CN108839650B - 容错控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种容错控制方法及装置，涉及车辆制动技术领域。该方法包括：获取制动力传感器输出的制动力检测值、电流传感器输出的电流检测值及电机转速传感器输出的转速检测值，根据电流检测值计算第一制动力估计值，根据转速检测值计算第二制动力估计值，当制动力传感器、电流传感器及电机转速传感器的任意一个发生故障时，根据未发生故障的制动力传感器对应的制动力检测值、未发生故障的电流传感器对应的第一制动力估计值或未发生故障的电机转速传感器对应的第二制动力估计值来确定实际制动力，使EPB系统在发生故障时仍能保持驻车制动功能，实现车辆制动，保证车辆行驶的安全性和可靠性。

Description

容错控制方法及装置

技术领域

本发明涉及车辆制动技术领域，具体而言，涉及一种容错控制方法及装置。

背景技术

随着我国汽车行业的飞速发展，汽车作为各行各业的交通工具而被广泛使用，人们对车辆行驶的安全性和可靠性也有了更高的要求，例如，车辆的驻车制动功能就是现代汽车安全性和可靠性的其中一个重要影响因素。随着机电技术的发展，现代车辆对于机械控制电子化的运用越来越广泛，例如，电子驻车制动(Electronic Parking Brake，EPB)系统的出现，驾驶者通过简单的开关操作(电子手刹按钮)即可实现汽车制动，相比传统使用拉杆手刹的方式，驻车更方便，更安全可靠，不会因驾驶者的力度而改变制动效果。

但是现有的EPB系统不具备容错控制能力，即是说，当EPB系统发生故障时，车辆只会提醒发生驻车制动故障，且失去了驻车制动功能，无法实现制动，降低了车辆行驶的安全性和可靠性。

因此，如何准确有效地监测EPB系统的运行状态，并在检测到发生故障时进行容错控制，以保证EPB系统在出现故障时能继续实现驻车制动功能，提高车辆行驶的安全性和可靠性，一直以来都是本领域技术人员关注的重点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种容错控制方法及装置，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提出一种容错控制方法，应用于包括制动力传感器、电流传感器及电机转速传感器的电子驻车制动系统，所述容错控制方法包括：获取所述制动力传感器输出的制动力检测值、所述电流传感器输出的电流检测值及所述电机转速传感器输出的转速检测值；根据所述电流检测值计算第一制动力估计值；根据所述转速检测值计算第二制动力估计值；当所述制动力传感器、所述电流传感器及所述电机转速传感器的任意一个发生故障时，根据未发生故障的制动力传感器对应的所述制动力检测值、未发生故障的电流传感器对应的所述第一制动力估计值或未发生故障的电机转速传感器对应的所述第二制动力估计值来确定实际制动力，以实现车辆制动。

第二方面，本发明还提出一种容错控制装置，应用于包括制动力传感器、电流传感器及电机转速传感器的电子驻车制动系统，所述容错控制装置包括获取模块、第一制动力计算模块、第二制动力计算模块及容错控制模块。所述获取模块用于获取所述制动力传感器输出的制动力检测值、所述电流传感器输出的电流检测值及所述电机转速传感器输出的转速检测值；所述第一制动力计算模块用于根据所述电流检测值计算第一制动力估计值；所述第二制动力计算模块用于根据所述转速检测值计算第二制动力估计值；所述容错控制模块用于当所述制动力传感器、所述电流传感器及所述电机转速传感器的任意一个发生故障时，根据未发生故障的制动力传感器对应的所述制动力检测值、未发生故障的电流传感器对应的所述第一制动力估计值或未发生故障的电机转速传感器对应的所述第二制动力估计值来确定实际制动力，以实现车辆制动。

相对现有技术，本发明实施例提供的一个或多个技术方案的组合，具有以下有益效果：

由于在本发明提供的容错控制方法中，在获取所述制动力传感器输出的制动力检测值、所述电流传感器输出的电流检测值及所述电机转速传感器输出的转速检测值后，根据所述电流检测值计算第一制动力估计值，根据所述转速检测值计算第二制动力估计值，再根据所述制动力检测值、第一制动力估计值、第二制动力估计值对EPB系统中的制动力传感器、电流传感器及电机转速传感器进行故障检测，并在检测到其中任一个发生故障时，利用其它未发生故障的制动力传感器对应的所述制动力检测值、未发生故障的电流传感器对应的所述第一制动力估计值或未发生故障的电机转速传感器对应的所述第二制动力估计值来确定应输出的实际制动力，使得EPB系统中发生故障的传感器的功能可以由其它传感器进行估算或替代，继续保持驻车制动功能。因此，极大提高了车辆行驶的安全性和可靠性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的EPB系统的组成示意图。

图2示出了本发明第一实施例所提供的容错控制装置的功能模块图。

图3示出了本发明实施例所提供的传动机构的结构示意图。

图4示出了本发明第二实施例所提供的容错控制装置的功能模块图。

图5示出了图4中故障检测模块的具体示意图。

图6示出了本发明实施例所提供的预先建立的制动力传感器、电流传感器及电机转速传感器的故障特征向量的示意图。

图7示出了本发明第三实施例所提供的容错控制方法的流程示意图。

图8示出了图7中步骤S120的具体流程示意图。

图9示出了图7中步骤S130的具体流程示意图。

图10示出了本发明第四实施例所提供的容错控制方法的流程示意图。

图11示出了图10中步骤S101的具体流程示意图。

图标：100-EPB系统；400-容错控制装置；110-电子控制单元；120-制动力传感器；130-电流传感器；140-电机转速传感器；150-传动机构；410-获取模块；420-第一制动力计算模块；430-第二制动力计算模块；401-故障检测模块；440-容错控制模块；4011-差值计算模块；4012-比对模块。

具体实施方式

在实现本发明实施例的技术方案的过程中，本申请发明人发现：

当前的电子驻车制动(Electronic Parking Brake，EPB)系统中，主要用到的传感器包括：制动力传感器、电流传感器及电机转速传感器等，电子驻车制动系统能否实现驻车制动功能，这些传感器具有关键性的作用，而传感器是属于比较精密的电子元器件，其可靠性普遍低于机械元件，即易发生故障，这类故障很难通过人工方式进行排查，且具有与传统机械系统不同的故障形式；另外，一般在电子驻车制动系统运行过程中出现的故障难以进行及时有效的修复，导致传感器出现故障后电子驻车制动系统便无法正常工作。因此，当前采用电子驻车制动系统的车辆在驻车制动过程中，当系统发生故障后，便失去了驻车制动功能，车辆也只会上报驻车制动故障，即不具备容错控制能力，因此车辆行驶的安全性和可靠性无法保障。

为了改善现有技术中的方案，本发明实施例提出一种容错控制方法及装置，能对电子驻车制动系统的运行状态实时监测，及时发现故障，当检测到任意一个传感器发生故障时，能根据其他未发生故障的传感器来确定实际制动力，使得电子驻车制动系统具有了一定的容错控制能力，即在系统发生故障时，能根据其他未发生故障的传感器继续保持驻车制动功能，进而提高车辆行驶的安全性和可靠性。

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参照图1，为本发明实施例所提供的EPB系统100的组成示意图。所述EPB系统100可应用于车辆设备(例如，汽车)，通过电子控制的方式实现驻车制动。所述EPB系统100可包括电子控制单元110、制动力传感器120、电流传感器130、电机转速传感器140及传动机构150，所述制动力传感器120、电流传感器130、电机转速传感器140及传动机构150均与所述电子控制单元110电连接。

在本实施例中，所述传动机构150主要包括伺服电机、减速器、丝杠及丝杠螺母等，其中，所述减速器与所述伺服电机、丝杠均连接，所述丝杠与所述丝杠螺母连接。EPB系统100进行驻车制动时，由所述电子控制单元110确定实际制动力，并依据该实际制动力输出相应的控制信号至传动机构150，通过传动机构150产生制动拉力给制动拉索，从而拉动拉索控制制动器实现车辆制动。优选地，为了能够检测到足够准确的制动拉力，所述制动力传感器120设置在丝杠螺母与拉索之间；所述电流传感器130及电机转速传感器140分别用于检测伺服电机的电流信号和转速信号。需要说明的是，在本实施例中，所述电机转速传感器140的数量可以为一个或多个。

可以理解，图1所示的EPB系统100的结构仅为示意，根据实际应用场合，所述EPB系统100还可包括比图1中更多或更少的组件，或具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

第一实施例

请参照图2，为本发明第一实施例所提供的容错控制装置400的功能模块图。其中，所述容错控制装置400应用于上述的电子控制单元110中，其包括获取模块410、第一制动力计算模块420、第二制动力计算模块430及容错控制模块440。

所述获取模块410用于获取所述制动力传感器120输出的制动力检测值、所述电流传感器130输出的电流检测值及所述电机转速传感器140输出的转速检测值。

在本实施例中，所述制动力传感器120所采集的一般是线性变化的模拟量(例如，电压值)，当制动力传感器120受到拉力时，电压值为正值；当受到压力时，电压值为负值。将该电压值经过一定转换后可得到所述制动力检测值。具体地，所述制动力传感器120将采集的电压经AD采样得到数字值D_1v，然后依据公式

即可计算得到所述制动力检测值。其中，F_i为制动力传感器120输出的制动力检测值，K_AD为采样归一化系数(例如，20)，F_sm为制动力传感器120的最大量程，V_fm为制动力传感器120输出的最大电压值。与制动力传感器120类似，所述电流传感器130也是通过将采集的电压经过AD采样后得到数字值D_2v，再依据公式

得到电流检测值。其中，I为所述电流传感器130输出的电流检测值，K_AD为采样归一化系数。所述电机转速传感器140输出的转速检测值即为伺服电机的转速信号。

所述第一制动力计算模块420用于根据所述电流检测值计算第一制动力估计值。

在本实施例中，所述第一制动力计算模块420用于根据所述电流检测值计算所述伺服电机的输出转矩；根据所述输出转矩计算所述伺服电机的输入转角；根据所述输入转角计算所述丝杠螺母的进给量；根据所述丝杠螺母的进给量计算所述第一制动力估计值。

具体地，所述第一制动力计算模块420是根据预先建立的第一估算模型，将电流检测值作为该第一估算模型的输入值，最终得到所述第一制动力估计值。其中，所述第一估算模型的建立过程可表示如下：根据伺服电机的机械运动形式可建立如下数学模型：

T＝K_tI (1)

式(1)中，T为所述伺服电机的输出转矩，K_t为所述伺服电机的力矩系数，I为所述电流检测值。

所述传动机构150可等效为图3所示的结构示意图，根据图3可得数学模型：

式(2)中，θ为所述伺服电机的输入转角，θ₁为所述丝杠螺母的旋转角度，k为扭转刚度系数，J为转动惯量，B为粘性摩擦系数。由式(2)可得：

又因

式(4)中，i_总为所述传动机构150的总传动比，x₀为所述丝杠螺母的进给量，L为所述丝杠的导程。

将式(4)带入式(3)并进行拉式变换得到：

则可得所述伺服电机的输入转角θ和所述丝杠螺母的进给量x₀之间的传递函数G_J(s)为：

所述丝杠螺母的进给量x₀与所述丝杠螺母产生的制动力F的关系满足：

F＝Px₀ ²-Qx₀+R (7)

式(7)中，P、Q、R均为标定参数，在实践中，可根据多次试验得到多个丝杠螺母的进给量及对应的丝杠螺母产生的制动力值，将测得的多个丝杠螺母的进给量及对应的丝杠螺母产生的制动力值通过拟合曲线的方式可得到上述的标定参数P、Q、R。例如，在一种实施方式中，P可取6.817，Q可取11，R可取7.64，但本申请并不以此为限定。

故在计算出丝杠螺母的进给量后，根据式(7)即可计算出对应的制动力。

基于上述建立的第一估算模型，所述第一制动力计算模块420在接收到电流传感器130输出的电流检测值I后，根据所述电流检测值I及公式T＝K_tI可计算所述伺服电机的输出转矩T；根据所述输出转矩T及公式

可计算所述伺服电机的输入转角θ；根据所述输入转角θ及公式

可计算所述丝杠螺母的进给量x₀；最后根据所述丝杠螺母的进给量x₀及公式F₁＝Px₀ ²-Qx₀+R可计算出所述第一制动力估计值F₁。

所述第二制动力计算模块430用于根据所述转速检测值计算第二制动力估计值。

在本实施例中，所述第二制动力计算模块430用于根据所述转速检测值计算所述伺服电机的输入转角，根据所述输入转角计算所述丝杠螺母的进给量，根据所述丝杠螺母的进给量计算所述第二制动力估计值。

具体地，所述第二制动力计算模块430是根据预先建立的第二估算模型，将所述转速检测值作为该第二估算模型的输入值，最终得到所述第二制动力估计值。需要说明的是，在本实施例中，所述第二估算模型的建立与上述第一估算模型的建立过程较为相似，具体为：

由于伺服电机的输入转角等于伺服电机转速的积分，故对所述转速检测值进行积分即可得到所述伺服电机的输入转角。在该第二估算模型中，所述伺服电机的输入转角与所述丝杠螺母的进给量之间的关系与第一估算模型相同，满足式(6)，且所述丝杠螺母的进给量与所述丝杠螺母产生的制动力的关系也和第一估算模型相同，满足式(7)。

因此，基于上述建立的第二估算模型，所述第二制动力计算模块430在接收到电机转速传感器140输出的转速检测值后，将该转速检测值进行积分得到所述伺服电机的输入转角θ；根据所述输入转角θ及公式

计算所述丝杠螺母的进给量x₀；根据所述丝杠螺母的进给量x₀及公式F₂＝Px₀ ²-Qx₀+R计算所述第二制动力估计值F₂。

需要说明的是，在本实施例中，应对上述中第一制动力计算模块420计算出的伺服电机的输入转角θ、丝杠螺母的进给量x₀与第二制动力计算模块430计算出的伺服电机的输入转角θ、丝杠螺母的进给量x₀进行区分，其不同之处在于：第一制动力计算模块420是根据电流传感器130输出的电流检测值得到伺服电机的输出转矩，再由输出转矩得到伺服电机的输入转角；而第二制动力计算模块430则是对电机转速传感器140输出的转速检测值进行积分后直接得到的伺服电机的输入转角；换句话说，第一制动力计算模块420与第二制动力计算模块430是依据不同的输入量(分别是电流检测值和转速检测值)来计算伺服电机的输入转角θ的，故各自计算出的输入转角θ的值有区别。容易理解地，第一制动力计算模块420与第二制动力计算模块430都是根据式(6)和伺服电机的输入转角θ计算丝杠螺母的进给量x₀，由于它们各自计算出的输入转角θ的值有区别，故各自计算出的丝杠螺母的进给量x₀也有一定区别。同理，各自根据式(7)计算出的第一制动力估计值F₁和第二制动力估计值F₂也有一定区别。

所述容错控制模块440用于当所述制动力传感器120、所述电流传感器130及所述电机转速传感器140的任意一个发生故障时，根据未发生故障的制动力传感器120对应的所述制动力检测值、未发生故障的电流传感器130对应的所述第一制动力估计值或未发生故障的电机转速传感器140对应的所述第二制动力估计值来确定实际制动力，以实现车辆制动。

在本实施例中，可预先对所述制动力传感器120、所述电流传感器130及所述电机转速传感器140进行优先级设置，以便容错控制模块440根据设置的优先级选择未发生故障的且优先级最高的传感器来确定实际制动力，进而保证实际制动力的准确性，提高车辆制动的可靠性和安全性。在本实施例中，可设置制动力传感器120的优先级最高，电流传感器130次之，电机转速传感器140最低。需要说明的是，本实施例中所设置的优先级仅为一种示例，在实际应用中，可根据需要进行调整。

例如，当所述制动力传感器120发生故障，所述电流传感器130及所述电机转速传感器140未发生故障时，则将所述电流传感器130对应的第一制动力估计值确定为所述实际制动力；当所述制动力传感器120与所述电流传感器130均发生故障，所述电机转速传感器140未发生故障时，则将所述电机转速传感器140对应的所述第二制动力估计值确定为所述实际制动力。

第二实施例

请参照图4，为本发明第二实施例所提供的容错控制装置400的功能模块图。与第一实施例不同的是，本发明第二实施例所提供的容错控制装置400还包括故障检测模块401。

所述故障检测模块401用于根据所述制动力检测值、第一制动力估计值及所述第二制动力估计值检测所述制动力传感器120、电流传感器130及所述电机转速传感器140是否发生故障。

具体地，如图5所示，所述故障检测模块401包括差值计算模块4011和比对模块4012。

所述差值计算模块4011用于将所述制动力检测值、第一制动力估计值及所述第二制动力估计值两两相减，并将两两相减后的差值均与预设的门限值进行比较，得到差值结果。

例如，在本实施例中，所述电机转速传感器140为两个，则获得的第二制动力估计值也包括两个，将所述制动力检测值记为λ₁，所述第一制动力估计值记为λ₂，将两个第二制动力估计值分别记为λ₃和λ₄，两两相减后得到：

A₁＝|λ₁-λ₂|，A₂＝|λ₁-λ₃|，A₃＝|λ₁-λ₄|，A₄＝|λ₂-λ₃|，A₅＝|λ₂-λ₄|，A₆＝|λ₃-λ₄|。

将该6个差值A₁、A₂、A₃、A₄、A₅、A₆均与预设的门限值进行比较，当差值A_i(i＝1,2,3,4,5,6)超过该预设的门限值时，则使A_i＝1；当没有超过该预设的门限值时，使A_i＝0；由此可得到一组由0、1表示的差值结果，例如[1,1,1,0,0,0]

所述比对模块4012用于判断预先建立的所述制动力传感器120、所述电流传感器130及所述电机转速传感器140各自的故障特征向量与所述差值结果是否匹配，若匹配，则确定对应的所述制动力传感器120、所述电流传感器130或所述电机转速传感器140发生故障。

如图6所示，为本发明实施例中预先建立的所述制动力传感器120、所述电流传感器130及所述电机转速传感器140的故障特征向量的示意图。根据图6，可得到每个传感器各自的故障特征向量，例如，所述制动力传感器120的故障特征向量为[1,1,1,0,0,0]，所述电流传感器130的故障特征向量为[1,0,0,1,1,0]，第一个电机转速传感器140的故障特征向量为[0,1,0,1,0,1]，第二个电机转速传感器140的故障特征向量为[0,0,1,0,1,1]。

所述比对模块4012用于将差值计算模块4011得到的一组差值结果与每一个传感器的故障特征向量进行比对，看是否匹配；若匹配，则可确定对应的传感器发生故障。例如，当差值计算模块4011计算得到的差值结果为[1,1,1,0,0,0]，则该差值结果与所述制动力传感器120的故障特征向量[1,1,1,0,0,0]匹配，与所述电流传感器130、两个电机转速传感器140的故障特征向量不匹配，故可确定所述制动力传感器120，所述电流传感器130及所述电机转速传感器140未发生故障。

第三实施例

请参照图7，为本发明第三实施例所提供的容错控制方法的流程示意图。所述容错控制方法应用于包括制动力传感器120、电流传感器130及电机转速传感器140的EPB系统100。需要说明的是，本发明实施例所述的容错控制方法并不以图7以及以下所述的具体顺序为限制，其基本原理及产生的技术效果与第一实施例相同，为简要描述，本实施例中未提及部分，可参考第一实施例中的相应内容。应当理解，在其他实施例中，本发明实施例所述的容错控制方法其中部分步骤的顺序可以根据实际需要相互交换，或者其中的部分步骤也可以省略或删除。下面将对图7所示的具体流程进行详细阐述。

步骤S110，获取所述制动力传感器120输出的制动力检测值、所述电流传感器130输出的电流检测值及所述电机转速传感器140输出的转速检测值。

可以理解，该步骤S110可以由上述的获取模块410执行。

步骤S120，根据所述电流检测值计算第一制动力估计值。

如图8所示，上述步骤S120具体包括如下子步骤：

子步骤S121，根据所述电流检测值计算所述伺服电机的输出转矩。

具体地，所述第一制动力计算模块420根据所述电流检测值及公式T＝K_tI计算所述伺服电机的输出转矩，其中，T为所述伺服电机的输出转矩，K_t为所述伺服电机的力矩系数，I为所述电流检测值。

子步骤S122，根据所述输出转矩计算所述伺服电机的输入转角。

具体地，所述第一制动力计算模块420根据所述输出转矩及公式

计算所述伺服电机的输入转角，其中，θ为所述伺服电机的输入转角，θ₁为所述丝杠螺母的旋转角度，k为扭转刚度系数，J为转动惯量，B为粘性摩擦系数。

子步骤S123，根据所述输入转角计算所述丝杠螺母的进给量。

具体地，所述第一制动力计算模块420根据所述输入转角及公式

计算所述丝杠螺母的进给量，其中，x₀为所述丝杠螺母的进给量，L为所述丝杠的导程，i_总为所述传动机构150的总传动比，s为拉式变换中的复变量。

子步骤S124，根据所述丝杠螺母的进给量计算所述第一制动力估计值。

具体地，所述第一制动力计算模块420根据所述丝杠螺母的进给量及公式F₁＝6.817x₀ ²-11x₀+7.64计算所述第一制动力估计值F₁。

可以理解，该步骤S120可以由上述的第一制动力计算模块420执行。

步骤S130，根据所述转速检测值计算第二制动力估计值。

如图9所示，所述步骤S130具体包括如下子步骤：

步骤S131，根据所述转速检测值计算所述伺服电机的输入转角。

具体地，所述第二制动力计算模块430对所述转速检测值进行积分得到所述伺服电机的输入转角。

步骤S132，根据所述输入转角计算所述丝杠螺母的进给量。

具体地，所述第二制动力计算模块430根据所述输入转角及公式

计算所述丝杠螺母的进给量。

步骤S133，根据所述丝杠螺母的进给量计算所述第二制动力估计值。

具体地，所述第二制动力计算模块430根据所述丝杠螺母的进给量及公式F₂＝6.817x₀ ²-11x₀+7.64计算所述第二制动力估计值F₂。

可以理解，该步骤S130可以由上述的第二制动力计算模块430执行。

步骤S140，当所述制动力传感器120、所述电流传感器130及所述电机转速传感器140的任意一个发生故障时，根据未发生故障的制动力传感器120对应的所述制动力检测值、未发生故障的电流传感器130对应的所述第一制动力估计值或未发生故障的电机转速传感器140对应的所述第二制动力估计值来确定实际制动力，以实现车辆制动。

可以理解，该步骤S140可以由上述的容错控制模块440执行。

第四实施例

请参照图10，为本发明第四实施例所提供的容错控制方法的流程示意图。与第三实施例不同的是，本发明第四实施例所提供的容错控制方法还包括：

步骤S101，根据所述制动力检测值、第一制动力估计值及所述第二制动力估计值检测所述制动力传感器120、电流传感器130及所述电机转速传感器140是否发生故障。

可以理解，该步骤S101可以由上述的故障检测模块401执行。

如图11所示，所述步骤S101具体包括如下子步骤：

子步骤S1011，将所述制动力检测值、第一制动力估计值及所述第二制动力估计值两两相减，并将两两相减后的差值均与预设的门限值进行比较，得到差值结果。

可以理解，该步骤S1011可以由上述的差值计算模块4011执行。

子步骤S1012，判断预先建立的所述制动力传感器120、所述电流传感器130及所述电机转速传感器140各自的故障特征向量与所述差值结果是否匹配，若匹配，则确定对应的所述制动力传感器120、所述电流传感器130或所述电机转速传感器140发生故障。

可以理解，该步骤S1012可以由上述的比对模块4012执行。

综上所述，本发明实施例提供的容错控制方法及装置，通过获取所述制动力传感器输出的制动力检测值、所述电流传感器输出的电流检测值及所述电机转速传感器输出的转速检测值，并根据所述电流检测值计算第一制动力估计值，根据所述转速检测值计算第二制动力估计值，根据所述制动力检测值、第一制动力估计值及所述第二制动力估计值检测所述制动力传感器、电流传感器及所述电机转速传感器是否发生故障，当所述制动力传感器、所述电流传感器及所述电机转速传感器的任意一个发生故障时，根据未发生故障的制动力传感器对应的所述制动力检测值、未发生故障的电流传感器对应的所述第一制动力估计值或未发生故障的电机转速传感器对应的所述第二制动力估计值来确定实际制动力，使得EPB系统在有故障的情况下仍能保持驻车制动功能，实现车辆制动，保证了车辆行驶的安全性和可靠性。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (6)

1.一种容错控制方法，应用于包括制动力传感器、电流传感器及电机转速传感器的电子驻车制动系统，其特征在于，所述容错控制方法包括：

获取所述制动力传感器输出的制动力检测值、所述电流传感器输出的电流检测值及所述电机转速传感器输出的转速检测值；

根据所述电流检测值计算第一制动力估计值；

根据所述转速检测值计算第二制动力估计值；

将所述制动力检测值、第一制动力估计值及所述第二制动力估计值两两相减，并将两两相减后的差值均与预设的门限值进行比较，得到差值结果；

判断预先建立的所述制动力传感器、所述电流传感器及所述电机转速传感器各自的故障特征向量与所述差值结果是否匹配，若匹配，则确定对应的所述制动力传感器、所述电流传感器或所述电机转速传感器发生故障；

当所述制动力传感器、所述电流传感器及所述电机转速传感器的任意一个发生故障时，根据未发生故障的制动力传感器对应的所述制动力检测值、未发生故障的电流传感器对应的所述第一制动力估计值或未发生故障的电机转速传感器对应的所述第二制动力估计值来确定实际制动力，以实现车辆制动。

2.如权利要求1所述的容错控制方法，所述电子驻车制动系统还包括传动机构，所述传动机构包括丝杠、丝杠螺母及伺服电机，其特征在于，所述根据所述电流检测值计算第一制动力估计值，包括：

根据所述电流检测值计算所述伺服电机的输出转矩；

根据所述输出转矩计算所述伺服电机的输入转角；

根据所述输入转角计算所述丝杠螺母的进给量；

根据所述丝杠螺母的进给量计算所述第一制动力估计值。

3.如权利要求2所述的容错控制方法，其特征在于，所述根据所述电流检测值计算所述伺服电机的输出转矩，包括：

根据所述电流检测值及公式T＝K_tI计算所述伺服电机的输出转矩，其中，T为所述伺服电机的输出转矩，K_t为所述伺服电机的力矩系数，I为所述电流检测值；

所述根据所述输出转矩计算所述伺服电机的输入转角，包括：

根据所述输出转矩及公式

计算所述伺服电机的输入转角，其中，θ为所述伺服电机的输入转角，θ₁为所述丝杠螺母的旋转角度，k为扭转刚度系数，J为转动惯量，B为粘性摩擦系数；

所述根据所述输入转角计算所述丝杠螺母的进给量，包括：

根据所述输入转角及公式

计算所述丝杠螺母的进给量，其中，x₀为所述丝杠螺母的进给量，L为所述丝杠的导程，i_总为所述传动机构的总传动比，s为拉式变换中的复变量；

根据所述丝杠螺母的进给量计算所述第一制动力估计值，包括：

根据所述丝杠螺母的进给量及公式F₁＝Px₀ ²-Qx₀+R计算所述第一制动力估计值，其中，F₁为所述第一制动力估计值，P、Q、R均为标定参数。

4.如权利要求1所述的容错控制方法，其特征在于，所述电子驻车制动系统还包括传动机构，所述传动机构包括丝杠、丝杠螺母及伺服电机，所述根据所述转速检测值计算第二制动力估计值，包括：

根据所述转速检测值计算所述伺服电机的输入转角；

根据所述输入转角计算所述丝杠螺母的进给量；

根据所述丝杠螺母的进给量计算所述第二制动力估计值。

5.如权利要求4所述的容错控制方法，其特征在于，所述根据所述转速检测值计算所述伺服电机的输入转角，包括：

对所述转速检测值进行积分得到所述伺服电机的输入转角；

所述根据所述输入转角计算所述丝杠螺母的进给量，包括：

根据所述输入转角及公式

计算所述丝杠螺母的进给量，其中，θ为所述伺服电机的输入转角，x₀为所述丝杠螺母的进给量，L为所述丝杠的导程，i_总为所述传动机构的总传动比，k为扭转刚度系数，J为转动惯量，B为粘性摩擦系数，s为拉式变换中的复变量；

所述根据所述丝杠螺母的进给量计算所述第二制动力估计值，包括：

根据所述丝杠螺母的进给量及公式F₂＝Px₀ ²-Qx₀+R计算所述第二制动力估计值，其中，F₂为所述第一制动力估计值，P、Q、R均为标定参数。

6.一种容错控制装置，应用于包括制动力传感器、电流传感器及电机转速传感器的电子驻车制动系统，其特征在于，所述容错控制装置包括：

获取模块，用于获取所述制动力传感器输出的制动力检测值、所述电流传感器输出的电流检测值及所述电机转速传感器输出的转速检测值；

第一制动力计算模块，用于根据所述电流检测值计算第一制动力估计值；

第二制动力计算模块，用于根据所述转速检测值计算第二制动力估计值；

差值计算模块，用于将所述制动力检测值、第一制动力估计值及所述第二制动力估计值两两相减，并将两两相减后的差值均与预设的门限值进行比较，得到差值结果；

比对模块，用于判断预先建立的所述制动力传感器、所述电流传感器及所述电机转速传感器各自的故障特征向量与所述差值结果是否匹配，若匹配，则确定对应的所述制动力传感器、所述电流传感器或所述电机转速传感器发生故障；

容错控制模块，用于当所述制动力传感器、所述电流传感器及所述电机转速传感器的任意一个发生故障时，根据未发生故障的制动力传感器对应的所述制动力检测值、未发生故障的电流传感器对应的所述第一制动力估计值或未发生故障的电机转速传感器对应的所述第二制动力估计值来确定实际制动力，以实现车辆制动。

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