef)和g(ω_er)取为绝对值；其二、爆胎及非爆胎平衡车轮副左、右轮各控制变量Q_b、S_b目标控制值的轮间分配，采用二轮制动力相等分配模式、等效相等分配模式或平衡制动力分配模式；分配模式一、非爆胎平衡车轮副左、右轮各控制变量分配模式；该模式适用于前后车轴或对角线平衡车轮副，设定左、右轮地面摩擦系数μ_i、负载N_Zi相等，平衡车轮副左右二轮各控制变量Q_i、S_i、采用相等分配模式，即：

Q_b1＝Q_b2、S_b1＝S_b2、分配模式二、爆胎平衡车轮副左、右轮各控制变量分配模式，包括等效模式一和二；等效分配模式一：主要适用于前后车轴或对角线的爆胎平衡车轮副，车轮副二轮以Q_b、或S_b为控制变量，以二轮负载N_Zi、摩擦系数μ_i为参数，其中前车轴左、右轮分配的等效模型主要包括：

S_b1＝f(μ₁，S_bf)、S_b2＝f(μ₂，S_bf)

式中Q_bf、或S_bf分别为前车轴分配的制动力，字母的角标1、2分别表示左、右二轮，当Q_b1与Q_b2、与S_b1与S_b2为N_Zi、μ_i的等效相对参数时，左、右二轮所受地面纵向作用力F_xi相等或等效相等；同理，后车轴与前车轴的分配的分配模型相同；该等效分配或采用参数的补偿方式，引入控制变量Q_i、S_i、的补偿系数λ_qi(λ_q1、λ_q2)、λ_si(λ_s1、λ_s2)、λ_ωi(λ_ω1、λ_ω2)；前车轴爆胎平衡车轮副左、右二轮的分配模型为：

Q_b1＝λ_q1Q_bf、Q_b2＝λ_q2Q_bf、

S_b1＝λ_siS_bf、S_b2＝λ_s2S_bf

λ_qi＝f(N_Zi、μ_i)、λ_si＝f(μ_i)或λ_si＝f(μ_i，P_ra)、λ_ωi＝f(μ_i)或f(μ_i，P_ra)

式中字母的脚标1和2、f和r分别表示左和右轮、前和后车轴，检测胎压P_ra可与车轮纵向刚度G_zi互换；同理，后车轴及对角线平衡车轮副二轮与前车轴的分配模型相同；真实爆胎以后各控制期，爆胎平衡车轮副二轮或不予分配平衡制动力，非爆胎轮或分配与爆胎滚动阻力相平衡的制动力；爆胎轮进行稳态A控制时，制动控制的周期循环中，A控制各控制变量S_i的目标控制值S_ki或参数S_i的逻辑门限模型所设门限阈值c_Si、逐级、非等量递减，制动力Q_i同步递减；为实现平衡车轮副左右轮制动力的平衡分配，对爆胎平衡车轮副中的非爆胎轮分配予差动制动的非平衡制动力、或同步逐级减小其参数Q_i、S_i的控制量；等效分配模式二：在爆胎平衡车轮副左、右轮平衡制动力Q_i作用下，爆胎平衡车轮副二轮控制变量滑移率S_i、角减速度的分配采用等效模型及参数补偿算法；控制器以滑移率S_i、角减速度之一为控制变量，基于轮胎模型、车轮纵向轮胎力方程及力矩方程：

F_xi＝f(S_i，N_zi，μ_i，R_i，G_zi，)、F_x1＝F_x2、

建立爆胎平衡车轮副二轮滑移率S_i或角减速度的分配、控制模型；式中F_xi为纵向轮胎力、L_i为左右轮对过车辆质心纵轴线的距离、R_i为车轮半径、μ_i为爆胎平衡车轮副二轮的摩擦系数μ_i、N_Zi为二轮载荷，G_zi车轮纵向刚度；根据车辆多自由度运动方程或动力学模型，可以确定左右轮载荷N_Zi的转移量与车轮至车辆质心纵轴线距离l_i的变动量具有互补性；在车辆左、右轮相等或不相等制动力Q_i作用下，采用N_Zi、μ_i、R_i的修正系数λ₁、λ₂对爆胎轮纵向轮胎力F_x2进行补偿，使F_x1与F_x2、F_x1L₁与F_x2L₂等效相等，爆胎平衡车轮副左、右轮获得对车辆质心平衡的横摆力矩，即前(或后车轴)爆胎平衡车轮副的爆胎、非爆胎轮角减速度或滑移率S_b1、S_b2的分配可由以下等效模型和算法确定；爆胎前期：前轴爆胎平衡车轮副的爆胎和非爆胎轮所分配的角减速度或滑移率S_b1、S_b2等于前轴车轮分配的角减速度滑移率S_bf：

S_bf＝S_b1＝S_b2

真实爆胎、爆胎拐点及脱圈控制期：前车轴爆胎平衡车轮副爆胎轮分配的角减速度或滑移率S_b1为车轮稳态控制施加的制动力Q_i所取得的角减速度或滑移率S_b1；基于前车轴爆胎平衡车轮副爆胎轮或S_b1的分配，爆胎平衡车轮副非爆胎轮滑移率S_b2的分配由下述等效数学模型确定：

S_b2＝f(S_b1，μ₁，μ₂，N_z1，N_z2，R₁，R₂，G_z1，G_z2)或

S_b2＝f(S_b1，G_z1，G_z2，λ₁，λ₂)

λ₁＝f(N_z1，N_z2，μ₁，μ₂)、λ₂＝f(R₁，R₂)

上式中λ₁和λ₂为非爆胎轮纵向轮胎力F_xb2的补偿系数，N_Z1和N_Z2为爆胎、非爆胎轮载荷，R₁和R₂为爆胎、非爆胎轮有效滚动半径，G_z1和G_z2为爆胎、非爆胎轮纵向刚度，其它各参数的意义同前；基于爆胎平衡车轮副二轮分配的滑移率S_b1、S_b2，可通过车轮滑移率与角减速度之间的关系模型，确定其角减速度的分配；同理，后车轴爆胎平衡车轮副的左、右轮或S_b1、S_b2的分配与前车轴相同；车轮平衡制动B控制所确定的各轮控制变量的分配模型，应通过现场爆胎试验或现场模拟爆胎试验进行验证，并根据现场试验结对模型所采用的参数及模型结构进行修正，以确定该模型对现场试验效果的等效性、有效性及一致性；B控制中，平衡车轮副二轮各控制变量Q_i、S_i、的分配，在理论上基本满足车辆平衡制动的要求：

车轮副二轮轮胎力F_xbi对车辆质心(或过质心纵轴线)的力矩和在理论上为0，式中l_i为车轮至过质心纵轴线的距离；

④、子系统车辆稳态制动(C)控制器；

力学参数控制类型；该类型基于车载制动防抱死/防滑系统(ABS/ASR)，控制器采用各轮差动制动产生爆胎横摆平衡力矩M_u与爆胎横摆力矩M_ω相平衡，即M_u＝-M_ω；确定车辆爆胎爆胎横摆力矩M_ω′采用分量及总量两种模式，M_ω′＝M_ω1′+M_ω2′，M_ω1′为爆胎滚动阻力矩产生的横摆力距(简称爆胎滚动横摆力距)、M_ω2′为爆胎侧向力对整车产生的横摆力矩(简称爆胎侧向横摆力矩)；爆胎滚动阻力距M_ω1′采用下述模型或PID、最优、模糊等算法确定；

i、确定爆胎横摆力矩M′_ω的分量模式；其一、确定M_ω1′的模型和算法；确定M_ω1′的模型和算法一：基于各轮胎模型，包括UniTire、Gim、Magic Formula、幂指数、Pacejke H B、HSRI、神经网络模型等，建立以车轮滑移率S_i、胎压p_ri、车轮载荷N_Zi、摩擦系数μ_i为参数的轮胎模型，模型主要包括：

F_xai＝f(S_i，p_ri，N_Zi，μ_i)

模型的建模结构和特性包括：车轮滚动阻力F_xai为S_i、p_ri增量的减函数，F_xai为N_Zi、μ_i增量的增函数；模型中p_ri可由纵向刚度G_x代换，参数l_i为车轮至(过车辆质心)纵轴线的距离，爆胎滚动阻力矩M_ω1′为：

确定M_ω1的模型和算法二：采用现场试验，测定参考车速u_x下、四个车轮系列同一低胎压P_ri状态时、车辆对应的减速度系列值，根据车辆运动方程：

确定车辆滚动阻力F_x，低胎压下一个车轮所受地面滚动阻力F_xi及横摆力矩系列值：

M_ω1＝d_ziF_xi，

式中d_zi车轴半轮距、F_x0为标准胎压下车辆所受地面滚动阻力；确定M_ω1′的模型和算法三：采用现场试验，主要以胎压p_ri为变量、车速u_x参变量，设定标准状态下的地面摩擦系数μ_i、整车载荷N_Z等，确定系列参考车速u_x下四轮相同低胎压的试验值集(合)，测定相对应的车辆减速度值集合；基于与滚动阻力F_xi的关系模型确定系列低胎压下整车滚动阻力F_xi值集合，确定四轮对应的低胎压下的滚动阻力为F_xai值集合，各轮滚动阻力轮F_xai＝F_xi/4；实际状态下采用修正系数λ_i对F_xai进行修正，修正系数λ_i由参数μ、N_Z的修正模型确定：

λ_i＝f(μ_i，N_Z)

一定车速下、胎压为n的车轮滚动阻力F_xbin为：

F_xbin＝λ_iF_xain

基于力矩方程，一定车速下，胎压为n的车轮滚动横摆力矩M_ω1n′为：

M_ω1n′＝(F_xbin-F_xbi0)l_i

式中F_xbi0为标准胎压下车轮的滚动阻力，l_i为车轮至(过车辆质心)纵轴线的距离；确定M_ω1′的模型和算法四：车辆一车轴二轮设置为标准胎压，该二轮滚动阻力矩对车辆质心的力矩为0；另一车轴(前或后车轴)的一车轮置为标准胎压p_r0，另一车轮取值系列低胎压(包括0胎压)p_ri，二轮滚动阻力F_xb0与F_xbi之间的偏差e_xbi(F_xbi)：

e_xbi(F_xbi)＝F_xb0-F_xbi

基于车辆纵向方程爆胎滚动阻力矩M_ω1′由偏差e_xbi(F_xbi)的函数模型确定：

M_ω1′＝f(e_xbi(F_xbi))

基于试验检测数据，以及特性函数M_ω1′与变量p_ri、u_x之间的关系模型，建立横摆力矩M_ω1′与胎压p_ri、车速u_x的特性函数；根据特性函数编制参数p_ri、u_x、λ_i与函数M_ω1′的数据图表，数据图表存储于电控单元，爆胎制动控制中以胎压p_ri、车速u_x、补偿系数λ_i为输入参数，从电控单元中时实查取M_ω1′的值；确定M_ω1′的模型和算法四：采用模糊控制算法确定，控制器以滑移率S_i、胎压p_ri为输入变量，以车轮滚动阻力F_xai为输出变量，确定u_x、p_ri模糊子集S、V及相应的语言值、输出量的模糊子集U、模糊语言值，根据分析和经验的模糊控制规则，采用模糊推理，得模糊控制器输出F_xai；爆胎滚动阻力M′_ω1对车辆产生的横摆力矩为：

其二、确定M_ω2′的模型和算法；M_ω2采用下述爆胎动力学模型或车轮车辆联合参数模型，PID、最优、模糊、鲁棒、滑模结构或神经网络等算法确定；确定M_ω2的模型和算法一：采用联合参数等效模型，以车速u_x、爆胎轮胎压p_ri(或爆胎轮半径R_i)、车轮综合滑移率S_c、载荷系数K_z、地面摩擦系数μ为主要参数，建立其参数的等效模型：

式中J_z为车辆绕Z轴的转动惯量，S_c由各轮滑移率采用平均或加权平均算法确定，在M_ω2的作用下车辆产生爆胎横摆角减速度确定M_ω2′的模型和算法二：根据爆胎动力学模型，忽略转向轮爆胎回转力矩(参见本文以下相关章节)，考虑爆胎后车辆侧顷、侧顷转向及转向轮的爆胎转向角δ_b′，前或后轮爆胎侧偏角β_f、β_r为：

基于爆胎侧偏角β_f、β_r及车轮车辆相关参数估算各轮侧向力F_fl、F_fr、F_rl、F_rr，根据前、后轴车轮轮胎力对车辆质心的力矩方程确定M_ω2′：

M_ω2′＝(F_fl+F_fr)l_g1+(F_rl+F_rr)l_g2

式中u_y、u_x为车辆横向、纵向速度，ω_r为车辆横摆角速度，l_g1、l_g2为前、后车轴至质心的距离；确定M_ω2′的模型和算法三：忽略δ、u_x的影响，设定各轮地面摩擦系数μ_i相同，建立以车速u_x、爆胎轮胎压p_ri(或爆胎轮半径R_bi)、车轮综合滑移率S_z、载荷系数K_z或和转向轮爆胎回转力矩M_b′为参数的横摆力矩M_ω2′等效模型：

M_ω2′＝f(u_x，p_ri，S_z，K_z，M_b′)

式中S_z由各轮滑移率S_i采用平均、加权平均等算法确定，K_z通过各轮载荷N_Zi及其分布的数学模型估算：

K_z＝f(N_Z1、N_Z2、N_Z3、N_Z4)

ii、确定爆胎横摆力矩M_ω的总量模式；总量模式一、理论模型和算法：采用车辆和轮胎的联合参数模型；根据二自由度车辆模型确定理想横摆角速度ω_r1，由爆胎车辆多自由度(包括纵向、侧向、横摆、侧顷、四轮七自由度)模型确定实际横摆角速度ω_r2，按轮胎模型计算各轮纵向轮胎力F_xi或和车辆质心侧偏角β，其中轮胎模型主要包含车轮滑移率S_i、附着系数各轮负载N_zi或/和侧向刚度G_xi等参数；总量模式二：确定M_ω′的现场模拟试验和算法；选定设置稳定控制程序系统(ESP)的车辆、设置试验控制器以及置于车轮的远程胎压泄放器，在标准地面摩擦系数μ和标准车重的条件下，实施车辆正常工况和模拟爆胎工况试验；正常工况试验：各轮保持标准胎压，车辆稳态行驶，启动车辆稳定控制程序系统ESP；控制器主要以车速u_x、转向盘转角δ为参数，根据所建二自由度车辆运动微分方程和模型，确定、记录车辆理想(标准)稳态横向摆动率(或横摆角速度增益)：

模拟爆胎工况试验：车辆行驶过程中，启动车辆稳定控制程序系统ESP，基于预定的系列胎压递减值，通过远程胎压泄放器连续逐级降低一车轮胎压，直至0胎压，以车速u_x和胎压p_ri为变量、以转向盘转角δ为参变量，基于ESP各传感器测量值，计算模拟爆胎下的横摆角速度增益值ω_r/δ，通过质心侧偏角观测器估算理想质心侧偏角β₁；定义正常工况与(模拟)爆胎工况横摆角速度增益及质心侧偏角值之间的偏差，即

和e_β(t)＝β₁-β₂

控制器以偏差e_s(t)或和e_β(t)为参数，采用其偏差的数学模型，通过PID或最优、模糊、鲁棒或滑模变结构相关控制算法，确定爆胎横摆力矩M_ω′；定义理论与实际横摆角速度之间的偏差控制器以横摆角速度偏差纵向轮胎力F_xi或和车辆质心侧偏角β为主要参数，采用其参数的车轮车辆联合模型确定爆胎横摆力矩M_ω以及与M_ω相平衡的爆胎横摆平衡力矩M_u，M_u＝-M_ω；爆胎横摆平衡力矩M_u的数学表达式为：

Mu＝-M_ω′＝、

式中k₁、k₂为爆胎状态反馈变量或参变量；基于爆胎横摆平衡力矩M_u，建立以p_ri，或和u_x、δ、e_β(t)为输入参数，以M_u为特性函数的模型，编制特性函数M_u的数据图表，将数值图表存储于电控单元；爆胎控制过程中，以p_ri，或和u_x、δ、及e_β(t)为输入参数从数值图表中查取M_u的值；制动控制过程中，控制器以爆胎横摆平衡力矩M_u为参数，结合制动器相关参数，建立各轮差动制动分配模型，实现各轮横摆制动控制(DYC)的制动力分配；

ii、力学与状态参数联合控制类型；力学与状态参数联合控制类型；该控制类型基于车辆制动稳定控制系统，与稳定控制系统(VSC)、车辆动力学控制系统(VDC)或电子稳定程序系统(ESP)控制兼容；其一、车辆状态的确定；车辆稳定性控制以二自由度车辆模型的运动状态为理想状态，根据二自由度车辆模型，车辆稳态时得理想横摆角速度ω_ra和质心侧偏角β_a：

地面附着条件：由确定

理想横摆角速度ω_ra或通过车辆传感器的不同配置并采用一定算法估算；ω_ra估算方法之一：前后轴设置侧向加速度传感器，采用自适应卡尔曼滤波器或龙贝格观察器的测量值估算；ω_ra估算方法之二：根据四轮轮速传感器所测轮速信号、基于内外轮差速信号的运动关系估算(适用于弱制动和弱驱动)；ω_ra估算方法之三：设置四轮轮速传感器与(质心处)侧向加速度传感器，根据非驱动轮轮速和侧向加速度，按车辆行驶状态进行加权估算；侧偏角β(理想和实际质心侧偏角β_a、β_b)的估算和测定方法较为广泛，通过车辆传感器配置及算法获取；β估算方法之一：β观测器，采用全球卫星定位系统(GPS)或基于扩展卡尔曼滤波器的观测器等估算；β估算方法之二：通过转向盘转角和(质心处)侧向加速度传感器检测信号估算，首先根据四轮轮速估算出横摆角速度，以此作为卡尔曼滤波器的测量值，用以估算质心侧偏角；β估算方法之三：以转向盘转角、横摆角速度、或和质心侧向加速度为参数，通过其参数模型估算；β算方法之四：通过车辆侧向加速度a_y和横摆角速度ω_r积分估算，当β很小且车速恒定时、β由下式确定：

为提高a_y精度，a_y由二自由度四轮车辆模型算出；其二、最优附加横摆力矩的确定，由(1)式可得汽车横摆力矩控制的数学模型：

式中Δβ、Δω_r分别为汽车理想和实际状态的质心侧偏角、横摆角速度之间的偏差，M_u为恢复车辆理想运动状态所需差动制动产生的附加横摆力矩；鉴于横摆角速度ω_r和质心侧偏角β存在藕合性，很难同时实现或达到理想的横摆角速度ω_r和质心侧偏角β，采用现代控制理论的控制算法，建立以横摆角速度、质心侧偏角偏差e_β(t)为基本参数的数学模型，可决策最优附加横摆力矩；最优附加横摆力算法之一：根据LQR理论设计无限时间的状态观测器，最终决策出最优附加横摆力矩M_u，M_u的表达式主要包括：

式中k₁、k₁为状态反馈变量，k₁、k₁主要由p_ra、u_x、δ、e(ω_e)、a_y、μ_i参数的数学模型确定，该模型的各参数分别为：检测胎压，车速、转向盘转角，爆胎平衡车轮副二轮等效相对角速度偏差及角加减速度偏差，车辆纵和侧向加速度、摩擦系数；其三、鉴于爆胎状态过程对车辆运动状态及其参数的特定作用和影响，采用爆胎轮胎压P_r(包括P_ra、P_re)为主要参数的状态反馈变量k₁(P_r)、k₂(P_r)的等效数学模型确定M_u，该模型的等效表达式：

或

式中状态胎压P_re为车轮状态参数(包括ω_e、ω_a、S_e、S_a等)及车辆状态参数(包括e_β(t)、a_y)的函数；其中ω_e、ω_a、S_e、S_a、a_y分别为爆胎平衡车轮副二轮等效、非等效角速度、滑移率、车辆侧向加速度；除M_u上述的等效修正模型和等效修正式外，或可对爆胎的部分特定状态参数进行修正，主要采用爆胎状态反馈、时间滞后及爆胎冲击修正模型及其算法；爆胎状态反馈模型和算法：

λ(t)＝f(e(ω_ea)-e(ω_eb))或

或

式中k₁、k₂为状态反馈变量、k_λ为爆胎横摆修正因子、λ(t)为车轮状态修正函数，λ(t)由车轮状态参数或和车辆部分状态参数的数学模型确定，e_β(t)分别为车辆理想与实际状态横摆角速度、质心侧偏角偏差，T₀为爆胎初始时间，e(ω_e)和分别平衡车轮副二轮等效相对角速度偏差及角加减速度偏差，e(ω_ea)和e(ω_eb)分别为前后车轴等效相对角速度偏差，a_y为车辆侧向加速度，为车辆横摆角速度偏差的修正值，式中为：

修正项±k_λ、λ(t)的正负由爆胎轮在前或后车轴的位置确定；时间滞后修正模型和算法，主要包括：

或

式中k_t(t)为时间修正函数，通过该模型确定滞后时间内控制参数变动值对状态反馈参数k₁、k₂的共同作用：

或

通过修正函数k_t(t)对M_u进行修正，式中T_k+1、T_k为车辆爆胎制动控制周期内的滞后时间；爆胎冲击修正模型和算法：

或

对M_u3的修正采用实时、分阶段(包括真实爆胎期、爆胎拐点、脱圈阶段)修正方式，或采用综合值等修正方式；首先确定爆胎冲击时间t，t为真实爆胎开始T₀至爆胎后车轮和车辆达到稳定的时间，t由试验确定；式中k_v(t)爆胎冲击函数，G_rbi、G_rb0为爆胎、标准胎压下车轮的侧偏刚度；当采用等效方式确定k_v(t)值时，k_v(t)由其参数的加权平均算法确定；拐点、胎辋分离、轮辋卡地修正：爆胎拐点后爆胎轮瞬时状态特性极为复杂，采用轮胎模型、附着状态模型及现场试验，确定爆胎轮纵、横向加减速度和轮胎力，进行附加横摆力矩M_u的修正和补偿；其四、建立确定最优附加横摆力矩M_u与各轮控制变量制动力Q_i、角减速度角减速度增量Δω_i、滑移率S_i的关系模型和算法，该模型和算法主要包括：模型和算法一、附加横摆力矩M_u的车轮滑移率S_i分配理论模型：基于七自由度车辆动力学模型，pacejka等人的魔术公式轮胎模型，对平衡车轮副二轮施加差动制动力Q_i，基于制动力Q_i及Q_i作用下的车轮滑移率S_i、角减速度可确定该制动力作用下车辆所获得的附加横摆力矩M_u；如左前轮施加制动力，右前轮施加的制动力为0，左前轮纵、侧向轮胎力F_xfl、F_yfl：

式中F_z为差动制动力作用下左轮所获得的轮胎力，分别为该轮纵、侧向附着系数；建立附加横摆力矩变化量ΔM_u与该轮滑移率变化量ΔS_i的函数关系模型，在车轮滑移率变化量ΔS_i的作用下，确定车辆附加横摆力矩增量ΔM_u；最优附加横摆力矩M_u、滑移率S_i为设定上一控制周期内或t₀时刻其初始值M_u0、S_i0与其增量值ΔM_u、ΔS_i之和：

M_u＝M_u0+ΔM_u，S_i＝S_i0+ΔS_i

模型和算法二、为简化计算，基于制动器制动效能因数η_i、制动轮半径R_i，各轮纵向刚度G_rai、车轴半轮距d_zi，车轮侧向力作用因子λ_i(α_i)、地面摩擦系数μ_i、车轮载荷N_zi为参数，建立附加横摆力矩M_u与各控制变量制动力Q_i(包括制动轮缸压力Δp_i)、角加减速度(包括角加减速度增量Δω_i)、滑移率的S_i(包括滑移率的S_i增量ΔS_i)参数的等效数学模型，主要包括：

或

式中ρ_i为参数μ_i、N_zi的修正因子，s(i)为正、负符号、s(i)由车轮的位置确定，k_ai、k_bi、k_ci、k_di为系数；基于M_u与车轮Q_i、滑移率的S_i的关系模型(包括等效模型)和算法，可确定附加横摆力矩M_u的车轮差动制动力或车轮Δω_i、S_i参数的各轮分配；

⑤、子系统车辆制动力总量(D)控制及D控制器

D控制对象为所有车轮；D控制基于纵向一自由度、或纵向及回转二自由度的车辆单轮模型；一自由度单轮车辆模型为：

式中F_dx、J_d、R_d、m_d分别为单轮车辆模型的车轮综合纵向轮胎力、角减速度、转动惯量、转动半径、车辆纵向加减速度、整车质量；该模型将车辆简化为制动力Q_d、纵向轮胎力F_dx、横向轮胎力整车重力N_d作用于一个单轮的车辆，并用整车单轮综合角减速度角速度负增量Δω_d、滑移率S_d、车辆减速度表征车辆运动状态，参数S_d、由各轮角减速度角速度负增量Δω_i、滑移率S_i采用包括平均和加权平均等模型和算法确定；制动力总量D控制以Q_d或S_d、为控制变量，通过车轮稳态A控制、平衡制动B控制和车辆稳态C控制逻辑组合的周期循环控制实现；D控制的制动力总量Q_d为A控制、B控制、C控制的制动力值Q_a、Q_b、Q_c之和：

Q_d＝Q_a+Q_b+Q_c

车轮制动力Q_i通常由该轮稳态或防抱死制动控制的目标控制值Q_ki值取代；基于Q_i与S_i的关系模型，各轮Q_i目标控制值Q_ki由控制参数或S_ki确定的Q_d值或门限模型确定的门限阈值c_Si、采用一定算法确定，D控制的目标控制值Q_d主要通过各轮平衡制动B控制的制动力总量Q_b的调节实现，Q_c为稳态C控制的各轮分配的差动制动力目标控制值之和；制动控制器按D控制的控制变量目标控制值与各轮分配的A、B、C控制的目标控制值之间的偏差，确定并调节整车D控制Δω_d、S_d的目标控制值，由此间接调节整车制动力总量D控制的目标控制值；D控制的控制变量Δω_d、S_d目标控制值由各轮A、B、C控制的Δω_i、S_i目标控制值采用平均或加权平均等算法确定；D控制的控制变量实际值由各轮A、B、C控制的Δω_i、S_i所测实际值确定；定义D控制各控制变量Q_d、Δω_d、S_d、目标控制值与实际值之间的偏差e_Qd(t)、e_ωd(t)、e_sd(t)、通过偏差的反馈及闭环控制，调节控制变量Δω_d、S_d值，实现整车制动力总量Q_d或车辆减速度的直接或间接控制；需要控制整车减速度时，按与单轮车辆模型的车轮综合纵向轮胎力F_dx、车轮综合角减速度车辆制动力总量Q_d之间的关系模型，确定Q_d、或滑移率S_d的目标控制值，并以Q_d、或S_d的目标控制值作为基准值，反过来确定A、B、C控制的各轮控制变量Δω_i或S_i的目标控制值，通过各轮Δω_i或S_i的分配和调节，实现整车减速度控制；

⑥、子系统制动兼容控制器

在制动控制周期H_h的逻辑循环中，爆胎主动制动与制动踏板并行操作时，制动兼容控制器采用制动控制兼容处理模型，对爆胎主动制动与踏板制动的输出信号进行兼容处理，经控制器兼容处理后，输出的制动力总量Q_da、车轮综合角减速度综合滑移率S_da各控制变量目标控制值，主要包括：

Q_da＝f(Q_d，ΔQ_d，γ，t_ai)

S_da＝f(S_d，ΔS_w′，γ，t_ai)

式中Q_da、S_da分别为ΔQ_d、ΔS_d增量的增函数，Q_da、S_da分别为γ增量的减函数及t_ai减量的减函数；实施过程中对各控制变量Q_da、S_da进行线性化处理；式中γ为爆胎状态控制参数、t_ai为防撞控制时区，S_w′、ΔS_w′分别为制动踏板位移(行程)及其变动量，为制动控制上一周期H_h-1至本周期H_h车辆综合角减速度的变动值，Q_d、S_d分别为制动控制器进行兼容处理前确定的制动力总量、车轮综合角减速度、综合滑移率，各参数均取为绝对值；Q_da、S_da分别为制动控制器输出的经兼容处理后的制动力总量、车轮综合角减速度、综合滑移率的兼容修正值，k₁、k₂、k₃为正值系数；Q_da、S_da由油门踏板正、反行程的非对称函数模型确定；其建模结构包括：在油门踏板正、反行上系数k₁取值不同，正行程k₁的取值小于负行程的值，ΔQ_d、ΔS_w′增量为正行程的增量取为正，反之取为负；γ取为正值、并随爆胎状态恶化增大；当本车与前后车辆处于防撞安全时区系数k₃取为0，当车辆进入防撞禁区k₃取为设定值；ΔQ_d、ΔS_w′的计算原点为踏板制动力与爆胎主动制动力相等时的数据点；参数ΔS_w′可与ΔQ_d、Δω_d互换；电控单元设置相应的制动兼容模块，该模块按制动兼容控制器采用的制动兼容模式、模型，对爆胎主动制动与踏板制动控制信号兼容处理；

⑦、子系统制动控制模式、结构及流程

i、制动控制模式；其一、爆胎控制中，制动控制器70基于车轮车辆动力学方程，主要包括车辆(纵向)方程、轮胎模型、车轮转动方程，建立各控制变量Q_i、S_i、之间的转换模型；在各轮制动力Q_i的作用下，所设控制变量S_i与主要相关参数α_i、N_zi、μ_i、G_xi、R_i之间的关系模型主要包括：

S_i(Q_i，α_i、N_zi，μ_i，G_xi，R_i)

式中α_i为各轮侧偏角、G_xi为车轮纵向刚度、N_zi为车轮载荷、μ_i为摩擦系数、R_i为车轮半径；在制动控制的稳定区域，对模型进行线性化及等效处理；式中侧偏角α_i可由综合侧偏角α_a取代，α_a可由转向盘转角δ的函数模型f(δ)确定，f(δ)经线性化处理导出：

α_a＝k_iδ

该模型主要用于采用Δω_i、S_i等参数形式对爆胎车辆附加横摆力矩M_u进行各轮分配，实施车辆的横摆控制(DYC)；在各轮制动力Q_i的作用下，以Δω_i、S_i中参数之一或多个参数为变量，以N_zi、μ_i为参变量，建立车轮状态参数Δω_i、S_i与车辆加减速度的函数模型，模型主要包括：

或

式中S_d、N_d、μ_d为各轮综合滑移率、综合角加减速度、各轮总负载、地面综合摩擦系数，其值由各轮参数值采用平均或加权平均等算法确定；其二、控制器采用车轮稳态制动、各轮平衡制动、车辆稳态(差动)制动、制动力总量(A、B、C、D)控制等四种控制类型，以车辆纵向减速度各轮角加减速度(或角速度负增量Δω_i)滑移率S_i之一为控制变量，通过S_i参数的控制形式，间接控制各轮制动力Q_i；按爆胎状态、制动控制的不同阶段及车辆防撞的控制时区，采用相应控制逻辑组合，包括等，协调进行爆胎主动制动与车辆防撞协调控制；爆胎前期，前后轴平衡车轮副各轮采用控制逻辑组合；在制动控制周期H_h循环中，各轮进行平衡制动B控制的角减速度(角速度负增量Δω_i)或滑移率S_i的目标控制值的分配，同时对车辆稳态C控制的各轮角减速度或滑移率S_i的目标控制值进行分配，各轮分配的目标控制值为B和C两类制动控制目标值之和；并当车辆进入防撞危险时区或任一车轮达制动防抱死门限阈值时，即行终止该周期H_h的控制逻辑循环，制动控制进入下一周期H_h+1控制的逻辑循环；H_h+1周期内，减小或终止各轮B控制的平衡制动力，达制动防抱死门限阈值的车轮进入或自动退出制动防抱死控制；真实爆胎期，爆胎平衡车轮副采用控制逻辑循环，爆胎轮进入稳态A控制，爆胎平衡车轮副的非爆胎轮基于爆胎轮获得的实际制动力进入该平衡车轮副或整车的控制逻辑循环，并当车辆进入防撞禁入时区时解除爆胎轮制动力；爆胎拐点控制期，解除爆胎平衡车轮副中爆胎轮的制动力，爆胎平衡车轮副非爆胎轮及非爆胎平衡车轮副的二轮采用C控制的差动制动控制逻辑循环；当车辆进入防撞禁入时区，同时解除爆胎轮及爆胎轮同侧车轮的制动力，非爆胎轮及非爆胎轮的同侧车轮进入整车C控制的逻辑循环；轮辋分离期，同时解除爆胎轮或和爆胎轮同侧车轮的制动力，非爆胎轮或/和非爆胎轮同侧车轮进入整车C控制的逻辑循环；对于设置爆胎主动转向系统的车辆，在各爆胎及爆胎各控制期，特别在爆胎拐点及轮辋分离期控制期，在车辆进入稳定性制动控制的同时均可进行主动转向协调控制，通过主动转向系统对转向轮施加一爆胎平衡附加转角θ_eb，实现车轮、车辆稳定减速和整车稳定性控制；A、B、C、D的独立控制或其逻辑组合的控制基于爆胎车辆模型、轮胎模型、运动方程，其中轮胎模型由车轮相应力学和运动状态参数确定；建立各轮制动力Q_i与车轮角加减速度滑移率S_i等状态参数之间的关系模型，确定各控制变量Q_i与其他控制变量S_i之间的定量关系，实现Q_i与S_i参数的转换；A、B、C、D独立控制或其逻辑组合的控制中，建立各轮制动力Q_i作用下的各控制变量S_i与参变量α_i、N_zi、μ_i、G_ri、R_i之间的数学模型，实现各轮角减速度滑移率S_i的轮间分配及控制；制动控制器各控制变量采用闭环控制，定义控制变量Q_i、S_i目标控制值与实际值之间的偏差e_qi(t)、e_Δωi(t)、e_si(t)，制动控制器以控制变量的Q_i、Δω_i、S_i参数形式，按偏差e_qi(t)、e_Δωi(t)、e_si(t)或其偏差的数学模型所确定的值，在制动控制周期的循环中，控制执制动执行装置，使各轮Q_i、Δω_i、S_i的实际值始终跟踪其目标控制值，实现各轮制动力Q_i或其它参数Δω_i、S_i的分配和控制，其中参数Q_i、Δω_i的实际值由制动压力传感器、车轮转角传感器检测值确定，参数S_i的实际值按其定义由车速u_x、车轮半径R_i及角速度ω_i的数学式确定；

ii、制动控制结构及流程；制动控制器(70)基于车载制动防抱死、防滑、电子稳定控制程序系统(ABS)、(ASR)、(ESP)，设置正常工况制动控制器I(71)、爆胎工况制动控制器II(72)；制动控制器(70)从数据总线CAN(21)获取下述各类参数信号：车轮结构状态参数、车辆状态参数、车辆环境状态参数、驾驶员操作界面控制参数信号；爆胎主控器(5)或制动控制器II(72)基于上述输入参数，确定爆胎状态过程、进行爆胎判定，爆胎判定成立时输出爆胎控制信号I(6)；制动控制器I(71)、II(72)同构共用一个电控单元，采用程序转换结构和模式；正常工况下，制动控制器I(71)按制动防抱死、防滑、车辆稳定控制程序系统(ABS)、(ASR)、(ESP)等控制模式、模型和算法进行数据处理，输出制动控制信号组g_a，控制制动执行装置(73)，实现车辆正常工况制动防抱死、防滑、车辆稳定控制(74)；制动控制器II(72)采用车辆制动与防撞、爆胎主动制动与踏板制动兼容、爆胎主动制动与驾驶员油门踏板驱动的协调和自适应控制模式，根据制动控制器所设电控单元的类型和结构，主要设置输入、参数计算、爆胎判定、控制模式转换、防撞、数据处理(控制)、制动兼容、输出、监控、电源等模块(76)、(77)、(78)、(79)、(80)、(81)、(82)、(83)、(84)、(85)；输入模块(76)从数据总线(21)获取各参数信号，进行信号处理，经处理的信号分为两路，一路输入参数计算模块(77)，另一路进入数据处理模块(81)；参数计算模块(77)计算车速、滑移率等车轮车辆相关参数；输入模块(76)、参数计算模块(77)输出信号进入爆胎判定、控制模式转换、数据处理模块(78)、(79)、(81)；爆胎判定模块(79)进行爆胎判定，爆胎判定成立输出爆胎控制进入信号i_a；爆胎控制进入信号i_a到来时，控制模式转换模块(79)即行终止正常工况制动控制器I(71)对制动执行装置(73)的控制信号输入，调用控制模式转换子程序，实现正常和与爆胎工况控制和控制模式转换；数据处理模块(81)主要以制动力Q_i、车辆纵向加(减)速度各轮角加(减)速度各轮角加(减)速度增量Δω_i、滑移率S_i参数之一或多个参数为控制变量，通过Δω_i、S_i参数形式，采用爆胎工况的车轮稳态、平衡制动、车辆稳态、制动力总量(A、B、C、D)75控制及控制模式，基于爆胎状态及控制阶段、车辆爆胎防撞控制的各时区，进行制动A、B、C、D各逻辑组合控制的周期循环，按爆胎控制程序采用的控制模式、模型和算法进行数据处理，输出信号经制动兼容模块(82)进行制动兼容处理，由输出模块(83)输出控制信号组g_z；信号组g_z控制制动执行装置(73)，进行各轮制动力的分配和调节，实现车轮稳态、整车稳定减速及车辆稳定性控制；

⑧、电控液压系统(EHS)制动执行装置

i、EHS制动执行装置的总体控制结构

制动执行装置采用制动防抱死/防滑(ABS/ASR)、电子制动力分配(EBD)、电子稳定程序(ESP)系统(包括VSC、VDC)、爆胎主动执行装置的一体化设计；作为一种有人驾驶车辆踏板制动和爆胎制动、无人驾驶车辆制动及爆胎主动制动的执行装置，电控液压制动执行装置以各轮制动力Q_i、角速度正负增量Δω_i或滑移率S_i为控制变量，在每一制动控制的周期H_h的循环中，通过Q_i、Δω_i或/和S_i参数的控制形式，间接控制各轮制动力Q_i；根据爆胎轮稳态制动(A)、各轮平衡制动(B)、整车稳态(C)差动制动、制动力总量控制的逻辑组合，基于Q_i、Δω_i或/和S_i的目标控制值，在每一周期H_h完成一次各轮Q_i、Δω_i或/和S_i参数的分配和控制；电控液压制动执行装置(简称该装置)采用流通循环或可变容制动调压模式，设置相互独立的可转换液压制动回路I、II，共同构成正常工况踏板制动、爆胎工况主动制动、制动兼容、制动失效保护等相互独立或协调的工作系统；该装置设置带真空助力的随动制动踏板制动装置(300)、供能装置(301)、制动调压装置(302)及四轮制动轮缸(303)；制动调压装置(302)设置控制阀I(304)和控制阀II(305)；控制阀I(304)未上电常通、控制阀II(305)未上电常闭；制动总泵(314)前、后液压缸输出的压力液经控制阀I(304)分为两路，一路经控制阀I(304)的常通路与制动调压装置连通、另一路经控制阀I(304)的常闭路与踏板感觉模拟装置(316)连结；控制阀II(305)未上电常闭，供能装置(301)输出的压力液经控制阀II(305)的常闭管路与制动调压装置连结，控制阀II(305)上电开启时为一限压阀；制动调压装置(302)通过控制阀I(304)、II(305)的换向(开和关)，实现踏板制动与主动制动二液压回路I、II的转换；控制阀I(304)、控制阀II(305)通常采用二位三通或三位三通电磁；制动执行装置设置踏板制动与爆胎主动制动并行操作控制模式的制动调压装置，制动调压装置302所设控制阀II(305)或可采用三位四通的电磁阀；供能装置(301)为一预压供能装置，包括预压泵和电机(315)，为正常和爆胎工况提供主动制动压力液，预压供能装置的输出端设置一压力传感器(317)；制动调压装置每一平衡车轮副的液压制动回路上，设置的调压供能装置，包括电机(307)、增压泵(308)，低压回液室(309)、缓冲室(310)及若干单向阀(311)，共同构成平衡车轮副二轮同一控制或四轮独立控制的液压制动回路；制动调压装置(302)设置八个高速开关电磁(二位二通)，包括四个进液阀(312)和四个回液阀(313)，构成流通循环的调压结构和方式，其中进液阀(312)控制踏板制动装置(300)中的制动总泵(314)、预压泵(306)和电机(315)、增压泵(308)输入平衡车轮副或单轮液压制动回路的压力液，回液阀(313)控制液压制动回路或制动轮缸输出的压力液，制动轮缸中的压力液经回液阀(313)、低压回液室(309)、回流单向阀(311)、增压泵(308)、缓冲室(310)循环至液压制动回路进液阀(312)的输出端，通过高速开关电磁阀的开闭及各轮或和平衡车轮副二轮液压制动回路的增、减和保压调节，实现各轮制动力的分配和调节，进液阀(312)和回液阀(313)采用二位二通电磁阀；制动控制中，制动控制器所设电控单元输出信号组g_z(包括g_za、g_zb、g_zc、g_zd、g_ze、g_zf)，进入制动执行装置；

ii、制动执行装置分类控制结构及流程；其一、车辆驱动防滑控制(ASR)；电控单元输出控制信号，信号g_za1按制动的供能需求(或和蓄能器的存储压力状态)控制供能装置301的预压泵306电机315的运行和停止；信号g_za2控制控制阀I(304)、II(305)，电磁阀I(304)上电关闭、II(305)上电开启，建立起各轮液压制动回路II；信号g_za3按液压制动回路I、II的供能需要，控制增压泵的开启和关闭；信号g_zb按前、后车轴平衡车轮副及各轮分配的制动力Q_i、角减速度或滑移率S_i的目标控制值，以脉宽调制方式，控制液压制动回路中的进液阀(312)和回液阀(313)，通过液压制动回路增压、减压及保压，间接进行前、后车轴二轮或四轮踏板制动力的分配(EBD)和调节，实现车辆驱动防滑，以及驱动转向时的不足或过度转向控制；其二、正常工况踏板制动力分配(EBD)及踏板制动下的车辆稳定性控制(ESP)、控制；电控单元输出各控制信号，信号g_za2为0，即为断电，控制阀I(304)断电常通，制动总泵(314)、制动调压装置(302)和各制动轮缸构成液压制动回路I；制动总泵(314)前、后液压缸输出的压力液经制动调压装置(302)各控制阀(304)、进液阀(312)的常通路进入各制动轮缸(303)，预压供能装置(301)经控制阀I(304)至制动调压装置(302)的管路关闭；信号g_za3按液压回路I的供能需要，控制设置于液压制动回路I中的增压泵(308)开启和关闭，为液压制动回路I提供所需的压力液；控制信号g_zc以制动力Q_i、滑移率S_i或/和角速度负增量Δω_i参数的综合目标控制值进行前、后车轴平衡车轮副制动力的分配，控制信号g_zc或按S_i或/和Δω_i参数的目标控制值进行四轮制动力分配；信号g_zc以脉宽调制方式，控制液压制动回路中的进液阀(312)和回液阀(313)，通过液压制动回路增压、减压及保压，实现前、后车轴或四轮的踏板制动力的EBD和ESP分配和调节，达到车轮制动防滑和车辆稳定性控制(包括防止车辆甩尾、不足或过度转向)的目标；该控制为踏板制动状态下的前后车轴及对开摩擦系数路面的制动力分配(EBD)，以及踏板制动状态下车辆差动制动的稳定性控制(ESP)；其三、踏板制动防抱死控制；正常工况下，基于液压制动回路I，制动总泵(314)前、后液压缸输出的压力液经制动调压装置(302)各控制阀304、进液阀312的常通路进入各制动轮缸(303)，预压供能装置(301)经控制阀I(304)至制动调压装置(302)的管路关闭，信号g_za3按液压制动回路I的供能需要控制设置于液压制动回路I中的增压泵(308)开启和关闭，为液压制动回路I提供所需的压力液；当车轮达制动防抱死门限阈值，电控单元终止该轮其它控制信号的输出，输出制动防抱死信号g_zd，以Q_i、S_i、参数形式及信号的脉宽调制(PWM)方式，控制液压制动回路中的进液阀(312)和回液阀(313)，通过液压制动回路的增压、减压及保压，调节该轮的制动力，实现其制动防抱死控制，并按前后车轴平衡车轮副二轮制动力高选或低选的模式对该车轮副的另一车轮进行平衡制动力分配和控制；其四、正常工况下，车辆电子稳定程序系统的ESP控制(包括VSC、VDC等)；电控单元输出各控制信号，信号g_za1按制动的供能需求(或和蓄能器的存储压力状态)控制预压泵306、电机315的运行和停止；信号g_za2控制控制阀I(304)控制阀II(305)控制阀I(304)上电换向关闭，使控制阀II(305)上电开启，控制阀II(305)同为一限压阀，在限压范围内控制阀II(305)导通，在制动执行装置内建立起液压制动回路II及各轮液压制动回路；预压泵(或和蓄能器)(306)输出压力液经控制阀II(305)进入制动调压装置(302)，制动总泵(314)经控制阀II(305)至制动调压装置(302)的液压管路关闭、至踏板制动模拟装置(316)的管路导通，制动执行装置进入ESP控制状态；g_ze为车辆稳态C控制的主动制动力目标控制值信号；踏板制动与ESP主动制动并行操作时，电控单元对踏板制动力与ESP主动制动力进行兼容处理，采用各轮平衡制动B控制与车辆稳态C控制的逻辑组合，各轮分配的制动力目标控制值为B控制分配平衡制动了力与C控制分配的差动制动不平衡制动力目标控制值之和；基于液压制动回路II，信号g_ze以制动力Q_i、滑移率S_i或角速度负增量Δω_i参数形式，按脉宽调制方式，控制液压制动回路中的进液阀(312)和回液阀(313)，通过液压制动回路增压、减压及保压控制循环，间接调节二平衡车轮副二轮及各轮制动力分配，平衡车轮副二轮采用同一或独立控制，实现车辆稳定性控制；其五、爆胎轮及爆胎车辆稳态控制；电控单元输出各控制信号，信号g_za1按制动的供能需求(或和蓄能器的存储压力状态)控制预压泵(306)、电机(315)的运行和停止；信号g_za2控制控制阀(305)上电换向开启，控制阀(305)为一限压阀，在限压范围内控制阀(305)导通，在制动执行装置内建立起各轮液压制动回路II；预压泵(或和蓄能器)(315)输出压力液经控制阀II(305)进入制动调压装置(302)，制动总泵(314)经控制阀I(304)至制动调压装置(302)的液压管路关闭；爆胎主动制动与踏板制动并行操作时、制动总泵(314)输出的压力液进入踏板制动模拟装置(316)的液压缸，制动执行装置进入爆胎主动制动与踏板制动兼容控制；信号g_zf(包括g_zf1、g_zf2、g_zf3)为爆胎控制各轮制动力分配、调节信号，爆胎信号i_a、i_b、i_c等到来时，按爆胎状态、控制期(包括真实爆胎、拐点、脱圈等制动控制期)及防撞控制时区，控制器所设电控单元即行终止各轮正常工况制动控制，转入爆胎工况制动控制模式，控制器所设电控单元以各轮制动力Q_i、滑移率S_i、角减速度为控制变量，实现各轮、爆胎和非爆胎平衡车轮副、以及车轮副二轮Q_i的直接分配或S_i、间接分配；爆胎控制进入信号i_a到来时，无轮爆胎轮处于何种正常工况控制状态，该轮原控制状态即行终止，爆胎轮进入稳态A控制，根据参数S_i、的门限模型及控制模型，信号g_zf1控制制动调压装置中的高速开关电磁阀，逐级减小爆胎轮制动力Q_i，使该轮处于稳态制动区域；爆胎拐点后期或轮辋分离时，解除爆胎轮制动，使该轮S_i趋于0；在信号i_a到来的本周期H_h或下一周期H_h+1，电控单元采用爆胎轮稳态A控制、各轮平衡制动B控制、整车稳态C控制的逻辑组合及控制周期H_h的逻辑循环，输出爆胎工况车辆稳态控制信号g_zf2，以A控制、C控制、或和叠一B控制逻辑组合，进行各轮、爆胎、非爆胎平衡车轮副制动力分配；信号g_zf2以制动力Q_i、滑移率S_i或角速度负增量Δω_i参数形式，按脉宽调制方式，控制液压制动回路中的进液阀(312)和回液阀(313)，通过液压制动回路增压、减压及保压控制循环，直接或间接调节二平衡车轮副、平衡车轮副二轮及各轮制动力分配；踏板制动与爆胎主动制动并行操作时，电控单元按踏板制动力与爆胎主动制动兼容模式进行处理，采用各轮平衡制动B控制与车辆稳态C控制的逻辑组合，各轮分配的制动力目标控制值为B控制分配的平衡制动与C控制分配的差动制动不平衡制动力目标控制值之和；其六、液压制动回路I、II中，至少包含一条由制动总泵(314)或供能装置(301)至制动轮缸的常通液压管路，该液压管路中的电磁阀、液压阀设为常通(开启)，即电磁阀未上电时开启，或通过差压控制阀换向，在制动执行装置无控制电信号输入时，制动总泵(314)或供能装置(301)输出的压力液即可直接进入各轮制动轮缸(303)；

⑨、电控机械制动系统采用无自增力或自增力装置；无自增力装置通过电机内置，电机、丝杆螺母、行星齿轮系一体化等优化整机系统；自增力结构主要包括楔块、杠杆式等；采用行星和蜗轮蜗杆机构将电机的转动转换为平动；设置制动踏板感觉模拟装置和机械式制动踏板故障失效保护装置，二装置同用一制动踏板，二装置组构为一体；踏板制动感觉模拟装置由串联双级弹簧构成，制动时使驾驶员获得“制动脚感”；电控机械制动系统用于无人驾驶车辆时，不设制动踏板感觉模拟装置；

⑩、电子液压系统(EHS)和电控机械系统(EMS)的制动失效判定及控制；

i、故障失效判定和控制；其一、制动失效判定，电控单元失效判定模块以各轮综合角减速度踏板行程S_w、制动压力传感器检测信号P_w或电控参数信号为输入参数信号，基于失效判定器，按车轮车辆状态参数或电控参数的正、逆向失效判定模式、模型判定EHB制动控制失效，输出失效保护信号i_l；其二、制动失效控制；失效保护信号i_l到来时，系统进入失效控制，信号i_l控制电控机械制动执行装置，或/和制动踏板辅助机械、真空助力、液压助力装置，为各轮提供制动力，实现线控制动失效保护；EMB或设置备用电源，当系统主电源失效时为电控机械制动执行装置供电；系统失效控制完成后，电控单元清零第二次启动时，辅助电控装置即时输出失效控制解除信号；失效保护信号i_l包括失效控制进入与退出两种信号，两种信号的方向相反，方向相反是指：该信号正负、相位相反，对执行器的作用相反；失效判定和控制的参数信号包括：各传感检测信号、电控单元处理的信号、执行单元的输入信号，主要由电流、电压、频率、调制等各电参数信号构成，其中0和非0的逻辑门限判断采用逻辑电路的低、高电平或数字信号；

ii、制动控制器与制动执行装置的组合配置及失效控制；主要采用下述组合配置：其一、电控单元+液压制动系统(HBS)+液压应急制动保护装置；其二、主、副电控单元+主、副(或二独立)液压制动执行装置；其三、采用电控单元+辅助电控装置+电控机械制动执行装置+主副电源配置；

iii、电子液压制动系统EHS、电控机械制动系统EMS的制动配置及制动失效保护装置；EHS、EMS采用电控单元及辅助电控装置+电源及辅助电源电(能存储元件)的配置方式；电控单元故障时采用辅助电控装置，电源故障时采用辅助电源；电源和辅助电源由组合电池构成复和结构，辅助电源或由电控单元中电源管理模块、超级电容等电能存储元件构成；电控单元和电源整体失效时，电源管理模块控制电能存储元件提供一定延时时间的电流、电压，即时触发电磁阀、继电器等电控元件，启动电控液压及电控机械转换装置，控制正常制动与故障失效控制的转换；其一、控制电磁阀换向，将人工踏板经制动主缸输出的制动力直接输入各制动轮缸，或通过液压伺服调压装置，使各制动轮缸获得与制动主缸液压力变动一致的制动力；其二、控制电控机械装置，将踏板机械制动力，经机械装置或机械蓄能装置放大，作用于EMB制动钳体；

iv、制动执行装置采用前后车轴或对角线车轮独立布置及二电控单元独立控制方式，其中一套制动装置故障失效时另一套独立承担制动功能；

v、设置制动踏板感觉模拟装置和机械式制动踏板故障失效保护装置，二装置与制动踏板组构为一体；踏板制动感觉模拟装置由串联双级弹簧构成，制动时使驾驶员获得“制动脚感”；线控制动失效时，通过力转换装置将踏板力转移至机械或液压制动故障失效保护装置；机械式踏板故障失效保护装置采用杠杆增力，增力杠杆输出的踏板力经由拉力钢丝将制动力传递给发动机转轴的抱轴制动钳体；液压制动故障失效保护装置采用踏板力液压伺服随动助力装置，以备用蓄能器作为动力源；

vi、电子液压制动子系统(EHS)；EHS采用电控液压式制动失效保护装置；二位五通电磁换向阀的二输入端与分别制动主缸(总泵)和蓄能器的输出端连接、电磁换向阀的三个输出端口分别与踏板感觉模拟装置的输入端、液压伺服装置的两个输入端连接；EHS线控系统正常工作时，电磁换向阀将制动主缸与踏板感觉模拟装置的管路勾通，将制动主缸、蓄能器与液压伺服装置的两个输入管路关闭，驾驶员获得正常制动的踏板感觉；EHS线控系统失效时EHS进入故障模式，电控单元输制动失效保护信号i_l控制电磁阀换位，阻断制动主缸与踏板感觉模拟装置之间的液压管通路，将制动主缸、蓄能器至液压伺服装置的两个连接管路勾通，制动主缸和蓄能器输出的压力液同时进入液压伺服装置，蓄能器输出的压力液经液压伺服装置的伺服调节，输入各制动轮缸，各制动轮缸获得与制动主缸的变化一致且放大的制动力。

5.根据权利要求1所述系统，其特征是，节气门子系统控制模式、结构及流程为以下所述；节气门控制器(90)基于电控节气门(ETC)，根据所设控制器、电控单元的类型和结构，设置相应的控制模块；

①、节气门控制器

该控制器采用递减、常量、动态、怠速联合控制模式，油门踏板一次行程不采用动态模式，通常采用常量控制模式，关闭节气门、调节节气门至设定位置或怠速位置；动态模式中节气门开度的目标控制值D_j由油门踏板正、负行程非对称函数模型和算法确定，油门踏板二、三次行程中D_j正、负行程目标控制值D_j1、D_j2采用的线性模型计算式主要包括：

|k_a1|＜|k_c|＜|k_b1|

式中p_ri为爆胎轮胎压，油门踏板行程h初始位置定为原点、取值为0，当D_j2为负值时取值确定为0、关闭节气门或置于怠速位置，式中k_a1～k_a3为油门踏板正行程模型比例系数，k_b1～k_b3为其负行程模型比例系数，k_c为正常工况油门踏板正反行程节气门开度D_i与油门踏板行程h的函数模型在h点的导数，p_r0为正常(标准)胎压、p_ri为实际胎压；

②、节气门控制结构和流程

节气门控制器(90)设置正常工况和爆胎工况两种控制模式；正常工况下，电控节气门(ETC)输出信号控制电控节气门(91)执行装置，实现正常工况节气门控制；爆胎工况下，主控器(5)输出爆胎信号I，节气门控制器(90)所设电控单元以爆胎控制进入信号i_a为切换信号，无论油门操作界面(踏板)(92)处于何种位置，即行终止电控节气门的正常工况控制，转入爆胎控制及控制模式；电控单元以电控节气门所设传感器(93)(包括节气门开度、油门踏板位置、发动机转速、或和节气门进气压力、流量等传感器)检测信号为输入参数信号，根据所设电控单元的类型和结构，设置信号采集与处理、数据处理(MCU)、驱动输出、控制模式转换(采用后置转换器)、电源、监控等模块(94)、(95)、(96)、(97)、(98)、(99)；转入爆胎控制后，各模块按节气门控制器(90)采用的控制程序及软件进行数据处理，输出信号g_d；信号g_d控制电控节气门执行装置(91)中的电机，电机输出转角和转矩经减速及传动装置(100)，输入节气门体(101)，调节节气门(102)开度；当发动机(103)转速达怠速门限阈值时，信号g_d控制节气门(102)开度，进入怠速控制；对于设置怠速进气道和怠速空气调节阀(104)的发动机则调节怠速阀(104)，实现发动机怠速控制；节气门采用闭环控制，节气门控制器(90)实时确定爆胎工况节气门开度目标控制值，其实际控制值由节气门开度传感器实时检测值确定，定义节气门(102)开度目标控制值与实际值之间的偏差，根据偏差的反馈控制，使节气门实际值始终跟踪其目标控制值；爆胎控制退出信号i_e等到来时，节气门控制器(90)通过控制模式转换模块(后置转换器)(97)终止节气门爆胎控制，电控节气门(ETC)转入正常工况控制。

6.根据权利要求1所述系统，其特征是，发动机燃油喷射子系统控制模式、结构及流程为以下所述；燃油喷射控制器基于车载燃油喷射装置(EF_I)，根据所设控制器、电控单元的类型和结构，设置相应的控制模块

①、子系统燃油喷射控制器

在发动机工作循环周期中，燃油喷射控制器按门限模型，采用减油或断油、动态、怠速控制模式及其模式的组合，动态模式主要用于油门踏板二或多次行程的喷油控制，其模式、模型和算法为：控制器以发动机喷油量Q_f为控制变量，以空燃比c_f、油门踏板行程h或和节气门开度D_i、爆胎轮胎压为p_ri为输入参数，建立其参数的动态喷油函数模型；油门踏板二次或多次行程中，喷油量Q_f目标控制值Q_f1、Q_f2由输入参数的油门踏板正、反行程的非对称线性数学式确定：

且|k_a2|＜|K_c|＜|k_b2|

油门踏板行程h初始位置定为原点、取值为0，式中k_a1～k_a4为油门踏板正程模型正值比例系数、k_b1～k_b4为其负行程正值比例系数，当Q_f为负数时取值为0，K_c为正常工况喷油量Q_f与油门踏板行程h关系模型在h点的导数，p_r0为正常(标准)胎压、p_ri为实际胎压；非线性模型具体实施方式略；

②、子系统燃油喷射控制结构及流程

燃油喷射控制器(110)主要由喷油量控制器(111)和进气量控制器(112)构成；控制器(110)所设电控单元从数据总线(21)获取主控器(5)输出的爆胎信号I，获取电控节气门(ETC)所设传感器(包括油门踏板位置、节气门位置、发动机转速传感器)(113)及燃油喷射系统(EFI)所设传感器(114)(包括节气门进气压力、流量传感器等)检测信号，电控单元微控制器(MCU)控制模块按正常与爆胎工况控制模式、模型和算法进行数据处理，输出信号g_m(g_m1、g_m2)，信号g_m1控制燃油喷射执行装置(115)，信号g_m2控制节气门装置(116)；

i、喷油量控制器(111)；爆胎控制进入信号i_a到来时，无轮油门操作界面(踏板)处于何种位置，燃油喷射控制器(110)通过后置转换器(117)，即行终止正常工况发动机节气门和燃油喷射控制；喷油量控制器(111)转入爆胎控制的减油或断油、动态、怠速控制模式，各控制模块按控制程序及软件进行数据处理，输出信号g_m1控制主要由喷油(燃油)泵(118)、燃油压力调节器(119)、喷油器(120)、怠速旁通阀(121)、油箱(122)等构成的发动机燃油喷射装置(115)，调节油喷射装置(115)对发动机(126)的喷油，实现爆胎工况燃油喷射控制；

ii、进气量控制器(112)；正常工况下，控制器112以油门操作界面(踏板)位置为主要参数，建立其参数的数学模型和算法，确定节气门开度；爆胎控制进入信号i_a到来时，进气量控制器(112)基于喷油量控制器(111)采用的减油或断油、动态、怠速控制模式，以燃油控制量Q_f、空燃比c_f为主要参数，通过建立其参数的数学模型和算法，确定节气门开度D_j的目标控制值D_jk，并通过D_jk确定发动机进气量，D_jk与油门踏板位置的实际值无关；D_jk确定后，进气量控制器(112)输出信号g_m2控制发动机节气门装置(116)，调节发动机进气量；进气量控制过程为：空气经进气管、空气滤清器(123)、(空气)流量计(124)、节气门(125)进入发动机(126)；在连通节气门体前、后的支管路上设置一怠速空气调节阀(127)，用于发动及怠速机辅助进气量调节；燃油喷射控制器(110)根据所设电控单元的结构和类型，设置信号采集与处理模块(128)、数据处理(控制)模块(129)、监控模块(130)、驱动输出(131)、控制模式转换模块(132)，其中控制模式转换模块采用后置转换器，燃油喷射控制器(110)输出信号控制燃油喷射执行装置(115)及节气门装置(116)，调节发动机(126)输出。

7.根据权利要求1所述系统，其特征是，转向轮回转力子系统的控制模式、结构及流程为以下所述；该子系统转向轮回转力控制器，基于电动助力转向系统(EPS)或电控液压助力转向系统(EPHS)，根据电控单元的结构、类型，设置相应的控制模块；

①、子系统控制器采用的基本模型和算法

控制器基于电动助力转向系统EPS，建立转向盘、转向器、齿轮齿条传动装置、转向轮、电机助力系统动力学模型，根据动力学模型确定转向系统响应特性、超调量、稳定时间、回转力矩，导出正常工况、爆胎工况下电机助力矩M_a、爆胎工况转向轮所受地面回转力矩M_k、爆胎回转力矩M_b′；正常、爆胎等各工况下，转向助力矩(或阻力矩)M_a为正常工况电机助力矩M_a1与爆胎平衡助力矩M_a2之和；

②、子系统转向助力控制器

转向助力控制器(141)，根据转向助力控制模式、模型和算法编制控制程序或软件，设置电控单元；

i、方向判定器(142)；爆胎回转力矩M_b′的形成过程与真实爆胎过程相一致，在M_b′形成过程中，当M_b′达到由转向盘转角δ、转向盘转矩M_c(或转向轮转角和转矩)及其方向的临界点所确定的一临界状态(临界值)时，可通过转向盘(或转向轮)转角δ、转矩M_c的方向及其判定逻辑判定M_b′方向，方向判定器(142)基于该判定原理、判定逻辑所作的爆胎回转力矩M_b′的方向判定具有唯一性；转向助力控制器规定：以转向盘转角δ和转矩M_c(或转向轮转角和转矩)、转向轮回转力矩M_k(包括回正力矩M_j、爆胎回转力矩M_b′、转向阻力矩等)，转向盘(或转向轮)转角传感器、转矩传感器所测转角δ和转矩M_c的0点为原点；基于原点规定：转角传感器所测转角的正程(转角增大)为正(+)、回程(转角减小)为负(-)；基于转向盘转角δ(或转向轮转角)、传感器所测转角的原点(0点)，将转向盘转角δ分为左旋和右旋(反时针和顺时针)：当转角δ为右旋时，规定转向盘转矩M_c(或转矩传感器所测转矩)右旋为正(+)、左旋为负(-)；当转角δ为左旋时，规定转向盘转矩M_c(传感器所测转矩)左旋为正(+)、右旋为负(-)；即转向盘转角δ以0为原点、转向盘左右旋向相反时，规定的转向盘(或转矩传感器所测)转矩的正(+)、负(-)相反；同时规定：爆胎回转力矩M′_b、转向助力矩M_a的方向规定与转向盘转角δ方向的规定相同，并用相应的正(+)、负(-)表示；其一、扭矩方向判定模式；基于上述转向盘转角δ和转矩M_C的原点规定、转向盘转角δ左右旋转方向的规定、转向盘转矩M_C的方向及M_C增减量ΔM_C正(+)负(-)的规定、以及爆胎回转力矩M_b′方向及转向助力矩M_a方向的正(+)负(-)规定，建立转向盘转角δ右旋(或转向轮右转)时的爆胎回转力矩M′_b、转向助力矩M_a方向正(+)负(-)的判断逻辑，该判断逻辑可由下述“扭矩方向判定模式”的逻辑图表示出，根据判断逻辑的逻辑图表，确定爆胎回转力矩M_b′及转向助力矩M_a方向；

扭矩方向判定模式：δ右旋逻辑图表

δ M_c旋向(右) ΔM_c M′_b M_a + + +或0 0 0 - -(由+转-) -或0 0 0 - + -或0 0 0 + - + + - + -(由+转-) + + - - -(由+转-) +或0 0 0 - + + - +

扭矩方向判定模式：δ左旋逻辑图表略；基于转向盘转角δ和转矩M_C的原点规定，转向盘转角δ左旋(或转向轮左转)时、转向盘转矩(或传感器所测转矩)的正(+)、负(-)规定与转向盘转角δ右旋(或转向轮右转)时的正(+)负(-)规定恰好相反；根据转向盘转角δ左旋时的正(+)负(-)规定，可建立转向盘转角δ左旋时爆胎回转力矩M′_b、转向助力矩M_a方向判断逻辑，除上述转向盘转角δ旋向不同而采用的正(+)负(-)规定不同之外，转向盘转角δ左旋时方向判断逻辑及逻辑图表采用的参数、结构、判定流程和方式均与上述转向盘转角δ右旋(转向轮右转)时所采用的参数、结构、判定流程和方式相同；上各表中爆胎回转力矩M′_b为0表示正常工况，未爆胎；通过爆胎回转力矩M′_b的正(+)或负(-)可判定是否有车轮爆胎；爆胎回转力矩M′_b为正(+)表示M′_b方向指向转向盘转角δ正程的方向，转向助力矩M_a的方向指向δ的0位；爆胎回转力矩M′_b为负(-)表示M′_b方向指向转向盘转角δ回程的方向、转向助力矩M_a的方向指向δ的正程的方向；其中ΔM_c为0表明地面作用于转向轮的回转力M_k与转向盘转矩处于力平衡状态，且M_k的变化率为0；其二、根据爆胎轮位置及现场试验判定M_b′的方向：前轴车轮爆胎，爆胎回转力矩M_b′的方向指向爆胎轮位置的相同方向一侧(左或右)；同理，对于后轴车轮爆胎，根据爆胎轮位置、转向盘转角方向及现场试验，可判定转向轮所受爆胎回转力矩M_b′方向；其三、车辆横摆判定模式；车辆爆胎后，左转车辆的不足转向及右转车辆的过度转向表明右前轮爆胎，右转车辆不足转向及左转车辆的过度转向表明左前轮爆胎；根据转向盘转角δ方向及车辆的不足或过度转向，同样可判定后轮爆胎导致的转向轮爆胎回转力矩M_b′方向；

ii、转向助力控制器；该控制器(141)包括E控制器(143)和G控制器(144)；转向盘转矩传感器检测参数信号M_c2经相位补偿器(146)输入E控制器(143)；E控制器(143)以转向盘转矩M_c为变量，以车速u_x为参变量，在转向盘转角δ的正、反行程上，建立变量M_c和参变量u_x的正常工况转向助力矩M_a1特性函数(156)：

M_a1＝f(M_c，u_x)

在转向盘转角的正、反行程上，M_a1特性函数为两个不完全相同或不同的函数，“不同的函数”表述为：在转向盘转角的正、反行程上，二函数曲线上任意一点，参数M_c和u_x的取值相同而函数M_a1的取值及曲线的切线斜率不同，特性函数的曲线采用折线形式(图15)；基于特性函数，计算参变量u_x各取值条件下、变量M_c与函数M_a1之间的对应值，制定参变量u_x、变量M_c的函数对应值M_a1的数值图表，该图表存储于电控单元；正常及爆胎工况下，按助力转向控制程序，控制器以转向盘转矩M_c、车速u_x为参数，采用查表法，从电控单元调用正常工况转向助力矩的目标控制值M_a1；爆胎工况下，G控制器(144)主要采用下述两种模式确定爆胎回转力矩M_b′；模式一：M_b′达到由转向盘转角δ、转向盘转矩M_c确定的临界点，且爆胎回转力M_b′矩方向已确定，M_b′的值可由转向盘转矩M_c、转向盘转角δ、回正力矩M_j、转向盘(或转向轮)回转力矩增量ΔM_c为参数的数学模型及转向系统力学方程确定；在各参数采用本回转力矩控制的座标系、原点及方向的规定条件下，电动助力转向系统(EPS)的动力学方程，确定爆胎时转向轮所受地面回转力矩M_k；模式二：基于爆胎状态、爆胎控制阶段和制动系统的结构，E控制器(143)以爆胎轮半径R_i(或纵侧向刚度)、滑移率S_i、载荷N_zi、摩擦系数μ_i、胎压p_ri，或和转向轮平衡车轮副二轮等效相对角速度ω_e、角减速度转向盘转角δ、车速u_x、车辆侧向加速度横摆角速度状态偏差为主要输入参数信号(155)，建立其参数的爆胎回转力M′_b的等效计算模型，采用PID、滑模控制、模糊、滑模控制等现代控制理轮的相应算法或和爆胎试验确定M_b′值，通过一附加转向助力矩M_a2与爆胎回转力矩M_b′相平衡：

M_a2＝-M′_b＝＝M_b

式中M_b为爆胎平衡回转力矩；爆胎工况下，G控制器确定转向助力矩目标控制值M_a，M_a为常工况转向助力矩目标控制值M_a1与爆胎转向助力矩M_a2之和(147)：

M_a＝M_a1+M_a2

式中M_a2为爆胎回转力矩M_b′的平衡力矩；对于未设置车辆稳定控制程序系统(ESP)的车辆，爆胎前期和真实爆胎期，主要采用下述等效函数模型确定M_b′：

M_b′或通过爆胎试验的经验公式确定；对于设置ESP的车辆，爆胎前期和真实爆胎期，采用下述等效模型确定M_b′：

爆胎工况，G控制器确定转向助力矩目标控制值M_a，M_a为常工况转向助力矩目标控制值M_a1与爆胎转向助力矩M_a2之和(147)：G控制器按转矩与电机电流或电压关系模型(148)将M_a转换为电机电流i_mc或电压V_mc；转向助力控制器(141)按转向助力矩目标控制值M_a进行爆胎助力转向控制；

iii、转向助力控制电控单元；电控单元(145)数据处理及控制模块主要包括微控制器(MCU)及外围电路，设置信号调节、限压、驱动子模块(149)、(150)、(151)，基于爆胎转向助力控制模式、模型和算法，按控制程序或软件，进行数据处理；信号调节子模块(149)按PID调制方式，并经限压子模块(150)限压，输出直流斩波信号(PWM)；该信号输入主要由驱动器和输出接口构成的驱动子模块(151)；驱动器(151)主要由驱动电路、FET-H电桥、电流传感器(152)、电流反馈回路构成；传感器(152)检测流经电机电枢的电流电流经回路反馈至调节子模块(149)的电流输入端；电控单元(145)将输出的助力转向电流目标控制值与电流传感器(152)检测的实际电流值进行差值运算，获取偏差信号目标电流与实际电流构成闭环，基于偏差信号通过电流负反馈，实现电流负反馈闭环控制；

iv、转向助力装置及控制流程；电控单元(145)输出信号，控制电动助力装置(153)中的助力电机，助力电机输出转向助力矩，经机械传动及减速装置，进入转向系统(154)，正常、爆胎工况下，转向助力装置(141)，实现助力转向控制；

③、子系统转向盘转矩控制器

i、转向盘转矩控制器(160)；该控制器设置方向判定器(161)，定义转向盘转矩目标控制值M_c1与转向盘转矩传感器实时检测值M_c2之间偏差ΔM_c；根据正负(+、-)确定转向助力矩M_a、助力电机电流i_m及助力电机转动方向；当ΔM_c为正(+)时，转向助力矩M_a的方向为M_a增大的方向，M_a成为一转向助力矩；当ΔM_c为负(-)时，转向助力矩M_a的方向为M_a减小的方向，M_a则成为一转向阻力矩；通过转向盘转矩控制器的闭环控制，使转向盘转矩实际值(实测值)M_c2始终跟踪其目标控制值M_c1；转向盘转矩控制器(160)包括E控制器和G控制器(162)；E控制器(162)以转向转角δ(164)为变量，以车速u_x165、转向盘转动角速度为参变量，采用转向盘转矩控制模式，建立转向盘转矩M_c的特性函数及函数曲线：

式中λ为的补偿系数，f(δ，u_x)采用线性或非线性形式，主要包括折线型图16，根据折线型函数确定正常工况转向盘转矩目标控制值M_c1；基于各参数计算值制定数值图表，该图表存储于电控单元；正常、爆胎工况下，电控单元按控制器采用的助力转向控制程序，以转向盘转角δ、车速u_x、转向盘转动角速度为主要参数，通过查表法，从电控单元调用转向盘转矩的目标控制值M_c1；定义转向盘转矩目标控制值M_c1与转向盘转矩传感器实时检测值M_c2之间的偏差ΔM_c；基于偏差ΔM_c建立爆胎工况转向助力矩M_a的特性函数：

M_a＝f(ΔM_c)

G控制器按转矩与电机电流或电压关系模型，将M_a转换为电机电流i_mc或电压V_mc；转向盘转矩控制器(160)按转向助力矩目标控制值M_a进行爆胎助力转向控制；

ii、转向盘转矩控制电控单元；电控单元(163)数据处理及控制模块主要包括微控制器(MCU)及外围电路，设置信号调节、限压、驱动子模块(167)、(168)、(169)，基于爆胎转向盘转矩控制模式、模型和算法，按控制程序或软件，进行数据处理；数据处理及控制模块将转向盘转矩目标控制电流与转向盘转矩传感器实时检测电流进行差值运算，得偏差电流偏差电流为助力电机目标控制电流；偏差电流通过信号调节子模块167的PID调节，获得直流斩波信号(PWM)，PWM信号经限压子模块(168)限压处理，输入驱动子模块(169)；驱动子模块(169)主要由驱动电路、FET-H电桥、电流传感器(171)及检测电路等构成，各电路为微控制器(MCU)的最小化外围电路；微控制器(MCU)采用闭环控制，电机电枢的电流流经电流传感器(171)，再经回路反馈至微控制器(MCU)的输入端，目标电流与实际电流构成闭环，通过电机电枢电流对其目标控制电流进行跟踪，使转向盘实际转矩M_c2始终跟踪其目标控制值M_c1；稳压电源(173)采用车载控制电源，助力转向控制信号由驱动模块(169)输出；

iii、转向盘转矩助力装置及控制流程；电控单元驱动模块(169)输出助力转向信号，在助力转向控制周期的逻辑循环中，控制电动助力装置中的助力电机(170)，助力电机170输出的转向助力矩经机械传动、减速装置，输入转向系统(172)，进行助力转向控制；

④、子系统转向盘转角和转向助力矩联合控制模式及控制器；

爆胎转向回转力控制中，联合控制器按其联合控制模式，以转向助力矩M_a及转向盘转角δ为控制变量，采用转向助力矩M_a与转向盘转角δ及转动角速度多参数耦合的协调控制，通过转向助力电机，在正反两个方向上对转向系统提供转向助力或阻力矩±M_a；同时按转向盘转角控制模式，控制转向助力装置及助力装置中的助力电机，调节转向助力M_a、转角及转动角速度双参数，在一定车速及地面摩擦系数下，限定、调节转向盘或转向轮的最大转角或最佳转角，限定、调节转向盘或转向轮的最大转动角速度或最佳转动角速度；

⑤、子系统转向轮回转力控制结构及流程

i、电动助力转向系统(174)设置机械转向装置(175)和电动助力装置(176)；机械转向装置(175)主要包括：转向盘(177)、转向柱(178)、扭力杆(179)、转向器(180)、机械传动装置(齿轮齿条传动机构)(181)、车轮(182)；电动助力装置(176)主要由：转角传感器(183)、转矩传感器(184)、电控单元(185)、转向助力电机(186)、传动和减速装置(或和离合器)(187)构成；转向轮回转力控制器所设电控单元以车速、转向盘转矩及方向、电机电流、电机转速、电机转矩传感器检测信号为输入参数信号，设置输入、数据处理及控制、电源、监测、输出、后置转换模块，其中输入模块包括输入接口、传感器信号处理电路，输出模块包括驱动及保护电路；基于各输入参数信号，数据处理及控制模块判定转向轮回转力矩、转向助力电机电流方向及转动方向，按爆胎转向助力控制模式、模型和算法编制的程序或软件进行数据及控制处理，控制信号并由输出模块输出；控制信号由后置转换模块进行控制模式转换，输出转向轮爆胎回转力矩控制信号g_a，信号g_a控制电动助力装置(176)中的转向助力电机(186)，助力电机(186)在规定转动方向上输出转向助力矩，转向助力矩经传动、减速装置(或和离合器)(187)输入机械转向装置(175)，在转向盘的任一转角位置，对转向系统提供转向助力或阻力矩，实现正常、爆胎工况对转向盘转矩及转向助力矩的控制；ii、子系统电控液压助力转向执行装置；该装置基于电控液压助力转向系统(EPHS)，由机械转向系统和电控液压助力系统构成；机械转向系统包括电机、泵、转向控制阀、动力缸、机械传动装置、电磁阀等，采用流量或液压动力控制结构和方式：包括流量、液压缸分流、压力反馈和阀特性等类型；电控单元输出控制信号g_b1和g_b2；信号g_b1控制EPHS流量控制模块中的伺服电机转速、或控制液压缸分流结构中的分流电磁阀开度、或控制压力结构中的电液转换器及反作用力电磁阀，调节输入液压动力缸中流体的流量或压力；信号g_b2控制液压动力缸二腔在输入或输出管路上所设电磁换向阀进行换位，实现液压动力缸二腔输入或输出流体方向的切换，并通过液压动力缸内活塞杆动力输出方向的改变，在转向系统任一转角位置提供方向确定的转向助力或阻力矩。

8.根据权利要求1所述系统，其特征是，升力悬架子系统基于车载悬架系统，根据子系统所设控制器、电控单元的类型和结构，设置相应的控制模块；

①、子系统悬架升程控制器(190)

控制器(190)以胎压(或车轮有效滚动半径)、悬架位置高度、液(气)压和流量、悬架位移速度和加速度等传感器检测参数信号为主要输入参数信号，基于悬架结构参数(包括弹性元件刚度G_v、减振阻尼、车轮载荷等)，通过现场试验，建立正常、爆胎工况悬架升程控制模式、模型和算法，实时确定正常、爆胎各工况下，各轮悬架位置高度目标控制值S_v和实测值S_v′；控制器(190)主要设置输入、控制模式转换、悬架刚度调节、悬架减振阻力调节、悬架行程调节、协调、监控、输出模块(191)、(192)、(193)、(194)、(195)、(196)、(197)、(198)；控制模式转换模块(192)采用程序转换控制模式，爆胎控制进入信号i_a到来时，调用爆胎控制子程序；协调模块(196)对悬架刚度、减振阻力、悬架行程调节三个模块(193)(194)(195)进行协调控制，进入爆胎控制时，协调模块(196)即行终止爆胎轮减振阻尼控制模块(194)的调节，使之为0或达一设定值；悬架刚度控制模块(193)调节包括爆胎轮在内的各轮悬架刚度；悬架行程调节模块(195)包括爆胎轮在内的各轮进入爆胎悬架行程调节模式：以爆胎轮有效滚动半径、爆胎轮载荷转移量为主要参数，建立其参数的数学模型，确定爆胎后各轮悬架位置调节值S_v3及各轮悬架位置高度目标控制值S_v；根据悬架位置高度实测值S_v′与目标控制值S_v的偏差e_v(t)，通过偏差e_v(t)的反馈控制，实现包括爆胎轮在内的各轮悬架位置高度的调节；

②、子系统升力悬架执行装置

i、悬架位置高度调节采用空气弹簧悬架(199)；悬架升力装置200主要由压力泵、蓄能器、气压及流量调节装置构成，悬架升程控制器(190)的悬架行程调节模块(95)以悬架升程的输入压力p_v、流量Q_v为主要参数，建立其参数与悬架行程位置高度S_v、负载N_zi、悬架刚度G_v之间的关系模型，基于该模型进行数据处理，输出模块(198)输出悬架升程调节信号，控制升力装置(200)向空气弹簧中的升力气囊输入经由升力装置(200)调节的空气流量、压力，从而调节悬架位置高度；ii、悬架升力装置与减震器构成复合悬架；该复合悬架采用活塞式双筒减振器，减振器内缸筒设置减震活塞及活塞杆，减震活塞内设置减震(蝶)阀、电磁(或液压)开关阀，活塞杆通孔内布设电磁阀电源线，活塞杆通孔或与液压源连接，减振器内缸筒所置活塞隔离的二缸构成减震上、下缸，减震下缸底座设置液压源输入接口及连接内外缸筒的电磁节流阀，减震上缸顶座设置电磁溢流阀；爆胎进入信号i_a到来时，悬架升程控制器(190)输出悬架位置高度调节信号组g_v1、g_v2、g_v3；信号g_v1控制减震下缸连接内外缸筒的电磁节流阀关闭、减震上缸顶座溢流阀开启、活塞内所设电磁开关阀关闭，活塞内连通减震上下缸的通道由此关闭，减震下缸为一升力缸，减震上缸液流可经溢流阀进入储液缸；悬架升力装置由液压动力源、蓄能器及液压伺服调节装置构成，信号g_v2控制液压伺服调节装置输出的压力液经活塞缸底座输入口进入减震下缸，通过减震活塞及活塞杆的移动调节悬架位置高度；减震活塞园形柱面设置二次张力密封环，爆胎悬架升程调节时，减振活塞杆内孔输入压力液，在液压力作用下二次张力密封环进一步扩张，实现减震活塞运动的二次严密密封；iii、电控空气升力装置与空气弹簧、减震器构成复合结构，空气弹簧气囊内设置升力气囊和空气弹簧气囊双气囊结构，并与液压减震器复合；iv、电控机械升力装置与空气弹簧、液压减震器构成复合结构，其中电控机械升力装置主要由电机、减速增矩、齿轮齿条或行星齿轮等装置构成；电控单元输出信号g_l1、g_l2、g_l3控制各装置实现悬架刚度、减震阻尼及位置高度的调节。

9.根据权利要求1所述系统，其特征是，本系统的采用的实施例，主要包括下述I和II两种类型

实施例I；本系统基于车载制动、发动机燃油喷射及电控助力转向系统，采用检测胎压的爆胎判定模式，以传感器检测胎压、平衡车轮副二轮等效、非等效相对滑移率、横摆角速度偏差为主要参数的爆胎识别模式、模型，进行爆胎判定；通过车载CAN数据总线或直接物理布线，实现本子系统与车载系统控制的数据传输；本系统采用外置转换器的控制转换模式，按爆胎控制的主动、协调控制进入和退出的模式、模型，设置制动、节气门、转向转向助力矩的独立、协调控制器；基于控制器、电控单元的类型、结构，设置相应的控制模块；控制流程为：车载系统及爆胎控制器所设传感器(210)检测参数信号通过主控器5输入制动控制器、发动机节气门控制器、转向助力矩控制器，控制器进行数据处理，输出信号控制电控液压制动装置、发动机节气门装置及电控助力转向系统，实现车辆爆胎直接控制；

①、系统爆胎主控器与制动制子系统

爆胎主控器与制动控制器采用一体化设计(简称制动控制器)，制动控制器的爆胎制动控制与车载制动防抱死/防滑系统(ABS/ASR)、电子制动力分配EBD系统的制动控制兼容，制动控制器主要设置参数计算、爆胎判定、控制模式转换、车辆防撞自适应协调、爆胎控制主动、协调进入退出控制器，同设人工爆胎控制退出、自适应退出和爆胎控制重返控制器、车辆各轮制动力分配和控制器、主动兼容控制器；爆胎判定器采用状态胎压爆胎模式识别进行爆胎判定；控制模式转换器采用通信协议的控制模式转换方式；根据真实爆胎、爆胎拐点、轮辋分离、控制奇点、控制转换临界点，设立爆胎前期、真实爆胎期、爆胎拐点及轮辋分离期；按爆胎控制期及防撞控制时区，采用制动A、B、C、D控制及其逻辑组的模式、模型进行爆胎及防撞协调控制；基于所设控制器所设电控单元(ECU)211，主要设置输入/输出(图中未标出)、数据采集与处理、通信，控制模式转换、数据处理、制动兼容、监测、稳压电源等模块(214)、(215)、(216)、(217)、(218)、(219)、(220)；爆胎信号I到来时，控制模式转换模块进行正常、爆胎工况控制模式转换，数据处理模块按控制程序或软件进行数据处理，制动兼容模块对制动控制信号进行兼容处理，电源模块为所有传感器、电控单元及执行装置提供稳压电源；信号经驱动输出模块输出，控制主要由液压动力源和蓄能器(221)、制动总泵(222)、调压装置(223)、制动轮缸(224)构成的制动执行装置(225)；制动执行装置与电控助力转向装置或同设共用液压动力源和蓄能器；电控单元输出信号以脉宽调制(PWM)方式，流通循环的调压结构和模式，连续控制各轮调压装置和制动回路中的高速开关电磁阀，通过调压系统增压、减压和保压的调节方式，调节制动轮缸中的液压力，进行各轮制动力分配和控制，实现爆胎轮稳态控制、非爆胎轮制动防抱死、驱动轮防滑、各轮电控制动力分配及车辆爆胎与非爆胎稳定性控制；

②、节气门控制子系统

节气门控制器(212)基于车载电子节气门(ETC)，设置或与ETC共用油门踏板位置、节气门开度等传感器(231)；控制器(212)设置节气门控制模块(226)，经数据总线(21)，爆胎控制进入信号i_a到来时，该模块终止正常工况节气门控制，调用节气门爆胎控制子程序，转入爆胎节气门控制，间接调节发动机输出功率；控制器212采用节气门常量、动态、怠速联合控制模式，不经递减过程而直接进入常量控制状态；进入节气门爆胎控制子程序后，节气门进入常量模式，并关闭节气门体(227)中的节气门(228)，或调节节气门怠速进气道上所设怠速调节阀(229)，间接控制发动机燃油喷射或终止喷油，并在油门踏板的二次行程中转换为节气门动态控制模式，采用油门踏板正、负行程的非对称动态函数模式和模型，动态调节节气门开度，间接控制燃油喷射系统230的喷油量，协调发动机驱动及爆胎主动制动时的节气门控制；当发动机达怠速逻辑门限时，转入怠速控制模式，调控节气门怠速状态确定的开度，发动机进入怠速控制；爆胎退出信号i_e到来时，ETC返回正常工况节气门控制；

③、转向轮回转力(矩)控制子系统

转向轮回转力(矩)控制器(213)基于车载电动助力或电控液压助力转向系统，采用转向助力矩控制模式、模型和算法；转向轮回转力(矩)控制器(213)设置方向判定器(240)及控制器(241)；i、子系统方向判定器；方向判定器(240)，采用转角差方向判定模式，判定爆胎回转力矩M_b′、爆胎平衡回转力矩M_b及转向助力矩M_a的方向；ii、子系统控制器(241)；该控制器采用转向助力控制模式，设置E控制器(242)、G控制器(243)，设定转向盘转矩控制周期H_nE控制器(242)以转向盘转矩M_c为变量，以车速u_x为主要参变量，建立其变量M_c和参变量u_x的转向助力矩M_a特性函数图；在转向盘转角δ的正、反行程上，特性函数δ、u_x的同一取值点位上，M_a的取值相同或不同；G控制器(243)基于爆胎状态、爆胎控制阶段和转向系统的结构，采用转向力学状态等效模式、模型和算法确定爆胎回转力M_b′；其一、转向力学状态模式：爆胎回转力M_b′方向判定成立后，M_b′的值可由转向盘转矩M_c、转向盘转角δ、转向轮所受地面回转力M_k、回正力矩M_j、转向轮实时产生的转向盘回转力矩增量ΔM_c的数学模型及转向系统力学方程确定；其二、爆胎状态参数等效模式：以爆胎轮有效滚动半径R_i、滑移率S_i、载荷N_zi、摩擦系数μ_i、或和等效相对角速度ω_e、角减速度横摆角速度状态偏差等为主要参数，基于爆胎各控制期，建立爆胎各控制期其参数的爆胎回转力M_b′等效计算模型，确定M_b′、M_b′的平衡力矩M_b，M_b同为爆胎附加转向助力矩M_a2；爆胎工况下，转向助力矩目标控制值M_a为正常工况转向助力矩目标控制值M_a1与爆胎附加转向助力矩M_a2之和；G控制器(243)按转矩M_a与电机的电流i_m或电压V_m的关系模型，将M_a转换为助力装置(主要包括电机)(244)的控制电流i_ma或电压V_ma；电控单元采用闭环控制，微控制器(MCU)以i_ma或V_ma为主要参数信号，通过调节子模块对电机目标控制电流及行PID调制，获得直流斩波信号(PWM)，PWM信号经限压子模块输入驱动器，驱动子模块输出信号控制电动助力转向系统(245)中助力电机，助力电机输出的转矩经机械传动装置及转向系统(245)，对转向系统(245)提供方向确定的转向助力或阻力矩，实现爆胎转向轮回转力控制；本系统通过爆胎制动、节气门或和转向轮回转力控制，实现车辆稳定减速及稳定性控制；

实施例II；本系统基于车载制动、燃油喷射、主动转向或和悬架系统，车载系统及爆胎控制器所设传感器检测信号(250)输入数据总线(21)，爆胎控制器采用状态胎压或转向力学状态的爆胎判定模式，以平衡车轮副二轮等效、非等效相对滑移率、横摆角速度偏差、转向助力矩偏差或和转向盘转角偏差为主要参数的爆胎识别模式、模型，进行爆胎判定；通过车载CAN数据总线或直接物理布线，实现本系统控制与车载系统控制的数据传输；系统采用程序或协议转换器的控制模式转换方式，实现爆胎、非爆胎控制模式及爆胎控制期各控制模式的转换；系统设置制动制动器、发动机制动、燃油喷射、主动转向或和悬架的独立协调控制器，基于控制器的爆胎控制模式、模型和算法编制程序或软件，按爆胎控制器类型、结构，设置相应的控制模块；控制流程为：车载及爆胎控制所设传感器检测参数信号通过数据总线或物理布线输入人工或主动制动、发动机燃油喷射、主动转向或和悬架控制器，控制器进行数据处理，输出信号控制电控液压或机械制动执行装置、发动机节气门、燃油喷射装置、主动转向或和悬架执行装置，实现爆胎车辆的车轮稳态、车辆稳定减速(或加速)、车辆稳定性控制；

①、系统爆胎主控器

爆胎主控器(5)设置参数计算、状态胎压估算、爆胎判定、控制模式转换、车辆信息互交协调控制器，同设人工控制、自适应爆胎控制退出和重返及协调控制器；主控器所设电控单元设置相应的控制模块，按主控制器采用的控制模式、模型和算法编制主控程序或软件；

②、发动机制动子系统

子系统控制器(251)基于发动机(256)节气门、燃油喷射装置、自动变速器(257)，通过数据总线21获取发动机转速、节气门、燃油喷射系统各传感器检测信号、以及主控器(5)输出的爆胎信号I；爆胎进入信号i_a到来时，无论油门踏板或节气门处于何种位置，控制器251终止发动机(256)正常工况的燃油喷射控制，发动机不经空转制动过程，直接进入变速制动控制模式，进入发动机制动控制；发动机制动控制器以自动变速器(257)的变速比k_g为控制变量、以节气门开度D_j为参变量，通过调节变速比k_g或和节气门开度D_j，控制发动机制动力，并限定发动机最高转速；当满足发动机制动规定的退出条件，即发动机制动各退出信号到来时，发动机制动退出；

③、制动子系统

本子系统控制器(252)基于车载制动防抱死/防滑(ABS/ASR)系统、电子制动力分配(EBD)系统、稳定控制系统(VSC)、车辆动力学控制系统(VDC)或电子稳定程序系统(ESP)，采用车轮稳态、各轮平衡制动、车辆稳态、制动力总量(A、B、C、D)控制258类型及其组合的逻辑循环；根据真实爆胎、爆胎拐点、轮辋分离、控制奇点、控制转换临界点，确定爆胎前期、真实爆胎期、爆胎拐点及轮辋分离期；按爆胎控制期及防撞控制时区，在各控制周期H_h的A、B、C、D控制258逻辑循环中，以前后车辆防撞及各爆胎控制期的信号为转换信号，实现各制动控制逻辑组合的转换；制动控制逻辑组合包括：等，并按相应的控制模式、模型和算法进行爆胎及防撞协调控制；控制器(252)所设电控单元主要设置数据采集与处理、通信、控制模式转换、数据处理、监测、制动兼容、电源、输出模块；爆胎信号I到来时，电控单元输出信号控制主要由制动总泵、调压装置、液压动力源和蓄能器、制动轮缸(259)、(260)、(261)、(262)构成的制动执行装置(263)，以脉宽(PWM)调制方式，流通循环或可变容积的调压结构和控制模式，连续控制各轮制动回路中的高速开关电磁阀，通过调压系统增压、减压和保压的调节方式，调节制动轮缸中的液压力，进行各轮制动力分配和控制，实现爆胎及ABS/ASR、EBD、VSC、VDC或ESP控制兼容；

④、燃油喷射子系统

该子系统控制器(253)基于车载电控燃油喷射系统(EFI)、电子节气门系统(ETC)，并与之实现设备资源共用共享；控制器(253)设置喷油量控制器(264)和进气量控制器(265)；喷油量控制器(265)采用燃油喷射的递减、常量或和动态、怠速及联合控制模式、模型和算法；爆胎控制进入信号i_a到来时，控制器(253)调用爆胎燃油喷射控制子程序，无论油门踏板处于何种位置，终止正常工况燃油喷射控制，喷油量控制器264的燃油喷射转入爆胎控制模式；在油门踏板二次或多次行程中，控制器(253)采用油门踏板正、负行程的非对称函数模式、模型，协调进行爆胎各控制期、前后车辆防撞的爆胎主动制动与发动机驱动的燃油喷射控制；进气量控制器(265)基于燃油喷射控制的喷油量、空燃比、发动机结构等参数确定节气门开度及发动机进气量；爆胎控制中，控制器(253)输出信号，控制节气门及主要由燃油泵、燃油压力调节器、喷油器、怠速旁通阀等构成的燃油喷射执行装置(266)，实现正常、爆胎工况燃油喷射控制；爆胎燃油喷射控制可与节气门控制相互取代；

⑤、主动转向子系统

主动转向子系统控制器(254)基于有人或无人驾驶车辆的车载主动转向系统AFS、车辆稳定控制程序系统ESP或和四轮转向系统FWS，子系统控制器(254)主要采用AFS、ESP的协调控制模式；控制器以爆胎信号I为转换信号，实现各控制模式的转换；控制器主要以等效函数模型：

确定爆胎平衡转向角θ_eb，采用转向轮转角θ_e(270)和转向轮回转驱动转矩M_h(271)双参数、联合控制，式中e_ωr(t)为横摆角速度偏差、为爆胎平衡车轮副二轮等效相对角速度偏差；控制器(245)以θ_e、M_h为控制变量，以转向盘转矩M_c、地面回转力M_k、转向轮驱动转矩M_h及转向轮目标转角与实际转角之间的偏差为输入参数，建立其参数的数学模型，基于该模型，进行转向轮转角θ_e、转向驱动转矩M_h的主动或自适应调节控制；控制器(254)的控制结构和流程为：电控单元输出信号控制主动转向系统(272)内所设主动转向装置(273)及双行星齿轮机构(274)，其中双行星齿轮机构(274)设置于转向轴和转向器之间，主动转向系统(272)中转向轮获得的实际转角为：转向盘输出的转角θ_ea和伺服电机输出的附加转角θ_eb的线性叠加。