CN110217224B - 一种电子驻车制动方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子驻车制动方法、装置及系统，该方法包括：根据整车纵向加速度信号确定本车辆当前所处位置的路面坡度，当确定本车辆处于坡道上时，根据路面坡度确定四个车轮的悬架高度目标指令并发送至半主动悬架控制器，驻车制动控制器根据路面坡度确定目标驻车夹紧力，并控制制动卡钳输出，同时半主动悬架控制器根据悬架高度目标指令将本车辆四个车轮的悬架高度调节至对应的目标悬架高度，并向驻车制动控制器发送悬架高度调节完成信息。本发明提供的基于半主动悬架的坡度电子驻车制动方法，相比传统方案，降低了同样坡度同样制动盘温度下对电子驻车制动系统的夹紧力能力要求，使车辆可以在更恶劣的条件下保证不溜车。
Description
技术领域
本发明涉及电子驻车技术领域，更具体的说，涉及一种电子驻车制动方法、装置及系统。
背景技术
现有的电子驻车制动系统，在坡道上进行驻车制动时，会随着坡度的增加而增大夹紧力。但是，当坡道较陡时，所需的夹紧力有可能超出电子驻车制动系统的夹紧能力，尤其是在制动盘温度较高时，因制动盘摩擦系统下降，使得相同夹紧力产生的制动力矩显著减小，从而危害汽车的使用安全和车外的公共安全。
因此，如何提供一种电子驻车制动方法，以降低同样坡度同样制动盘温度下对电子驻车制动系统的夹紧力能力要求，使车辆可以在更恶劣的条件下保证不溜车，提高汽车的使用安全和公共安全。
发明内容
有鉴于此，本发明公开一种电子驻车制动方法、装置及系统，以实现降低同样坡度同样制动盘温度下对电子驻车制动系统的夹紧力能力要求，使车辆可以在更恶劣的条件下保证不溜车，提高汽车的使用安全和公共安全。
一种电子驻车制动方法，应用于驻车制动控制器，所述方法包括：
获取整车纵向加速度信号，并基于所述整车纵向加速度信号确定本车辆当前所处位置的路面坡度；
在进行驻车制动前，判断所述路面坡度是否大于坡道门限值；
当所述路面坡度大于所述坡道门限值时，根据所述路面坡度确定本车辆四个车轮的悬架高度目标指令，并将所述悬架高度目标指令发送至半主动悬架控制器；
根据所述路面坡度确定目标驻车夹紧力，并控制制动卡钳输出所述目标驻车夹紧力；
接收所述半主动悬架控制器发送的悬架高度调节完成信息，所述悬架高度调节完成信息由所述半主动悬架控制器根据所述悬架高度目标指令将本车辆四个车轮的悬架高度调节至对应的目标悬架高度后生成。
可选的，所述基于所述整车纵向加速度信号确定本车辆当前所处位置的路面坡度具体包括：
Slope gradient＝ABS(ASIN(LongAcceleration[m/s^2]/Gravitationalacceleration[m/s^2]))；
式中，Slopegradient为所述路面坡度，单位为：弧度，LongAcceleration为整车纵向加速度，Gravitationalacceleration为重力加速度，ABS指求绝对值，ASIN指三角函数arcsin()反正弦，m/s^2指加速度国际单位，所述加速度国际单位为：米每秒方。
可选的，所述根据所述路面坡度确定本车辆四个车轮的悬架高度目标指令，具体包括：
以本车辆的车身纵向方向为X轴，沿坡度向上为正方向，零点位于前后轮接地点的中点，以本车辆的车身垂直方向为Z轴，相对地面向上为正方向，零点位于本车辆的重心位置，绘制X-Z平面直角坐标系；
在X-Z平面直角坐标系内，确定本车辆的重心位置的坐标为(x1，0)；
判断x1与0的大小关系；
若x1>0，则本车辆的第一左轮和第一右轮的悬架高度目标指令均为上升，本车辆的第二左轮和第二右轮的悬架高度目标指令均为下降，其中，上升和下降的行程均为(x1·cotθ)/2，θ为路面坡度，其中，所述第一左轮和所述第一右轮均为位于X轴正方向的车轮，所述第二左轮和所述第二右轮均为位于X轴负方向的车轮；
若x1<0，则本车辆的所述第一左轮和所述第一右轮的悬架高度目标指令均为下降，本车辆的所述第二左轮和所述第二右轮的悬架高度目标指令均为上升，其中，上升和下降的行程均为(x1·cotθ)/2；
若x1＝0，则本车辆的所述第一左轮、所述第二左轮、所述第一右轮和所述第二右轮的悬架高度均不变。
可选的，当(x1·cotθ)/2大于悬架最大下降行程时，本车辆四个车轮上升或下降的行程均为最大行程。
一种电子驻车制动装置，应用于驻车制动控制器，所述装置包括：
路面坡度确定单元，用于获取整车纵向加速度信号，并基于所述整车纵向加速度信号确定本车辆当前所处位置的路面坡度；
判断单元，用于在进行驻车制动前，判断所述路面坡度是否大于坡道门限值；
悬架高度目标指令确定单元，用于在所述判断单元判断为是的情况下，根据所述路面坡度确定本车辆四个车轮的悬架高度目标指令，并将所述悬架高度目标指令发送至半主动悬架控制器；
目标驻车夹紧力确定单元，用于根据所述路面坡度确定目标驻车夹紧力，并控制制动卡钳输出所述目标驻车夹紧力；
接收单元，用于接收所述半主动悬架控制器发送的悬架高度调节完成信息，所述悬架高度调节完成信息由所述半主动悬架控制器根据所述悬架高度目标指令将本车辆四个车轮的悬架高度调节至对应的目标悬架高度后生成。
可选的，所述路面坡度确定单元具体用于：
Slope gradient＝ABS(ASIN(LongAcceleration[m/s^2]/Gravitationalacceleration[m/s^2]))；
式中，Slopegradient为所述路面坡度，单位为：弧度，LongAcceleration为整车纵向加速度，Gravitationalacceleration为重力加速度，ABS指求绝对值，ASIN指三角函数arcsin()反正弦，m/s^2指加速度国际单位，所述加速度国际单位为：米每秒方。
可选的，所述悬架高度目标指令确定单元具体用于：
以本车辆的车身纵向方向为X轴，沿坡度向上为正方向，零点位于前后轮接地点的中点，以本车辆的车身垂直方向为Z轴，相对地面向上为正方向，零点位于本车辆的重心位置，绘制X-Z平面直角坐标系；
在X-Z平面直角坐标系内，确定本车辆的重心位置的坐标为(x1，0)；
判断x1与0的大小关系；
若x1>0，则本车辆的第一左轮和第一右轮的悬架高度目标指令均为上升，本车辆的第二左轮和第二右轮的悬架高度目标指令均为下降，其中，上升和下降的行程均为(x1·cotθ)/2，θ为路面坡度，其中，所述第一左轮和所述第一右轮均为位于X轴正方向的车轮，所述第二左轮和所述第二右轮均为位于X轴负方向的车轮；
若x1<0，则本车辆的所述第一左轮和所述第一右轮的悬架高度目标指令均为下降，本车辆的所述第二左轮和所述第二右轮的悬架高度目标指令均为上升，其中，上升和下降的行程均为(x1·cotθ)/2；
若x1＝0，则本车辆的所述第一左轮、所述第二左轮、所述第一右轮和所述第二右轮的悬架高度均不变。
可选的，当(x1·cotθ)/2大于悬架最大下降行程时，本车辆四个车轮上升或下降的行程均为最大行程。
一种电子驻车制动系统，包括：驻车制动控制器、惯性测量单元、电机、减速机构、制动卡钳、半主动悬架控制器和空气弹簧，所述驻车制动控制器包括上述所述的电子驻车制动装置；
所述惯性测量单元用于采集整车纵向加速度信号，并将所述整车纵向加速度信号发送给所述驻车制动控制器；
所述驻车制动控制器根据本车辆当前所处位置的路面坡度确定目标驻车夹紧力后，控制所述电机动作，使与所述电机的输出轴连接的所述减速结构，将所述电机输出的力矩放大输出至所述制动卡钳，由所述制动卡钳输出目标驻车夹紧力实现驻车制动；
当车辆在坡上进行驻车制动时，所述驻车制动控制器根据路面坡度确定的本车辆四个车轮的悬架高度目标指令，并将所述悬架高度目标指令发送给所述半主动悬架控制器，所述半主动悬架控制器根据所述悬架高度目标指令，通过控制所述空气弹簧将本车辆四个车轮的悬架高度调节至对应的目标悬架高度，并在调节完成后，向所述驻车制动控制器发送悬架高度调节完成信息。
可选的，所述惯性测量单元为：纵向加速度传感器电控单元。
从上述的技术方案可知，本发明公开了一种电子驻车制动方法、装置及系统，根据获取的整车纵向加速度信号确定本车辆当前所处位置的路面坡度，当该路面坡度大于坡道门限值时，确定本车辆处于坡道上，此时根据路面坡度确定本车辆四个车轮的悬架高度目标指令，并将悬架高度目标指令发送至半主动悬架控制器，驻车制动控制器根据路面坡度确定目标驻车夹紧力，并控制制动卡钳输出目标驻车夹紧力，与此同时，半主动悬架控制器根据悬架高度目标指令将本车辆四个车轮的悬架高度调节至对应的目标悬架高度，并在调节完成后向驻车制动控制器发送悬架高度调节完成信息。由此可以看出，本发明在控制制动卡钳执行驻车操作的同时，还控制半主动悬架控制器对本车辆四个车轮的悬架高度进行调节，本发明提供的基于半主动悬架的坡度电子驻车制动方法，相比传统方案，降低了同样坡度同样制动盘温度下对电子驻车制动系统的夹紧力能力要求，使车辆可以在更恶劣的条件下保证不溜车，提高了汽车的使用安全和公共安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据公开的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种电子驻车制动系统的组成示意图；
图2为本发明实施例公开的一种电子驻车制动方法流程图；
图3为本发明实施例公开的一种车辆在坡道驻车的示意图；
图4为本发明实施例公开的一种电子驻车制动装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
本发明实施例公开了一种电子驻车制动方法、装置及系统，根据获取的整车纵向加速度信号确定本车辆当前所处位置的路面坡度，当该路面坡度大于坡道门限值时，确定本车辆处于坡道上，此时根据路面坡度确定本车辆四个车轮的悬架高度目标指令，并将悬架高度目标指令发送至半主动悬架控制器，驻车制动控制器根据路面坡度确定目标驻车夹紧力，并控制制动卡钳输出目标驻车夹紧力，与此同时，半主动悬架控制器根据悬架高度目标指令将本车辆四个车轮的悬架高度调节至对应的目标悬架高度，并在调节完成后向驻车制动控制器发送悬架高度调节完成信息。由此可以看出，本发明在控制制动卡钳执行驻车操作的同时，还控制半主动悬架控制器对本车辆四个车轮的悬架高度进行调节，本发明提供的基于半主动悬架的坡度电子驻车制动方法，相比传统方案，降低了同样坡度同样制动盘温度下对电子驻车制动系统的夹紧力能力要求，使车辆可以在更恶劣的条件下保证不溜车，提高了汽车的使用安全和公共安全。
参见图1，本发明一实施例公开的一种电子驻车制动系统的组成示意图，电子驻车制动系统包括：惯性测量单元11、驻车制动控制器12、电机13、减速机构14、制动卡钳15、半主动悬架控制器16和空气弹簧17；
其中：
惯性测量单元11用于采集整车纵向加速度信号，并通过整车总线，比如CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线，向驻车制动控制器12发送整车纵向加速度信号。
在本实施例中，惯性测量单元11优选纵向加速度传感器电控单元。
驻车制动控制器12用于接收惯性测量单元11发送的整车纵向加速度信号，并基于整车纵向加速度信号确定本车辆当前所处位置的路面坡度，在进行驻车制动前，判断路面坡度是否大于坡道门限值时，如果是，则根据本车辆的车头方向和路面坡度确定本车辆四个车轮的悬架高度目标指令，并将该悬架高度目标指令发送给半主动悬架控制器16，同时，根据路面坡度确定目标驻车夹紧力，控制制动卡钳15输出目标驻车夹紧力，接收半主动悬架控制器16发送的悬架高度调节完成信息，该悬架高度调节完成信息由半主动悬架控制器16根据悬架高度目标指令将本车辆四个车轮的悬架高度调节至对应的目标悬架高度后生成。
驻车制动控制器12在根据路面坡度确定目标驻车夹紧力后，驻车制动控制器12控制电机13动作，使与电机13的输出轴连接的减速机构14将电机13输出的力矩放大输出至制动卡钳15，由制动卡钳15输出目标驻车夹紧力实现驻车制动。
在实际应用中，制动卡钳15包括：第一制动卡钳和第二制动卡钳，第一制动卡钳安装在左后轮上，第二制动卡钳安装在右后轮上。
驻车制动控制器12通过整车总线，比如CAN总线，与半主动悬架控制器16通信。当本车辆在坡上进行驻车制动时，驻车制动控制器12根据路面坡度确定的本车辆四个车轮的悬架高度目标指令，并将悬架高度目标指发送给半主动悬架控制器16，半主动悬架控制器16根据悬架高度目标指令将本车辆四个车轮的悬架高度调节至对应的目标悬架高度，并在调节完成后，向驻车制动控制器12发送悬架高度调节完成信息。
在实际应用中，半主动悬架控制器16通过控制空气弹簧17实现对本车辆四个车轮的悬架高度调节。
综上可知，本发明公开的电子驻车制动系统，根据获取的整车纵向加速度信号确定本车辆当前所处位置的路面坡度，当该路面坡度大于坡道门限值时，确定本车辆处于坡道上，此时根据路面坡度确定本车辆四个车轮的悬架高度目标指令，并将悬架高度目标指令发送至半主动悬架控制器，驻车制动控制器根据路面坡度确定目标驻车夹紧力，并控制制动卡钳输出目标驻车夹紧力，与此同时，半主动悬架控制器根据悬架高度目标指令将本车辆四个车轮的悬架高度调节至对应的目标悬架高度，并在调节完成后向驻车制动控制器发送悬架高度调节完成信息。由此可以看出，本发明在控制制动卡钳执行驻车操作的同时，还控制半主动悬架控制器对本车辆四个车轮的悬架高度进行调节，本发明提供的基于半主动悬架的坡度电子驻车制动方法，相比传统方案，降低了同样坡度同样制动盘温度下对电子驻车制动系统的夹紧力能力要求，使车辆可以在更恶劣的条件下保证不溜车，提高了汽车的使用安全和公共安全。
参见图2，本发明一实施例公开的一种电子驻车制动方法流程图，该方法应用于图1所示实施例中的驻车制动控制器，该方法包括步骤：
步骤S101、获取整车纵向加速度信号，并基于整车纵向加速度信号确定本车辆当前所处位置的路面坡度；
具体的，在实际应用中，惯性测量单元采集整车纵向加速度信号，并通过整车总线，将采集的整车纵向加速度信号发送给驻车制动控制器，也就是说，驻车制动控制器获取惯性测量单元采集的整车纵向加速度信号。
需要说明的是，整车纵向加速度信号在车辆静止时反应了车辆的俯仰角。
驻车制动控制器基于整车纵向加速度信号确定车辆当前所处位置的路面坡度的过程具体如下：
Slope gradient＝ABS(ASIN(LongAcceleration[m/s^2]/Gravitationalacceleration[m/s^2]))；
式中，Slope gradient为车辆当前所处位置的路面坡度，单位为：弧度，LongAcceleration为整车纵向加速度，Gravitationalacceleration为重力加速度，ABS指求绝对值，ASIN指三角函数arcsin()反正弦，m/s^2指加速度国际单位，加速度国际单位为：米每秒方。
步骤S102、在进行驻车制动前，判断本车辆当前所处位置的路面坡度是否大于坡道门限值，如果是，则执行步骤S103；
本实施例在确定车辆当前所处位置的路面坡度是否为坡道时，预先设定了一个坡道门限值，当路面坡度大于坡道门限值时，则确定车辆当前所处位置的路面坡度处于坡道，反之，当路面坡度不大于坡道门限值时，则确定车辆当前所处位置的路面坡度没有处于坡道，此时控制制动卡钳执行正常的夹紧功能即可。
步骤S103、根据路面坡度确定本车辆四个车轮的悬架高度目标指令，并将该悬架高度目标指令发送给半主动悬架控制器；
具体的，本实施例根据路面坡度确定本车辆四个车轮的悬架高度目标指令的过程具体如下：
参见图3，本发明一实施例公开的一种车辆在坡道驻车的示意图，假设路面坡度为θ，本车辆的悬架高度在默认高度(normal)，本车辆的重心位置为G；
以本车辆的车身纵向方向为X轴，沿坡度向上为正方向，零点位于前后轮接地点的中点，以本车辆的车身垂直方向为Z轴，相对地面向上为正方向，零点位于本车辆的重心位置，绘制X-Z平面直角坐标系。
需要说明的是，在X轴方向的零点位置和在Z轴方向的零点位置为同一位置，且均为二维坐标系的原点。
在X-Z平面直角坐标系内，确定本车辆的重心位置G的坐标为(x1，0)。
判断x1与0的大小关系；
若x1>0，则本车辆的第一左轮和第一右轮的悬架高度目标指令均为上升，本车辆的第二左轮和第二右轮的悬架高度目标指令均为下降，其中，上升和下降的行程均为(x1·cotθ)/2，θ为路面坡度，如果(x1·cotθ)/2大于悬架最大下降行程，则上升或下降到最大行程。
若x1<0，则本车辆的第一左轮和第一右轮的悬架高度目标指令均为下降，本车辆的第二左轮和第二右轮的悬架高度目标指令均为上升，其中，上升和下降的行程均为(x1·cotθ)/2；如果(x1·cotθ)/2大于悬架最大下降行程，则本车辆四个车轮上升或下降到最大行程。
若x1＝0，则本车辆的第一左轮、第二左轮、第一右轮和第二右轮的悬架高度均不变。
其中，第一左轮和第一右轮均为位于X轴正方向的车轮，第二左轮和第二右轮均为位于X轴负方向的车轮。
也就是说，当本车辆的车头方向为沿坡向上时，第一左轮指的是左前轮，第一右轮指的是右前轮，第二左轮指的是左后轮，第二右轮指的是右后轮。
反之，当本车辆的车头方向为沿坡向下时，第一左轮指的是左后轮，第一右轮指的是右后轮，第二左轮指的是左前轮，第二右轮指的是右前轮。
具体的，(1)当本车辆的车头方向为沿坡向上时，判断x1与0的大小关系如下：
若x1>0，则本车辆的左前轮和右前轮的悬架高度目标指令均为上升，本车辆的左后轮和右后轮的悬架高度目标指令均为下降，其中，上升和下降的行程均为(x1·cotθ)/2，θ为路面坡度，如果(x1·cotθ)/2大于悬架最大下降行程，则上升或下降到最大行程。
若x1<0，则本车辆的左前轮和右前轮的悬架高度目标指令均为下降，本车辆的左后轮和右后轮的悬架高度目标指令均为上升，其中，上升和下降的行程均为(x1·cotθ)/2；如果(x1·cotθ)/2大于悬架最大下降行程，则本车辆四个车轮上升或下降到最大行程。
若x1＝0，则本车辆的左前轮、左后轮、右前轮和右后轮的悬架高度均不变。
(2)当本车辆的车头方向为沿坡向下时，判断x1与0的大小关系如下：
若x1>0，则本车辆的左后轮和右后轮的悬架高度目标指令均为上升，本车辆的左前轮和右前轮的悬架高度目标指令均为下降，其中，上升和下降的行程均为(x1·cotθ)/2，θ为路面坡度，如果(x1·cotθ)/2大于悬架最大下降行程，则上升或下降到最大行程。
若x1<0，则本车辆的左后轮和右后轮的悬架高度目标指令均为下降，本车辆的左前轮和右前轮的悬架高度目标指令均为上升，其中，上升和下降的行程均为(x1·cotθ)/2；如果(x1·cotθ)/2大于悬架最大下降行程，则本车辆四个车轮上升或下降到最大行程。
若x1＝0，则本车辆的左前轮、左后轮、右前轮和右后轮的悬架高度均不变。
步骤S104、根据路面坡度确定目标驻车夹紧力，并控制制动卡钳输出目标驻车夹紧力；
需要说明的是，在实际应用中，驻车制动控制器中预先存储有不同的路面坡度和驻车夹紧力的对应关系，因此，根据本车辆当前所处位置的路面坡度，即可从路面坡度和驻车夹紧力的对应关系中查找到目标驻车夹紧力。
路面坡度和驻车夹紧力的对应关系的确定过程可参见现有成熟方案，此处不再赘述。
步骤S105、接收半主动悬架控制器发送的悬架高度调节完成信息，悬架高度调节完成信息由半主动悬架控制器根据悬架高度目标指令将本车辆四个车轮的悬架高度调节至对应的目标悬架高度后生成。
具体的，半主动悬架控制器根据悬架高度目标指令，通过控制空气弹簧将本车辆四个车轮的悬架高度调节至对应的目标悬架高度。
半主动悬架控制器对本车辆四个车轮的悬架高度的调节过程具体为：
若x1>0，半主动悬架控制器将本车辆的第一左轮和第一右轮的悬架高度上升至第一左轮和第一右轮各自对应的目标悬架高度；并将本车辆的第二左轮和第二右轮的悬架高度下降至第二左轮和第二右轮各自对应的目标悬架高度。
若x1<0，半主动悬架控制器将本车辆的第一左轮和第一右轮的悬架高度下降至第一左轮和第一右轮各自对应的目标悬架高度；并将本车辆的第二左轮和第二右轮的悬架高度上升至第二左轮和第二右轮各自对应的目标悬架高度。
若x1＝0，则本车辆的第一左轮、第二左轮、第一右轮和第二右轮的悬架高度均不变。
需要特别说明的是，驻车制动控制器根据路面坡度确定目标驻车夹紧力，并控制制动卡钳输出目标驻车夹紧力的过程，与半主动悬架控制器根据悬架高度目标指令将本车辆四个车轮的悬架高度调节至对应的目标悬架高度的过程同步进行。
综上可知，本发明公开的电子驻车制动方法，根据获取的整车纵向加速度信号确定本车辆当前所处位置的路面坡度，当该路面坡度大于坡道门限值时，确定本车辆处于坡道上，此时根据路面坡度确定本车辆四个车轮的悬架高度目标指令，并将悬架高度目标指令发送至半主动悬架控制器，驻车制动控制器根据路面坡度确定目标驻车夹紧力，并控制制动卡钳输出目标驻车夹紧力，与此同时，半主动悬架控制器根据悬架高度目标指令将本车辆四个车轮的悬架高度调节至对应的目标悬架高度，并在调节完成后向驻车制动控制器发送悬架高度调节完成信息。由此可以看出，本发明在控制制动卡钳执行驻车操作的同时，还控制半主动悬架控制器对本车辆四个车轮的悬架高度进行调节，本发明提供的基于半主动悬架的坡度电子驻车制动方法，相比传统方案，降低了同样坡度同样制动盘温度下对电子驻车制动系统的夹紧力能力要求，使车辆可以在更恶劣的条件下保证不溜车，提高了汽车的使用安全和公共安全。
与上述方法实施例相对应，本发明还公开了一种电子驻车制动装置。
参见图4，本发明一实施例公开的一种电子驻车制动装置的结构示意图，该装置应用于图1所示实施例中的驻车制动控制器，该装置包括：
路面坡度确定单元21，用于获取整车纵向加速度信号，并基于整车纵向加速度信号确定本车辆当前所处位置的路面坡度；
具体的，在实际应用中，惯性测量单元采集整车纵向加速度信号，并通过整车总线，将采集的整车纵向加速度信号发送给驻车制动控制器，也就是说，驻车制动控制器获取惯性测量单元采集的整车纵向加速度信号。
需要说明的是，整车纵向加速度信号在车辆静止时反应了车辆的俯仰角。
路面坡度确定单元21具体用于：
Slope gradient＝ABS(ASIN(LongAcceleration[m/s^2]/Gravitationalacceleration[m/s^2]))；
式中，Slope gradient为车辆当前所处位置的路面坡度，单位为：弧度，LongAcceleration为整车纵向加速度，Gravitational acceleration为重力加速度，ABS指求绝对值，ASIN指三角函数arcsin()反正弦，m/s^2指加速度国际单位，加速度国际单位为：米每秒方。
判断单元22，用于在进行驻车制动前，判断路面坡度是否大于坡道门限值；
本实施例在确定车辆当前所处位置的路面坡度是否为坡道时，预先设定了一个坡道门限值，当路面坡度大于坡道门限值时，则确定车辆当前所处位置的路面坡度处于坡道，反之，当路面坡度不大于坡道门限值时，则确定车辆当前所处位置的路面坡度没有处于坡道，此时控制制动卡钳执行正常的夹紧功能即可。
悬架高度目标指令确定单元23，用于在判断单元22判断为是的情况下，根据路面坡度确定本车辆四个车轮的悬架高度目标指令，并将悬架高度目标指令发送至半主动悬架控制器；
参见图3，本发明一实施例公开的一种车辆在坡道驻车的示意图，假设路面坡度为θ，本车辆的悬架高度在默认高度(normal)，本车辆的重心位置为G；
悬架高度目标指令确定单元具体用于：
以本车辆的车身纵向方向为X轴，沿坡度向上为正方向，零点位于前后轮接地点的中点，以本车辆的车身垂直方向为Z轴，相对地面向上为正方向，零点位于本车辆的重心位置，绘制X-Z平面直角坐标系；
在X-Z平面直角坐标系内，确定本车辆的重心位置的坐标为(x1，0)；
判断x1与0的大小关系；
若x1>0，则本车辆的第一左轮和第一右轮的悬架高度目标指令均为上升，本车辆的第二左轮和第二右轮的悬架高度目标指令均为下降，其中，上升和下降的行程均为(x1·cotθ)/2，θ为路面坡度，如果(x1·cotθ)/2大于悬架最大下降行程，则上升或下降到最大行程。
若x1<0，则本车辆的第一左轮和第一右轮的悬架高度目标指令均为下降，本车辆的第二左轮和第二右轮的悬架高度目标指令均为上升，其中，上升和下降的行程均为(x1·cotθ)/2；如果(x1·cotθ)/2大于悬架最大下降行程，则本车辆四个车轮上升或下降到最大行程。
若x1＝0，则本车辆的第一左轮、第二左轮、第一右轮和第二右轮的悬架高度均不变。
其中，第一左轮和第一右轮均为位于X轴正方向的车轮，第二左轮和第二右轮均为位于X轴负方向的车轮。
也就是说，当本车辆的车头方向为沿坡向上时，第一左轮指的是左前轮，第一右轮指的是右前轮，第二左轮指的是左后轮，第二右轮指的是右后轮。
反之，当本车辆的车头方向为沿坡向下时，第一左轮指的是左后轮，第一右轮指的是右后轮，第二左轮指的是左前轮，第二右轮指的是右前轮。
具体的，(1)当本车辆的车头方向为沿坡向上时，判断x1与0的大小关系如下：
若x1>0，则本车辆的左前轮和右前轮的悬架高度目标指令均为上升，本车辆的左后轮和右后轮的悬架高度目标指令均为下降，其中，上升和下降的行程均为(x1·cotθ)/2，θ为路面坡度，如果(x1·cotθ)/2大于悬架最大下降行程，则上升或下降到最大行程。
若x1<0，则本车辆的左前轮和右前轮的悬架高度目标指令均为下降，本车辆的左后轮和右后轮的悬架高度目标指令均为上升，其中，上升和下降的行程均为(x1·cotθ)/2；如果(x1·cotθ)/2大于悬架最大下降行程，则本车辆四个车轮上升或下降到最大行程。
若x1＝0，则本车辆的左前轮、左后轮、右前轮和右后轮的悬架高度均不变。
(2)当本车辆的车头方向为沿坡向下时，判断x1与0的大小关系如下：
若x1>0，则本车辆的左后轮和右后轮的悬架高度目标指令均为上升，本车辆的左前轮和右前轮的悬架高度目标指令均为下降，其中，上升和下降的行程均为(x1·cotθ)/2，θ为路面坡度，如果(x1·cotθ)/2大于悬架最大下降行程，则上升或下降到最大行程。
若x1<0，则本车辆的左后轮和右后轮的悬架高度目标指令均为下降，本车辆的左前轮和右前轮的悬架高度目标指令均为上升，其中，上升和下降的行程均为(x1·cotθ)/2；如果(x1·cotθ)/2大于悬架最大下降行程，则本车辆四个车轮上升或下降到最大行程。
若x1＝0，则本车辆的左前轮、左后轮、右前轮和右后轮的悬架高度均不变。
目标驻车夹紧力确定单元24，用于根据路面坡度确定目标驻车夹紧力，并控制制动卡钳输出目标驻车夹紧力；
需要说明的是，在实际应用中，驻车制动控制器中预先存储有不同的路面坡度和驻车夹紧力的对应关系，因此，根据本车辆当前所处位置的路面坡度，即可从路面坡度和驻车夹紧力的对应关系中查找到目标驻车夹紧力。
路面坡度和驻车夹紧力的对应关系的确定过程可参见现有成熟方案，此处不再赘述。
接收单元25，用于接收半主动悬架控制器发送的悬架高度调节完成信息，悬架高度调节完成信息由半主动悬架控制器根据悬架高度目标指令将本车辆四个车轮的悬架高度调节至对应的目标悬架高度后生成。
具体的，半主动悬架控制器根据悬架高度目标指令，通过控制空气弹簧将本车辆四个车轮的悬架高度调节至对应的目标悬架高度。
半主动悬架控制器对本车辆四个车轮的悬架高度的调节过程具体为：
若x1>0，半主动悬架控制器将本车辆的第一左轮和第一右轮的悬架高度上升至第一左轮和第一右轮各自对应的目标悬架高度；并将本车辆的第二左轮和第二右轮的悬架高度下降至第二左轮和第二右轮各自对应的目标悬架高度。
若x1<0，半主动悬架控制器将本车辆的第一左轮和第一右轮的悬架高度下降至第一左轮和第一右轮各自对应的目标悬架高度；并将本车辆的第二左轮和第二右轮的悬架高度上升至第二左轮和第二右轮各自对应的目标悬架高度。
若x1＝0，则本车辆的第一左轮、第二左轮、第一右轮和第二右轮的悬架高度均不变。
需要特别说明的是，驻车制动控制器根据路面坡度确定目标驻车夹紧力，并控制制动卡钳输出目标驻车夹紧力的过程，与半主动悬架控制器根据悬架高度目标指令将本车辆四个车轮的悬架高度调节至对应的目标悬架高度的过程同步进行。
综上可知，本发明公开的电子驻车制动装置，根据获取的整车纵向加速度信号确定本车辆当前所处位置的路面坡度，当该路面坡度大于坡道门限值时，确定本车辆处于坡道上，此时根据路面坡度确定本车辆四个车轮的悬架高度目标指令，并将悬架高度目标指令发送至半主动悬架控制器，驻车制动控制器根据路面坡度确定目标驻车夹紧力，并控制制动卡钳输出目标驻车夹紧力，与此同时，半主动悬架控制器根据悬架高度目标指令将本车辆四个车轮的悬架高度调节至对应的目标悬架高度，并在调节完成后向驻车制动控制器发送悬架高度调节完成信息。由此可以看出，本发明在控制制动卡钳执行驻车操作的同时，还控制半主动悬架控制器对本车辆四个车轮的悬架高度进行调节，本发明提供的基于半主动悬架的坡度电子驻车制动方法，相比传统方案，降低了同样坡度同样制动盘温度下对电子驻车制动系统的夹紧力能力要求，使车辆可以在更恶劣的条件下保证不溜车，提高了汽车的使用安全和公共安全。
最后，还需要说明的是，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。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种电子驻车制动方法，其特征在于，应用于驻车制动控制器，所述方法包括：
获取整车纵向加速度信号，并基于所述整车纵向加速度信号确定本车辆当前所处位置的路面坡度；
在进行驻车制动前，判断所述路面坡度是否大于坡道门限值；
当所述路面坡度大于所述坡道门限值时，根据所述路面坡度确定本车辆四个车轮的悬架高度目标指令，并将所述悬架高度目标指令发送至半主动悬架控制器；
根据所述路面坡度确定目标驻车夹紧力，并控制制动卡钳输出所述目标驻车夹紧力；
接收所述半主动悬架控制器发送的悬架高度调节完成信息，所述悬架高度调节完成信息由所述半主动悬架控制器根据所述悬架高度目标指令将本车辆四个车轮的悬架高度调节至对应的目标悬架高度后生成。
2.根据权利要求1所述的电子驻车制动方法，其特征在于，所述基于所述整车纵向加速度信号确定本车辆当前所处位置的路面坡度具体包括：
Slope gradient＝ABS(ASIN(LongAcceleration[m/s^2]/Gravitationalacceleration[m/s^2]))；
式中，Slope gradient为所述路面坡度，单位为：弧度，LongAcceleration为整车纵向加速度，Gravitational acceleration为重力加速度，ABS指求绝对值，ASIN指三角函数arcsin()反正弦，m/s^2指加速度国际单位，所述加速度国际单位为：米每秒方。
3.根据权利要求1所述的电子驻车制动方法，其特征在于，所述根据所述路面坡度确定本车辆四个车轮的悬架高度目标指令，具体包括：
以本车辆的车身纵向方向为X轴，沿坡度向上为正方向，零点位于前后轮接地点的中点，以本车辆的车身垂直方向为Z轴，相对地面向上为正方向，零点位于本车辆的重心位置，绘制X-Z平面直角坐标系；
在X-Z平面直角坐标系内，确定本车辆的重心位置的坐标为(x1，0)；
判断x1与0的大小关系；
若x1>0，则本车辆的第一左轮和第一右轮的悬架高度目标指令均为上升，本车辆的第二左轮和第二右轮的悬架高度目标指令均为下降，其中，上升和下降的行程均为(x1·cotθ)/2，θ为路面坡度，其中，所述第一左轮和所述第一右轮均为位于X轴正方向的车轮，所述第二左轮和所述第二右轮均为位于X轴负方向的车轮；
若x1<0，则本车辆的所述第一左轮和所述第一右轮的悬架高度目标指令均为下降，本车辆的所述第二左轮和所述第二右轮的悬架高度目标指令均为上升，其中，上升和下降的行程均为(x1·cotθ)/2；
若x1＝0，则本车辆的所述第一左轮、所述第二左轮、所述第一右轮和所述第二右轮的悬架高度均不变。
4.根据权利要求3所述的电子驻车制动方法，其特征在于，当(x1·cotθ)/2大于悬架最大下降行程时，本车辆四个车轮上升或下降的行程均为最大行程。
5.一种电子驻车制动装置，其特征在于，应用于驻车制动控制器，所述装置包括：
路面坡度确定单元，用于获取整车纵向加速度信号，并基于所述整车纵向加速度信号确定本车辆当前所处位置的路面坡度；
判断单元，用于在进行驻车制动前，判断所述路面坡度是否大于坡道门限值；
悬架高度目标指令确定单元，用于在所述判断单元判断为是的情况下，根据所述路面坡度确定本车辆四个车轮的悬架高度目标指令，并将所述悬架高度目标指令发送至半主动悬架控制器；
目标驻车夹紧力确定单元，用于根据所述路面坡度确定目标驻车夹紧力，并控制制动卡钳输出所述目标驻车夹紧力；
接收单元，用于接收所述半主动悬架控制器发送的悬架高度调节完成信息，所述悬架高度调节完成信息由所述半主动悬架控制器根据所述悬架高度目标指令将本车辆四个车轮的悬架高度调节至对应的目标悬架高度后生成。
6.根据权利要求5所述的电子驻车制动装置，其特征在于，所述路面坡度确定单元具体用于：
Slope gradient＝ABS(ASIN(LongAcceleration[m/s^2]/Gravitationalacceleration[m/s^2]))；
式中，Slope gradient为所述路面坡度，单位为：弧度，LongAcceleration为整车纵向加速度，Gravitational acceleration为重力加速度，ABS指求绝对值，ASIN指三角函数arcsin()反正弦，m/s^2指加速度国际单位，所述加速度国际单位为：米每秒方。
7.根据权利要求5所述的电子驻车制动装置，其特征在于，所述悬架高度目标指令确定单元具体用于：
以本车辆的车身纵向方向为X轴，沿坡度向上为正方向，零点位于前后轮接地点的中点，以本车辆的车身垂直方向为Z轴，相对地面向上为正方向，零点位于本车辆的重心位置，绘制X-Z平面直角坐标系；
在X-Z平面直角坐标系内，确定本车辆的重心位置的坐标为(x1，0)；
判断x1与0的大小关系；
若x1>0，则本车辆的第一左轮和第一右轮的悬架高度目标指令均为上升，本车辆的第二左轮和第二右轮的悬架高度目标指令均为下降，其中，上升和下降的行程均为(x1·cotθ)/2，θ为路面坡度，其中，所述第一左轮和所述第一右轮均为位于X轴正方向的车轮，所述第二左轮和所述第二右轮均为位于X轴负方向的车轮；
若x1<0，则本车辆的所述第一左轮和所述第一右轮的悬架高度目标指令均为下降，本车辆的所述第二左轮和所述第二右轮的悬架高度目标指令均为上升，其中，上升和下降的行程均为(x1·cotθ)/2；
若x1＝0，则本车辆的所述第一左轮、所述第二左轮、所述第一右轮和所述第二右轮的悬架高度均不变。
8.根据权利要求7所述的电子驻车制动装置，其特征在于，当(x1·cotθ)/2大于悬架最大下降行程时，本车辆四个车轮上升或下降的行程均为最大行程。
9.一种电子驻车制动系统，其特征在于，包括：驻车制动控制器、惯性测量单元、电机、减速机构、制动卡钳、半主动悬架控制器和空气弹簧，所述驻车制动控制器包括权利要求5～8任意一项所述的电子驻车制动装置；
所述惯性测量单元用于采集整车纵向加速度信号，并将所述整车纵向加速度信号发送给所述驻车制动控制器；
所述驻车制动控制器根据本车辆当前所处位置的路面坡度确定目标驻车夹紧力后，控制所述电机动作，使与所述电机的输出轴连接的所述减速机构，将所述电机输出的力矩放大输出至所述制动卡钳，由所述制动卡钳输出目标驻车夹紧力实现驻车制动；
当车辆在坡上进行驻车制动时，所述驻车制动控制器根据路面坡度确定的本车辆四个车轮的悬架高度目标指令，并将所述悬架高度目标指令发送给所述半主动悬架控制器，所述半主动悬架控制器根据所述悬架高度目标指令，通过控制所述空气弹簧将本车辆四个车轮的悬架高度调节至对应的目标悬架高度，并在调节完成后，向所述驻车制动控制器发送悬架高度调节完成信息。
10.根据权利要求9所述的电子驻车制动系统，其特征在于，所述惯性测量单元为：纵向加速度传感器电控单元。
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