CN110481540B - 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。本系统确立了检测胎压、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、汽车爆胎安全控制系统和系统(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系统(中国专利号201310403290)，该系统及系统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”，提出一种新的汽车爆胎安全稳定控制系统，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(以下简称为系统或本系统)，一种基于车辆制动、驱动、转向和悬架系统，一种按汽车爆胎安全稳定控制方法，实现车辆制动、驱动、转向、发动机控制或和悬架爆胎独立或和协调控制的系统，本发明的目的是这样实现的：本系统采用车辆爆胎安全稳定控制方法、模式、模型和算法，通过结构化程序设计，设计爆胎主控和爆胎控制程序或软件；本系统设置信息单元、爆胎控制器及执行单元，覆盖化学能驱动或电力驱动车辆、有人或无人驾驶车辆；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，系统主控器包括：爆胎信息采集和处理、参数计算、爆胎模式识别、爆胎判定、爆胎控制进入和退出、控制模式转换、人工操作控制或和车联网控制程序模块和控制器；系统设置制动、驱动、转向、发动机或和悬架控制控制器，基于各控制器，实现爆胎制动、转向、或者和悬架的独立及协调控制，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；本系统所涉车辆爆胎、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、特征胎压及状态胎压三种判定模式。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、特征胎压及状态胎压三种判定模式。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、特征胎压及状态胎压三种判定模式。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，发动机或电动汽车动力输出，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。

①、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，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，输出信号控制发动机或电动汽车动力装置，调节其功率输出；输出信号控制制动调节器、调节各轮及整车制动力；输出信号控制助力转向装置、实现爆胎转向回转力控制；输出信号控制线控转向系统装置；调节向轮转角θ_e或和转向轮所受地面回转力矩，通过爆胎控制实现车辆车速、主动转向及路径跟踪控制。爆胎控制退出信号到来时，退出爆胎控制。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。

②、本系统的爆胎模式识别、判定及控制基于特征胎压、状态胎压或胎压传感器检测胎压，采用特征胎压、状态胎压时无需设置胎压传感器或降低其检测条件，并为胎压的间接测量及其基于间接测量的爆胎控制提供了现实可行性，确定了设置或不设胎压传感器的爆胎控制。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。没有爆控制退出机制就不可能有爆胎状态化的界定，就不可能有基于状态化、模糊化、概念化的爆胎而进入的爆胎控制。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。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，使车轮和车辆状态参数瞬间急剧变化的爆胎及爆胎控制具有实际可控性、可操作性。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。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、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。车辆正常工况驱动、制动、转向、发动机和悬架控制构成外循环，而驱动、制动、转向、发动机和悬架的爆胎控制进入、爆胎控制过程、爆胎控制退出则构成爆胎协调控制的内循环。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。汽车爆胎安全稳定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。

③、系统爆胎主控器设置参数计算、状态胎压、检测胎压，爆胎控制进入退出控制模式转换、爆胎方向判定、信息通信和数据传输、环境识别、人工键控各控制器以及爆胎控制程序或软件及电控单元(ECU)，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；

④、为了准确、简洁描述本系统内容，本系统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述方式，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)。在本系统内容的描述中，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、系统主控及主控器

1)、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，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。本系统所设控制器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。

2)、特征胎压、状态胎压及检测胎压的爆胎模式识别及爆胎判定。基于爆胎模式识别，建立爆胎判定模式、模型，实现爆胎判。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、转向力学状态参数、车辆行驶状态参数、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，基于爆胎模式识别，建立爆胎判定模型，通过判定模型定性及定量化确定的爆胎状态达到设定条件，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，本系统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、整车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。定义特征胎压和状态胎压：状态胎压包括特征胎压，具有特征胎压的组合特性。特征胎压和状态胎压是动态的，按爆胎状态和爆胎控制过程，将其分为两个阶段。第一阶段：爆胎状态模式识别的判定阶段。基于正常工况的车辆非正常状态，按车轮、转向、整车运动的力学状态参数及爆胎控制参数，确定爆胎模式识别、爆胎判定及爆胎控制进入或退出阶段。第二阶段，爆胎控制模式识别的判定阶段：基于爆胎控制，由控制状态及其参数确定爆胎模式识别、爆胎判定、控制持续或控制退出。本系统采用传感器检测胎压或状态胎压的爆胎模式识别。状态胎压的爆胎模式识别是以表征车轮运动状态、转向力学状态、整车状态参数建立的爆胎识别模式。状态胎压p_re不是车轮的真实胎压，但状态胎压表征的车轮、转向、整车的爆胎状态特征与正常和爆胎工况下车轮车辆的非正常状态特征相一致，同时与真实爆胎后车轮、转向、整车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，其状态包括车轮运动、车辆转向、整车姿态、车辆车道保持和路径跟踪状态。各状态由参数的定量化或/和定性化表征。传感器检测胎压或状态胎压的爆胎判定为一种胎压的过程判定，基于爆胎识别模式的定性条件或定量模型进行爆胎判定。设定爆胎判定周期H_v，在其周期H_v的逻辑循环中，实现其爆胎判定。

①、爆胎状态阶段的爆胎模式识别。定义爆胎状态模式识别及其判定：按车轮、转向及整车运动或和力学状态及其参数，确定的爆胎及正常工况下车辆各类非正常状态的识别称为爆胎模式识别。

i、车轮运动状态特征胎压x_b的爆胎模式识别，简称特征胎压模式识别。该模式识别由车辆车轮副二轮非等效、等效相对参数D_k、D_e的比较作出。D_k和D_e此构成为通过车轮运动状态进行车辆爆胎识别的基础。定义车辆二轮相对参数D_b：二轮采用的相同参数。定义二轮非等效相对参数D_k：未进行等效规定的任意二轮相对参数。定义二轮等效相对参数：二轮所取非等效相对参数，在同一参数E_n取值相等或等效相等的条件下，通过所建转换模型和算法，将表征车辆二轮运动状态的非等效相对参数D_k转换为同一参数E_n取值相等或等效相等的等效相对参数D_e。其中D_k非等效相对参数包括车轮制动力、转动角速度、滑移率参数。同一参数E_n包括车轮制动力或驱动力、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。等效相对参数D_e包括车轮制动力、转动角速度、滑移率。非等效相对参数D_k通过这种所取同一参数E_n取值相等或等效相等的转换模型和算法的等效处理，确定了D_k相应的等效相对参数D_e。这种等效规定和处理消除、隔离了同一参数E_n中所取参数其取值不相等条件下，在作二车轮状态参数相比较时，对爆胎判定的不确定作用和影响。这种参数的等效处理，定量化确定二轮所取状态参数，包括车轮制动力、转动角速度、滑移率之间可比较关系。本爆胎模式识别，通过二轮相对状态参数所取同一参数E_n的等值或等效的处理，并通过二轮等效相对状态参数D_e及参数值的比较，判定二轮中是否存在爆胎以及爆胎轮。为简化二轮参数D_k、D_e及参数值的比较或对比，可采用D_k、D_e二者间的偏差或比例模型，进行D_k与D_e的比较。二轮非等效、等效相对参数偏差、比例的定义为：二车轮中，车轮1的D_k1、D_e1与车轮2的D_k2、D_e2之间的差e(D_k)、e(D_e)：

e(D_k)＝D_k1-D_k2、e(D_e)＝D_e1-D_e2

二车轮中，车轮1的D_k1、D_e1与车轮2的D_k2、D_e2之间的比e(D_k)、e(D_e)：

基于e(D_k)、e(D_e)建立车轮运动状态爆胎识别模式的特征胎压x_b模型和函数模型：

x_b(e(ω_e))、x_b＝f(e(ω_e))

在设定的同一参数E_n中，E_n的所取参数为E₁……E_n-1、E_n，在所取参数及参数数量不同的条件下构成系列特征胎压的集合x_b：

x_b[x_b1，x_b2......x_bn-1，x_bn]

集合x_b中的特征胎压表述方式：非等效相对参数D_k中参数取为二车轮非等效相对角速度偏差e(ω_k)，同一参数E_n中参数取为取车轮制动力Q_i时，非等效相对角速度偏e(ω_k1)对于Q_i的等效相对角速度偏e(ω_d1)为特征胎压为x_b1。同一参数E_n中的参数取为车轮制动力Q_i、摩擦系数μ_i时，非等效相对角速度偏e(ω_k2)对于Q_i、μ_i的等效相对角速度e(ω_d2)偏差为特征胎压为x_b2。特征胎压x_b的集合则为x_b[x_b1，x_b2]。二轮等相对效角速度偏差e(ω_e)可与等效相对滑移率偏差e(S_e)相互取代。车轮运动状态的爆胎判定中，状态识别模式按照车辆非制动和非驱动、驱动、制动、直行和转弯各控制状态的划分，确定特征胎压的集合x_b[x_b1，x_b2......x_bn-1，x_bn]不同类型，通过车辆不同控制状态的划分，简化非等效、等效相对状态参数D_k和D_e之间的转换模型，适应车辆不同控制和运动状态下的爆胎判定。车轮运动状态的爆胎判定通常采用平衡车轮副二轮等效相对参数D_e偏差或等效相对参数比例的识别模式。平衡车轮副定义为：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。基于特征胎压x_b集合的爆胎模式识别，建立确定前和后车轴或对角线布置车轮副的爆胎轮判断逻辑，基于该判断逻辑，确定爆胎轮、爆胎车轮副或爆胎平衡车轮副。

ii、车辆转向力学状态特征胎压x_c的爆胎模式识别。该模式识别由车辆转向力学状态作出。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矢量的大小和方向改变，当M_b′达到一临界状态时，可根据转向盘转角δ、转向盘转矩M_c的变动特征，识别爆胎回转力矩M_b′的产生及爆胎状态，并确定爆胎回转力矩M_b′方向。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。建立转向盘转角δ、转矩M_c传感器的δ、M_c及其增量Δδ、ΔM_c大小和方向坐标系，规定δ、M_c的原定，判定δ、M_c、Δδ、ΔM_c的方向，在M_b′形成过程中，通过δ、M_c、Δδ、ΔM_c的方向，确定δ、M_c的临界点位，由此确定爆胎回转力矩M_b′方向，建立转向力学状态的爆胎模式识别逻辑，按该逻辑确定爆胎特征胎压x_c。在车辆直行或转向各状态下，基于δ、M_c、Δδ、ΔM_c的方向，确定爆胎回转力矩M_b′的方向，根据δ、M_c、Δδ、ΔM_c的方向建立确定前和后车轴或对角线布置车轮副中的爆胎轮判断逻辑，通过该判断逻辑，确定爆胎轮和爆胎车轮副或爆胎平衡车轮副。

iii、整车运动状态特征胎压x_d的爆胎模式识别。爆胎状态下，爆胎轮或和其它车轮所受地面作用力对车辆质心的不平衡横摆力矩即爆胎横摆力矩M_u′产生，导致车辆运动状态及状态参数发生变化，特征胎压x_d的爆胎模式识别由整车运动状态及状态参数作出。x_d以转向盘转角δ、横摆角速度ω_r或横向摆动率、质心侧偏角β，或和车辆纵横向加减速度

为建模参数，在车辆正常、爆胎各工况下，实时确定车辆理论和实际横摆力矩偏差

质心侧偏角e_β(t)，按

e_β(t)、或和

参数的数学模型，确定特征胎压x_d爆胎模式识别：

根据x_d的正或负，确定车辆的过度或不足转向，通过转向盘转角δ方向及车辆过度或不足转向的判断逻辑，确定前和后车轴或对角线布置车轮副中的爆胎轮。

iv、车辆状态胎压p_re的爆胎模式识别采用下述两种方式之一。其一、状态胎压p_re特征函数的爆胎模式识别。状态胎压p_re特征函数简称为状态胎压。状态胎压p_re由特征胎压x_b、x_c、x_d特征函数共同确定，状态胎压p_re的数学模型为p_re(x_b、x_c、x_d)，状态胎压p_re模型中的特征胎压x_b、x_c、x_d中具有同一或不同的权重。当按爆胎状态过程或/和车辆非驱动和非制动、驱动、制动控制状态和类型，进行x_b、x_c、x_d权重的分配时，x_b、x_c、x_d中相关参数分配予相应的权重系数。其二、状态胎压p_re，以车轮运动状态、转向力学状态和整车状态中的相关参数e(ω_e)和e(ω_k)，e(S_e)和e(S_k)，

和e_β(t)，a_y，

e(Q_e)和e(Q_k)，μ_i，N_zi、δ为爆胎模式识别参数，建立其参数的爆胎识别模型，按车辆爆胎状态过程或/和车辆非驱动和非制动、驱动、制动各控制状态和类型的条件和特性，实现其爆胎模式识别。上述各参数按顺序分别为：车轮副二轮等效和非等效相对角速度、等效和非等效相对滑移率、车辆横摆角速度和质心侧偏角偏差、车辆侧向加速度、车轮副二轮等效和非等效相对制动力、地面摩擦系数、车轮载荷、转向盘转角。

②、爆胎状态阶段的爆胎判定

i、车轮状态的爆胎判定。该爆胎判定为特征胎压x_b的爆胎判定。基于车轮运动状态参数，采用前和后车轴或对角线布置车轮副的左、右轮等效相对参数偏差e(D_e)的对比，包括等效相对角速度偏差e(ω_e)或等效相对滑移率偏差e(S_e)的对比，按车辆非驱动和非制动、驱动、制动及直行各控制状态和类型，进行特征胎压x_b的爆胎模式识别。以e(ω_e)或e(S_e)为建模参数，建立x_b的爆胎判定模型。该判定模型包括逻辑门限模型，设定门限阈值，当x_b确定的值达到门限阈值时，爆胎判定成立，确定爆胎、爆胎车轮和爆胎车轮副。

ii、车辆转向力学状态的爆胎判定。

该爆胎判定为特征胎压x_c的爆胎判定。基于车辆转向力学状态参数，采用转向系统转向力学状态的爆胎模式识别逻辑，按该逻辑确定特征胎压x_c，实现爆胎模式识别。x_c的模式识别或者采用爆胎回转力矩M_b′为参数爆胎模型识别确定。其模型和函数模型包括：

x_c(M_b′)、x_c＝f(M_b′)

在车辆直行或转向各状态下，基于δ、M_c、Δδ、ΔM_c的方向，确定爆胎回转力矩M_b′的方向，根据δ、M_c、Δδ、ΔM_c的方向，建立确定前和后车轴或对角线布置车轮副中的爆胎轮判断逻辑。按判断逻辑，爆胎判定成立，确定爆胎轮、爆胎车轮副或爆胎平衡车轮副。

iii、整车运动状态的爆胎判定

该爆胎判定为特征胎压x_d的爆胎判定。基于整车运动状态模式识别，建立特征胎压x_d确定爆胎判定模型。判定模型包括逻辑门限模型，设定门限阈值，x_d的值达到其门限阈值，判定为爆胎，否则爆胎判定不成立。根据x_d的正或负，确定车辆的过度或不足转向，通过转向盘转角δ的方向及车辆的过度或不足的判断逻辑，确定前和后车轴或对角线布置车轮副中的爆胎轮。

iv、车轮运动状态、整车状态联合爆胎判定

该爆胎判定由车轮运动状态、整车状态构成联合模式识别。该爆胎判定为状态胎压p_re的p_re[x_b，x_d]的爆胎判定，p_re为x_b，x_d的函数模型。设定p_re逻辑门限模型及门限阈值，p_re的值达到其门限阈值，爆胎判定成立，否则爆胎判定不成立。基于车辆非驱动和非制动、驱动、制动及转弯和直行各控制状态和类型，车辆的过度或不足转向，确定爆胎轮、爆胎车轮副或爆胎平衡车轮副。

v、对爆胎判定逻辑赋值，用数学符号的正负“+”、“-”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(包括数字、数码)表示。爆胎判定成立爆胎控制器或中央主控计算机发出爆胎信号I。

③、爆胎控制阶段的爆胎模式识别。该模式识别基于爆胎控制状态，采用爆胎控制中的车轮、转向、整车控制参数。

i、车轮爆胎控制模式识别。以爆胎控制中的车轮差动制动力Q_i、角加减速度

滑移率S_i之一为建模参数，采用车轮副二轮差动制动相对制动力偏差e_q(t)、角加减速度偏差e_ω(t)或滑移率偏差e_s(t)，建立e_q(t)、e_ω(t)、e_s(t)之一的车轮爆胎控制特征胎压x_b的模式识别及模型，按其模型，确定特征胎压x_b模式识别的值。

ii、爆胎转向控制模式识别。以车辆爆胎控制转向的爆胎回转力矩M′_b、或正常与爆胎工况下转向轮所受地面回转力矩M_k1、M_k2之间的偏差

为建模参数，建立其参数的车轮转向爆胎控制特征胎压x_c模式识别和模型，按其模型，确定特征胎压x_c模式识别之一的值。

iii、爆胎整车控制模式识别。以整车爆胎控制的横摆角速度偏差

质心侧偏角偏差e_β(t)、或和车辆在一定车速及转向角状态下正常与爆胎工况的侧向加速度偏差为建模参数，建立整车爆胎控制的特征胎压x_d模式识别和模型，按其模型，确定特征胎压x_d模式识别的值。

iv、车轮、转向和整车控制参数的爆胎联合模式识别。该模式识别为特征胎压x_b、x_c、x_d或x_b和x_d的联合模式识别，即状态胎压p_re[x_b，x_c，x_d]、p_re[x_b，x_d]的模式识别。建立参数x_b，x_d或和x_c的状态胎压p_re模型，按其模型，确定p_re模式识别的值。

④、爆胎控制阶段的爆胎判定。爆胎控制过程中，爆胎状态特征及其特征函数x_b、x_c、x_d的值，在各特征函数x_b、x_c、x_d中相互转移。鉴于爆胎特征及特征值的转移，其爆胎判定采用x_b、x_c、x_d中的相关参数，建立爆胎判定模型，基于车辆非驱动和非制动、驱动、制动及直行各控制状态和类型，进行爆胎判定。爆胎控制阶段的爆胎判定采用状态胎压p_re[x_b，x_c，x_d]或p_re[x_b，x_d]判定模型。该判定模型采用逻辑门限模型，设定门限阈值，当其状态胎压p_re确定的值达设定门限阈值时，维持爆胎控制中的爆胎判定，车辆继续进行爆胎控制。当p_re的值未达到该门限阈值，车辆退出爆胎控制。按本系统确定的爆胎判定构成为爆胎安全控制的基础。

3)、检测胎压的爆胎模式识别及爆胎判定

①、车轮胎压传感和检测；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射频单向或射频低频双向通信。胎压传感器(TPMS)采用电池驱动型。发射器，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；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

或者和温度T_a电信号；其二、唤醒模块；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或双向通信周期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，采用包括PID、最优、模糊算法确定；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减量或者和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，模块包括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、电源管理模块；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)、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技术，最大限度满足爆胎前期、真实爆胎、爆胎拐点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。

②、爆胎模式识别及爆胎判定；爆胎摸式识别基于检测胎压；爆胎判定采用门限模型；设定系列递减逻辑门限阈值a_pi，从a_pn……a_p2、a_p1，a_pn为标准胎压值的门限阈值，a_p2为判定爆胎的门限阈值，a_p1为0胎压；检测胎压大于a_pn时作轮胎超压报警；检测胎压达到门限阈值a_p2时，爆胎判定成立；通过a_pn……a_p2的门限阈确定爆胎前期控制阶段，信号发射周期的时间间隔以检测胎压及胎压变化率为参数的数学模型确定，信号发射的时间间隔随检测胎压测定值的降低而减小，并随检测胎压值变化率的增大而减小；本系统采用的胎压传感器TPMS、爆胎模式识别及爆胎可最大限度满足爆胎控制的要求。

4)、爆胎控制的进入、退出及控制模式的转换

①、爆胎控制的进入、退出

i、其一、爆胎判定成立的条件下，爆胎控制的进入和退出。爆胎控制的进入采用定性条件、定量判定模式和模型，达到定性条件及定量判定模式和模型确定爆胎控制的进入，实现其控制的进入。定量判定模型包括逻辑门限模型。该逻辑门限模型采用单参数或多参数门限模型。确定爆胎控制进入的门限阈值，当门限模型确定的值达到门限阈值，进入爆胎控制，爆胎主控器或主控计算机发出爆胎控制进入信号i_a。单参数门限模型包括以车速u_x为参数的门限模型，门限阈值采用u_x的设定值a_ua，或采用以转向盘转角δ或者和摩擦系数μ_i为参数的函数模型a_ub确定，a_ub为转向盘转角δ的函数，a_ub或为转向盘转角δ、各轮摩擦系数μ_i的函数。a_ub为转向盘转角δ增量的减函数、a_ub同为摩擦系数μ_i增量的增函数。其二、在爆胎判定成立的条件下，爆胎控制的退出。设定爆胎控制的退出的定量判定模式和模型，达到定量判定模式和模型确定的退出条件，实现其控制退出的判定。定量判模型包括逻辑门限模型。该逻辑门限模型采用单参数或多参数门限模型。确定爆胎控制退出的门限阈值，当门限模型确定的值达到门限阈值，退出本爆胎控制，爆胎主控器或主控计算机发出爆胎控制退信号i_b。

ii、爆胎控制阶段中的爆胎控制的退出。其一、爆胎判定成立的条件下，按传感器检测胎压、特征爆胎、状态胎压之一，确定的爆胎判定不成立，或由判定成立转为不成立，爆胎控制退出。按爆胎控制的进入条件，未达到其条件或未达到定量判定模型确定的值设定阈值或门限阈值，爆胎控制退出。其二、爆胎控制的爆胎判定阶段中的爆胎控制退出。爆胎控制中，按爆胎控制状态及其参数，确定爆胎控制阶段的爆胎模式识别，基于该摸式识别，爆胎判定成立，维持爆胎判定，爆胎控制持续进行。基于爆胎控制的摸式识别，爆胎判定不成立，爆胎控制在此阶段内的爆胎控制退出。

iii、人工操作界面确定的爆胎控制退出。人工操作控制器(RCC)确定的爆胎控制退出信号到达时，爆胎控制退出。

iv、爆胎控制进入、退出时，由爆胎主控器或主控计算机发出信号发出爆胎控制进入或退出信号，信号包括i_a、i_b。爆胎控制的退出对于本系统确定的基于状态胎压的车辆爆胎控制具有特定价值、作用和意义，它将正常和爆胎工况下车辆的非正常状态控制融为一体，使爆胎控制不依赖于胎压传感器和胎压传感的束缚。

②、车辆爆胎控制和控制模式的转换。本系统基于爆胎和爆胎判定的定义，对于车辆正常胎压、低胎压、爆胎区间的划分及爆胎模式识别，对于正常和爆胎工况的控制及控制模式的转换，提供了较宽的操作环境以及得以实现的时间和空间。在各类爆胎控制和控制模式的转换下，正常与爆胎工况下爆胎控制出现一种十分必要的、很有价值的控制重叠。各类爆胎控制和控制模式的转换，对于车辆爆胎及爆胎状态下正常控制导致的车辆双重失稳，提供了一种现实的可具操作性的实现系统。

i、本系统基于爆胎状态过程，采用与其状态过程相适应的爆胎控制模式和模型，使车辆爆胎获得具有确定意义的实际控制，爆胎控制模式的转换构成为其控制必不可少的重要环节。车辆各控制和控制模式的转换包括下述四个层面或级次。其一、车辆层面。车辆正常与爆胎工况控制和控制模式的转换为车辆爆胎控制进入和退出。有人或无人驾驶车辆控制器以爆胎控制进入或退出信号i_a、i_b为切换信号，按一定转换模式，进行车辆正常与爆胎工况控制和控制模式的转换。该控制模式的转换，覆盖了正常与爆胎工况下，车辆下一层面或下一级的制动、转向、驱动各类爆胎控制方式所确定的控制和控制模式转换。其二、车辆局部层面：包括车辆制动和转向、或者和悬架独立进行的爆胎控制。在其爆胎控制的状态过程中，按其状态过程的变化，爆胎控制采用与制动和转向特性相适应的爆胎控制和控制模式的转换。其三、车辆制动、转向或者和悬架的爆胎协调控制控制层面：采用爆胎制动、转向或和悬架协调控制和控制模式的转换。其四、与车辆制动、转向爆胎控制相关联的其它控制类型的控制和控制模式的转换：包括车辆制动与发动机节气门或燃油喷射协调控制、制动与燃油动力驱动或电动驱动协调控制、转向爆胎回转力与转向轮转角协调控制，按其协调控制的规定和程序，进行其控制和控制模式的转换。其五、按爆胎状态的起始点、转变点、临界点，将爆胎状态及控制过程划分为若干状态控制期或阶段，并按爆胎控制参数和类型设定其控制周期及其周期的逻辑循环。爆胎控制设定上下两级控制期。上级控制期，包括爆胎前、真实爆胎、爆胎拐点、脱圈各控制期，通过转换信号i_a、i_b、i_c、i_d，实现控制模式转换。下一级控制期，为爆胎控制参数和类型的控制周期，通过转换信号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......)，实现控制模式下一级各控制周期的转换和周期的逻辑循环。爆胎控制及控制模式转换信号统一称爆胎信号I。基于爆胎及爆胎控制的不同时期或周期，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控制模式、模型转换，使爆胎控制更加精准，满足爆胎状态剧烈变化的要求。

ii、车辆爆胎控制及控制模式转换的方式或类型

采用程序、协议和外置转换器三种不同控制转换模式和结构。其一、程序转换：爆胎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，调用电控单元中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、各控制周期内的各控制和控制模式转换。其二、协议转换：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、各子系统控制相关信号、各控制周期内控制类型的转换信号为切换信号，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、外置转换器转换。爆胎控制器的电控单元和车载系统所设电控单元，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。

iii、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，基于车辆人工智能的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，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、爆胎各阶段及各控制周期的各控制和控制模式转换。

③、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，按爆胎控制的控制周期或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。

5)、爆胎方向判定

本系统采用具有独立控制特性的爆胎转向控制覆盖化学能驱动和电力驱动车辆、有人和无人驾驶车辆。爆胎转向控制包括：车辆爆胎助力转向控制、爆胎主动转向控制。爆胎过程中爆胎方向判定是实现爆胎转向控制的基本条件之一。爆胎方向判定包括。其一、转向轮所受地面回转力矩方向的判定：涉及爆胎回转力矩方向，转向轮、转向盘转角和转矩方向，以及爆胎转向助力矩方向判定。其二、主动转向控制范围，爆胎轮转向角方向、爆胎回转力矩方向、转向助力矩或转向驱动力矩方向的判定。其三、线控主动转向或助力转向范围，转向驱动力矩方向判定。上述各类方向判定统一简称转角和转矩方向判定。转向轮和转向盘爆胎回转力矩控制简称回转力控制。回转力控制包括：爆胎方向判定、爆胎方向确定条件下的转向轮或和转向盘回转力控制。爆胎方向判定本质上是一种车辆行驶过程车轮结构破坏导致转向轮所受地面回转力矩方向改变的判定。爆胎控制进入信号i_a到达时，转向轮或和转向盘爆胎回转力矩控制启动。本方向判定涉及转角和转矩两类矢量的特定坐标系的设置、转角和转矩方向标定、方向判定数理逻辑的建立及逻辑组合的配置。本方向判定采用转角或转角转矩两种模式。按转角或转矩参数的设定不同或其参数检测传感器的设置不同，爆胎方向判定采用转角转矩或转角的爆胎方向判定模式。爆胎转向控制各类转角和转矩参数均为矢量。本系统规定的坐标系为有人和无人驾驶车辆的助力转向、主动转向、线控转向的控制提供了一个相关参数数据处理的技术平台。其中转向轮转矩为转向轮所受地面回转力矩，转向助力矩为转向系输入的转向助力或阻力矩。

①、转角转矩模式。转向系统中建立转角和转矩两类矢量的坐标系，其中设置于车辆的坐标系为绝对坐标系，设置于转向系转轴的坐标系为相对坐标系。设定坐标原点、转角和转矩的方向或旋向。转角方向：以原点为0点，确定左旋和右旋方向、正程和回程的方向、转角增量或减量的方向。转矩方向：以原点为0点，确定转矩正程和回程的方向，转矩增量或减量的方向。坐标系的建立和标定方式：其一、在转角绝对坐标系的任意转角及方向范围内，建立由转矩坐标系、转角坐标系所规范的转矩转角、转矩大小和方向相对坐标系，并且在转角和转矩的每一个坐标系内均可采用旋向、正程和回程及增量或减量的方向标定方式。其二、转角相对坐标系包括转向盘或/和转向轮转角的坐标系，转矩坐标系包括转向盘或和转向轮转矩的坐标系。转向盘转角判定：转向盘转角采用左、右旋向及对于原点的正程、回程两种方式。同样，转向盘转矩采用左、右旋向及对于原点的正程、回程两种方式。同理，转向轮转角或转矩判定与上述转向盘转角判定采用的方式相同。转向盘或转向轮转角和转矩的方向均用数学符号的正(+)、负(-)表征，由此建立进行其方向判定的数理逻辑组合及其组合的判定逻辑。数理逻辑组合包括：其一、由数学符号的正(+)、负(-)的组合及其变化表示正常工况下各类转角和转矩方向判定，其二、由数学符号的正(+)、负(-)的组合及其变化表示爆胎工况下各类转角、转矩方向及其变化的判定。

②、转角模式。设置两类转角坐标系，包括设置于车辆的坐标系为绝对坐标系、设置于转向系统转轴的相对坐标系。坐标系的建立和标定方式：在一个绝对转角坐标系内建立两个或多个标定转角大小和方向的相对的坐标系，在转角的每一个坐标系内均可采用旋向或转向、正程或回程、增量或减量的方向标定方式。转角坐标系包括转向盘或/和转向轮的坐标系。建立于车辆的绝对转角坐标系内，包括两个分别标定转向盘或/和转向轮相对转角坐标系。车辆爆胎过程中，按这种特殊定义的坐标系及标定参数方向的组合，确立了转向盘、转向轮转矩和转角的方向、爆胎回转力的方向、转向助力矩的方向的判定，同时构成为主动转向驱动装置输出力矩的度量及方向判定的基础。转向盘转角判定方式：采用转角模式，建立一个设置于车辆的转角绝对坐标系和设置于转向系统中转动轴的多个相对转角坐标系，用转向盘转角的左、右旋向及对原点的转角正、负增量两种方式表征转角及其变化。转角方向及其增、减由数学符号的正(+)、负(-)表示，由此建立进行其方向判定的数理逻辑组合及其组合的判定逻辑。数理逻辑组合包括：其一、由数学符号的正(+)、负(-)的组合及其变化表示正常工况下各类转角和转矩方向判定，其二、由数学符号的正(+)、负(-)的组合及其变化表示爆胎工况下各类转角、转矩方向及其变化的判定。爆胎方向判定为爆胎转向控制的各类转角和转矩参数提供了准确方向判定。该方向判定同样可应用于车辆行驶结构破坏及地面形态严重变形导致的转向轮和转向系回转力矩方向的判定。

6)、系统信息通信和数据传输

正常和爆胎工况的环境条件下，车辆采用车内直接物理布线或/和车载数据网络总线的数据传输方式。车载数据网络总线为局域网络，其中CAN的拓扑结构为总线式。设置数据、地址和控制总线，以及CPU、局域、系统、通信总线。有人、无人驾驶车辆的爆胎控制系统、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 AreaNetwork))。对于车内分布式电控系统、爆胎控制器、智能传感器、执行器等数字化通信系统，采用LIN(Local Interconnect Network)总线。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，包括用于正常、爆胎工况和环境条件下的线控助力转向、主动转向(Steer-by-wire)、电控液压或电控机械的线控制动(Brake-by-wire)、发动机节气门和燃油喷射(Throttle-by-wire)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；特别是对于爆胎制动和转向高频度控制、高动态控制模式转换、高动态响应特性，爆胎线控转向、爆胎电控或线控制动、爆胎节气门电传控制构成为一套适用于并满足爆胎特殊环境和条件的控制系统。本系统所用爆胎非爆胎信息单元、爆胎主控器、控制器、执行单元，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、控制和爆胎控制信号的传输。

7)、环境识别

①、车距检测，采用下述检测方式之一，或其组合方式

其一、电磁波雷达、激光雷达及超声波车距检测。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作为爆胎车辆制动、驱动防撞控制的基本参数。类型一、雷达车距监测。电磁波雷达采用包括毫米的波束，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处理，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，t_ai由L_ti与u_c之比确定。类型二、超声波车距检测。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的检测距离，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，本爆胎车辆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。采用普通或红外机器视觉车距监测，包括单目(或多目)视觉、彩色图像和立体视觉检测模式。建立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)，通过计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。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，实时确定本车的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、vehiclesinformation commutation way)。监测系统(VICS)通过无线射频收发模块，实现数据的发送和接收，按多模兼容定位获取大地经纬度坐标。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，对被识别物体进行主动识别，并向周围车辆发送本车精确的位置等各类信息，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。监测系统VICS的数据处理模块，基于VICS，获取周围车辆的互通信息，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车辆的位置信息，经计算得出卫星定位在经纬度扫描周期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。显示报警模块：实时显示车距检测信息，通过蜂鸣器和LED实现声光报警，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，输出防撞信号i_h，i_h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。爆胎主控、制动、驱动控制器从数据总线CAN获取L_ti、u_c、t_ai、i_h等参数实时检测信号。

②、环境识别。环境识别用于无人驾驶车辆，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。普通光学、红外机采用视觉车距监测，设定单目、多目视觉及彩色图像和立体视觉检测模式。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。定位与导航通常基于卫星定位、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。其三、采用互联网组构道路交通智能车联网络，通过车联网络获取和发布道路交通信息、行驶车辆周边环境信息、行驶车辆之间各车车况、行驶状态信息，实现本车与周边各车的通信。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。联网控制包括车载无线数字传输及数据处理控制，设置数字接收和发射、机器视觉定位和测距、移动通信、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。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。无人驾驶车辆中央主控可通过智能车联网络及全球定位，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；a、对于联网车辆，联网控制器所设数字传输模块，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参数数据，包括爆胎及爆胎过程控制状态参数数据，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；爆胎车辆的相关数据经车联网络数据处理，再通过车联网络数据模块，向道路途经周边联网车辆发布；b、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，包括交通灯、指示牌路况信息，周边联网车辆的位置、行驶状态、控制状态信息，车辆爆胎及爆胎控制、爆胎车辆行驶状态相关信息，以及每一检测及控制周期内相关参数及数据的变动值；c、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；d、对于联网车辆，联网控制器所设数据传输模块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、车辆行驶状态相关信息。

8)、人工键控控制器

控制器的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。

9)、爆胎控制程序或软件及电控单元(ECU)

①、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，采用结构化程序设计，编制爆胎主控程序或软件，包括：设置车辆爆胎参数计算、爆胎模式识别、爆胎判定、爆胎控制进入和退出、控制模式转换、爆胎方向判定、信息通信和数据传输人工操作控制或和车联网控制程序模块。

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，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；

2、爆胎制动控制

1)、爆胎制动控制系统

一种汽车爆胎安全稳定控制系统，一种基于车辆制动、驱动、转向和悬架系统，通过制动、驱动、转向、发动机或电动汽车动力输出控制或和悬架控制，实现车辆爆胎控制的系统。本系统采用具有独立控制特性的爆胎制动控制，覆盖化学能驱动和电力驱动控制车辆、有人和无人驾驶车辆；爆胎控制进入信号i_a到来时，发动机或电动汽车驱动力装置终止其输出，车辆正常工况制动控制终止，爆胎制动控制启动。

①、爆胎制动控制参数和控制变量；正常工况下，制动控制器主要是对整车提供平衡制动力，由此以各轮制动力Q_i为控制变量，通过制动力Q_i控制调节车辆的运动状态；爆胎工况下，车辆这一控制特性发生改变，爆胎制动控制器基于车辆不稳定状态，借助于车辆差动制动，反过来调节车辆的不稳定性；正是基于爆胎制动控制这一目的，爆胎制动控制以车轮角减速度

滑移率S_i为控制变量，通过减速度

滑移率S_i所表征的车轮状态特征变化，调节各轮的制动力Q_i，直接控制车辆不稳定状态；采用

S_i为控制变量是车辆爆胎稳定性控制不平衡的制动控制特性所确定，车轮运动状态特征参数

S_i对车辆的运动状态产生直接作用；采用

S_i为控制变量，简化制动控制的传递链，改善车辆制动的动态响应特性，缩短制动控制流程，降低整车车轮状态对制动的滞后反应，平衡或消除出制动执行装置的结构参数对制动控制特性的作用和影响；车辆或无需配置车轮制动力传感器。

②、爆胎制动控制方式和类型；

i、爆胎制动控制周期H_h的确定；按爆胎状态过程、制动控制特性要求、制动执行装置对控制信号的响应特性，确定制动控制周期H_h；H_h与爆胎状态过程的变化相一致，适应其状态过程极端变化的控制要求，满足电控液压制动或电控机械制动装置的频率响应特性的要求；H_h为设定值或为动态值；其动态值由车轮和车辆所设状态参数的数学模型确定，包括H_h为爆胎轮胎压及其变化率的函数：

或

按车辆防撞控制要求，设定车辆防撞控制周期H_t，H_h与H_t取值相同或不同；制动控制周期H_h同为控制逻辑组合的循环周期；基于爆胎状态、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循环；爆胎制动控制以车轮运动状态和整车状态中相关参数建模，采用车轮稳态制动A控制、车辆稳态C控制、或和各轮平衡制动B控制及制动力总量D控制方式或类型，该控制方式简称制动A、B、C、D控制，在每一制动控制周期H_h，执行一组A、C、或和B及D制动控制及其逻辑组合控制，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；

ii、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、轮胎模型、车辆横摆力矩方程、车轮转动方程：

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)等

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。基于车辆基于车辆各自由度运动方程、车辆纵横向力学方程、轮胎模型、车辆横摆力矩方程、车轮转动方程，按爆胎状态过程及车轮稳态、车辆稳定性、车辆姿态、或和车辆防撞控制相关参数的实时变动点、变动值，确定A和C、或者和B及D控制及其逻辑组合，该逻辑组合规则如下；规则一、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；规则二、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，其条件为：右侧的控制方式或类型顺序优先，左侧的控制方式或类型可取代覆盖右侧的控制方式或类型；一车轮控制逻辑的

表示为：首先执行C控制、其后执行A控制，在A的控制条件达到时，由C控制转为A控制或A取代C；该逻辑组合按正常、爆胎工况状态过程及控制期的实时变动点，或达一定条件或门限阈值，实现或完成控制的逻辑取代或转换；规则三、各逻辑、逻辑组合的有条件顺序执行的逻辑关系采用符号″←”表示为：无论右边的控制是否执行完毕，只要达到设定条件，按箭头方向执行左边的控制或控制逻辑组合；符号”←”包括上、下位或等位逻辑关系的有条件控制执行顺序；上、下位逻辑关系中，A、C、或和B控制的逻辑组合采用符号(E)表示，控制形式包括：D←(E)，D←(E)表明：按一定条件A、C控制逻辑组合，无论其是否执行完毕，当达到一定条件，方可执行D控制；等位逻辑关系表示形式：N←(B)、N表示A、C控制类型及其组合控制类型；B←A∪C，它表明在执行A、C或其逻辑组合控制时，无论其是否执行完毕，当达到一定条件，方可执行B控制；逻辑组合规定未选取的控制类型的控制量为0；构成的逻辑组合形式包括：A、C或B之一的单一控制类型，还包括A∪C、C∪A、D←A∪C、D←(E)；各控制逻辑转换由制动控制器发出的相应爆胎控制模式转换信号实现；

iii、制动A控制的对象为所有车轮；制动A控制包括非爆胎轮防抱死控制和爆胎轮稳态控制，爆胎轮稳态控制采用解除该轮制动力或制动力递减至0的两种模式，其中制动力递减模式以爆胎轮角加减速度

滑移率S_i、制动力Q_i为控制变量、以制动力为参变量，逐级等量或非等量降低控制变量的值，间接调节制动力，直至解除爆胎轮制动力。

iv、制动B控制的对象为所有车轮；涉及纵向控制(DEB)的各轮平衡制动力；定义平衡车轮副：地面作用于车轮副二轮的轮胎力对车辆质心的力矩方向相反的车辆副为平衡车轮副；平衡车轮副包括爆胎、非爆胎平衡车轮副；定义制动B控制的控制变量平衡分配和控制的概念：以各轮角加减速度

滑移率S_i、制动力Q_i为控制变量，在控制变量的各轮分配下，理论上各轮胎力对车辆质心力矩为0；制动B控制采用车轮副二轮平衡分配和控制形式；制动B控制采用前、后车轴二轮状态参数

S_i、Q_i偏差之一及载荷为参数的数学模型，进行前、后车轴二轮综合控制变量

S_b、Q_b之一的轴间分配；按相等或等效相等的模型实施前、后车轴二轮控制变量

S_i、之一的分配；其中综合控制变量

S_b、Q_b的值为各轮

S_i、Q_i参数值的平均或加权平均算法确定。

v、爆胎制动C控制的对象为所有车轮，涉及车辆直行爆胎和转向爆胎这一危险度最高、控制难度最大的安全控制；制动C控制基于爆胎状态过程，采用差动制动不平衡制动力矩对整车产生的附加横摆力矩M_u，平衡爆胎横摆力矩M_u′，控制车辆的不足或过度转向；附加横摆力矩M_u采用各轮控制变量的角减速度

滑移率S_i或制动力Q_i的分配形式，

S_i比Q_i对于M_u的分配具有更为优良的轮间控制特性，制动C控制的控制模式为以下所述；

其一、车辆爆胎横摆稳定性控制及附加横摆力矩；在车辆各轮差动制动力作用下产生纵向轮胎力，该轮胎力对车辆质心形成附加横摆力矩M_u，横摆力矩M_u与车辆爆胎横摆力矩M_u′相平衡，恢复车辆稳定行驶状态，实现车辆稳定性控制；制动C控制基于车轮、车辆转向和车辆动力学方程，以正常、爆胎工况下车轮运动状态、车辆转向力学状态及车辆运动状态相关参数为建模参数，采用理论模型、试验或经验的建模方式，建立或设定正常、爆胎工况下车辆稳定性控制模式、模型及算法，采用其解析式或将其转换为状态空间表达式；按正常和爆胎工况的车辆模型及传感器的检测值，确定制动效率横摆控制模型的横摆角速度ω_r、质心侧偏角β、或者和车辆纵向加速度a_x和侧向加速度a_y的理想值和实际值；定义其参数理想值和实际值之间的偏差：

e_β(t)＝β₁-β₂。

爆胎状态下，制动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。建立附加横摆力矩M_u的数学模型：

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，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。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。采用等效模型和算法时，采用修正的模式、模型和算法对附加横摆力矩M_u进行修正，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。

其二、建立以车辆横摆角速度偏差

质心侧偏角偏差e_β(t)，或和爆胎轮等效相对角速度偏差e(ω_e)及车辆纵向减速度a_x和侧向加减速度a_y为参数的车辆稳定性控制模型，确定平衡车辆非稳定状态的附加横摆力矩M_u；建立附加横摆力矩M_u的车轮分配摸型；定义横摆控制车轮的概念：通过纵向差动制动产生附加横摆力矩M_u的车轮称为横摆控制车轮；横摆控制车轮的轮胎力确定的附加横摆力矩M_u为制动力Q_i、地面摩擦系数μ_i及车轮载荷N_zi参数的函数；横摆控制车轮分配模型采用制动力Q_i、角加减速度

滑移率S_i的参数形式，以

或S_i作为Q_i的等价或等效形式，确定车轮差动制动力Q_i作用下车轮纵向轮胎力对车辆质心的力矩；转向爆胎的危险程度和控制难度极高，在此状态下，车辆横摆控制车轮差动制动的纵向滑移率S_i及附着状态改变，前、后车轴的二轮横向附着系数、横向轮胎力及侧偏角的改变，导致车辆转向特性改变，车辆再次产生由转向制动导致的不足或过度转向；横摆控制车轮采用一种特定的转向制动的分配和控制模式和模型，该控制模型简称转向制动模型：模型中包括车轮纵向制动产生的附加横摆力矩M_ur及转向制动中产生的附加横摆力矩M_n；M_ur简称为纵向制动附加横摆力矩，产生M_ur的车轮称为横摆控制车轮，在多个横摆控制车轮中获得M_ur较大值的车轮为效率横摆控制车轮；M_n称为转向制动附加横摆力矩；M_n是一种与M_u特性不同的横摆力矩，转向制动横摆力矩M_n与前、后车轴车轮纵向制动力作用下的滑移率改变所导致的车轮横向附着系数变动状态相关；转向制动过程中，前后车轴的车轮纵向滑移率改变，横向附着系数、附着状态及横向轮胎力改变，前后二车轴两个横向力对车辆质心的横摆力矩偏差M_n形成，横摆力矩偏差M_n简称横摆力矩M_n；在M_n作用下二车轴车轮对车辆质心纵轴线的侧偏角改变，车辆产生又一新的不足或过度转向；横摆力矩M_n由前后车轴车轮在纵向制动力作用下产生的侧偏角偏差的数学模型确定；M_n为其偏差增量的增函数；M_n的方向与M_u的方向相同或相反；车辆附加横摆力矩M_u为车轮纵向制动附加横摆力矩M_ur与转向制动附加横摆力矩M_n的矢量之和：

M_u＝M_ur+M_n

M_n和M_ur的方向即左或右旋由数学符号“+”或“-”表示；当M_n与M_ur的方向相同时，M_u取得最大值，即用最小的纵向差动制动力产生的附加横摆力矩M_ur可使M_u与爆胎横摆力矩M_u′相平衡，在M_ur和M_n的共同作用下车辆稳定性控制具有更为良好纵横向动力学特性，包括车轮的滑移状态、附着状态、纵横向的轮胎力、横摆特性及频率响应特性，车辆获得更加有效的稳定性控制；当横摆控制车轮为效率横摆控制车轮时，采用最小的差动制动力，车辆在纵向制动横摆力矩M_uk的作用下可获得实现爆胎车辆稳定性控制的最大横摆力矩。

其三、恢复车辆稳定的附加横摆力矩M_u的各轮分配；对于四轮对称平衡分布的车辆，简称四轮车辆，根据爆胎轮所在车辆的前后左右的位置、转向盘转角、车辆横摆角速度偏差的正负、车辆不足与过度转向，可确定横摆控制车轮，效率横摆控制车轮、转向制动附加横摆力矩M_n的方向；横摆控制车轮的选定方式：方式一、爆胎轮所在车辆的位置对侧面的车轮为横摆控制车轮；方式二、基于车辆横摆角速度偏差的正负、车辆不足或过度转向、可确定附加横摆力矩M_u的方向，根据M_u的方向选定横摆控制车轮；方式三、按效率附加横摆力矩的模型和定义，基于转向制动横摆力矩M_n方向或其值的正负判定，各横摆控制车轮中相同制动力作用下附加横摆力矩M_u取得较大值的车轮为效率横摆控制车轮；四轮平衡分布车辆中，横摆控制车轮在数量上为两个，包括爆胎轮所在车辆位置对侧面的二车轮；转向过程中，车辆内侧车辆爆胎其外侧车轮为横摆控制车轮，车辆外侧爆胎其内侧车轮为横摆控制车轮；非横摆控制车轮包括爆胎轮和一个在差动制动作用下可产生与爆胎横摆力矩M_u′方向相同车轮。

其四、附加横摆力矩M_u分配模型采用单轮、二轮或三轮摸型；单轮模型：车辆直行状态下，M_uk等于M_u，M_n等于0；在两个横摆控制车轮中，因爆胎轮轮径减小，受爆胎车辆及各轮载荷重新分布的作用，选用其中载荷大的车轮为效率横摆控制车轮；爆胎转向制动状态下，采用转向制动控制模型：M_u＝M_ur+M_n，选择M_ur与M_n方向相同，并且载荷相对较大的车轮为效率横摆控制车轮；二轮模型：车辆直行状态下，M_uk等于M_u，M_n等于0；采用两个横摆控制车轮的协调分配模型确定其分配比例，建立以车轮的载荷及转向轮转角为参数的分配模型，按二轮载荷的权重比例实现两个横摆控制车轮之间M_u的分配；爆胎转向制动状态下，前、后车轴中有一个为转向车轴，两个横摆控制车轮中的一个必为转向轮；基于确定附加横摆力矩M_u的模型：M_u＝M_ur+M_n模型，以M_ur和M_n及其方向、横摆控制车轮的载荷M_zi及载荷转移量ΔM_zi、转向盘转角δ或转向轮转角θ_e、两个横摆控制车轮纵向制动滑移率S_i、制动转向车轮的侧偏角、或者和横向附着系数为建模参数，根据车轮制动和转向的纵、横向附着系数或摩擦系数所确定的摩擦圆理论模型，建立两个横摆控制车轮的协调分配模型，按协调分配模型确定效率横摆控制车轮及二横摆控制车轮间的附加横摆力矩M_u的二轮分配；基于转向制动状态过程及横摆控制车轮转向角θ_e或转向盘转角δ，按制动摩擦圆模型，确定处于转向状态横摆控制车轮系列纵向制动滑移率及侧偏角的理想或限定值，在使转向制动车轮保持稳定的转向制动状态的条件下，确定转向制动横摆控制车轮和另一横摆控制车轮附加横摆力矩M_u的分配值；三轮摸型：三个车轮由两个横摆控制车轮及一个非横摆控制车轮构成；两个横摆控制车轮按上述二轮摸型实现车辆直行和非直行状态下的车辆稳定性控制；对非横摆控制车轮施加制动力时，附加横摆力矩M_u由两个横摆控制车轮与一个非横摆控制车轮的横摆力矩矢量和确定；一个横摆控制轮与一个非横摆控制轮可构成一平衡车轮副，平衡车轮副分配的制动力相等或不等；爆胎直行和转向制动控制中，平衡车轮副为非爆胎车轮副时、无论其是否为转向车轮副、均可采用平衡制动的B控制和车辆稳态C控制的逻辑组合C∪B；在优先满足车辆稳定性控制的条件下三轮模型可实现制动力最大化，爆胎制动C控制的制动力减小；爆胎制动C控制产生的附加横摆力矩M_u中，由车辆纵向制动附加横摆力矩M_ur平衡车辆爆胎横摆力矩M_u′，并补偿车辆由M_n导致的不足或过度转向。

vi、制动力总量D控制；D控制用于爆胎车辆运动状态控制，包括车辆速度及减速度控制；D控制以车辆减速度

以各轮综合角加减速度

综合滑移率S_d、制动力Q_d之一为控制变量，其中

S_d、Q_d由各轮

S_i、Q_i的值采用平均或加权平均算法确定；D控制采用控制变量的的正、逆向控制模式；正向模式，基于车辆减速度

确定制动力总量D控制的各参数形式目标控制值

S_dk、Q_dk；基于该值，以

S_i、Q_i之一的参数形式分配给各轮，控制逻辑组合为：

逆向模式；以各轮角加减速度

滑移率S_i、制动力Q_i参数之一为控制变量，确定各轮控制变量A、B、C控制目控制值或实际值之和

S_dg，、Q_dg、通过

S_dg，、、Q_dg之一的值，确定车辆减速度的目标控制值，其控制逻辑组合为：

其中E表示A、B、C控制逻辑组合、车辆纵向减速度

③、爆胎制动控制

i、爆胎制动控制采用分级协调控制，上级为协调级，下级为控制级；上级确定制动控制循环周期H_h内A、C、或者和B和D控制的控制模式、模型及逻辑组合，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内完成一次按A、C、B、D控制的相关参数信号采样，按按A、C、B、D控制类型及其逻辑组合、控制模型和算法完成数据处理，输出控制信号，实施一次各轮角减速度

或滑移率S_i的分配和调节；

ii、制动控制中，当有车轮进入稳态控制A时，爆胎控制采用两种方式之一的控制：方式一、在完成本周期H_h控制模式模型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，C、B、D控制可保持原有控制逻辑组合或采用新的控制逻辑组合；

iii、按爆胎状态过程及车轮稳态、车辆稳定性、车辆姿态或者和车辆防撞控制相关参数的实时变动点、变动值，包括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模式模型及控制逻辑组合，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；在A、C、或者和B和D独立控制或其逻辑组合的控制中，基于车辆各自由度运动方程、车辆纵横向力学方程、车辆横摆控制模型、车轮转动方程、以及车轮力学和运动状态参数的轮胎模型，必要时或建立各轮车轮角加减速度

与滑移率S_i、或制动力Q_i与

S_i状态参数之间的关系模型，确定控制变量

与S_i之间、或S_i与Q_i之间的定量关系，实现控制变量的转换；

iv、A、C、或者和B及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，或建立控制变量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，该关系模型或采用其等效模型的形式，确定各参变量对其控制变量的作用和影响；其中α_i、N_zi、μ_i、G_ri、R_i分别为车轮侧偏角、车轮载荷、地面摩擦系数、车轮刚度、车轮有效转动半径；在A、C、或和B和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

建立控制变量

S_i的爆胎制动控制数学模型和算法，按A、C、或和B和D控制类型，在控制周期H_h的逻辑循环中，确定控制变量

S_i目标控制值及各轮的分配值；其中D控制的车辆减速度

车轮综合角减速度

综合滑移率S_d目标控制值，

S_d目标控制值由各轮A、C、或者和B控制的各参数

或S_i目标控制值的确定；

④、爆制动控制所采用的特定控制方式，明显提高爆胎制动控制的性能和品质，包括制动控制的各种动态特性、频率响应特性，控制链及控制效果，适应于车辆正常工况的非正常状态、低胎压、真实爆胎、爆胎拐点、胎辋分离、脱圈后各控制期及整个状态过程的爆胎独立制动控制或其防撞协调控制；爆胎制动控制以车轮角加减速度

滑移率S_i、车速变化率

为控制变量，通过A、C、B、D制动控制类型的逻辑组合及其周期H_h循环，在爆胎轮有效滚动半径、附着系数、车轮载荷急剧改变，车辆运动状态瞬间恶化的条件下，实现与车辆爆胎状态过程相一致的车轮稳态、车身姿态、车辆稳定性控制，达到车辆爆胎纵向、横摆控制控制的目的；本爆胎制动控制与发动机电控节气门及燃油喷射控制或电动汽车动力输出进行协调控制，同时与爆胎转向进行协调控制；爆胎控制进入信号i_a到来至爆胎制动控制启动前，或采用发动机制动控制，并按其设定条件退出；爆胎制动控制退出采用多种方式：爆胎制动控制退出信号i_e到来时的爆胎制动控制退出，有人驾驶车辆或带辅助人工操作界面的无人驾驶车辆由驱动踏板实现的退出，无人驾驶车辆中央主控计算机发出爆胎制动控制指令的退出，制动防撞协调控制的爆胎制动控制的退出；

2)、发动机空转制动、爆胎制动兼容控制及控制器。

车辆爆胎制动采用发动机空转制动和制动兼容控制；发动机空转制动控制可在爆胎控制前期至真实爆胎期到来之前采用；爆胎制动兼容控制包括有人或设置人工辅助制动操作界的无人驾驶车辆的制动兼容控制、以及无人驾驶车辆的制动兼容控制，前者简称人工制动兼容控制，后者简称自动兼容控制；在爆胎车辆环境识别的基础上，人工制动兼容控制采用爆胎制动与爆胎自适应控制模式，爆胎制动采用制动过程中车辆各轮综合角减速度

或滑移率S_d参数定量化表征，爆胎状态采用爆胎特征参数γ定量化表征；综合角减速度

滑移率S_d采用各轮减速度

滑移率S_i的各轮平均或加权平均算法确定；爆胎制动控制启动之前或进行发动机制动控制，以适应爆胎和爆胎控制前期，这一正常和爆胎工况重叠和过度期的车辆非正常状态控制；

①、发动机空转制动控制及控制器

车辆可设置或不设置发动机空转制动控制器；设置该控制器的条件下，在爆胎控制前期，按爆胎状态过程，或进入燃油发动机空转制动控制、并在真实爆胎期到来之前的任何时间进入爆胎发动机空转制动控制；发动机空转制动控制采用动态模式：在发动机空转制动过程中，发动机喷油量为0，即终止喷油，发动机空转制动力由节气门开度调节模型确定，发动机空转制动力为节气门开度增量的增函数，设定发动机空转制动的门限阈值，当发动机转速达到门限阈值时终止发动机空转制动，该门限阈值大于发动机怠速设定值；发动机制动控制器同设下述特定的退出方式，车辆进入爆胎制动控制时、真实爆胎信号i_b带来，车辆进入防撞危险时区(t_a)、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，发动机空转制动退出。

②、该制动兼容控制，按爆胎主动制动和踏板制动单独或并行操作状态，建立发动机或电动驱动的爆胎主动制动与防撞协调控制兼容模式，由此解决两种制动并行操作时出现的控制冲突；爆胎主动制动与发动机或电动驱动的踏板制动单独操作时，这两类操作的制动控制不冲突，制动兼容控制器不对各控制的输入参数信号进行兼容处理，其输出信号为未进行兼容处理的制动控制信号；爆胎主动制动与踏板制动，以下简称两类制动，并行操作时，制动兼容控制器按踏板制动位移S_w′与制动控制变量的车辆各轮综合制动力Q_d′、综合角减速度

或综合滑移率S_d′之间的关系模型，确定车辆一定制动力Q_d′作用下

或S_d′的目标控制值；定义各轮综合主动制动力Q_d、角减速度

或滑移率S_d目标控制值与其实际值Q_d′、

或S_d′之间的偏差e_Qd(t)、

或e_Sd(t)：

e_Sd(t)＝S_d-S_d′

根据偏差的正、负，确定制动兼容的控制逻辑；偏差大于零，制动兼容控制器的爆胎主动制动输出的综合制动力Q_da、综合滑移率S_da、角减速度

等于其输入值Q_d、S_d、

当偏差值小于零时，制动兼容控制器以踏板操作的控制变量Q_d′、

和S_d′之一为输入参数信号，按制动兼容控制模型，对输入参数信号进行兼容处理；制动兼容控制器，以爆胎特征参数γ、爆胎主动制动力、角减速度或滑移率的偏差e_Qd(t)、

或eSd(t)为建模参数，建立确定Q_da、

或S_da的制动踏板正、负行程非对称的制动兼容函数模型：

S_da＝f(e_Sd(t)，γ)、

按该摸型对输入参数信号进行处理，制动兼容控制器的信号输出值为经兼容控制处理后的值Q_da、

或S_da；制动兼容函数模型的建模结构：Q_da、

S_da分别为偏差e_Qd(t)、

或e_Sd(t)正行程增量的增函数、负行程参数减量的减函数；其中非对称制动兼容模型是指：在制动踏板的正、负行程中，该模型具有不同的结构，在踏板正行程中偏差e_Qd(t)，e_Sd(t)或

爆胎特征参数γ的权重小于负行程中的权重：正行程中参数的函数值小于负行程中参数的函数值：

或

按爆胎状态、制动控制期及防撞时区特性，制动兼容控制器以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者和非等效相对角速度偏差e(ω_e)、e(ω_k)、角减速度偏差

爆胎时区t_ai为建模参数，采用其参数的数学模型确定爆胎特征参数γ；

确定γ模型的建模结构：γ为

e(ω_e)、

增量绝对值的增函数、γ为t_ai减量的增函数；制动兼容控制器的Q_da、

S_da建模结构：Q_da、

S_da分别为γ增量的减函数；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；制动兼容处理后，基于的各控制变量Q_da、S_da的参数形式，采用车轮稳态、各轮平衡、车辆稳态、制动力总量(A、B、C、D)控制逻辑组合，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

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)、

γ为参数，通过制动兼容处理后，通过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，车辆可采用

的制动控制逻辑组合；真实爆胎期之后各期、或/和防撞安全危险各期，采用

或

的制动控制逻辑组合，随着爆胎状态的恶化前后车辆或进入防撞禁入时区，爆胎轮从稳态控制转入解除制动力，除爆胎轮外的其它在其控制循环中，加大整车稳态C控制的各轮差动制动力，并通过爆胎制动控制各控制变量Q_da、

或S_da的实际值与爆胎状态特征参数γ的协调，减小Q_da、

或S_da的目标控制，直至踏板制动控制变量目标控制值小于Q_d′、

或S_d′爆胎主动制动控制变量Q_d、

或S_d的目标控制值，实现人工踏板制动与爆胎主动制动的自适应兼容控制；

②、无人驾驶车辆的爆胎主动制动与防撞协调制动的兼容控制；在爆胎车辆环境识别的基础上，该兼容控制以整车单轮模型确定的爆胎主动制动控制的制动力总量Q_d1、综合角减速度

综合滑移率S_d1、车辆减速度

参数之一，以及车辆爆胎主动制动防撞协调控制的总量Q_d2、综合角减速度

滑移率S_d2的相应参数之一为建模结构参数，建立爆胎车辆主动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模式，解决两类制动并行操作的控制冲突；其一、爆胎主动制动与防撞协调制动单独进行时，这两类操作的制动控制不冲突，独立进行爆胎主动制动或防撞主动制动控制操作；其二、两类制动并行操作时，该制动兼容控制根据所设车辆防撞控制模式、模型，确定下述制动兼容模式；制动兼容控制以上述两类制动的参数之一为输入参数，定义爆胎主动制动参数Q_d1、

S_d1与防撞协调制动参数Q_d2、

S_d2两类制动参数的偏差：

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”；制动兼容控制按照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，制动兼容控制以两类制动控制参数Q_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”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。

3)、环境识别和防撞控制(简称防撞控制)及控制器

①、爆胎防撞协调控制。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：实际行车检测中，在设定采样控制周期H_t内Δt及ΔL_t取值很小的条件下，由确定前后车辆相对车速u_c及后车的绝对车速u_b，式中u_a为前车绝对车速：

u_b＝u_a+u_c

i、车辆自适应防撞控制。基于本车与后车辆环境识别，按本爆胎车辆与后车之间的相对距离L_ti、相对车速u_c，确定防撞时区t_ai，t_ai为L_ti与u_c之比。车辆爆胎防撞协调控制器以t_ai为参数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，阈值集合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：按制动D控制的整车单轮模型，确定车辆减速度

目标控制值，在

目标控制系列值的限定范围内，以控制变量

的各轮制动力Q_i、角减速度

或滑移率S_i的的参数形式，确定制动A、B、C制动控制逻辑组合及其分配。在周期H_h循环及组合的转换中，通过改变A、B、C制动控制逻辑组合，包括

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、有序减小本车的各轮平衡制动B控制的制动力Q_i、角减速度

或滑移率S_i，保持爆胎、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。

ii、车辆互适应防撞控制。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、真实爆胎期控制阶段，爆胎车辆制动控制器参照“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。

②、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采用制动、驱动、转向轮回转力或者和主动转向各协调控制、控制模式、模型和算法。对主动转向车辆，基于转向盘所确定的转向轮转角θ_ea，同时对主动转向系统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，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，在爆胎附加转角θ_eb的主动干预下，θ_eb与爆胎转向角θ_eb′的矢量和为0。通过车辆方向、车轮稳态、车辆姿态、车辆稳定加减速及路径跟踪控制，防止车辆爆胎跑偏、车轮侧滑，实现爆胎车辆的对左右侧行驶车辆及障碍物防撞控制。

③、无人驾驶车辆爆胎防撞控制及控制器。该控制设置机器视觉、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。

4)、线控制动控制及控制器

制动控制器包括：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。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，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，经补偿后提高了制动控制系统及相关参数的响应速度。

5)、爆胎制动控制子程序及电控单元

i、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：控制模式转换，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，有人和无人驾驶车辆的制动与防撞控制协调控制各程序模块，或和线控制动程序模块。

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：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。

6)、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；

①、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，该装置实现车轮正常工况制动防抱死控制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角减速度

滑移率S_i或制动力Q_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；制动执行装置采用控制变量特有的参数形式：角减速度

滑移率S_i或制动力Q_i、，基于A、C、或和B和D制动控制类型的逻辑组合及其周期循环，通过各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；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(或者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)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即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；通过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，实现各轮控制变量角减速度

滑移率S_i或制动力分配和控制；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、制动失效保护各相互独立、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三种方式，进行各轮制动力的分配和调节，实现车辆驱动防滑、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、在液压制动回路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；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。

②、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。

3、爆胎转向控制

1)、爆胎转向轮回转力控制

爆胎转向控制模式和模型对爆胎转向回转力矩实施控制。转向回转力控制采用下述三种类型之一：爆胎转向盘转角及转动角速度的控制、转向助力矩、转向盘转矩。爆胎时爆胎回转力产生，地面作用于转向轮回转轮胎力矩的大小方向急剧改变。在爆胎回转力作用下，助力转向控制器对转向助力矩方向出现误判，转向助力装置按正常工况助力方向输出转向助力矩，该转向助力矩加剧车辆转向的非稳定状态，导致车辆爆胎转向出现爆胎和控制的双重控制失稳。在爆胎回转力及转向助力矩共同作用下，瞬间拉偏转向盘，车辆急剧偏航、回转。爆胎转向控制，基于本系统采用的转角和转矩传感器的类型，按本系统建立的爆胎方向判定坐标、判定规则、判定程序及判定逻辑，采用转角转矩或转角方向判定模式，判定爆胎回转力、转向轮所受地面回转力矩、转向助力或阻力矩的方向。在其方向判定的基础上，按转向助力控制器采用的爆胎回转力控制模式、模型和算法，通过转向助力装置，在转向盘任意的转角位置，为转向系统提供相应的转向助力或阻力矩，实现爆胎车辆转向回转力控制。

①、爆胎转向盘转角控制和控制器

i、爆胎转向控制中，采用转向盘转角δ及转动角速度

控制模式和模型，限定转向盘转角δ_i及转动角速度

平衡、减小爆胎回转力对转向盘及车辆转向的冲击。转向盘转角控制采用转向特征函数Y_ki。特征函数Y_ki包括确定转向盘转动角速度

限定值的特征函数Y_kbi和确定转向盘转角的特征函数Y_kai。特征函数Y_kbi以车速u_ix、地面综合摩擦系数μ_k、车重N_z、转向盘转角δ_bi及其导数

为建模参数，建立其参数的数学模型。

或

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_kbi确定的值为转向盘转动角速度目标控制值或理想值，Y_kbi的值由上述数学模型或/和现场试验确定。Y_kbi的建模结构为：Y_kbi为摩擦系数μ_k增量的增函数、Y_kbi为车速u_xi减量的增函数、Y_kbi为盘转角δ_bi增量的增函数。按车速递减的系列值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_bi、转动角速度

目标控制值的集合Y_kbi[Y_kbn......Y_kb3、Y_kb2、Y_kb1]。Y_kbi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下转向盘转动角速度

所能达到的极限值或最优设定值。定义u_xi、μ_k、N_z、δ_bi一定状态下，转向盘转动角速度

系列目标控制值Y_kbi的绝对值与车辆转向盘转动角速度

实际值的绝对值之间的偏差e_ybi(t)。一定车速u_xi状态下，当偏差e_ybi(t)大于0为(+)时，转向盘转动角速度

处于正常或正常工况控制状态。当偏差e_ybi(t)小于0为负时，判定转向盘转动角速度

处于爆胎控制状态，转向控制器以偏差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，基于该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，由转向助力装置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，转向盘转动角速度

始终跟踪其目标控制值Y_kbi，限定爆胎回转力对转向盘的冲击。

ii、转向特征函数Y_kai采用以车速u_x、地面综合摩擦系数μ_k、车重N_z、盘转角δ_ai及其导数

为建模参数的数学模型：

Y_kai＝f(δ_ai，u_xi，μ_k)或Y_kai＝f(δ_ai，u_xi，μ_k，N_z)

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_kai确定的值为转向盘转角目标控制值或理想值，Y_kai的值可由上述数学模型或/和现场试验确定。Y_kai的建模结构为：Y_kai为μ_k增量的增函数、Y_kai为车速u_xi减量的增函数、Y_kai为转向盘转角增量的增函数。按车速递减的系列值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_ai目标控制值的集合Y_kai[Y_kan......Y_ka3、Y_ka2、Y_ka1]。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下转向盘转角δ能所能达到的极限值或最优设定值。定义一定车速u_xi、地面摩擦系数μ_k、车重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_i的限定范围内，表明车辆转向盘转角处于正常范围内。偏差e_yai(t)为负(-)，表明转向盘转角δ_yai超出了爆胎转角δ限定范围。爆胎转向盘转角控制以偏差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，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，控制转向助力电机为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，转向盘转角始终跟踪其目标控制值Y_kai，将爆胎状态下的转向盘转角限定在理想或最大车辆转向滑移角范围内。该控制不作爆胎方向判定。

②、爆胎转向助力控制和控制器

i、爆胎转向助力控制，其控制的爆胎方向判定采用转矩转角或转角方向判定模式，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、爆胎回转力矩M_b′及转向助力矩M_a的方向。其中M_k包括回正力矩M_j、爆胎回转力矩M′_b及地面转向阻力矩。该控制以δ、M_c为建模参数信号，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，建立正常工况变量M_c和参变量u_x的转向助力矩控制模型：

M_a1＝f(M_c，u_x)

该模型确定了正常工况转向助力矩M_a1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转向助力矩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，M_a1为参变量车速u_x增量的减函数、M_a1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_a1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、转向盘转角δ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。爆胎回转力M_b′方向判定成立后，爆胎转向助力控制采用转向系统力学方程，确定爆胎回转力M_b′的目标控制值。爆胎转向助力控制通过一附加平衡助力矩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与爆胎附加平衡转向助力矩M_a2的矢量之和。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，提高助力转向系统EPS响应速度。本爆胎转向助力控制或与本爆胎转向盘转角控制构成复合控制，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。爆胎转向助力控制器，按转矩M_a与电力参数的关系模型，将转向助力矩M_a转换为助力装置控制电参数，包括流i_ma或电压V_ma。转向助力控制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大于爆胎回转力矩|M_b′|的最大值，|M_b′|的最大值或由现场试验确定。爆胎转向助力控制器建立转向助力相位补偿模型，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。

③、爆胎转向盘转矩控制和控制器

i、爆胎方向判定。该控制的爆胎方向判定采用转角转矩或转角方向判定模式，直接判定转向助矩力M_a及电动装置的运行方向。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、电动装置的助力电力参数的方向。包括电机电流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。

ii、该控制以转向盘转角δ为变量，以车速u_x、转向盘转动角速度

为参变量，建立确定正常工况转向盘转矩控制模式、转向盘转矩控制模型M_c及特性函数：

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。转向盘转矩控制模型M_c及特性函数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，并且控制模型M_c确定的转向盘转矩为参变量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，本转向盘转矩控制采用多种模式。模式一、基本回正力矩型，主要采用以车速u_x、转向盘转角δ为建模参数的转向盘转矩的函数模型M_c：M_c＝f(δ，u_x)，通过该模型具体的函数形式，包括折线曲线，用以确定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，采用以车速u_x、转向盘转角δ、转动角速度

为建模参数的转向盘转矩函数模型M_c。

由该模型具体函数形式确定转向盘转矩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。在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。同时转向盘转矩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，并在转向盘转角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，转向盘转矩的增量ΔM_c为M_c1与M_c2之差：

ΔM_c＝M_c1-M_c2

建立转向助力矩M_a的函数模型，转向助力矩M_a由转向盘转矩增量ΔM_c的函数模型确定：

ΔM_c＝f(ΔM_c)

转向系统在转向助力或阻力M_a的作用下，无论转向系统处于正常或爆胎的何种工况，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。爆胎转向盘转矩控制器，按转向盘转矩与电力参数的关系模型，将ΔM_c转换为电动装置驱动电力参数，其中各参数M_c、i_mc、V_mc均为矢量。

④、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，设置转矩方向判定、转角方向判定和转向助力矩方向判定程序模块；同设转向盘转角δ及转动角速度程序模块、爆胎转向助力矩，转向盘转矩控制程序模块；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，以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。

⑤、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，总线CAN及微控制器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，转向盘转角、转向助力矩、转向盘转矩、爆胎回转力控制矩数据处理子模块，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。

⑥、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、或者和离合器、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；

2)、有人驾驶车辆爆胎主动转向控制，基于车载主动转向系统AFS(active fromsteering)、车辆稳定控制程序系统(ESP)或和四轮转向系统FWS(four wheel steering)，主动转向主要采用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。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。

①、爆胎主动转向控制及控制器。

i、爆胎主动附加转角控制及控制器。按本系统建立的爆胎方向判定的坐标系及判定规则、程序及判定逻辑，基于转向盘转角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、或者和爆胎轮位置，确定爆胎控制附加转角θ_eb的方向(+、-)。在其方向判定的基础上，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爆胎附加平衡转角θ_eb，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′

附加转角θ_eb与爆胎转向角θ_eb′方向相反，其矢量和为0：主动附加转角控制器以横摆角速度ω_r，质心侧偏角β、或者和车辆侧向加速度

附着系数

或摩擦系数μ_i、转向轮滑移S_i为建模参数，基于爆胎状态参数及其确定的阶段，建立转向轮爆胎附加平衡转角θ_eb控制模式、模型，采用PID、滑模控制、最优控制或模糊控制现代控制理论相应控制算法，确定转向系统转角θ_eb的目标控制值。确定转向系统转角θ_eb等效数学模型，包括：

等效函数模型主要包括：

θ_eb＝f(e_β(t)，e_ωr(t))、

θ_eb＝f(e_ωr(t)，e_β(t)，e(S_e))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′_eb2＝f(e(ω_e)，

θ′_eb3＝f(M′_b)

式中R_i0、R_i、b，e(ω_e)、

e(S_e)、

u_x、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、车辆理想和实际横摆角速度ω_r1、ω_r2之间的偏差。定义转向轮转角θ_e目标控制值θ_e1与其实际值θ_e2之间的偏差e_θ(t)。线控转向控制以偏差e_θ(t)为参数，建立转向轮转角θ_e的控制模型，采用开环或或闭环控制，在周期H_y的控制循环中，在转向轮回转驱动力矩作用下，使转向轮转角的实际值θ_e2始终跟踪其目标控制值θ_e1，并使控制偏差e_θ(t)为0。基于电子稳定控制程序系统ESP、主动转向系统AFS或和FWS(四轮转向系统，要采用ESP与AFS或和FWS多种协调控制模式。定义转向轮转角θ_e目标控制值θ_e1与其实际值θ_e2之间的偏差e_θ(t)。爆胎主动附加转角控制器以偏差e_θ(t)为参数，建立转向轮转角θ_e的控制模型，采用开环或或闭环控制，在周期H_y的控制循环中，主动转向系统AFS通过转向盘转角确定的转向轮转角θ_ea与爆胎附加平衡转角θ_eb叠加的执行机构，使转向轮转角的实际值θ_e2始终跟踪其目标控制值θ_e1，并使控制偏差e_θ(t)为0。爆胎主动转向控制中，爆胎主动转向控制器或采用转向轮转角与电子稳定控制程序系统ESP的协调控制模式。

ii、爆胎电子伺服助力转向控制及控制器

主动转向的爆胎伺服助力转向控制包括爆胎方向判定和爆胎伺服助力控制；爆胎时，爆胎产生回转力及正常工况伺服助力控制，将导致车辆出现爆胎及正常工况控制的双重失稳，因此应建立爆胎伺服助力转向控制；其一、爆胎方向判定，按本系统建立的爆胎方向判定坐标、判定规则、判定程序及判定逻辑，采用转角转矩模式，判定爆胎回转力、转向轮所受地面回转力矩、转向助力或阻力矩的方向，爆胎方向判定构成为爆胎助力转向控制或爆胎主动转向控制的基础；其二、爆胎助力转向控制；采用本系统确定的爆胎转向助力或爆胎转向盘转矩控制模式、模型；模式和模型之一、爆胎转向助力控制模式，以转向盘转角δ、转向盘转矩M_c为建模参数，以M_c为变量，以车速u_x为参变量，建立转向助力矩M_a控制模型及特性函数，确定正常工况转向助力矩M_a1及爆胎附加平衡助力矩M_a2及其矢量和M_a，其中M_a2为爆胎转向回转力矩M_b′的平衡力矩；确定M_a的车辆转向助力或阻力矩目标控制值，并通过补偿模型对转向助力矩M_a进行相位超前补偿；模式和模型之二、爆胎转向盘转矩控制模式；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，建立车辆转向盘转矩控制模型及特性函数，确定车辆转向盘转矩目标控制值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，通过偏差ΔM_c的函数模型，确定正常及爆胎工况转向盘的转向助力或阻力矩M_a；在车辆转向控制周期H_y循环中，通过电子伺服助力转向控制，在转向盘任意一转向位置，主动实时调节伺服转向助力或阻力矩，实现爆胎转向助力控制；

iii、有人驾驶车辆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，该子程序由主动转向的转向盘转角、爆胎转向盘或转向轮附加转角、转向电子伺服助力方向判定，电子伺服转向助力矩控制、或者和爆胎主动转向与电子稳定控制程序系统ESP协调控制程序模块构成。

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协调控制数据处理及控制子模块；

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；电控机械主动转向装置主要由机械式电控伺服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，由转角叠加机构实现转向盘转角θ_ea和伺服电机附加转角θ_eh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控制及控制器

线控转向控制为一种高速容错总线连结、高性能CPU控制和管理，由方向盘操作实现的线控转向控制。线控转向控制采用冗余设计，设置各转向轮线控系统组合，采用前轮线控转向、后轮机械转转向、或电动汽车前后车轴或四轮线控独立转向多种结构。线控转向控制包括：转向轮的转向控制及转向路感控制。转向轮的转向控制采用转向轮转角θ_e和转向轮回转驱动力矩M_h耦合控制模式。建立转向轮对车辆的绝对坐标系，转向控制坐标系规定：转向轮转角的0点为原点，无论车辆或车轮是左转或右转，转向轮转角的正程即增程为正(+)，回程即减程为负(-)。转向驱动轴设置一相对坐标系，相对坐标系随驱动轴转动，坐标的原点为转矩及其方向的0点。线控主动转向转角和转矩的控制均采用该坐标系。主动转向控制器基于转向系统动力学方程，建立以转向轮转角θ_e、转向回转力矩M_k和转向轮回转驱动力矩M_h为主要参数动力学模型：

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。转向轮回转驱动力矩M_h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、最优现代各控制理论相应控制算法，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。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。对于采用转向电机、齿轮传动装置、转向轮的转向系统，其动力学模型为：

其一、转向电机模型：

T_m＝k_ti_m

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。

其二、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。

其三、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：

建立转向轮转角θ_e、转向回转力矩M_k和转向轮回转驱动力矩M_h为主要参数动力学模型，进行拉氏变换，确定传递函数，采用PID、模糊、神经网络、最优等现代控制理论相应控制算法，设计转向控制器；确定正常、爆胎、颠簸路面、驾驶员超调及故障的控制模式、模型，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，设定转向方法标准传动比及动态传动比C_n，并使响应时间及超调量保持在一最佳的范畴，解决转向超调量、稳定时间、爆胎回转力矩大小、方向急剧改变等技术问题，实现线控主动转向控制。定义转向盘转角δ目标控制值δ₁与其实际值δ₂之间的偏差e_δ(t)，定义转向轮转角θ_e目标控制值θ_e1与其实际值θ_e2之间的偏差e_θ(t)。偏差e_δ(t)、e_θ(t)作为确定转向轮回转驱动力矩M_h驱动方向的判定和θ_e与M_h的控制参数。

i、爆胎转向轮转角θ_e控制。在本系统确定的坐标系中，车辆、车轮的转向角、车辆横摆角速度及车辆的不足或过度转向角为的矢量。正常、爆胎工况下，爆胎转向轮转角控制器基于正常工况转向盘转角δ_ea确定的转向轮转角θ_ea，对转向系统施加一个不依赖于驾驶员的爆胎附加平衡转角θ_eb，在车辆稳态控制的临界车速范围内，θ_eb补偿车辆爆胎产生的不足或过度转向，转向轮目标转角θ_e为转向轮转角θ_ea和爆胎附加平衡转角θ_eb矢量的线性叠加。转向盘转角δ_e与转向轮转角θ_e的传动比C_n为常数值或为动态值，动态值以车速u_x为参数的数学模型确定。转向轮控制器以车速u_x、转向盘转角δ、车辆横摆角速度ω_r、质心侧偏角β、或者和侧向加速度为建模参数，采用横摆角速度偏差e_ωr(t)、质心侧偏角偏差e_β(t)、或者和地面摩擦系数μ_i及侧向加速度

为参数，建立其参数的爆胎附加平衡转角θ_eb的数学模型，确定θ_eb的目标控制值。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。其中Δδ称为转向盘综合转角增量，Δδ为单位时间内转向盘转角正、负变动次数n_i的变动量绝对值之和与次数n_i的比值，f_y由电机或转向系统响应频率确定。线控主动转向控制器，以转向盘转角δ目标控制值δ₁与其实际值δ₂之间的偏差e_δ(t)或转向轮转角目标控制值θ_e1与其实际值θ_e2之间的偏差e_θ(t)为建模参数，建立转向轮转角θ_e及转向轮回转驱动力矩M_h的协调控制模型，确定M_h的驱动方向及驱动力矩值。该控制采用开环或或闭环控制，在周期H_y的控制循环中，在回转驱动力矩M_h的作用下，转向轮转角的实际值θ_e2始终跟踪其目标控制值θ_e1，转向轮转角θ_e的控制是使其偏差e_θ(t)为0的控制。

ii、爆胎转向轮回转驱动力矩控制及控制器

爆胎转向轮回转驱动力矩控制器按线控主动转向控制坐标系的转角和转矩的大小及方向的规定，在转向盘转角δ原点位置的左、右两侧，建立车辆左、右转向的两组转向盘转角δ和回转驱动力矩M_h独立的耦合控制系统。在转盘角转角δ的原点，即车辆左转或右转的0点，控制器对电动驱动装置的电控参数电流或/和电压的方向、以及电动驱动装置的旋转电机或平动驱动装置的方向进行电控转换，以适应θ_e和M_h间的耦合或协调控制。控制器以转向盘转角δ_e、转向轮所受地面回转力M_k为建模参数，以θ_e和M_k为相互协调的控制变量，采用转向轮所受地面回转力M_k、有人驾驶车辆转向盘目标与实际转角偏差e_δ(t)、转动角速度

为主要建模参数，按转向系统动力学方程，建立有人驾驶车辆转向轮回转驱动力矩M_h的控制模型，确定M_hb控制的目标控制值。按有人驾驶车辆转向盘转角目标控制值δ₁与其实际值δ₂之间偏差e_δ(t)的正、负，确定转向轮回转驱动力矩M_h的方向。转向轮回所受地面回转力矩M_k包括爆胎回转力矩M_b′，爆胎时M_b′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，数学模型包括：

采用确定有人或无人驾驶车辆转向轮转驱动力矩M_h等效数学模型，其数学表达式包括：

控制模型和算式中J_n为包括转向轮驱动系统等效转动惯量、G_e(y)为超前补偿系数、H_y为转向控制周期、

为转向轮转角θ_e的目标控制值θ_e1与实际值θ_e2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渭移率偏差e(S_e)取代。转矩传感器设置于转向驱动轴上，定义该传感器检测值M_h2与转向轮回转驱动力目标控制值M_h1之间的偏差e_m(t)，采用开环或闭环控制，在转向控制周期H_y的循环中，通过偏差e_m(t)的返回控制，使转向轮转驱动力实际值M_h2始终跟踪其目标控制值M_h1。线控转向的驱动装置包括电机或平动装置，在车辆左或右转的的任一转角位置，在转向轮所受地面回转力矩M_k和转向轮驱动力矩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θ_e2始终跟踪其目标控制值θ_e1。在转向轮或/和转向盘的0转角位置，控制器对转向轮左、右转向的电控参数方向作一次转换，即左转或右转的车辆，在其转角的0位置对驱动转矩M_h电控参数方向作一次转换，转向轮左转和右转时电控参数包括电流、电压的方向相反，由此实现驱动力矩M_h旋转方向的转换。在车辆左转和右转的控制中，按其坐标的规定，转向驱动系统构成车辆左、右转向的转向盘转角δ与驱动力矩M_h两个相互协调的独立的耦合控制体系。爆胎时，无论车辆处于直行和转向状态，爆胎回转力矩M_b′产生，导致转向轮所受地面回转力矩M_k的大小和方向改变，在转向轮转角θ_e、转向盘转角δ的0位置及转向的任何位置，瞬间产生转向轮转角θ_e和转向盘转角δ的爆胎偏移。线控主动转向控制器在转向轮转角偏差e_θ(t)值产生的第一时间内，立刻判定爆胎回转力矩M_b′及转向轮所受地面回转力矩M_k的变动方向，并确定转向轮转角θ_e及驱动力矩M_h的控制方向。设置于驱动轴与车轮之间的转矩传感器在爆胎回转力矩M_b′产生瞬间及时检测转向轮回转驱动力矩M_h2。转向轮回转驱动力矩控制器，以转向轮回转驱动力矩目标控制值M_h1与其实际值之间偏差e_m(t)为建模参数，建立其参数的数学模型，按其数学模型，在转向控制的周期H_y循环中，调节转向轮回转驱动力M_h的值，由此使转向轮转角θ_e的实际值θ_e2跟踪其目标控制值，消除或补偿爆胎回转力矩M_b′冲击所导致的转向轮和车辆行驶方向的偏移，实现爆胎车辆回转力的稳定性控制。路感控制及控制器。该控制基于转向盘转角、车速、车辆侧向加速度与转向阻力矩的关系模型，采用真实路感控制模式。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为变量，以地面、车辆、转向相关参数为建模参数，建立路感装置反馈力M_wa的数学模型，确定M_wa的目标控制值，通过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、车辆行驶状态及爆胎状态的路感信息。

iii、有人驾驶车辆爆胎线控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；该子程序主要由转向盘转角δ、爆胎回转力矩M′_b或者和转向轮所受地面回转力矩M_k、转向轮回转驱动力矩M_h方向判定模块，转向轮爆胎平衡附加转角θ_eb和转向轮转角θ_ea、转向轮所受地面回转力矩M_k，转向轮回转驱动力矩M_h、或者和爆胎主动转向与电子稳定控制程序系统ESP协调控制及真实路感爆胎程序模块构成；

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；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；

v、线控转向执行单元；执行单元设置转向盘、转向轮二模块；转向盘模块包括转向盘、转向柱、路感电机或用于路感的磁流变体液路及传感装置、减速装置、转向盘转角传感器、转向轮转角及其转矩传感器；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)、无人驾驶车辆主动转向控制及控制器

①、无人驾驶车辆中央主控器；中央主控器包括环境感知和识别、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：中央主控器设置环境感知及转向控制的各类传感器，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者和智能车联网络联网控制器；在爆胎状态过程及爆胎各控制期，按爆胎控制的制动、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，确定爆胎后的驻车选址、规划行驶至驻车地的路径，采用控制模式及其模式的组合，实现爆胎车辆的驻车控制。

②、爆胎车辆车道保持及方向控制器

i、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、车载雷达各传感器、机器视觉系统(包括光学电子摄像及计算机处理系统)、移动通信、或者和车联网络系统，获取道路交通、道路路标、道路车辆及障碍物各信息，进行本车定位、行驶导航，同时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，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。

ii、路径规化子控制器；该子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、或者和地面摩擦系数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，根据行驶图及行驶路径，完成车辆行驶路径和车道的规化。

iii、控制决策子控制器；正常工况及爆胎状态下，该子控制器基于车轮和车辆稳态控制、转向、制动、驱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，按车辆转向角、转向轮转角，车轮及车辆稳态控制，确定车速u_x、车辆转向角θ_lr、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，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_h、μ_i增量的减函数，θ_lr及θ_e为车轮滑移率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理想控制值的方向和大小。定义车辆和车轮的三类偏差；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θ_e′之间的偏差e_θT(t)；爆胎状态下转向轮实际转向角θ_e′中已包含爆胎回转力矩M_b′导致的爆胎转向角；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)；偏差三、转向轮理想转角θ_e与车轮实际转角θ_e′之间的得偏差e_θ(t)：

e_θT(t)＝θ_le-θ_e′、e_θlr(t)＝θ_lr-θ_lr′、e_θ(t)＝θ_e-θ_e′

以θ_lr、θ_e及其偏差e_θT(t)、e_θlr(t)、e_θ(t)建模参数，建立其参数的车辆转向的数学模型，基于该模型，确定车辆、车轮实时转向的目标控制值，通过转向轮转角的实时调节，实现车辆的路径跟踪；车辆理想转向角θ_lr与车轮实际转向角θ_e′之间的偏差e_θT(t)确定了转向轮的侧偏角及侧滑状态；设定转向轮转角动态控制周期H_θn，H_θn以车速u_x、车辆转角偏差e_θlr(t)为主要参数的等效模型及算法确定。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。

③、线控主动转向控制器。该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。控制器采用冗余设计，设置各转向轮线控系统组合，采用前后车轴或四轮线控独立转向多种控制模式和结构：包括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。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。控制器设置转向轮控制器和线控故障失效子控制器，采用制动系统各轮差动制动产生的横摆力矩的辅助转向故障失效控制，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；

i、爆胎主动转向控制及控制器；爆胎转向控制器以车速u_x、车辆转向角θ_lr、转向轮转角θ_e、转向轮回转驱动力矩M_h为控制变量，基于中央主控器路径跟踪控制确定的车速、车道、路径曲率或转向半径R_h、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双参数协调或耦合控制算法，计算爆胎状态下θ_e或θ_lr的目标控制值；设定转向轮转角动态控制周期H_θn，H_θn以车速u_x、车辆转角偏差e_θlr(t)为主要参数的等效模型及算法确定；控制器以车辆路径规划、路径跟踪的理想转向角θ_lr与车轮实际转向角θ_e′之间的偏差e_θT(t)、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)、转向轮转角θ_e为建模参数，建立爆胎状态下确定本周期转向轮转角θ_e目标控制值的控制模型；基于前一周期的偏差值e_θlr-1(t)、e_θT-1(t)和θ_e值，按上述控制模型，确定本周期转向轮θ_e目标控制值；定义转向轮理想转角θ_e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，以偏差e_θ(t)的0值为控制目标，使转向轮转角的实际值θ_e′始终跟踪θ_e的目标控制值。

ii、爆胎转向轮回转驱动力矩控制及控制器；采用线控主动转向控制及控制器；基于线控主动转向控制坐标系的转角和转矩的大小及方向的规定，在转向盘转角δ即车辆转角θ_lr原点位置的左、右两侧，建立车辆左、右转向的两组转向盘转角δ即车辆转角θ_lr与回转驱动力矩M_h的独立的耦合控制系统；在转盘角转角δ即车辆转角θ_lr的原点，即车辆左转或右转的0点，控制器对电动驱动装置的电控参数电流或/和电压的方向以及电动驱动装置的旋转电机或平动驱动装置的方向进行电控转换，以适应转向轮转角θ_e与回转驱动力矩M_h间的耦合或协调控制；回转驱动力矩M_h控制以转向轮转角θ_e、转向轮所受地面回转力M_k为建模参数，以θ_e和M_k为相互协调的控制变量，采用转向轮所受地面回转力M_k、爆胎车辆转向轮转角偏差e_θ(t)、转动角速度

按转向系统动力学方程，建立无人驾驶车辆转向轮转驱动力矩M_h的控制模型，确定M_h控制的目标控制值；按无人驾驶车辆转向轮转角的目标控制值θ_e1与其实际值θ_e2之间偏差e_θ(t)的正、负确定转向轮驱动力矩M_h的方向；定义转矩传感器的检测值M_h′与转向轮回转驱动力矩目标控制值M_h之间的偏差e_m(t)，采用开环或闭环控制，在转向控制周期H_y循环中，通过转矩偏差e_m(t)的返回，使转向轮回转驱动力实际值M_h′始终跟踪其目标控制值M_h，在车辆左或右转的任一转角位置，在转向轮所受地面回转力矩M_k和转向轮回转驱动力矩M_h作用下，通过驱动转矩M_h及转向轮转角θ_e主动或自适应联合调节，控制转向轮转角θ_e，使θ_e实际值θ_e2始终跟踪其目标控制值θ_e1；驱动装置包括电机或平动装置，在转向轮的0转角位置，转向轮回转驱动力矩控制器对左、右转向的电控参数方向作一次转换；即左转和右转的车辆，在转角的0位置对驱动转矩M_h电控参数方向作一次转换，包括其电流、电压的方向相反；在车辆左转和右转的控制中，按其坐标的规定，转向驱动系统构成车辆左、右转向的转向盘转角δ即车辆转角θ_lr与驱动力矩M_h两个相互协调的独立的耦合控制体系；爆胎时，在转向轮转角θ_e的0和任何转向位置，出现转向轮转角θ_e的爆胎偏移；爆胎线控主动转向控制器在转向轮转角偏差e_θ(t)值产生的第一时间内，立刻判定爆胎回转力矩M_b′及转向轮所受地面回转力矩M_k的变动方向，并确定转向轮转角θ_e及驱动力矩M_h的控制方向；设置于驱动轴与车轮之间的转矩传感器在爆胎回转力矩M_b′产生瞬间及时检测转向轮回转驱动力矩M_h2；转向轮回转驱动力矩控制器，基于M_h2与其目标控制值M_h1偏差e_m(t)的数学模型，在转向控制的周期H_θn循环循环中，调节转向轮回转驱动力M_h的值，由此使转向轮转角θ_e的实际值θ_e2跟踪其目标控制值，消除或补偿爆胎回转力矩M_b′冲击所导致的转向轮和车辆行驶方向的偏移，实现爆胎车辆回转力的稳定性控制。

④、爆胎车辆驻车的路径规划、路径跟踪及安全驻车

i、设置车联网控制器。其一、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，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、或者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。爆胎车辆按驻车线路行进至规划的驻车位置。

ii、无人驾驶车辆爆胎车辆防撞控制及控制器

基于爆胎车辆防撞、制动、驱动及稳定性控制模式；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、车轮车辆稳态及车辆的减速控制，并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。

⑤、车辆线控主动转向失效控制及控制器

该控制采用整体失效控制模式；对于有人或无人驾驶车辆，转向整体失效时，所设线控转向整体失效控制器，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；线控转向失效控制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，该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、模型和算法，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)，车辆理想转向角θ_lr与车轮实际转向角θ_e′之间的偏差e_θT(t)、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)为主要建模参数，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偏差

理想与实际质心侧偏角之间的偏差e_β(t)，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_u，建立线控转向车辆转向轮转角θ_e与车辆横摆力矩M_u之间的数学模型，通过该模型，确定车辆达到转向轮转角θ_e所需车轮差动制动横摆力矩M_u的目标控制值；正常、爆胎等工况下，最优转向横摆力矩M_u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

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

或者和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。

⑥、无人驾驶车辆线控转向控制子程序或软件、电控单元

基于中央主控器的环境感知、定位导航、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；子程序采用结构化设计，设置相关参数转角和转矩方向判定程序模块，设置车辆转向角θ_lr、转向轮转角θ_e及转向轮回转驱动回转力矩M_h协调控制程序模块；或者和设置爆胎车辆防撞、制动、驱动及稳定性控制及线控转向失效控制程序模块。

⑦、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相关数据；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、线控转向失效控制的数据处理及控制子模块；

⑧、线控转向执行装置；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转向回转驱动转矩，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；

4、爆胎驱动控制及控制器

1)、基于有人或无人驾驶车辆、化学能或电动驱动汽车的特性，采用相应的爆胎驱动控制模式、模型。设定爆胎控制驱动进入条件：爆胎控制信号i_a到达后，有人或带辅助驱动操作界面的无人驾驶车辆，爆胎车辆驱动控制器按驾驶员的车辆加速控制意愿特征函数W_i确定爆胎驱动控制的要求，或无人驾驶车辆按环境避让、防撞及爆胎驻车路径跟踪的驱动要求，启动爆胎驱动控制并发出驱动控制进入信号。基于爆胎状态及车辆稳定控制状态，同时建立爆胎驱动与爆胎制动、驱动与转向协调控制模式、模型和算法，确定车辆加速度

车速u_x、进入车辆驱动与车辆二次稳定性协调控制。

①、爆胎车辆驱动控制及控制器

i、有人驾驶车辆或设置人工辅助操作界面的无人驾驶车辆的爆胎驱动控制。本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函数W_i(W_ai、W_bi)，简称加减速特征函数W_i。爆胎驱动控制器，按爆胎驱动控制自适应退出和重返条件和模型，根据驾驶员控制意愿特征函数W_i，进入或退出爆胎控制。控制器以驱动踏板行程h_i及其变化率

为建模参数，基于驱动踏板一、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顺序。控制模型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；设定门限逻辑阈值，制定控制逻辑。爆胎控制进入信号i_a到达时，车辆控制处于驱动踏板的一次行程中，无论驱动踏板处于何种位置，发动机或电动汽车驱动装置即行终止车辆驱动输出。在驱动踏板二或多次行程的正行程中，当特征函数W_i确定的值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。在驱动踏板二或多次行程的返回行程中，特征函数W_i确定的值达设定门限阈值时，驱动控制退出，爆胎制动控制主动重返。特征函数W_i以驱动踏板行程h_i及其导数

为建模参数，按驱动踏板一、二及多次行程的划分，建立参数h_i、

的正、反行程的非对称函数模型。所谓h_i、

参数的正、反行程非对称函数是指：参数h_i、

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，并且在其变量或参数h_i的同一取值点上、函数W_i的值完全不同或不完全相同。驱动踏板一次行程不启动爆胎驱动控制：驱动踏板二或多次行程的正行程中，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。驱动踏板行程h_i的正负(±)分别表示驾驶员对车辆加或减速的意愿。驱动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_ai为参数的二、三或多次行程的逻辑门限模型，设定各次踏板正和负行程的逻辑门限阈值的递减集合c_hai和c_hbi，c_hai包括c_ha2、c_ha3……c_han，c_hbi包括c_hb2、c_hb3……c_hbn。驱动踏板二次或多次正行程中，W_ai达门限阈值c_hai时，爆胎制动控制主动退出，同时爆胎驱动控制主动进入。二次或多次反行程中当W_bi达门限阈值c_hbi时爆胎主动驱动主动退出，当驱动踏板行程h_i为0时，爆胎制动控制主动重返。在驱动踏板的一、二次及多次行程的爆胎控制中，发动机的节气门、燃油喷射或电动汽车驱动装置采用以驱动踏板行程h_i为参数的控制模型，实现车辆爆胎驱动控制。驱动踏板一、二次及多次行程的定义：爆胎进入信号i_a到来时，驱动踏板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，二次行程后驱动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爆胎控制自动重启信号均为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表示，包括数字、数码、代码。驱动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的制动控制退出信号i_k或爆胎制动控制重返信号i_a。

ii、无人驾驶车辆的驱动控制。无人驾驶车辆中央主控器按爆胎车辆加速度

车速u_x控制及路径跟踪的要求，确定车辆驱动力Q_p、车轮综合角加速度

或综合驱动滑移率S_p的参数形式。采用二参数之间相互关系的等效模型，将Q_p、

或S_p参数转换为燃油发动机节气门开度D_j、燃油喷射量Q_j控制量，或将其转换为电动汽车电力驱动装置的电流和电压。各控制参数的转换或由现场试验测试的相关数据确定。

iii、爆胎驱动自适应控制。该控制或控制器以爆胎特征参数γ及爆胎驱动的

Q_p、

S_p参数之一或多个为建模参数，建立其参数目标控制值Q_pk、

S_pk的自适应控制模型：Q_pk以γ、Q_p为参数的数学模型确定，

以γ、

为参数的数学模型确定，S_pk以γ、S_p为参数的数学模型确定，其中γ为爆胎特征参数。

Q_pk＝f(γ，Q_p)、

S_pk＝f(γ，S_p)

γ由防撞时区t_ai、车辆横摆角速度偏差

质心侧偏角偏差e_β(t)、或者和爆胎车辆副二轮等效相对角速度偏差e(ω_e)及角加速度偏差

偏差为建模参数的数学模型确定：

或

Q_pk、

S_pk模型的建模结构为：Q_pk、

S_pk为γ增量的减函数。通过该数学模型确定Q_p、

S_p参数之一的目标控制值。γ模型的建模结构为：γ为t_ai减量的增函数，γ为

e_β(t)、e(ω_e)，

)绝对值增量的增函数。当本车进入对前、前左和前右车辆相撞的危险或禁入时区t_ai，解除本车驱动。当本车退出与前车相撞的危险时区t_ai后重返爆胎驱动控制。

iv、控制变量Q_pk、

S_pk之一的各轮分配。Q_pk、

S_pk分配给无爆胎轮的驱动轮或驱动轴车轮副二轮、或和分配给爆胎驱动车轮副的非爆胎轮。驱动力分配的车轮和车轮副，包括转向车轮副或车轮。其一、设置一个驱动轴、一个非驱动轴车辆的爆胎驱动控制。驱动轴车轮爆胎，驱动力分配给该车轮副，在转向轴差速器的作用下，该车轮副二轮获得相等驱动力的轮胎力。当该转向轴车轮副的爆胎轮驱动打滑时，即爆胎轮的

S_pk1大于非爆胎轮

S_pk2，该驱动车轴提供的驱动力未能达到目标控制值Q_pk、

S_pk，可对该车轮副的爆胎轮实施制动，使驱动轴左、右轮的

与

或S_pk1与S_pk2相等。建立车辆驱动转向协调模型，通过该模型确定车辆转向轮附加转角θ_p，补偿爆胎轮施加制动力导致的车辆不足或过度转向，平衡车辆因其制动产生的不稳定性。非驱动轴车轮爆胎，驱动力分配给驱动轴车轮副。设置前和后驱动轴的四驱车辆，一个驱动轴的车轮爆胎，驱动力分配给非爆胎驱动轴车轮副二轮。其二、电动汽车和燃油发动机车辆的爆胎驱动控制。当设置两个驱动轴或为四轮独立驱动时，非爆胎车轮副二轮施加驱动力。同时可对爆胎车轮副的非爆胎轮施加驱动动力，该车轮副驱动力对车辆质心产生不平衡横摆力矩M_u1由非爆胎车轮副二轮施加差动驱动力对车辆质心产生的不平衡的横摆力矩M_u2其进行补偿，M_u1与M_u2的矢量和为0，各轮驱动力对车辆质心的横摆力矩之和为0，实现车辆整车的平衡驱动。

②、爆胎车辆驱动稳定性控制

采用爆胎车辆驱动和制动稳定性协调控制或车辆主动驱动转向平衡控制模式。

i、爆胎车辆驱动控制中，采用车辆制动稳定性C控制和车轮制动稳态A控制的逻辑组合

C或A，在其逻辑组合控制的周期循环中，按车辆各轮差动制动、或者和差动驱动的产生的纵向轮胎力，形成对车辆对质心的附加横摆力矩M_u，用M_u平衡车辆爆胎横摆力矩M_u′、不平衡驱动的产生横摆力矩M_p或和转向制动横摆力矩M_n，补偿由M_u′、M_n或和M_p导致的车辆不足或过度转向，控制车辆爆胎及其控制带来的双重不稳定性。

ii、对主动转向车辆，采用车辆制动稳定性控制和车辆主动转向平衡控制的联合控制模式。基于转向盘或无人驾驶车辆所确定的转向轮转角θ_ea，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或无人驾驶车辆确定的附加转角θ_eb，在车辆稳态控制的临界车速范围内，由θ_eb产生的横摆力矩补偿不平衡驱动的横摆力矩M_p′或者和转向制动横摆力矩M_n，平衡车辆的不足或过度转向。该联合控制特别适合于设置一个驱动轴和一个转向轴、并且驱动轴同为转向轴的车辆。车辆驱动稳定性控制中，基于车轮行驶的摩擦椭圆理论模型，按车轮转向与驱动的纵横向滑移率、或车轮纵向滑移率与转向轮侧偏角确定的分配模型，实现各轮差动制动或驱动产生的附加横摆力矩M_u与车辆附加转角θ_eb的分配。

③、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包括：爆胎制动和驱动控制模式转换、有人驾驶车辆爆胎自适应驱动控制、无人驾驶车辆爆胎驱动控制、爆胎车辆驱动稳定性控制程序模块。

④、电控单元

爆胎驱动控制器所设电控单元独立设置、或与车载发动机输出及制动控制电控单元同构共用。电控单元设置：参数信号输入、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、驱动和制动输出模块。微控制器MCU数据处理及控制模块包括：有人或无人驾驶车辆驱动数据处理控制、节气门和燃油喷射或电动汽车动力输出子模块。制动数据处理控制子模块包括：爆胎轮、非爆胎轮制动子模块。驱动输出子模块包括：节气门电机、燃油驱动泵电机、喷油器控制或电动汽车动力输出、制动调节器控制子模块。

⑤、驱动执行装置

驱动执行装置采用燃油发动机或电动汽车动力输出装置。爆胎驱动控制器输出各轮平衡或差动驱动信号，控制发动机节气门或电动汽车动力输出装置的电动机，发动机和电动机输出的驱动力矩经变速装置、传动机构及驱动力分配装置传递给驱动轮。对于采用爆胎驱动和制动协调控制的车辆，爆胎制动控制器输出车轮平衡或差动制动信号，控制所选制动车轮，通过车轮驱动、或差动制动协调控制，车辆获得平衡的驱动力。

5、升力悬架控制及控制器

升力悬架控制基于车载被动、半主动或主动悬架系统，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，建立悬架正常及爆胎工况协调控制模式、模型和算法，确定悬架弹性元件刚度G_v、减振器减振阻尼B_v及悬架行程位置高度S_v目标控制值。爆胎控制进入信号i_a到来时，按主、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进入的二次启动信号i_va，由二次启动信号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。

①、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、

之一达到相应门限阈值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爆胎控制进入信号i_va。否则输出爆胎控制退出信号i_ve，退出爆胎悬架控制，。a_v2为车辆侧翻设定阈值，a_v2以车轴的车轮半轴距L_v1、前后车轴轴半间距L_v2、车辆质心高度h_k、车辆爆胎侧倾角γ_d为参数的数学式确定：

式中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，通过调节系数K值调节门限阈值a_v2值。

ii、控制器。控制器以悬架行程S_v、减震阻力B_v、悬架刚度G_v为控制变量，建立G_v、B_v及S_v协调控制模式、模型，确定爆胎轮控制变量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。

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系数k_j或节流阀开度、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为主要参数，建立控制变量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_x，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_x为螺旋弹簧弹性系数，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由爆胎车轮有效滚动半径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、独立悬架行程位置高度S_v与负载N_zi等参数之间的关系模型：

N_zk＝f(S_v，p_v，Q_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，保持爆胎车辆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，通过调节电控磁流变体的粘度，实现减振阻力B_v的调节。

②、爆胎悬架控制程序或软件

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，设置车辆爆胎轮悬架控制二次进入，控制模式转换，车轮悬架行程S_v控制，车轮悬架G_v、B_v、S_v控制协调，悬架行程调节装置的输入压力p_v或/和流量Q_v伺服控制程序模块。

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：包括驱动信号功率放大、驱动方式及光电隔离子模块，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，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、伺服调压装置、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，输入悬架升力装置，实现包括爆胎轮或者和各轮悬架行程调节。

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；车辆进行爆胎制动、转向控制过程中，减小爆胎各轮载荷转移导致的车辆稳定性控制的难度，降低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。

6、本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。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、无人驾驶车辆，化学能或电动车。爆胎控制中的主要关键技术。该技术主要包括爆胎“双重失稳”的控制，定义并确立了检测胎压、特征胎压及状态胎压爆胎判定，基于爆胎各状态点、控制过程的真实爆胎点、爆胎拐点，控制奇点、防撞控制时区及各控制周期的逻辑循环，使爆胎控制与爆胎状态过程相适应，实现车轮车辆爆胎控制阶段化、时区化。本系统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，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。本系统设置爆胎主控，发动机制动、制动器制动、节气门开度或/和燃油喷射、转向轮回转力、主动转向、或和升力悬架控制器，基于控制器的类型、结构，设定相应的控制器及控制模块。通过车载数据总线及X-by-wire新型专用数据总线，协调进行车辆制动、驱动、转向、转向轮回转力、悬架调节，实现正常、爆胎工况、真实或非真实爆胎的过程的爆胎控制。本系统采用的爆胎控制理念新颖、技术方案成熟，在爆胎过程状态、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，解决了这一长期困扰汽车爆胎安全的重大课题。

附图说明

图1是汽车爆胎控制系统主动和自适应控制方式、结构及流程

具体实施方式

1)、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I6，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)、爆胎模式识别和爆胎判定

车辆爆胎模式识别和爆胎判定基于车轮、转向、整车状态，按爆胎识别及车辆非制动和非驱动、驱动、制动三类行驶状态结构，该状态结构采用数学符号的正、负(-、-)对其表征；采用状态胎压p_re[x_b，x_d]的爆胎判定条件及模型，建立判定逻辑，进行爆胎模式识别和判定。

①、非制动和非驱动状态结构，采用数学符号正、负(-、-)表征，并建立其判定逻辑；该状态过程中，状态胎压p_re包括采用等效模型和算法：状态胎压p_re1以车辆横摆角速度偏差

质心侧偏角偏差e_β(t)，车轮副左、右轮非等效相对角速度偏差e(ω_k)、地面摩擦系数μ_i、车轮载荷N_zi、转向盘转角δ建模参数，建立其参数的等效数学模型：

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

参数具有μ_i、N_zi、δ、Q_i取值相等或取值等效相等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，

可由非等效相对滑移率偏差e(S_k)取代；基于状态胎压p_re1及爆胎判定门限模型进行爆胎判定，判定爆胎成立，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；非制动和驱动时车轮处于自由滚动状态，λ_i为修正系数，λ_i以μ_i、N_zi、δ为参数数学模型确定，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；

②、驱动状态结构(+)：该状态过程中，基于非驱动轴、驱动轴车轮副，状态胎压p_re以车辆横摆角速度偏差

质心侧偏角偏差e_β(t)，以车轮副左、右轮非等效或等效相对角速度偏差e(ω_k)、地面摩擦系数μ_i、车轮载荷N_zi、转向盘转角δ为建模参数，建立其参数的等效数学模型模型：

或

λ_i＝f(μ_i、N_zi、δ)

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_re2进行补偿；基于状态胎压p_re2、爆胎判定门限模型进行爆胎判定；判定爆胎成立后，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；

③、制动状态结构(+)；制动状态结构中采用或不采用爆胎转向轮回转力矩偏差

这一参数，当采用

时、

可与转向盘转矩偏差ΔM_c、转向助力矩偏差ΔM_a互换；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，状态胎压p_re采用以

e_β(t)，e(ω_e)，e(Q_k)、λ_i为参数的等效模型确定：

λ_i＝f(μ_i、N_zi、δ)

式中e(Q_k)为平衡车轮副二轮非等效相对制动力偏差；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

基于状态胎压p_re3、采用爆胎判定门限模型进行爆胎判定；判定爆胎成立后，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车轮差动制动的稳态控制的状态，这一状态下，采用两种方式确定状态胎压p_re；方式一：状态胎压p_re4或基于“制动状态一”确定状态胎压p_re41，即p_re3＝p_re41，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状态胎压p_re4计算；p_re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，采用下述状态胎压p_re41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，并视二轮为有效滚动半径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_re42的计算模型：设定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；状态胎压p_re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_re43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、有效滚动半径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相对制动力偏差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

可与e(S_e)互换；基于状态胎压p_re及爆胎判定门限模型的值进行爆胎判定；判定爆胎成立后，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或者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，忽略前后轴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为主要参数查取、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。

3)、爆胎方向判定采用转角爆胎方向判定模式

爆胎转角方向判定模式：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(-)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；i、该判断逻辑可由下述“转角方向判定模式”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。基于设置于车辆转向系统的两个方向传感器检测及信号，采用设置于车辆转向系统的两个转向盘转角绝对坐标系，按转角的爆胎方向判定模式，判定转向盘或转向轮转角和转矩方向，爆胎回转力矩方向、爆胎转向助力矩方向。

转角方向判定模式：差值Δδ为正的转向盘右旋逻辑图表

δ	Δδ	ΔM<sub>c</sub>	M′<sub>b</sub>	M<sub>a</sub>
					+	+	+或0	0	0
-	-(由+转-)	-或0	0	0
					-	+	-或0	0	0
+	-	+	+	-
					+	-(由+转-)	+	+	-
-	-(由+转-)	+或0	0	0
					-	+	+	-	+

转角方向判定模式：差值Δδ为负的转向盘左旋逻辑图表略。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(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。

ii、上述的表中爆胎回转力矩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。

②、爆胎方向判定间接模式。在爆胎回转力矩的控制中间接模式的爆胎判定的动态特性不理想。

i、爆胎回转力矩M′_b的方向判定或采用爆胎轮位置及现场试验的判定方式。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。

ii、爆胎回转力矩M′_b的方向判定或采用车辆横摆判定模式。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。

4)、本系统的爆胎制动控制采用车轮稳态制动A、车辆稳定性制动C、或/和各轮平衡制动B及制动力总量D控制，以及其逻辑组合的控制。A、B、C、D及其逻辑组合的爆胎制动控制与车辆稳定控制系统(VSC)、车辆动力学控制系统(VDC)或电子稳定程序系统(ESP)实现控制兼容。爆制动控制以车轮角减速度

滑移率S_i、车辆减速度

制动力Q_i中一个或多个参数为控制变量，在其逻辑组合的周期H_h循环中实现爆胎制动控制。A、C、或和D及其逻辑组合的制动控制中，制动C控制优先。

①、车轮稳态制动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；爆胎状态下，爆胎轮滑移率S_i已不具有正常工况车轮制动防抱死控制下的峰值滑移率的特定义意；爆胎控制进入信号i_a到达时，制动A控制按控制变量

S_i、制动力Q_i之一的参数形式，即行终止爆胎轮制动力使之处于无制动的滚动状态，或者对爆胎轮实施稳态车轮制动A控制；爆胎轮制动A控制中，对爆胎轮实施A控制的制动力逐级、等量或非等量递减的控制模式；制动A控制器以车轮角速度ω_i、角加减速度

滑移率S_i等为建模参数，以

S_i为控制变量及控制目标，以制动力Q_i为参变量，建立其参数的数学模型，采用一定算法确定制动A控制的控制结构及特性，制动A控制下爆胎和非爆胎各轮均可获得一动态的车轮稳态制动力；制动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；爆胎制动控制周期H_h的逻辑循环过程中，按爆胎轮运动状态特征，等量或非等量、逐级减小爆胎轮制动力Q_i；爆胎轮制动力Q_i的减小则通过等量或非等量、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，使制动力Q_i逐级、等量或非等量递减直至为0，由此间接调节制动力Q_i；

②、车辆稳定性制动C控制

制动C控制的车辆附加横摆力矩M_u以车轮控制变量制动力Q_i、角减速度

或滑移率S_i之一的参数形式进行各轮制动力的直接或间接分配。制动C控制附加横摆力矩M_u的各轮分配表述为：按制动C控制的模式和模型，基于附加横摆力矩M_u为车轮纵向差动制动的附加横摆力矩M_ur与车辆转向制动附加横摆力矩M_n的矢量和的定量关系，以及爆胎轮、横摆控制和非横摆控制车轮位置关系，确定效率横摆控制车轮和横摆控制车轮的选定，确定车辆直行、转向状态下的附加横摆力矩M_u的各轮分配，附加横摆力矩M_u不分配给爆胎轮。

i、车辆直行制动状态下，M_u等于M_ur，M_ur为纵向制动附加横摆力矩。在单轮或两轮分配摸型中，M_u可分配给横摆控制轮中的任意一个，M_u或按二轮的协调分配模型分配。

ii、车辆转向制动状态下，对于前车轴为转向轴的车辆，以M_ur和M_n、横摆控制车轮载荷M_zi和滑移率S_i、转向盘转角δ或转向轮转角θ_e为建模参数，按其参数的数学模型，确定二横摆控制轮M_u的分配，附加横摆力矩M_u分配给两个横摆控制车轮或分配给效率横摆控制轮。其一、右转车辆的右前轮爆胎，按M_u与M_ur、M_n的矢量模型、以及左前和左后二横摆控制车轮的载荷N_zi及爆胎中载荷对左前和后轮的转移量ΔN_zi，选定左前轮为效率横摆控制车轮，M_ur和M_n方向相同在一定差动制动力下M_u取得最大值。对于左前和左后二横摆控制车轮，首先确定M_u的分配比例，或在制动转向过程中、以左前轮制动滑移率S_i及转向轮转角θ_e为建模参数，建立左前和左后二横摆控制车轮的分配模型，通过二轮对M_u的分配，同时控制车辆转向及左前转向轮的纵滑移率S_i及横向滑移的侧偏角。通过M_ur和M_n，共同平衡右前轮爆胎产生的爆胎横摆力矩M_u′，平衡或消除车辆的过度转向。其二、右转车辆的左前轮爆胎，按M_u与M_ur和M_n的矢量模型，M_ur和M_n方向相同M_u取得最大值，右后轮为效率横摆控制轮。基于车辆各轮载荷N_zi及爆胎中载荷对右前和右后轮的转移量ΔN_zi，以右前轮的转向角θ_e，右前转向轮的纵滑移率S_i、横向滑移的侧偏角，右后轮的纵向滑移率S_i、各轮载荷N_zi为建模参数，建立其参数的二横摆控制车轮的分配模型，基于该模型，实现二横摆控制轮对附加横摆力矩M_u的分配，同时控制车辆的转向、右前和右后车轮的滑移率S_i。M_ur和M_n共同平衡左前轮爆胎产生的爆胎横摆力矩M_u′，并通过M_ur和M_n及其叠加共同平衡或消除车辆爆胎的不足转向。其三、右转车辆的右后轮爆胎，按M_u与M_ur和M_n的矢量模型，M_ur和M_n方向相同M_u取得最大值，确定左后轮为效率横摆控制轮，左前和左后为横摆控制车轮。基于车辆各轮载荷的载荷N_zi及爆胎中载荷对左后和左前轮的转移量ΔN_zi，以左前轮的转向角θ_e，左前转向轮的纵滑移率S_i、横向滑移的侧偏角，左后轮的纵向滑移率S_i、各轮载荷N_zi为建模参数，建立其参数的二横摆控制车轮的分配模型，基于该摸型，实现左前和左后二横摆控制车轮的M_u的协调分配。通过左前和左后二轮对M_u的分配，同时控制车辆的转向、左前轮的转向角及左前轮左后车轮的滑移率S_i。M_ur和M_n叠加共同平衡左前轮爆胎产生的爆胎横摆力矩M_u′，通过M_ur和M_n及其叠加效应共同平衡或消除车辆的过度转向。其四、右转车辆的左后轮爆胎，按M_u与M_ur和M_n的矢量模型，M_ur和M_n方向相同M_u取得最大值，右后轮为效率横摆控制轮，右前和右后轮为横摆控制车轮。爆胎控制中，基于各轮载荷N_zi、载荷向右前轮和右后轮的转移量ΔN_zi，以右前轮的转向角θ_e、右前转向轮的纵滑移率S_i、右前轮转向横向侧滑角或侧偏角，右后轮的纵向滑移率S_i为建模参数，建立其参数的二横摆控制车轮的分配模型，通过二轮对M_u的分配，控制右前轮的转向角θ_e及车辆的稳定转向、同时控制右前和右后车轮的滑移率S_i。M_ur和M_n叠加，共同平衡左后轮爆胎产生的爆胎横摆力矩M_u′，共同平衡或消除车辆的不足转向。同理，左转车辆爆胎控制的车轮选择、控制原理、规则及系统与上述右转车辆所采用的相同。上述前后左右轮爆胎控制中，参数制动力Q_i或角减速度

可与滑移率S_i相互取代。

③、在爆胎控制进入信号i_a到达至真实爆胎期的始点、或/和在车辆防撞的控制的安全期，A、C、或和B和D制动控制可采用B←A∪C或D←B∪A∪C逻辑组合及周期循环；采用B←A∪C时，在真实爆胎期，真实爆胎点前、后或解除爆胎轮制动力，其控制组合由C取代

C控制覆盖

控制；制动C控制各轮差动制动控制变量采用

S_c或Q_c的参数形式之一，其目标控制值

S_ck或Q_ck由车轮副左轮参数值Q_ck1、

或S_ck1与右轮参数值Q_ck2、

或S_ck2之间的差值确定，按爆胎附加横摆力矩的方向，确定车轮副左、右轮中各控制变量分配较小值的车轮，左、右轮中二控制变量较小值通常取为0；

S_ck或Q_ck的分配采用规则：

S_ck或Q_ck分配给非爆胎车轮副或者和爆胎车轮副中的非爆胎轮；真实爆胎起始点后的各期，随着各车轮副制动C控制差动制动力的增大，减小或终止的处于实施状态的各轮平衡制动B控制，爆胎制动控制进入C控制或A∪C控制的逻辑循环。

Claims (45)

1.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现爆胎车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的控制，本系统的特征是：本系统为一种与爆胎车辆状态过程相适应的车轮稳态、车辆转向稳态、车辆行驶稳定性控制系统，该系统的爆胎控制能够实现车辆行驶方向、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；本系统采用由车轮、车辆转向、整车运动状态相关参数确定的爆胎模式识别和判定爆胎；爆胎判定成立的条件下，爆胎控制的进入或/和退出采用定性条件、或/和判定模式、或/和定量判定模型，到达其定性条件，或/和判定模式、或/和定量判定模型的确定值，实现爆胎控制进入或退出；基于车辆爆胎状态过程，爆胎车辆采用程序或协议的控制和控制模式的转换方式：其中，程序转换：车辆的爆胎和非爆胎控制采用同一个电控单元时，电控单元调用控制模式转换子程序，自动实现爆胎控制和模式转换；车辆的爆胎和非爆胎控制采用不同电控单元时，采用协议转换：按通信协议，爆胎所用电控单元和车载系统电控单元自动实现正常和爆胎工况爆胎控制和模式转换；控制和模式转换转换主要包括爆胎控制进入或/和退出，爆胎与非爆胎控制和控制模式转换，制动或/和转向相应控制参数和类型在控制周期及其周期的逻辑循环中的控制和控制模式转换；爆胎控制过程中，设置车辆绝对或/和相对坐标系，对坐标系及坐标系中相关转角和转矩参数方向进行标定，建立相关转角或/和转矩方向判定的数理逻辑、判定爆胎车辆转向控制中相关转角、转矩参数方向；正常和爆胎环境下，本系统采用具有独立特性的爆胎制动控制；主要包括恢复爆胎车辆稳定性控制的附加横摆力矩M_u的确定，以特定的爆胎制动控制变量车轮角减速度

或滑移率S_i、或/和制动力Q_i进行各轮制动力的分配，通过减速度

滑移率S_i所表征的车轮状态特征变化，间接或直接调节各轮制动力，改善车辆爆胎控制对制动控制装置的响应特性；在设定周期或动态爆胎制动控制周期H_h内，采用车轮制动稳态A控制、车辆制动稳态C控制、各轮平衡制动B控制、制动力总量D控制方式或类型之一、或其控制的逻辑组合之一，在控制周期H_h的逻辑循环中，实现与车辆爆胎状态过程相适应的爆胎制动控制；爆胎车辆转向控制中，转向相关参数方向判定的条件下，本系统采用包括转向盘转动角速度

或/和转向盘转角δ_bi的限定、采用附加平衡助力矩M_a2与爆胎回转力矩M_b′相平衡、转向盘转矩M_c的回正力矩的车辆爆胎转向回转力矩控制模式之一或其组合的控制模式之一，在转向盘任意的转角位置，为转向系统提供相应的转向助力或阻力矩，实现爆胎车辆转向回转力矩控制；按本系统进行的车辆爆胎控制，实现爆胎车辆状态，包括车辆行驶状态、车辆行驶方向、车辆姿态、车道保持、防撞及车身的控制。

2.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：车辆爆胎控制采用特征胎压、状态胎压之一的爆胎模式识别方式；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、转向力学状态参数、车辆行驶状态参数、或其模型的定性及定量化表征的车轮车辆“非正常状态”出现，基于该“非正常状态”，建立爆胎判定模型，通过判定模型确定爆胎状态达到设定条件，则判定为爆胎；根据爆胎的定义，本系统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、整车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；定义爆胎状态模式识别：爆胎或/和正常工况下，由表征车辆各类非正常状态的车轮、车辆转向和整车运动力学参数所建立的识别模式称为爆胎模式识别；爆胎模式识别包括传感器检测胎压、特征胎压x_b、x_c、x_d、状态胎压p_re的模式识别；采用传感器检测胎压、x_b、x_c、x_d和p_re之一；

1)车轮胎压传感和检测胎压的爆胎模式识别

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射频单向或射频低频双向通信；发射器采用高集成度芯片，芯片包括传感模块、唤醒芯片、微控制器(MCU)、射频发射芯片及电路；发射器设置睡眠及唤醒两种运行模式；采用信号检测周期可调、信号发射周期次数限定、或/和信号发射周期自动调节技术，在爆胎状态过程中、最大限度满足爆胎控制系统对胎压检测性能要求，并延长电池供能及使用寿命；设定检测胎压的信号采样周期，并设定信号的发射周期H_e，发射周期H_e为设定值或动态值；信号发射的时间间隔随检测胎压测定值的降低而减小，并随检测胎压值变化率的增大而减小；以满足正常和爆胎工况胎压信号的发射周期；胎压监测过程中，按胎压传感器的检测胎压作出确定爆胎模式识别；

2)、特征胎压和状态胎压的爆胎模式识别

(1)、爆胎状态阶段的爆胎模式识别；采用下述之一的爆胎模式识别

i、车轮运动状态特征胎压x_b的爆胎模式识别，简称特征胎压模式识别x_b：基于车辆的非制动和非驱动、制动、驱动的行驶状态，该模式识别由车轮副二轮非等效参数集合D_k、等效相对参数集合D_e中的一个参数的比较作出；D_k、D_e中的所有参数为车轮运动状态参数；定义车辆二轮相对参数集合D_b：车轮副二轮所采用的相同参数的集合相对参数集合D_b；定义二轮非等效相对参数集合D_k：未进行等效规定或处理的车轮副二轮相对参数的集合；定义同一参数集合E_n：在参数集合D_b中，由车轮副两个车轮各自所取的一个或多个同一参数的值相等或等效相等，这些参数的集合为同一参数E_n；定义车轮副二轮等效相对参数：车轮副两个车轮从参数集合E_n中分别所取的一个或多个参数相等或等效相等的条件下，车轮副两个车轮在参数集合D_k中各自所取一个相同非等效相对参数，通过所建模型或/和算法，将这个非等效相对参数转换为E_n中所取一个或多个相等或等效相等参数条件下的等效相等的参数D_ie，该等效相对参数D_ie的集合为E_n中所取一个或多个相等或等效相等参数的等效相等参数集合D_e；定义车轮副二轮等效相对参数D_e中一个相关之间的偏差；比较车轮副二轮等效相对参数D_e中的所选参数的偏差，作出特征胎压爆胎模式识别x_b；定义车轮副：定义平衡车轮副：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；

ii、车辆转向力学状态特征胎压x_c的爆胎模式识别：该模式识别由车辆转向力学状态参数的识别模型作出；根据爆胎回转力矩M_b′向方向盘传递到的特点，在转向盘转角δ、转向盘转矩M_c及其增量Δδ、ΔM_c的方向确定了条件下，在M_b′的一临界点，爆胎回转转力矩M_b′的方向能由δ、M_c、ΔδandΔM_c的方向确定；基于M_b′方向或M_b′的值建立转向力学状态的爆胎模式识别逻辑，按该识别逻辑，确定转向力学状态的特征胎压的x_c的爆胎模式识别；

iii、整车运动状态特征胎压x_d的爆胎模式识别；爆胎状态下，爆胎轮或/和其它车轮所受地面作用力对车辆质心的不平衡横摆力矩即爆胎横摆力矩M_u′产生，导致车辆运动状态及状态参数发生变化；采用以车辆理想和实际横摆角速度偏差

车辆质心侧滑角偏差e_β(t)为主要建模参数的数学模型确定车辆的横摆力矩；按车辆横摆力矩的正(+)或负(-)及转向盘转角的方向，确定车辆的过度或不足转向；建立车辆过度或不足转向的判断逻辑，作出整车运动状态特征胎压x_d的爆胎模式识别；

iv、车辆状态胎压p_re的爆胎模式识别：建立状态胎压p_re(x_b，x_c，x_d)或p_re(x_b，x_d)中的车轮运动状态、转向力学状态和整车状态相关参数的爆胎识别模型；按该模式识别和车辆爆胎状态过程、或/和车辆非驱动和非制动、驱动、制动各控制状态和类型的条件和特性，作出状态胎压p_re的爆胎模式识别；

(2)、爆胎控制阶段的爆胎模式识别，采用下述之一的爆胎模式识别；

i、车轮状态爆胎模式识别；特征胎压x_b的爆胎模式识别以爆胎控制中的车轮差动制动力Q_i、角加减速度

滑移率S_i之一为建模参数，采用车轮副二轮差动制动相对制动力偏差e_q(t)、角加减速度偏差e_ω(t)或滑移率偏差e_s(t)，建立e_q(t)、e_ω(t)、e_s(t)之一的车轮爆胎控制特征胎压x_b的模式识别及模型，按其模型，确定特征胎压x_b模式识别的值；

ii、爆胎转向控制模式识别；特征胎压x_c的爆胎转向控制模式识别以车辆爆胎转向的爆胎回转力矩M′_b或正常与爆胎工况下转向轮所受地面回转力矩M_k1、M_k2之间的偏差

为建模参数，建立其参数的车轮转向爆胎控制特征胎压x_c模式识别和模型，按其模型，确定特征胎压x_c模式识别之一的值；

iii、爆胎整车控制模式识别；特征胎压x_d模式识别以整车爆胎控制的横摆角速度偏差

质心侧偏角偏差e_β(t)或/和车辆在一定车速及转向角状态下正常与爆胎工况的侧向加速度偏差为建模参数，建立整车爆胎控制的特征胎压x_d模式识别和模型，按其模型，确定特征胎压x_d模式识别的值；

iv、车辆状态胎合p_re的爆胎模式识别：建立状态胎压p_re(x_b，x_c，x_d)或p_re(x_b，x_d)中车轮运动状态、车辆转向力学状态和整车状态中相关参数的爆胎识别模型；按模型及车辆爆胎状态过程、或/和车辆非驱动和非制动、驱动、制动各控制状态和类型的条件和特性，作出状态胎压p_re的爆胎模式识别。

3.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：爆胎判定；设定爆胎判定周期H_v，基于非驱动和非制动、驱动和制动的类型，采用检测胎压，状态胎压p_re，特征胎压x_b、x_c、x_d之一的爆胎判定模式；基于该爆胎模式识别之一，建立确定前和后车轴或对角线布置车轮副的爆胎轮判断逻辑之一，基于该判断逻辑，确定爆胎、或/和爆胎轮、或/和爆胎车轮副、或/和爆胎平衡车轮副；

1)、检测胎压爆胎摸式识别的爆胎判定；基于系列递减逻辑门限阈值a_pi，从a_pn......a_p2、a_p1；本模式识别设置或不设置a_p3至a_pn的门限阈值，其中为a_pn标准胎压门限阈值；本爆胎摸式识别采用判定爆胎的门限阈值a_p1或/和a_p2，a_p1为0胎压，a_p2为大于0的设定值；检测胎压设置或不设置a_pn，设置a_pn时检测胎压大于a_pn时作轮胎超压报警；检测胎压达到门限阈值a_p1或a_p2时，爆胎判定成立；

(1)、爆胎状态阶段的爆胎判定

在其周期H_v的逻辑循环中，基于x_b、x_c、x_d、p_re胎压之一的爆胎模式识别，设定爆胎判定条件或/和判定模型，该判定模型包括逻辑门限模型，设定门限阈值，确定判定逻辑，当其x_b、x_c、x_d、p_re或传感器检测胎压之一的值达到设定门限阈值时，爆胎判定成立，否则爆胎判定不成立；

(2)爆胎控制阶段的爆胎判定

i、设定爆胎判定周期H_v；爆胎控制过程中，爆胎控制阶段的爆胎特征函数x_b、x_c、x_d的值在各特征函数x_b、x_c、x_d及其车轮和车辆运动状态参数中相互转移；鉴于爆胎特征及特征值的转移，建立特征函数x_b、x_c、x_d之一、或车轮和车辆运动状态参数中相关参数之一的爆胎判模型；该判定模型包括逻辑门限模型，设定门限阈值，确定判定逻辑；在其周期H_v的逻辑循环中，状态胎压p_re确定的值达设定门限阈值时，维持爆胎控制中的爆胎判定，车辆继续进行爆胎控制；当p_re的值未达到该门限阈值，车辆退出爆胎控制；

ii、对爆胎判定逻辑赋值，用数学符号的正负“+”、“-”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表示，代码包括数字或数码；爆胎判定成立爆胎控制器或中央主控计算机发出爆胎信号I。

4.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：本系统采用爆胎控制的进入或/和其退出；

(1)、爆胎判定成立的条件下，爆胎控制的进入采用定性条件、或/和判定模式、或/和模型，定性条件主要包括车辆运动状态、识别的环境条件；判定模型主要包括逻辑门限模型；逻辑门限模型主要采用单参数或/和多参数门限模型，设定门限阈值及判定逻辑；按判定逻辑，当门限模型确定的值达到门限阈值时，车辆进入爆胎控制；

i、逻辑门限模型主要包括：以车速u_x为参数的门限模型，门限阈值采用u_x的设定值a_ua；

ii、门限阈模型或采用以车速u_x、转向盘转角δ或/和摩擦系数μ_i为参数的函数模型，门限阈值a_ub为转向盘转角δ增量的减函数、a_ub同为摩擦系数μ_i增量的增函数；当门限阈值u_x达到其设定值a_ua或动态值a_ub，进入爆胎控制；

(2)、爆胎控制的退出；爆胎控制的退出采用定性条件、或/和判定模式、或/和模型，定性条件主要包括车辆运动状态、识别的环境条件、或/和爆胎判定是否成立；达到其定性条件、或/和定量判定模式、或/和模型确定的值，实现其控制退出的判定和退出爆胎控制；主要采用包括下述具体的类型之一；

i、在爆胎控制阶段中，按爆胎控制状态及其参数确定的爆胎模式识别，并按爆胎控制的退出定性条件、或/和判定模式、或/和模型，爆胎判定成立，维持爆胎判定，爆胎控制持续进行；否则，退出爆胎控制；否则，退出爆胎控制；

ii、爆胎判定成立的条件下，按传感器检测胎压、特征爆胎、状态胎压之一，确定的爆胎判定不成立，或由判定成立转为不成立，爆胎控制退出；

iii、人工操作界面确定的爆胎控制退出；人工操作控制器(RCC)确定的爆胎控制退出信号到达时，爆胎控制退出；

iv、爆胎控制进入、退出时，由爆胎主控器或主控计算机发出信号：包括爆胎控制进入或退出信号i_a、i_b；爆胎控制的退出对于本系统确定的基于状态胎压的车辆爆胎控制具有特定价值、作用和意义，它将正常和爆胎工况下车辆的非正常状态控制融为一体，使爆胎控制不依赖于胎压传感器和胎压传感的束缚。

5.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：爆胎工况下，采用与爆胎车辆状态过程相适应的爆胎控制，控制模式和模型及其转换；

(1)、本系统采用下述一个或多个控制和控制模式的转换；其转换包括i、车辆层面；车辆爆胎控制的进入和退出；控制器以爆胎控制进入或退出信号i_a、i_b为切换信号，采用一定转换模式，进行车辆正常与爆胎工况控制和控制模式的转换；ii、车辆局部层面：包括车辆制动、转向、或和悬架独立进行的爆胎控制；在车辆爆胎控制的状态过程中，按其状态过程的变化，爆胎控制采用与其特性相适应的爆胎控制和控制模式的转换；iii、车辆各爆胎控制方式或类型协调控制层面，主要包括爆胎制动、转向或/和悬架协调控制和控制模式的转换；iv、爆胎控制方式或类型与车辆制其它相关控制方式或类型控制和控制模式的转换：主要包括包括爆胎车辆制动与发动机节气门或燃油喷射协调控制、制动与燃油动力驱动或电动驱动协调控制、转向爆胎回转力与转向轮转角协调控制，按其协调控制的规定和程序，进行其控制和控制模式的转换；v、按爆胎状态的起始点、或/和转变点、或/和临界点，将爆胎状态及控制过程划分为若干状态控制期或阶段，并按爆胎控制参数和类型设定其控制周期及其周期的逻辑循环；爆胎控制设定上下两级控制期；上级控制期，包括爆胎前、或/和真实爆胎、或/和爆胎拐点、或/和脱圈各控制期，通过转换信号，实现各控制期各控制和控制模式转换；下一级控制期为爆胎控制参数和类型的控制周期，通过转换信号，实现控制参数和类型下一级控制周期和周期循环的各控制和控制模式转换；

(2)、按爆胎控制器与车载各控制器电控单元所设方式或类型不同，采用程序、协调、外置转换器之一的控制及控制模式转换方式，以转换信号包括爆胎信号I、各子系统控制相关信号、各控制周期内控制类型的转换信号为切换信号，自动进行上述各类控制和控制模式的转换；程序转换：爆胎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，调用电控单元中控制和控制模式转换子程序，进行上述各类控制和控制模式的转换，包括爆胎控制的进入和退出，或/和非爆胎和爆胎的控制和控制模式的，在控制参数和控制模式的周期或/和阶段的控制循环中各类控制或/和协调控制和控制模式的转换；协调转换：爆胎控制器所设电控单元与车载系统的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，进行上述各类控制和控制模式的转换；外置转换器转换：主要包括设置于电控单元前部或后部的前置转换器或后置转换器，主要通过改变控制器输入、输出的控制参数状态，进行上述控制和控制模式的转换；电控单元信号输入状态被定义为：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；通过爆胎控制的各类控制模式、模型转换，使爆胎控制更加精准，并满足爆胎状态剧烈变化的要求。

6.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，进实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：爆胎工况下，本系统采用爆胎方向判定；

(1)、爆胎方向判定是指爆胎车辆相关参数方向判定；设置坐标系，对坐标系中参数方向进行标定、建立参数方向判定逻辑；坐标系中，相关参数方向的标定包括；转角、转矩旋向的标定，或/和转角、转矩正程、回程方向的标定，或和转角、转矩增量或减量方向的标定；在相关参数方向标定的基础上，建立相关参数包括相关转角或/和转矩方向判定的数理逻辑，并确定相关参数包括相关转角或/和转矩方向判定其逻辑组合的配置；按转角或转矩参数的设定不同或/和其检测传感器的设置不同，确定爆胎相关参数方向判定的模式，该模式主要包括：转角转矩或转角模式，按其模式判定转角或/和转矩相关参数的方向；本系统规定的坐标系为有人和无人驾驶车辆的助力转向、主动转向、线控转向中的相关参数转角或/和转矩的方向及控制提供了一个数据处理的技术平台。

7.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：本系统采用下述转角和转矩相关参数之一或多个参数的方向判定；其一、转向轮所受地面回转力矩方向，爆胎回转力矩方向，转向轮或/和转向盘转角和转矩方向，以及爆胎转向助力矩方向判定；其二、主动转向控制范围，主要包括爆胎回转向角方向、爆胎回转力矩方向、转向助力矩或转向驱动力矩方向的判定；其三、线控主动转向范围，主要包括爆胎回转力矩方向、转向驱动力矩和转向轮回转角的方向；爆胎车辆转向相关参数的方向判定是实现爆胎转向控制的基本条件之一.

(1)、转角转矩模式；转向系统中建立转角和转矩两类矢量的坐标系，其中设置于车辆的坐标系为绝对坐标系，设置于转向系转轴的坐标系为相对坐标系；设定坐标原点、转角和转矩的方向或旋向；转角方向：以原点为0点，确定左旋和右旋方向、正程和回程的方向、转角增量或减量的方向；转矩方向：以原点为0点，确定转矩正程和回程的方向，转矩增量或减量的方向；坐标系的建立和标定方式：在转角绝对坐标系内，建立由转矩坐标系、转角坐标系所规范的转矩转角、转矩大小和方向相对坐标系，并且在转角和转矩的每一个坐标系内均采用对回转角的左旋向和右旋向、或/和对原点的正程和回程、或/和对原点的增量或减量的方向标定方式；转角和转矩的方向均用数学符号的正(+)、负(-)表征，由此建立转角和转矩方向判定的数理逻辑及其逻辑组合；基于该数理逻辑及其组合，正常工况和爆胎工况下各类转角和转矩方向判定能被确定；爆胎方向判定为爆胎转向控制的各类转角和转矩参数提供了准确方向判定；

(2)、转角模式；设置两类转角坐标系，主要包括：设置于车辆的坐标系为绝对坐标系、设置于转向系统转轴的相对坐标系；坐标系的建立和标定方式：在一个绝对转角坐标系内建立两个或多个标定转角大小和方向的相对的坐标系，在转角的每一个坐标系内均可采用对回转角的左旋向和右旋向，或/和对原点的转向、正程或回程、或/和对原点的增量或减量的方向标定方式；转角的方向均用数学符号的正(+)、负(-)表征，由此建立转角的方向判定的数理逻辑及其逻辑组合；基于该数理逻辑及其组合，正常工况和爆胎工况下的各类转角的方向判定被确定；正常工况和爆胎工况下各类转角和转矩方向判定能被确定。

8.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：爆胎工况下，爆胎车辆主要采用车载系统网络总线、或/和采用车辆信息互交式车距监测、或/和道路交通车联网络的信息通信和数据传输、或/和采用上述信息通信和数据传输的组合之一；

(1)、车载数据网络总线采用下述类型或方式或/和其组合类型之一；

i、车载数据网络总线局域网络CAN(Controller Area Network)，CAN的拓扑结构为总线式，CAN主要包括数据、地址和控制总线，CPU、局域、系统、通信总线；

ii、车内分布式电控系统的信息通信和数据传输，可采用LIN(Local InterconnectNetwork)总线，车内分布式电控系统主要包括爆胎控制器、传感器或智能传感器、执行器数字化通信系统；

iii、根据爆胎控制系统的结构和类型，车载网络总线或采用故障珍断、或/和安全总线、或/和新型X-by-wire专用总线，主要主要采用一个或多个用于正常、爆胎工况和环境条件下的线控助力转向、主动转向(Steer-by-wire)、电控液压或电控机械的线控制动(Brake-by-wire)、发动机节气门(Throttle-by-wire)总线；车载网络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CPU管理下的电控系统；对于爆胎制动和转向的高频度控制、高动态控制模式转换、高动态响应特性，爆胎线控转向、或/和爆胎电控或线控制动、或/和爆胎节气门电传控制构成为一套适用于并满足爆胎特殊环境和条件的控制系统；本系统所用爆胎和非爆胎信息单元、爆胎主控器、控制器、执行单元，通过车载网络总线或/和系统一体化设计的物理布线，实现数据、控制和爆胎控制信号的传输；

(2)、正常和爆胎工况条件下，有人或无人驾驶的爆胎车辆或采用对外信息通信和数据传输，包括采用下述方式或类型之一或其方式或类型的组合之一；

i、车辆互交式信息通信和数据传输；该系统采用无线射频收、发模块，实现数据的发送和接收；按多模兼容定位获取大地经纬度坐标；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X、Y、Z三维坐标；对经纬度信息进行格式定义，获得以大地坐标标定的本车经纬度位置信息；通过主要以RFID射频信号的空间耦合、电感或电磁耦合及信号反射传输，对被识别物体进行主动识别，实时向周围车辆发送本车精确位置的各类信息，实时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；

ii、道路交通车联网络的信息通信和数据传输；联网车辆通过车联网络获取和发布道路交通信息、本车及周边行驶车辆环境信息、行驶车辆车况和行驶状态信息，实现本车与周边各车的通信；基于车联网络的信息系统结构，联网车辆设置道路交通汽车网络控制器；汽车网络和联网车辆，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。

9.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：采用车距检测，确定前后车距L_ti、相对车速u_c和防撞时区t_ai，其中t_ai采用以L_ti和u_c为参数的数学公式确定；在爆胎车辆有效、有限的爆胎控制行驶距离及防撞空间范围，实现本车与前、后车辆的的防撞控制；爆胎车辆采用下述检测方式或模式之一或其组合类型之一；

(1)、电磁波雷达、激光雷达及超声波车距检测；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作为爆胎车辆制动、驱动防撞控制的基本参数；

(2)、超声和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的检测距离；爆胎控制进入信号到来时，超出超声检测距离之外，车辆的爆胎制动控制不限定本车与后车的制动距离和相对车速；当后车辆进入超声波车距监测距离范围内，一种超声防撞和前后车辆自适应爆胎协调控制模式被采用，在超声波车距监测的有效距离范围，本爆胎车辆按驾驶员路径跟踪的的预瞄模型和车距控制模型，限定本车爆胎稳定性控制的制动和减速力度，将本车与后车的车距限定在防撞的有效效区间，实现超声和前后车辆自适应爆胎协调控制；超声测距被数据处理，确定前后车距L_t、相对车速u_c或/和爆胎防撞时区t_ai；

(3)、机器视觉车距监测；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；采用单目或多目视觉，彩色图像或立体视觉检测模式；一种人眼的仿真模式、或/和模型、或/和算法被采用；其中算法之一包括：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数字图像处理；一种距离检测系统被采用，它包括阴影特征距离检测；通过计算机视觉测距模型进行距离测定；实时确定本车的摄像机感光元件至前后车辆的车距L_t，同时前后车之间的距离L_t和相对车速u_c被确定；

(4)、车辆信息互交式车距监测(VICW)；本监测系统被用于无线射频发送和接收；按多模兼容定位获取大地经纬度坐标；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；VICW主要通过的电磁信号、包括RFID射频信号、的空间耦合及信号的传输特性、对被识别物体进行主动识别，并向周围车辆发送本车精确的位置各类信息，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；基于本监测系统与周围车辆的互通信息，本监测系统采用相应模式及模型或/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车辆由其经纬度表示的位置信息；按该信息经计算得出卫星定位在经纬度扫描周期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；根据同向的前、后车辆的经纬度及其变动值，按测距测速模型或/和算法计算两车之间的距离L_ti及同向相对车速u_ci。

10.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：环境识别包括道路交通状况识别、行驶车辆和物体定位、定位位置分布、定位距离的确定；爆胎车辆通过环境识别，在本车有效、有限的爆胎控制行驶距离及防撞空间范围，实现本车运动状态、路径跟踪及防撞的有效控制；爆胎车辆通过声光爆胎示警，或/和通过车联网络、或/和移动通信进行交通信息通信交换，告知周边车辆在可能的道路环境条件下，经由本身车辆行驶控制，避让爆胎车辆，为爆胎车辆预留出较大的爆胎控制行驶距离和有效的防撞空间；采用下述环境识别模式或其组合模式之一；

(1)、机器视觉、定位和测距；设定单目或多目视觉、彩色图像和立体视觉检测模式；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、图像或/和视频信息处理，实现机器视觉车距监测；通过机器视觉，确定道路和交通状况、车辆和障碍物位置及其分布；制定电子地图匹配、或/和实时地图构建和匹配、惯导、航位推算、道路条件或/和和车辆状态，以实现车辆定位、导航，目标识别、路径跟踪；

(2)、在组建道路交通联网络的条件下，联网车辆通过汽车交通网络获取和发布道路交通信息、行驶车辆周边环境信息、行驶车辆之间各车车况、行驶状态信息，实现本车与周边各车的通信；根据汽车交通网络系统结构，设置道路交通网络控制器和联网车辆的联网控制器；汽车交通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；联网车辆控制主要包括车载无线数字传输及数据处理控制；设定数字接收和发射、机器视觉定位和测距，移动通信、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；正常、爆胎工况下，联网车辆通过汽车交通网络，实现道路途经周边车辆无线数字传输及信息交换；无人驾驶车辆中央主控通过车联网络或/和全球卫星定位，以大地坐标、视图坐标、定位图各方式，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，或/和本车结构与行驶状态；本车结构与行驶状态主要包括：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；

i、联网车辆能够向汽车交通网络发出本车正常或/和爆胎的相关结构数据、行驶状态参数数据；该数据经汽车交通网络数据处理，再通过车联网络数据模块，向道路途经周边联网车辆发布；

ii、联网车辆能够通过汽车交通网网络接收道路途经的交通信息，主要包括交通灯、指示牌信息，周边联网车辆的位置、行驶状态、控制状态信息，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；

iii、联网车辆能够通过汽车交通网络接受其它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，再将查询信息反馈给发出请求的联网车辆；

iv、联网车辆能够通过车联网络的无线数字传输，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，主要包括行驶环境、道路交通、车辆行驶状态各相关信息。

11.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：爆胎工况下，车辆爆胎主动制动控制采用的控制变量、控制参数，制动控制类型，制动控制周期及其逻辑循环；

(1)、爆胎判定成立的条件下，采用程序或协调控制及控制模式转换方式，进行爆胎车辆制动相关控制和控制模式转换，主要包括：爆胎制动控制参数、控制方式或类型之一的各控制周期逻辑循环中的控制和控制模式转换；

(2)、爆胎制动控制的控制变量和控制参数

按爆胎车辆状态过程，爆胎制动控制主要采用车轮角减速度

滑移率S_i、制动力Q_i、车辆减速度

中的一个或多个参数为控制变量；在爆胎的特定状态下，以车轮角减速度

滑移率S_i控制变量，以制动力Q_i为参变量，通过减速度

滑移率S_i所表征的车轮状态特征变化，间接调节各轮的制动力Q_i；通过改变

或S_i表示的车轮状态特性来直接控制车辆的不稳定性；选择

或S_i作为控制变量由爆胎稳定控制的平衡或不平衡制动控制特性决定，由此简化制动控制的传递链，改善车辆制动的动态响应特性，降低整车车轮状态对制动的滞后反应；爆胎制动控制采用不同的制动控制方式或类型，该控制方式或类型主要包括车轮稳态制动A控制、车辆稳态制动C控制、各轮平衡制动B控制及制动力总量D控制，爆胎制动控制中，采用制动A、B、C、D控制之一；

(3)、车辆爆胎制动控制周期；按爆胎状态过程、制动控制特性要求、制动执行装置对控制信号的响应特性，确定制动控制周期H_h；H_h与爆胎状态过程的变化相一致，适应其状态过程极端变化的控制要求，同时应满足电控液压制动或电控机械制动装置的频率响应特性的要求；H_h为设定值或为动态值；其动态值由车轮和车辆所设状态参数的数学模型确定；制动控制周期H_h设定为：制动控制参数，制动轮稳态A控制、车辆稳态C控制、各轮平衡制动B控制及制动力总量D控制方式或类型之一的周期，或为其控制逻辑组合的控制周期、或为其控制逻辑循环的周期；基于爆胎状态、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循环；在每一制动控制周期H_h，执行一组A、C、B、D之一制动控制及其逻辑组合控制，一组控制逻辑在各周期可重复循环，转换为另一组控制逻辑组合；

(4)、爆胎制动控制中，当车辆进入制动A、B、C、D控制或其控制逻辑组合的周期H_h循环中，爆胎制动控制采用两种方式之一的控制：方式一、在完成本周期H_h控制模式模型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制动控制的同时进入新一周期H_h+1的制动控制模式模型的类型或其逻辑组合的周期H_h循环；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，C或和B和D控制可保持原有控制逻辑组合或采用新的控制逻辑组合；

(5)、爆胎制动控制采用分级协调控制，上级为协调级，下级为控制级，上级确定制动控制循环周期H_h内A、C、B、D控制的控制模式、模型及其逻辑组合，以及各逻辑组合转换规则及转换周期；控制下级在每一周期H_h内完成一次A、C、B、D控制的相关参数信号采样，按A、C、B、D控制类型及其逻辑组合、控制模型或/和算法完成数据处理，输出制动控制信号，实施一次角减速度

或/和滑移率S_i、或/和制动力Q_i的各轮分配和调节；在每一制动控制周期H_h，执行A、C、B、D之一的独立制动控制或其逻辑组合控制，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。

12.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：爆胎工况下，本方采用车轮制动轮稳态A控制、各轮平衡制动B控制及制动力总量D控制方式或类型；

(1)、车轮稳态制动A控制，轮制动A控制主要包括非爆胎轮的制动防抱死控制及爆胎轮稳态控制；爆胎轮稳态控制不具有制动防抱死控制在其车轮的峰值滑移率附近波动的特定性质，爆胎轮稳态控制采用解除该轮制动力或制动力递减至0的两种模式，其中制动力递减模式以爆胎轮角减速度

滑移率S_i为控制变量、以制动力制动力Q_i为参变量，在爆胎制动控制周期H_h的逻辑循环过程中，逐级等量或非等量降低控制变量的值，间接调节制动力，直至解除爆胎轮制动力；制动A控制下爆胎和非爆胎各轮均可获得一动态的车轮稳态制动力；

(2)、各轮平衡制动B控制，制动B控制涉及纵向控制(DEB)的各轮平衡制动力，采用车轮副主要包括爆胎或非爆胎车轮副的二轮平衡分配和控制形式；以各轮角加减速度

滑移率S_i或制动力Q_i之一为控制变量，在车轮副

或S_i或Q_i的二轮分配下，理论上各轮胎力对车辆质心力矩为0；

(3)、各轮制动力总量D控制；制动D控制用于爆胎车辆运动状态控制，主要包括车速及车辆减速度控制；D控制以车辆减速度

为控制变量，按车辆减速度

建立车辆制动力总量Q_d的控制模型，车辆制动力总量Q_d为各轮纵向制动力之和；制动力总量D控制以各轮角加减速度

滑移率S_i、制动力Q_i参数之一为控制变量；在控制变量的传递方向上，采用正向或逆向控制模式之一：逆向模式：以各轮控制变量的制动A、B、C控制的目控制值或综合实际值

S_dg，、Q_dg之一，按制动A、B、C控制控制逻辑的组合，确定车辆减速度

的目标控制值，式中

S_dg，、Q_dg为各轮综合角减速度、滑移率；逆向模式的控制变量传递的逻辑组合包括：

正向模式，以车辆减速度

确定制动力总量D控制的相应参数形式的各轮分配目标控制值

S_da、Q_dg；基于该值，以

S_i、Q_i之一的参数形式分配给各轮；正向模式的控制变量传递的逻辑组合包括：

制动力总量D控制作为爆胎车辆防撞控制的主要手段；

S_dg，、Q_dg为各轮

S_i、Q_i的综合值，

S_dg，、Q_dg按各轮

S_i、Q_i的值按一定算法确定；其中(E)表示制动A、C或/和B控制的逻辑组合。

13.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：爆胎工况下，本系统采用车辆稳态制动C控制，简称制动C控制；确定制动C控制的爆胎附加横摆力矩M_u；

(1)、设置坐标系，对坐标系中参数方向进行标定、建立参数方向判定逻辑，判定相关转角、转矩参数方向，包括判定转向盘转角、车辆横摆角速度、车辆横摆力矩、恢复车辆稳定的附加横摆力矩M_u的方向；

(2)、基于车轮、车辆转向和整车动力学方程，制动C控制以车轮运动状态、车辆转向力学状态及车辆运动状态相关参数为建模参数，采用理论模型、试验或经验的建模方式，建立车辆稳定性控制模式、模型或/和算法，采用其解析式或将其转换为状态空间表达式，确定车辆行驶状态参数，主要包括车辆横摆角速度ω_r、或/和质心侧偏角β、或/和车辆纵横向加减速度a_x、a_y；确定车辆状态参数的理想值和实际值之间的偏差，该偏差主要包括车辆横摆角速度偏差

质心侧偏角偏差e_β(t)；基于车辆或/和车轮相关参数，一种恢复车辆爆胎稳定性控制的附加横摆力矩M_u的数学模型或/和控制算法被建立；该数学模型包括：以恢复车辆爆胎稳定性控制的附加横摆力矩M_u，该附加横摆力矩M_u由车辆横摆角速度偏差

质心侧偏角偏差e_β(t)、或/和车轮等效或非等效角速度偏差e(ω_e)或e(ω_k)为建模参数的数学模型确定；附加横摆力矩M_u包括车轮纵向差动制动产生的附加横摆力矩M_ur及车辆在转向中制动所产生附加横摆力矩M_n；车轮纵向差动制动产生恢复车辆爆胎稳定性控制的附加横摆力矩M_u，M_u为一种平衡爆胎回转力矩M_u′的力矩，并能控制车辆在爆胎中车辆产生的不足或过度转向，防止车辆爆胎侧滑；附加横摆力矩M_u的各轮分配以制动力Q_i、角加减速度

滑移率S_i之一为控制变量，以地面摩擦系数μ_i及车轮载荷N_zi为主要参数，建立的附加横摆力矩M_u的各车轮分配模型，其中角加减速度

滑移率S_i为制动力Q_i的等价或等效形式；按车辆附加横摆力矩M_u的数学模型确定附加横摆力矩M_u的目标控制值；通过附加横摆力矩M_u的各轮分配，实现爆胎车辆稳定性控制。

14.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：爆胎工况下，本系统采用车辆稳态制动C控制的附加横摆力矩M_u的各轮分配；

(1)、附加横摆力矩M_u的各轮分配模型；车辆制动并同时转向条件下，附加横摆力矩M_u为车轮纵向制动产生的附加横摆力矩M_ur与转向制动中产生的附加横摆力矩M_n的矢量之和；定义车辆转向中制动附加横摆力矩M_n：车辆转弯制动状态下，车轮二轮进行差动制动时，车辆前后车轴的车轮纵向滑移率、纵向横向附着系数、附着状态及横向轮胎力改变，前后二车轴两个横向力对车辆质心的横摆力矩偏差的产生而形成的横摆力矩M_n；判定转向制动附加横摆力矩M_n方向；定义横摆控制车轮：平衡车轮副的二轮中，施加较大制动力的车轮为横摆控制车轮；定义效率横摆控制车轮：在两个横摆控制车轮副均施加差动制动力下，能够获得较大附加横摆力矩M_ur的车轮副中的横摆控制车轮为效率横摆控制车轮；车辆转向制动过程中，两个横摆控制车轮副在施加等量差动制动力下，当M_n与M_ur的方向相同时，车辆附加横摆力矩M_u能取得较大值，当M_n与M_ur的方向相反时，车辆附加横摆力矩M_u取得较小值；

(2)、附加横摆力矩M_ur和M_n方向确定的条件下，按爆胎状态过程及制动A、B、C、D控制或/和其逻辑组合，附加力矩M_u的分配采用单轮、二轮或三轮模型之一；辆直行状态下，单轮、二轮或三轮模型的附加力矩M_u的分配：M_ur等于M_u，M_n等于0；选用两个横摆控制车轮之一或载荷较大的横摆控制车轮为效率横摆控制车轮，按比例进行附加横摆力矩M_n的二轮分配；二轮模型；车辆转向制动状态下，按M_u＝M_ur+M_n模型、M_ur和M_n的方向判定，确定两个横摆控制车轮和效率横摆控制车轮；当M_ur和M_n方向相同时M_u取得最大值；基于制动摩擦圆理论模型，以车轮载荷N_zi，车轮滑移率S_i、转向轮转角或/和转向盘转角为主要建模参数，建立两个横摆控制车轮附加力矩M_u的协调分配模型，确定附加横摆力矩M_u在两个横摆控制车轮之间的分配；通过两个横摆控制车轮附加力矩M_u各轮的协调分配，进行两个横摆控制车轮的滑移率S_i，转向轮侧偏角、转向盘转角δ或转向轮转角θ_e之间的协调控制；三轮摸型；车辆转向制动状态下，三个车轮由两个横摆控制车轮及一个非横摆控制车轮构成；按M_u＝M_ur+M_n模型、判定M_ur和M_n的方向，确定两个横摆控制车轮和效率横摆控制车轮；按上述二轮摸型，进行车辆直行和转弯状态下的附加横摆力矩M_u的二轮配分和制动控制，由此实现爆胎车辆稳定性控制；对非横摆控制车轮施加制动力时，附加横摆力矩M_u为两个横摆控制车轮与一个非横摆控制车轮产生的横摆力矩矢量之和；一个横摆控制轮与一个非横摆控制轮构成一平衡车轮副，平衡车轮副分配的制动力相等或不等；在三轮模型中，爆胎制动C控制的差动制动力及两个横摆控制车轮产生的附加横摆M_u减小；由车辆纵向制动产生的附加横摆力矩M_ur和转向制动横摆力矩M_n共同平衡车辆爆胎横摆力矩M_u′，补偿车辆的不足或过度转向。

15.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：按爆胎车辆的状态过程，制定各控制方式或类型的逻辑组合规则，确定制动各控制方式或类型的控制逻辑组合；逻辑组合的规则主要包括：规则一、两种控制的逻辑和，采用符号″∪”表示；制动控制中，由逻辑规则符号″∪”与各类制动控制类型或方式构成制动控制的各种类型逻辑组合，制动控制类型或方式主要包括车轮稳态制动A控制、车辆稳态制动C控制、各轮平衡制动B控制及制动力总量D控制；采用规则的逻辑组合为无条件逻辑组合，按该逻辑规则确定的逻辑组合表示两类控制同时执行，逻辑组合为其中两类控制值的代数和；规则二、两种控制相互冲突的取代逻辑关系规则，该规则采用符号

表示，由符号

与各类制动控制类型或方式的组合构成其由条件的取代逻辑关系，其条件包括：在顺序上，右侧的控制方式或类型优先；在一定条件下，左侧的控制方式或类型可取代或覆盖右侧的控制方式或类型；规则三、各逻辑、逻辑组合的有条件顺序执行的逻辑关系；该逻辑关系采用符号″←”表示；该逻辑规则表示为：无论右边的控制类型或其逻辑组合是否执行完毕，只要达到设定条件，右边的控制类型或其逻辑组合按箭头方向执行左边的控制或控制逻辑组合；该逻辑规则还表示为：符号″←”两边的逻辑组合具有等位或上、下位的逻辑关系；符号″←”两边的控制主要包括制动A、B、C、D控制类型或方式之一、或其控制的逻辑组合之一；制动控制逻辑组合主要包括：由A、B、C、D控制方式或类型与各逻辑规则或逻辑符号构成的逻辑组合；逻辑组合规定：未选取的控制类型的控制量为0；其中构成的逻辑组合主要包括：A∪C、C∪A、B←A∪C、D←A∪C、A∪C∪B←D、D←B∪A∪C、

D←(E)、

各形式。

16.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本方的特征是：车辆爆胎制动兼容控制；制动兼容控制主要包括爆胎主动制动与爆胎人工制动自适应控制；按爆胎主动制动和踏板制动单独或并行操作状态，建立爆胎主动制动和踏板制动控制兼容模式，由此解决两种制动控制并行操作时出现的控制冲突；爆胎主动制动与发动机或电动驱动的踏板制动单独操作时，这两类操作的制动控制不冲突，制动兼容控制器不对各控制的输入参数信号实现兼容处理，制动兼容控制器输出信号为未进行兼容处理的制动控制信号；爆胎主动制动与踏板制动、以下简称两类制动、并行操作时，制动兼容控制器按踏板制动位移S_w′与制动控制变量的车辆各轮综合制动力Q_d′、综合角减速度

或综合滑移率S_d′之间的关系模型，确定车辆一定制动力Q_d′作用下

S_d′之一的的目标控制值；定义各轮综合主动制动力Q_d或角减速度

或滑移率S_d目标控制值与其实际值Q_d′、

或S_d′之间的偏差e_Qd(t)、

e_Sd(t)；根据偏差的正、负，确定制动兼容的控制逻辑；偏差大于零，制动兼容控制器的爆胎主动制动输出的综合制动力Q_da或综合滑移率S_da或角减速度

等于其输入值Q_d、S_d、

当偏差值小于零时，制动兼容控制器以踏板操作的控制变量Q_d′、

和S_d′之一为输入参数信号，按制动兼容控制模型，对输入参数信号进行兼容处理；各轮综合制动力Q_d或综合滑移率S_d或角减速度

由各轮制动力Q_i、角减速度

滑移率S_i的值采用一定算法确定；轮制动兼容控制器，以爆胎特征参数γ、爆胎主动制动力、角减速度或滑移率的偏差e_Qd(t)、

或e_Sd(t)为建模参数，建立确定Q_da、

或S_da的制动踏板正、负行程非对称的制动兼容函数模型，采用该模型对输入参数信号进行处理，制动兼容控制器的信号输出值为经兼容控制处理后的值Q_da、

或S_da；制动兼容函数模型的建模结构：Q_da、

S_da分别为偏差e_Qd(t)、

或e_Sd(t)正行程增量的增函数、同为负行程参数减量的减函数；其中非对称制动兼容模型是指：在制动踏板的正、负行程中，该模型具有不同的结构，在踏板正行程中偏差e_Qd(t)，e_Sd(t)或

及爆胎特征参数γ的权重小于负行程中的权重，正行程中参数的函数值小于负行程中参数的函数值；按爆胎车辆的状态特性、制动控制期，制动兼容控制器以车辆理想与实际横摆角速度偏差

或/和前后轴平衡车轮副二轮等效或非等效相对角速度偏差e(ω_e)、或/和角减速度偏差

爆胎时区t_ai为建模参数，采用其参数的数学模型确定爆胎特征参数γ；确定γ模型的建模结构：γ为

e(ω_e)、

增量绝对值的增函数，γ为t_ai减量的增函数；制动兼容控制器Q_da、

S_da建模结构为：Q_da、

S_da分别为γ增量的减函数；通过该模型，踏板制动与爆胎主动制动并行操作的人机自适应协调控制能被确定。

17.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本方的特征是：本系统采用爆胎制动兼容控制，或/和采用制动兼容与车辆防撞控制的协调；i、制动兼容控制；基于的各控制变量制动力Q_d、或角减速度

或滑移率S_d的参数形式，采用车轮制动稳态A控制、各轮制动平衡B控制、车辆稳态制动C控制、制动力总量D控制及其逻辑组合之一，逻辑组合包括

制动兼容控制器采用闭环控制；当制动兼容的综合制动力偏差e_Qd(t)、或角减速度偏差e_Sd(t)、或滑移率偏差

之一为负时，控制器以e_Qd(t)，or

or e_Sd(t)、和爆胎特征参数γ为建模参数，建立其参数的制动兼容控制模型，经该模型进行制动兼容处理后，在通过制动B或/和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或

即偏差为0的制动兼容控制；ii、爆胎前期、前后车辆处于防撞安全时区时，γ取值为0，车辆采用

的制动控制逻辑组合；真实爆胎期后各期或/和防撞安全危险各期，采用

或

的制动控制逻辑组合，随着爆胎状态的恶化，前后车辆或进入防撞禁入时区，爆胎轮从稳态控制转入解除制动力，除爆胎轮外的其它车轮在其控制循环中，加大整车稳态C控制的各轮差动制动力，并通过爆胎制动控制各控制变量Q_da、

或S_da的实际值与爆胎状态特征参数γ的协调控制，减小Q_da、

或S_da的目标控制，直至踏板制动控制变量目标控制值Q_d′、

或S_d′小于爆胎主动制动控制变量Q_d、

或S_d的目标控制值，实现人工踏板制动与爆胎主动制动的自适应兼容控制。

18.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：爆胎工况下，本系统采用爆胎主动制动控制；

(1)、按爆胎车辆的状态过程，车辆制动控制的控制和控制模式转换包括若干层面或级次，采用程序或协调的控制及控制模式转换方式；爆胎控制器电控单元以爆胎信号I、爆胎制动控制相关信号、控制周期的各控制参数、控制类型或/和其逻辑组合的转换信号为切换信号，调用电控单元中控制模式、模型转换子程序，进行主要包括制动相关控制参数、控制类型或/和其逻辑组合的控制和控制模式转换；(2)、设定爆胎车辆的车轮制动控制参数，该控制参数主要包括车轮角减速度

滑移率S_i、制动力Q_i、车辆减速度

采用其中之一或多个参数为控制变量，按爆胎车辆状态过程、制动控制特性、制动执行装置对控制信号的响应特性，设置爆胎制动控制方式或类型；该控制方式或类型主要包括车轮稳态制动A控制、车辆稳态C控制、各轮平衡制动B控制及制动力总量D控制；爆胎轮的稳态制动A控制：采用解除该轮制动力或制动力递减至0的两种模式；各轮平衡制动B控制：在车轮副参数

S_i或Q_i之一的二轮分配下，理论上各轮胎力对车辆质心力矩为0；车辆稳态制动C控制：基于爆胎车辆状态过程，采用车轮副的差动制动不平衡制动力矩及对整车产生的附加横摆力矩M_u，平衡爆胎横摆力矩M_u′；确定车辆非稳定状态的附加横摆力矩M_u的目标控制值；在制动C控制附加横摆力矩M_u的各轮差动制动力的分配中，以各轮爆胎载荷的转移量、车轮的纵向滑移率、或/和转向轮的转向角、或/和转向轮侧滑角为参数，建立其参数的的数学模型；基于该模型进行各轮差动制动力的分配；通过附加横摆力矩M_u的差动制动力的各轮分配和控制的循环，控制爆胎车辆的不足或过度转向，恢复车辆稳定行驶状态；按控制参数的传递方向，制动D用于由车辆速度、减速度的爆胎车辆运动状态控制；制动D控制以车辆减速度

各轮综合角加减速度

综合滑移率S_d、制动力Q_d之一为控制变量，采用正向或逆向控制模式，包括：

or

式中(E)为制动A、B、C控制逻辑组合；(3)、设定各制动控制方式或类型的逻辑组合规则，确定制动控制方式或类型的逻辑组合，主要包括：由制动控制方式或类型与逻辑规则或逻辑符号所构成的逻辑组合；(4)、以车辆转向力学状态、车辆运动状态、或/和车轮运动状态相关参数为建模参数，采用理论模型、或/和试验、或/和经验的建模方式，按车辆正常和爆胎工况下的车辆或/和车轮动力学模型、方程或/和算法，确定恢复爆胎车辆稳定性控制的附加横摆力矩M_u；(5)确定制动控制周期H_h，H_h为设定值或为动态值；其动态值由车轮和车辆相关状态参数的数学模型确定；(6)、采用车轮稳态制动A、各轮平衡制动B、车辆稳态制动C、制动力总量D控制方式或类型之一，或其方式或类型逻辑组合之一周期控制的逻辑循环，实现爆胎车轮、车辆的稳定减速控制，满足车轮、车辆爆胎运动状态剧烈变化各类控制的要求。

19.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：爆胎制动控制子程序、电控单元及制动执行装置

(1)、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，该子程序主要设置：制动控制及控制模式转换，车轮稳态制动A控制、各轮平衡制动B控制、车辆稳态制动C控制及制动力总量D控制，制动控制参数及A、B、C、D制动控制类型组合，爆胎主动制与踏板制动兼容，制动控制数据处理，有人和无人驾驶车辆的制动与防撞协调控制各程序模块；

(2)、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或/和专用芯片、最小化外围电路、稳压电源构成；爆胎制动控制程序被写入电控单元ECU，ECU能够实现包括制动相关控制及控制模式转换、制动A、B、C、B的各类型及类型的逻辑组合、制动兼容、制动与防撞协调的各控制功能；

(3)、制动子系统制动执行装置(CBS)

制动子系统采用电控液压制动或线控机械制动两种类型；该装置进行爆胎制动与车辆制动防滑或/和驱动防滑、动力学稳定、电子稳定程序系统(ASR、VDC、ESP)的制动兼容控制；其中，电控液压制动执行装置为以下所述；i、液压制动装置主要由踏板制动总泵、制动调压装置、液压管路及制动轮缸构成；制动调压装置主要包括高速开关电磁阀、电磁或液压换向阀、液压供能装置、液压管路、或/和液压调压缸和调压阀，其中，液压供能装置包括液压泵或/和蓄能器；电控单元输出信号以脉宽(PWM)调制方式，连续控制各轮制动回路中的高速开关电磁阀，采用流通循环或可变容的调压结构和模式，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；ii、制动执行装置采用各轮相互独立或联通的液压调节回路，该回路包括液压回路I、II的特定结构，构成为正常工况踏板制动、爆胎工况主动制动、制动失效保护等相互独立、相互协调的多个工作系统；该系统包括：其一、基于液压回路I，制动总泵至制动调压装置及车轮轮缸的管路连通，踏板制动液压回路与泵蓄能器的液压控制油路相互隔离，直接进行人工操作界面的踏板制动控制，制动总泵、制动调压装置及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，；基于液压回路II，踏板制动液压回路与泵蓄能器液压回油路相互隔离，供能装置、制动调压装置和各车轮制动轮缸，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，共同构成爆胎工况车轮车辆稳定制动、驱动稳定控制及正常工况制动驱动防滑ASR、动力学稳定VDC、电子稳定程序ESP控制的系统，实现其控制的兼容；其三、在液压制动回路(I、II)中，至少包含一条由制动总泵或蓄能器至制动轮缸的常通液压管路，以实现车辆制动失效控制。

20.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：爆胎判定成立的条件下，在爆胎转向回转力控制中，本系统采用一种限定转向盘转动角速度

或/和转向盘转角δ_bi控制模式被采用，以控制和减小爆胎回转力对方向盘和车辆的冲击；

(1)、该转向回转力矩控制器采用程序的控制及控制模式转换方式，实施爆胎转向相关参数或控制类型的控制和控制模式转换，主要包括：转向盘转动角速度

或/和转向盘转角δ_bi控制周期H_n的循环中各控制和控制模式转换；

(2)、爆胎车辆的转向控制中，采转向盘回转角δ、回转角速度

摩擦系数μ_k、车重N_z为建模参数，一种转向特性函数Y_kai的控制方式和数学模型模型被建立；Y_kai的模型结构如下：Y_kai为摩擦系数μ_k增加的增量函数，Y_kai为车速减量而增加的函数，Y_kai为转向盘转角增量的增加的函数；按车速递减的系列值u_xi[u_xn......u_x3、u_x2、u_x1]，确定各车速及一定地面状态下对应的转向盘转角δ_bi目标控制值的集合Y_kai[Y_kan......Y_ka3、Y_ka2、Y_ka1]，该集合Y_kai中的各目标控制值为一定车速u_xi、地面综合摩擦系数μ_k、车重N_z下转向盘转角δ能所能达到的转向盘转角δ_ai的最优值或极限值；定义u_xi、μ_k、N_z或转向轴负载N_zk的一定状态下，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)；爆胎转向盘转角控制以偏差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，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，按以偏差e_yai(t)为参数的数学模型确定的转向助力矩M_a1；按转向助力矩M_a1控制值，转向助力电机为转向系统提供一个限制转向盘转角δ增大的助力或阻力回转力矩，直至e_yai(t)为0，转向盘转角始终跟踪其目标控制值Y_kai；限定δ_ai的值，由此限制爆胎回转力对转向盘的冲击；

(3)、爆胎车辆的转向控制中，采用转向角δ、回转转角速度

摩擦系数μ_k、车重N_z为建模参数，一种转向特性函数Y_kbi的控制方式和数学模型模型被建立；Y_kbi的模型结构如下：Y_kbi为摩擦系数μ_k增加的增量函数，Y_kbi为车速减量而增加的函数，Y_kbi为转向盘转角增量的增加的函数；按车速递减的系列值u_xi[u_xn......u_x3、u_x2、u_x1]，确定各车速及一定地面摩擦系数μ_k、车重N_z或转向轴负载N_zk、转向盘转角δ_bi状态下对应的转动角速度

目标控制值的集合Y_kbi[Y_kbn......Y_kb3、Y_kb2、Y_kb1]；该集合Y_kbi中的各目标控制值为一定车速u_xi、地面综合摩擦系数μ_k、车重N_z下转向盘转角δ能所能达到的转向盘转动角速度

的最优值或极限值；定义u_xi、μ_k、N_z、δ_bi一定状态下，转向盘转动角速度

系列目标控制值Y_kbi的绝对值与车辆转向盘转动角速度

实际值的绝对值之间的偏差e_ybi(t)；根据其偏差的正、负及绝对值大小，建立确定转向盘转向助力矩M_a2的数学模型；在转向轮回转力(矩)控制周期H_n的逻辑循环中，基于该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，由转向助力装置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，转向盘转动角速度

始终跟踪其目标控制值Y_kbi，限定爆胎回转力对转向盘的冲击。

21.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：在爆胎转向回转力矩控制中，采用爆胎转向助力控制；

(1)、转向回转力矩控制器采用程序或协调的控制及控制模式转换方式，实施爆胎转向相关控制参数或控制类型的控制和控制模式转换，主要包括：爆胎转向助力控制模式中转角或/和转矩相关参数控制的周期H_n的循环中各控制和控制模式转换；

(2)、设定车辆及转系中相关参数转动方向判定坐标、判定规则、判定程序及判定逻辑，一种车辆转向相关转角、转矩参数方向判定模式被建立，它包括车辆转向系统的转向盘转角或/和转矩、爆胎回转力矩、转向助力矩相关参数的方向判定；

(3)、爆胎转向助力控制

爆胎工况下，爆胎助力转向控制，以转向盘转矩M_c为变量，以车速u_x为参变量，转向盘转角δ为参数，建立正常工况转向助力控制模式、模型或/和特性函数：

M_a1＝f(M_c，u_x)

基于该控制模式、模或/和特性函数确定正常工况转向助力矩M_a1；M_a1转向助力矩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，M_a1为参变量车速u_x增量的减函数、M_a1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；爆胎回转力M_b′方向判定成立后，采用转向系统力学模型或/和方程，确定爆胎回转力M_b′的目标控制值；在爆胎转向助力控制中，附加平衡助力矩M_a2与爆胎回转力矩M_b′相平衡，即M_a2等于M_b、M_b′等于负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与爆胎附加平衡转向助力矩M_a2的矢量之和；在上述转角、转矩方向判定和车辆转向系统的转向盘转向助力矩M_a作用下，通过转向轮回转力(矩)控制周期H_n的逻辑循环，实现爆胎转向回转力矩控制。

22.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：在爆胎车辆转向回转力矩控制中，本系统采用爆胎转向盘转矩控制模式；

(1)、转向回转力矩控制器采用程序或协调的控制及控制模式转换方式，实施爆胎转向相关控制参数或控制类型的控制和控制模式转换，主要包括：爆胎转向盘转角、转矩控制模式中转角或/和转矩相关参数控制的周期H_n的循环中控制和控制模式转换；

(2)、爆胎方向判定；设定转向车辆相关参数包括转角和转矩方向判定的坐标系，爆胎方向判定采用转角、转矩方向判定模式，直接判定转向系统的转向助矩力M_a及电动装置运行方向；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、电动装置的助力电力参数的方向；

(3)、转向盘转矩控制；该控制主要以转向盘转角δ为变量，以车速u_x或/和转向盘转动角速度

为参变量，建立正常工况转向盘转矩控制模型或特性函数：M_c＝f(δ，u_x)或

该控制模型或特性函数确定的值为车辆转向盘转矩目标控制值；转向盘转矩M_c的建模结构和特性为：在转向盘转角的正、反行程上，特性函数相同或不同，并且转向盘转矩M_c的特性函数为车速u_x增量的减函数，该特性函数是转向盘转角δ、

增量的绝对值的增函数；该模型或特性函数包括：转向盘或转向轮的转向回正力型，主要采用以车速u_x、转向盘转角δ、或/和转动角速度

为建模参数的转向盘转矩M_c函数模型：用以确定正常工况下M_c的目标控制值M_c1；在转向盘转角的任意点位，转向盘或转向轮转矩函数模型M_c的导数与车辆转向回正力矩M_j的导数基本一致；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；基于偏差ΔM_c，确定确定正常及爆胎工况转向盘助力或阻力矩M_a的函数模型：M_a＝f(ΔM_c)；在转向助力矩M_a的方向被确定的条件下，确定爆胎工况下转向盘助力或阻力矩M_a；爆胎车辆在转向盘转矩控制的每一周期H_n及周期H_n循环中，在车辆转向助力装置的转向助力或阻力M_a的作用下，平衡或补偿爆胎回转力矩的冲击；无论转向车辆处于正常或爆胎的何种工况，转向轮可获得正常工况状态下稳定或最佳的回正力矩，驾驶员在转向轮任一转角可获得理想的转向盘手感和路感。

23.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：爆胎转向回转力矩控制子系统控制器设置爆胎转向回转力矩控制程序或软件、电控单元及相应的执行装置；

i、控制器按爆胎转向回转力矩控制结构或/和流程、控制模式、模型或/和算法，编制爆胎回转力矩控制子程序或软件；该子程序或软件主要包括：爆胎转动角速度

或/和转向盘转角δ_bi、爆胎转向助力、爆胎转向盘转矩控制之一、或其联合控制的之一的子程序或软件；设置主要包括：转矩方向判定、转角方向判定和转向助力矩方向判定程序模块；各控制程序模块中：主要包括正常工况或/和爆胎工况转向助力矩E控制程序子模块、转向助力矩与电流电压关系G控制子模块及回转力矩控制程序子模块构成；

ii、电控单元主要包括信号输入，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，微控制器MCU数据处理、控制监测、驱动输出模块；该爆胎转向回转力矩控制子程序或软件写入爆胎制动控制电控单元ECU；该电控单元具有实现正常与爆胎工况下转向相关参数信号数据处理及方向判定功能，转向盘转角、转向助力矩、转向盘转矩、爆胎回转力控制控制的功能，转向助力矩与驱动电机电流或/和电压转换处理和控制的功能；

iii、电动助力转向控制执行装置，主要包括电控机械或电控液压助力转向装置、机械转向系统和转向轮；助力转向装置主要包括：助力电机或液压助力装置、减速机构、机械传动装置；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，输出信号控制转向助力装置，在规定的转动方向上输出助力或阻力转矩，该转矩或经减速机构或/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。

24.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：爆胎工况下，本方采用有人驾驶车辆主动转向附加转角控制；

(1)、爆胎主动转向附加转角控制采用程序或协调控制及控制模式的转换方式，实施爆胎主动转向控制和控制模式转换，控制和控制模式转换主要包括：爆胎和非爆胎控制或/和控制模式转换，转向盘或转向轮转角θ_e相关参数控制周期H_n循环中的控制和控制模式转换；

(2)、有人驾驶车辆爆胎主动转向相关参数方向的判定；建立爆胎车辆转向相关参数方向判定的坐标系、判定规则、方向标定的及判定逻辑；基于转向盘转角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或/和爆胎轮位置，确定爆胎控制附加转角θ_eb的方向(+、-)；

(3)、主动转向控制；在上述相关参数方向判定的基础上，主动转向系统AFS对执行机构施加一个不依赖于驾驶员操作的爆胎附加平衡转角θ_eb，转向轮实际转角θ_e为转向盘转角确定的转向轮转角θ_ea和爆胎附加转角θ_eb矢量的线性叠加，爆胎附加转角θ_eb与爆胎转向角θ_eb′方向相反其矢量和在理论上为0；主动附加转角控制器主要以包括横摆角速度ω_r，质心侧偏角β、或/和车辆侧向加速度

或/和附着系数

或/和摩擦系数μ_i、或/和转向轮滑移S_i为建模参数，基于爆胎状态参数或/和其确定的阶段，建立转向轮爆胎附加平衡转角θ_eb控制模式、模型，或/和采用现代控制理论相应控制算法，确定转向系统转角θ_eb的目标控制值；定义转向轮转角θ_e目标控制值θ_e1与其实际值θ_e2之间的偏差e_θ(t)；爆胎主动附加转角控制器以偏差e_θ(t)为主要参数，建立转向轮转角θ_e的控制模型；采用开环或或闭环控制，在周期H_y的控制循环中，主动转向系统AFS控制由转向盘转角确定的转向轮转角θ_ea与爆胎附加平衡转角θ_eb相叠加运动的执行机构，使转向轮转角的实际值θ_e2始终跟踪其目标控制值θ_e1，并使控制偏差e_θ(t)为0；爆胎主动转向控制中，爆胎主动转向控制器采用转向轮转角θ_e独立控制或采用转向轮转角与电子稳定控制程序系统ESP的协调控制模式。

25.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，进行车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：爆胎工况下，有人驾驶车辆爆胎主动转向采用附加转角和转向轮回转驱动力矩协调控制；

(1)、爆胎方向判定，建立的爆胎方向判定坐标、判定规则、判定程序及判定逻辑，爆胎方向判定包括：转向盘转角δ，爆胎回转力矩、转向助力或阻力矩的方向的判定，爆胎方向判定构成为爆胎助力转向控制或爆胎主动转向控制的基础；

(2)、电子伺服助力转向控制；在爆胎转向相关参数方向判定的基础上，爆胎伺服助力转向控制采用下述转向控制模式之一；其一、爆胎转向的助力控制模式，主要以转向盘转角δ、转向盘转矩M_c为建模参数，以M_c为变量，以车速u_x为参变量，建立转向助力矩M_a的控制模型及特性函数，确定正常工况转向助力矩M_a1、爆胎附加平衡助力矩M_a2，M_a1与M_a2的矢量和等于M_a，其中M_a2为爆胎转向回转力矩M_b′的平衡力矩；M_a为车辆转向助力或阻力矩目标控制值；其二、爆胎转向盘转矩控制模式；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，建立车辆正常工况转向盘转矩控制模型及特性函数，确定车辆转向盘转矩目标控制值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，通过偏差ΔM_c的函数模型，确定爆胎工况转向盘的转向助力或阻力矩M_a；在车辆转向控制周期H_y循环中，通过电子伺服助力转向控制器和助力装置，在转向盘任意一转向位置，主动实时调节伺服转向助力或阻力矩，实现爆胎转向助力控制。

26.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：有人驾驶车辆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，采用前轮线控转向、后轮机械转转向，前后车轴或四轮线控独立转向多种结构之一；爆胎工况下，该控制采用转角和转矩相关参数方向判定的坐标系，并采用线控主动转向总线；线控转向控制为一种高速容错总线连结、高性能CPU控制和管理，由方向盘操作实现的线控转向控制；并采用线控主动转总线；

(1)、设置转角或/和转矩方向判定的绝对和相对坐标系；对坐标系及坐标系中相关转角和转矩方向进行标定，在其方向表标定的基础上，建立相关转角或/和转矩方向判定的数理逻辑，进行车辆转向参数方向判定；按转角或转矩参数的设定不同或其检测传感器的设置不同，确定爆胎转向参数方向判定的模式；

(2)、爆胎线控主动转向采用程序或协调控制及控制模式转换的方式，实施爆胎车辆线控主动转向相关控制和控制模式转换，主要包括爆胎与非爆胎控制和控制模式转换、线控主动转向控制周期H_n的循环中转角和转矩控制参数、或其控制方式或类型的控制和控制模式转换；

(3)、有人驾驶车辆线控主动转向控制；该控制器主要包括：转向轮的转向控制或/和路感控制；爆胎转向轮转角控制：正常工况下，转向轮转角θ_ea由向盘转角δ_ea确定，爆胎工况下，车辆爆胎产生的不足或过度转向由一个不依赖于驾驶员的爆胎附加转角θ_eb平衡和补偿；在车辆稳态控制的临界车速范围内，转向轮转角θ_e为转向轮转角θ_ea与爆胎附加平衡转角θ_eb矢量的线性叠加；转向轮的转向控制采用转向轮转角θ_e和转向轮回转驱动力矩M_h的耦合或协调控制模式，以确定θ_e和M_h这两个控制变量耦合或协调控制的目标控制值；主动转向控制器基于转向系统动力学方程，建立以转向轮转角θ_e、转向回转力矩M_k和转向轮回转驱动力矩M_h为主要参数动力学模型；或对模型进行拉氏变换、确定传递函数，或采用PID、模糊、神经网络、最优各现代控制理论相应控制算法之一，设计转向控制器；在爆胎转角、转向回转驱动力矩大小和方向急剧改变的条件下，解决车辆转向超调、稳定时间各技术问题；

i、在车辆左转和右转的控制中，按坐标系的转角和转矩的大小及方向的规定，车辆绝对坐标系的0点位为转向盘转角δ的原点，确定车辆左、右转向的旋向；在车辆向左、右两侧转向控制的原点位，即转角的0位，转向控制器所设电控单元通过电控参数的方向包括电流或/和电压的方向的转换，由此实现电动驱动装置的动力驱动方向的一次电控转换，适应爆胎回转力矩M_b′产生条件下的转向盘转角δ和回转驱动力矩M_h的耦合或协调控制；电动驱动装置运行的方向包括电机旋转的方向或平动装置的驱动方向；

ii、爆胎转向轮转角θ_e控制；在本系统确定的坐标系中，车辆车轮的转向角、车辆横摆角速度及车辆的不足或过度转向角为矢量；

其一、正常、爆胎工况下，爆胎转向轮转角控制器基于正常工况转向盘转角δ_e确定的转向轮转角θ_ea，对转向系统施加一个不依赖于驾驶员的爆胎附加平衡转角θ_eb，在车辆稳态控制的临界车速范围内，θ_eb补偿车辆爆胎产生的不足或过度转向，转向轮目标转角θ_e为转向轮转角θ_ea和爆胎附加平衡转角θ_eb矢量的线性叠加；其二、转向盘转角δ_e与转向轮转角θ_e传动比C_n为常数或动态值，动态值以车速u_x为参数的数学模型确定；其三、基于车速u_x、转向盘转角δ、车辆横摆角速度ω_r、质心侧偏角β，或/和侧向加速度，转向轮控制器采用横摆角速度偏差e_ωr(t)、质心侧偏角偏差e_β(t)，或/和地面摩擦系数μ_i或/和侧向加速度

为建模参数，建立其参数的爆胎附加平衡转角θ_eb的数学模型，确定θ_eb的目标控制值；其四、设定转向控制周期H_y，H_y为设定值，H_y或动态值；定义转向盘转角δ目标控制值δ₁与其实际值δ₂之间的偏差e_δ(t)，按偏差e_δ(t)的正、负，确定正常工况下转向轮驱动力矩M_h的方向；

(4)、爆胎转向轮回转驱动力矩控制

定义转向轮转角θ_e目标控制值θ_e1与其实际值θ_e2之间的偏差e_θ(t)；控制器以转向盘转角δ_e、转向轮所受地面回转力M_k相互协调的控制变量，采用转向轮所受地面回转力M_k、有人驾驶车辆转向盘目标与实际转角偏差e_δ(t)、转动角速度

为主要建模参数，按转向系统动力学方程，建立有人驾驶车辆转向轮转驱动回转力矩M_h的控制模型，确定M_ha控制的目标控制值M_ha；按有人驾驶车辆转向盘目标控制值δ₁与其实际值δ₂之间偏差e_δ(t)的正、负，确定转向轮驱动力矩M_h的方向；转向轮回所受地面回转力矩M_k包括爆胎回转力矩M_b′，爆胎时M_b′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主要包括两种种模式；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，由传感器检测值确定转向回转力矩M_h，转矩传感器设置于转向驱动轴上；模式二：根据微分方程：

确定M_h，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；定义该传感器检测值M_h2与转向轮回转驱动力目标控制值M_h1之间的偏差e_m(t)，采用开环或闭环控制，在转向控制周期H_y的循环中，通过偏差e_m(t)的返回控制，使转向轮转驱动力实际值M_h2始终跟踪其目标控制值M_h1；在车辆左或右转的的任一转角位置，在转向轮所受地面回转力矩M_k和转向轮驱动力矩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θ_e2始终跟踪其目标控制值θ_e1。

27.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，一种基于车辆制动、转向、驱动、或/和悬架系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置爆胎控制信息单元、爆胎控制器及执行单元，进行车辆控制的系统，其特征是，有人驾驶车辆采用爆胎电控或线控主动转向控制子程序或软件、电控单元和执行装置；

i、有人驾驶车辆采用爆胎非线控或线控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；其一、爆胎电控或非线控主动转向控制子程序或软件主要设置驾驶员控制的转向轮转角θ_ea、转向盘或转向轮爆胎附加转角θ_eb、转向电子伺服助力方向判定程序模块，电子伺服转向助力矩控制或/和爆胎主动转向与电子稳定控制程序系统ESP协调控制程序模块；其二、爆胎线控主动转向控制子程序或软件主要包括：转向盘转角δ、爆胎回转力矩M′_b或/和转向轮所受地面回转力矩M_k、转向轮回转驱动力矩M_h方向判定和转向控制程序模块，转向轮爆胎平衡附加转角θ_eb和转向轮转角θ_ea、转向轮所受地面回转力矩M_k，转向轮回转驱动力矩M_h程序模块，该子程序或设置爆胎主动转向与电子稳定控制程序系统ESP协调控制，或设置真实路感爆胎程序模块；

ii、电控单元主要设置输入/输出、车轮车辆状态相关参数信号采集处理、微控制器(MCU)或/和相关芯片、最小化外围电路及稳压电源；有人驾驶车辆主动转向控制子程序写入电控单元ECU；该电控单元ECU能实现主动转向的转角、转矩参数的方向判定，实现车辆主动转向的转向盘或转向轮转角、转矩控制功能，以及转向轮转角和转矩协调控制功能；

iii、有人驾驶车辆主动转向执行单元；该转向执行单元主要包括电控、线控控主动转向装置执行装置；爆胎电控机械主动转向装置主要由机械式电控伺服转向系统及主动转向装置构成；主动转向装置输出信号控制设置于主动转向装置中的驱动设备，由转角叠加机构实现转向盘转角θ_ea和爆胎附加转角θ_eb的叠加，即θ_e为θ_ea与θ_eb的矢量和；爆胎线控转向执行装置主要包括：转向盘、转向轮二模块；转向盘模块主要包括转向盘、转向柱、路感装置、相关传感器；转向轮模块主要由转向电机、减速装置、传动装置及转向轮构成。

28.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：爆胎车辆状态过程中，无人驾驶车辆主动转向采用下述控制规化及决策；

(1)、爆胎主动转向相关参数方向的判定；采用下述方向的判定模式之一或其组合；建立爆胎车辆转向相关参数方向判定的坐标系、判定规则、方向标的及判定逻辑，确定转向相关转角和转矩参数的方向；基于转向盘转角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，或/和爆胎轮位置，确定爆胎相关转角和转矩参数的方向(+、-)；

(2)、环境感知和识别；其中，车距检测主要包括：机器视觉车距监测、主要采用光学或电子摄像及计算机处理的车距监测，或/和车辆信息互交式车距监测(VICS)；环境识别主要包括：车辆信息互交式环境识别、道路交通车联网络环境识别；

(3)、中央主控器；中央主控器主要设置环境感知和识别、定位导航、路径规划、正常及爆胎控制决策子控制器，主要涉及车辆路径跟踪、爆胎车辆稳定性控制、爆胎防撞、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；基于环境感知及转向控制的各类传感器，全球卫星定位、移动通信、导航、人工智能控制或/和车联网络的联网控制器，在爆胎状态过程及爆胎各控制期，按爆胎控制的制动、驱动、车辆方向、转向轮回转力、主动转向或/和悬架控制器采用的控制模式、模型或/和算法，进行车辆路径规划、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，或/和确定爆胎后的驻车选址、规划行驶至驻车地的路径，采用控制模式及其模式的组合，实现爆胎车辆的驻车控制；

(4)、爆胎车辆路径规划

i、路径规化子控制器获取道路交通，包括车道和车道线、道路路标、道路车辆及障碍物相关信息，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，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；

ii、路径规化子控制器；该子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或/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；本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、车道或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、地面摩擦系数μ_i为主要参数，采用其参数的数学模型或/和算法，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，根据行驶图及行驶路径，完成车辆行驶路径和车道的规化。

29.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：爆胎工况下，采用无人驾驶车辆转向控制；

(1)、采用程序或协议的控制及控制模式转换方式，主控计算机调用控制模式转换子程序，自动实现主要包括爆胎与非爆胎控制模式、爆胎各阶段及各控制周期的相关控制参数和控制类型的各控制和控制模式转换；

(2)、爆胎主动转向相关参数方向的判定；采用下述方向的判定模式之一或其组合；建立爆胎车辆转向相关参数方向判定的坐标系、判定规则、方向标定的及判定逻辑，确定转向相关转角和转矩参数的方向；基于转向盘转角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、或/和确定爆胎轮位置；

(3)、无人驾驶车辆转向控制

该控制基于车轮和车辆爆胎稳态控制、转向、制动、或/和驱动及防撞协调控制模式，确定车速u_x、车辆转向角θ_lr、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或/和算法确定；模型的建模结构主要包括：θ_lr及θ_e为参数R_s、μ_i增量的减函数，θ_lr及θ_e为车轮滑移率S_i增量的增函数；通过L_g、L_t、θ_w、R_s、u_x各参数确定车道线、周边车辆、障碍物与本车的坐标位置、并且确定转向轮转角θ_e、车辆转向角θ_lr理想控制值的方向和大小；定义车辆和车轮的各类偏差，主要包括偏差一：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θ_e′之间的偏差e_θT(t)；爆胎状态下转向轮实际转向角θ_e′中已包含爆胎回转力矩M_b′导致的爆胎转向角；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)；偏差三、转向轮理想转角θ_e与车轮实际转角θ_e′之间的得偏差e_θ(t)；本控制以θ_lr、θ_e及其偏差e_θT(t)、e_θlr(t)、e_θ(t)建模参数，建立其参数的车辆转向的数学模型，基于该模型，确定车辆、车轮实时转向的目标控制值，通过转向轮转角的实时调节，实现车辆的路径跟踪；车辆理想转向角θ_lr与车轮实际转向角θ_e′之间的偏差e_θT(t)确定了转向轮的侧偏角及侧滑状态；转向轮转角控制周期H_θn为设定值或动态值；其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。

30.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：无人驾驶车辆爆胎转向控制主要包括：车辆爆胎防撞、驻车的路径规划、路径跟踪及安全驻车控制；

(1)、无人驾驶车辆爆胎防撞控制

基于爆胎车辆防撞、制动、驱动及稳定性控制模式；该控制通过对周围车辆、障碍物及车道测距，机器视觉、通信、导航、定位控制，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，通过制动或驱动A、B、C、D控制或/和其逻辑组合控制的周期H_h循环、制动、驱动、主动转向协调控制，相应控制参数、控制和控制模式转换，实现爆胎车辆与前后左右车辆、障碍物的防撞、车轮车辆稳态及车辆的减速控制；

(2)、爆胎车辆驻车的路径规划、路径跟踪及安全驻车

i、设置联网车辆的车联网控制器；车联网控制器所设无线数字传输模块，通过车联网络或/和全球卫星定位系统、移动通信系统，向途经的联网车辆发出本车位置、爆胎状态及行驶控制状态，并通过联网络获取本爆胎车辆驻车位置的寻址、到达驻车位置路的径规划信息查询要求；ii、设置视图处理分析器；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，典型图像存储或按一定周期和等级进行截图代取，判定需存储的典型图像；将存储于主控计算机中的典型图像，主要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、匝道出口或公路边各可停车安全位置；爆胎车辆按驻车线路行进至规划选定的的驻车位置。

31.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：无人驾驶爆胎车辆采用线控主动转向控制；

(1)、线控主动转向车辆采用转角和转矩相关参数方向的判定；按程序的控制及控制模式转换方式，该主动转向控制能够实时施：包括爆胎与非爆胎控制和控制模式转换，在线控主动转向控制周期H_n的循环中相关转角和转矩控制参数的控制和控制模式转换，或/和实现主动转向控制控制方式或类型的控制和控制模式转换；

(2)、线控主动转向控制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；该控制采用冗余设计，设置各转向轮线控系统组合，采用前后车轴或四轮线控独立转向多种控制模式和结构：主要包括中央主控计算机、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；车辆的转向控制基于转向轮、转向电机、转向装置及由地面施加给转向轮作用力构成的动力学系统；采用线控转向数据总线，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；

(3)、爆胎主动转向控制；爆胎转向控制主要以车速u_x、车辆转向角θ_lr、转向轮转角θ_e、转向轮回转驱动力矩M_h为控制变量，基于车辆中央主控器路径跟踪控制确定的控制参数：主要包括车速、车道或路径曲率或转向半径R_h、车辆转向角θ_lr、转向轮转角θ_e，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双参数协调或耦合控制算法，计算爆胎状态下θ_e和M_h这两个控制变量耦合或协调控制的目标控制值θ_e、或/和θ_lr的目标控制值；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θ_e、或/和车辆转角偏差e_θlr(t)为主要参数的等效模型或/和算法确定；本控制以车辆路径规划、路径跟踪的理想转向角θ_lr与车轮实际转向角θ_e′之间的偏差e_θT(t)、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)为主要建模参数，建立爆胎状态下确定转向轮转角θ_e目标控制值的控制模型；基于前一周期的偏差值e_θlr-1(t)、e_θT-1(t)和θ_e-1值，按上述控制模型，确定本周期转向轮θ_e目标控制值；定义转向轮理想转角θ_e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，以偏差e_θ(t)的0值为控制目标，使转向轮转角的实际值θ_e′始终跟踪θ_e的目标控制值；

(4)、转向轮回转驱动力矩控制；

i、在车辆左转和右转的控制中，按坐标系的转角和转矩的大小及方向的规定，车辆绝对坐标系的0点位为转向盘转角δ的原点，确定车辆左、右转向的旋向；在车辆向左、右两侧转向控制的原点位，即转角的0位，转向控制器所设电控单元通过电控参数的方向的转换，由此实现电动驱动装置的动力驱动方向的一次电控转换，适应或简化爆胎回转力矩M_b′产生条件下的转向盘转角δ和回转驱动力矩M_h的耦合或协调控制；电控参数的的方向包括电流或/和电压的方向；电动驱动装置运行的方向包括电机旋转的方向或平动装置的驱动方向；

ii、爆胎时，在转向轮转角θ_e的0和任何转向位置，出现转向轮转角θ_e的爆胎偏移；爆胎线控主动转向控制器在转向轮转角偏差e_θ(t)值产生的瞬间内，立刻判定转向轮所受地面回转力矩M_k或/和爆胎回转力矩M_b′的变动方向，并确定转向轮转角θ_e及驱动力矩M_h的控制方向；回转驱动力矩M_h的控制以转向轮转角θ_e、转向轮所受地面回转力M_k为主要建模参数，以θ_e和M_k为相互协调的控制变量，采用转向轮所受地面回转力M_k、爆胎车辆转向轮转角偏差e_θ(t)、转动角速度

按转向系统动力学方程，建立无人驾驶车辆转向轮转驱动力矩M_h的控制模型，确定M_h控制的目标控制值；按无人驾驶车辆转向轮转角的目标控制值θ_e1与其实际值θ_e2之间偏差e_θ(t)的正、负确定转向轮回转驱动力矩M_h的方向；定义转矩传感器的检测值M_h′与转向轮回转驱动力矩目标控制值M_h之间的偏差e_m(t)；采用开环或闭环控制，在转向控制周期H_y循环中，通过转矩偏差e_m(t)的返回控制，使转向轮回转驱动力实际值M_h′始终跟踪其目标控制值M_h；在车辆左或右转的任一转角位置，在转向轮所受地面回转力矩M_k和转向轮回转驱动力矩M_h作用下，通过驱动转矩M_h及转向轮转角θ_e主动或自适应联合调节，控制转向轮转角θ_e，使θ_e实际值θ_e2始终跟踪其目标控制值θ_e1。

32.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：无人驾驶车辆线控转向控制子程序或软件、电控单元及执行装置；

i、子程序或软件；基于环境感知、定位导航、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、模型或/和算法，编制爆胎主动转向控制子程序；设置相关参数转角和转矩方向判定程序模块，设置车辆转向控制相关模块，它包括转向角θ_lr、转向轮转角θ_e及转向轮回转驱动回转力矩M_h协调控制程序模块，或/和设置爆胎车辆防撞、制动及转向协调控程序模块；

ii、电控单元；该电控单元主要设置输入、车轮车辆参数信号采集处理、微控制器(MCU)、最小化外围电路、控制监测及驱动输出模块；线控转向控制子程序或软件被写入电控单元，由此实现转向轮转向角和转向轮回转驱动力矩协调控制、或/和实现主动转向与车辆制动协调控制，或/和实现转向与车辆防撞控制；

iii、线控主动转向执行装置；线控主动转向控制器输出信号，控制主动转向执行装置中驱动装置，驱动装置包括电机，输出转向轮转角和转向回转驱动转矩，该转角和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。

33.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：爆胎工况下，制动与驱动控制的控制模式转换及爆胎车辆的驱动控制；

(1)、一种表明驾驶员车辆驱动控制的特征函数W_i被引入；按驱动踏板一、二、多次行程及正反行程的划分，建立车辆制动与驱动自适应控制模型、控制逻辑及有条件限定的控制及控制模式转换，包括采用逻辑门限模型，设定门限限阈值，制定控制逻辑；爆胎控制进入信号i_a到达时，如车辆控制处于驱动踏板行程一次行程中，无论驱动踏板处于何种位置，发动机或电动汽车驱动装置即行终止车辆驱动输出；在驱动踏板二或多次行程的正行程中，按门限模型和其控制逻辑，当特征函数W_i确定的值达到设定驱动控制进入门限阈值c_hai时，爆胎制动控制主动退出，进入有条件限定的驱动控制；在驱动踏板二或多次行程的返回行程中，特征函数W_i确定的值达c_hbi达到设定驱动控制退出门限阈值时，驱动控制退出，爆胎制动控制主动重返；

(2)、爆胎驱动控制的进入或退出由驾驶员控制意图的特征函数W_i确定；特征函数W_i主要以驱动踏板行程h_i及其导数

为建模参数，按驱动踏板二及多次行程的划分，建立驱动踏板行程参数h_i、

的正、反行程的非对称函数模型；所谓h_i、

参数的正、反行程非对称函数是指：参数h_i、

的正、反行程中，特征函数W_i的结构不完全相同；它包括：在其参数h_i的同一取值点上，正行程W_a的函数值小于反行程的函数值W_b；其中特性函数W_i的值均为绝对值；驱动踏板行程h_i的正负(±)分别表示驾驶员对车辆加或减速的意愿；驱动踏板操作界面下，一种爆胎制动控制自适应退出和进入逻辑门限模型被建立；设定各次踏板正和负行程的逻辑门限阈值的递减集合c_hai和c_hbi，建立门限模型的判定逻辑；驱动踏板二次或多次正行程中，W_ai达门限阈值c_hai时，爆胎制动控制主动退出，同时爆胎驱动控制主动进入；二次或多次反行程中，当W_bi达门限阈值c_hbi时爆胎主动驱动主动退出，并当驱动踏板行程h_i为0时，爆胎制动控制主动重返；在驱动踏板的二次及多次行程的爆胎控制中，车辆发动机的节气门、燃油喷射或电动汽车驱动装置，通过以驱动踏板行程h_i为参数的控制模型，实现车辆爆胎驱动控制。

34.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：爆胎工况下，本系统采用爆胎自适应驱动控制；

(1)、爆胎驱动控制采用程序或协调控制及控制模式转换的方式，实施爆胎驱动控制相应的控制和控制模式转换，该控制和控制模式转换主要包括：爆胎与非爆胎控制和控制模式转换，在爆胎驱动控制周期H_n的循环中，相关控制参数的控制和控制模式转换、或/和控制方式或类型的控制和控制模式转换；

(2)、爆胎自适应驱动控制以爆胎特征参数γ及爆胎驱动的车辆加速度

各轮驱动力总量Q_p、车轮综合角加速度

车轮驱动综合滑移率S_p参数之一为建模参数，建立确定其参数Q_p、

S_p的爆胎自适应控制模型Q_pk、

S_pk；其中，车轮综合角加速度

车轮驱动综合滑移率S_p由各轮的角加速度

各驱动轮滑移率S_i采用一定算法确定，该算法包括平均或加权平均算法；该模型主要包括：Q_pk以γ、Q_p为参数的数学模型确定，

以γ、

为参数的数学模型确定，S_pk以γ、S_p为参数的数学模型确定；其中爆胎特征参数γ由防撞时区t_ai、车辆横摆角速度偏差

质心侧偏角偏差e_β(t)，或/和爆胎车辆副二轮等效相对角速度偏差e(ω_e)及角加速度偏差

偏差为建模参数的数学模型确定；Q_pk、

S_pk模型的建模结构为：Q_pk、

S_pk为γ增量的减函数；通过该数学模型确定Q_p、

S_p参数之一的目标控制值；爆胎特征参数γ模型的建模结构为：γ为t_ai减量的增函数，γ为

e_β(t)、e(ω_e)，

增量绝对值的增函数；当本车进入对前、前左和前右车辆相撞的危险或禁入时区t_ai，解除本车驱动；当本车退出与前车相撞的危险时区t_ai后可重返由驱动操作界面或无人驾驶车辆确定的爆胎驱动控制；

(3)、控制变量Q_pk、

S_pk之一的各轮分配；Q_pk、

S_pk分配给未爆胎的驱动轮或驱动轴车轮副二轮、或/和分配给爆胎驱动车轮副的非爆胎轮；被分配驱动力的车轮和车轮副主要包括：转向车轮副或车轮；其一、设置一个驱动轴、一个非驱动轴车辆的爆胎驱动控制；驱动轴车轮爆胎，驱动力分配给该车轮副，在转向轴差速器的作用下，该车轮副二轮获得相等驱动力的轮胎力；当该转向轴车轮副的爆胎轮驱动打滑时，即爆胎轮的角速度ω₁或滑移率S_pk1大于非爆胎轮角速度ω₂或滑移率S_pk2，该驱动轴提供的驱动力未能达到目标控制值Q_pk，可对该车轮副的爆胎轮实施制动，使驱动轴左、右轮的ω₁与ω₂或S_pk1与S_pk2相等；非驱动轴车轮爆胎，驱动力分配给驱动轴车轮副；设置前和后驱动轴的四驱车辆，一个驱动轴的车轮爆胎，驱动力分配给非爆胎驱动轴车轮副二轮；其二、电动汽车或燃油发动机车辆的爆胎驱动控制；当车辆设置两个驱动轴或为四轮独立驱动时，非爆胎车轮副二轮施加驱动力；或同时对爆胎车轮副的非爆胎轮施加驱动动力，该车轮副驱动力对车辆质心产生不平衡横摆力矩M_u1由非爆胎车轮副二轮施加差动驱动力对车辆质心产生的不平衡的横摆力矩M_u2其进行补偿，M_u1与M_u2的矢量和为0，各轮驱动力对车辆质心的横摆力矩之和在理论上为0，实现车辆整车的平衡驱动。

35.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：爆胎工况下，本系统采用驱动与制动稳定性协调控制或主动驱动与转向平衡控制；

(1)、爆胎驱动控制采用程序或协调控制及控制模式的转换方式，实施爆胎驱动控制相应的控制和控制模式转换，该控制和控制模式转换主要包括：爆胎与非爆胎控制和控制模式转换，爆胎驱动控制周期H_n的循环中相关控制参数的控制和控制模式转换、或/和控制方式或类型的控制和控制模式转换；

(2)、驱动与制动稳定性协调控制；爆胎车辆驱动控制中，采用车辆驱动或/和制动稳定性C控制和车轮稳态A控制的逻辑组合，包括：

C或A；在其逻辑组合控制的周期循环中，按车辆各轮差动驱动或/和差动制动的产生的纵向轮胎力，形成对车辆对质心的附加横摆力矩M_u，用M_u平衡车辆爆胎横摆力矩M_u′、不平衡驱动的产生横摆力矩M_p或/和转向驱动横摆力矩M_n，补偿由M_u′、M_n或/和M_p导致的车辆不足或过度转向，控制车辆爆胎及其控制带来的双重不稳定性；

(3)、爆胎车辆主动驱动和转向平衡控制；基于转向盘或无人驾驶车辆所确定的转向轮转角θ_ea，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或无人驾驶车辆确定的附加转角θ_eb，在车辆稳态控制的临界车速范围内，由θ_eb产生的横摆力矩补偿不平衡驱动的横摆力矩M_p′或/和转向驱动横摆力矩M_n，平衡车辆的不足或过度转向；基于车轮行驶的摩擦椭圆理论模型，按车轮转向的横向滑移角与纵向驱动的滑移率确定的分配模型，实现各轮差动制动或驱动产生的附加横摆力矩M_u与车辆附加转角θ_eb的分配。

36.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：爆胎车辆采用驱动控制子程序或软件、电控单元及驱动执行装置；

(1)、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；车轮驱动控制子程序主要包括：爆胎制动和驱动控制模式的转换、有人驾驶车辆爆胎自适应驱动控制或无人驾驶车辆爆胎驱动控制、爆胎车辆主动驱动和转向平衡控制及驱动与制动稳定性协调控制程序模块；

(2)、电控单元

电控单元设置参数信号输入、驱动和制动参数信号采集处理、微控制器MCU数据处理及控制、检测、驱动和制动输出模块；车轮驱动控制子程序被写入电控单元，该子程序包括驱动程序模块、或/和驱动、制动、转向程序模块；该电控单元可实现的功能主要包括：有人或无人驾驶车辆的驱动、节气门和燃油喷射或电动汽车动力输出、爆胎轮和非爆胎轮稳定性驱动控制功能、或/和驱动与制动和转向控制功能；

(3)、驱动执行装置

驱动执行装置采用燃油发动机或电动汽车动力输出装置；爆胎驱动控制器输出各轮平衡或差动驱动信号，控制发动机节气门或电动汽车动力输出装置的电动机，发动机和电动机输出的驱动力矩经变速装置、传动机构及驱动力分配装置传递给驱动轮；对于采用爆胎驱动和制动协调控制的车辆，爆胎制动控制器输出车轮平衡或差动制动信号，控制所选制动车轮，通过车轮驱动或/和制动的协调控制，车辆获得平衡的驱动力。

37.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：本系统采用爆胎车辆悬架控制；

(1)、爆胎悬架控制采用检测胎压，或采用状态胎压p_re，或采用特征胎压x_b、x_c、x_d之一的爆胎模式识别的爆胎判定模式；

(2)爆胎判定成立的条件下，爆胎车辆悬架控制的进入或退出采用逻辑门限模型和判定逻辑；爆胎控制进入信号i_a到来时，按门限模型，作悬架启动二次判定，二次判定成立，进入爆胎悬架控制；否则退出其控制；控制器输出悬架爆胎控制进入、退出信号i_va、i_vb；

(3)、采用程序或协调控制及控制模式转换的方式，实施爆胎悬架控制控制及控制模式转换，主要包括：爆胎或非爆胎控制和模式转换，悬架相关控制参数、或/和控制方式或类型的控制周期循环中的控制和模式转换，或/和悬架行程S_v与减震阻力B_v、悬架刚度G_v协调的控制和控制模式的转换；

(4)、控制器以悬架行程S_v、减震阻力B_v或/和悬架刚度G_v为控制变量，建立悬架正常及爆胎工况悬架减振器减振阻尼B_v及悬架行程位置高度S_v或/和弹性元件刚度G_v的协调控制控制模式、模型或/和算法，确定爆胎轮B_v、S_v或/a和G_v其目标控制值，或/和计算悬架在车身垂直方向上的振幅及频率；

i、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，调节爆胎轮或/和各轮悬架位置高度，通过悬架升程调节，保持爆胎车辆车身平衡或/和调节各轮载荷平衡分布；

ii、悬架行程S_v、减振阻力B_v、刚度G_v协调控制；建立各控制变量G_v、B_v、S_v的协调控制模型；悬架行程S_v的调节时，设定

的控制值，

控制值适合于悬架减振器的阻尼B_v控制；对于采用减振液包括磁流变体的减振器悬架，减振阻尼B_v调至一个与

控制相协调的数值；

(5)、爆胎悬架控制程序或软件、电控单元和执行装置

i、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，该子程序主要包括车辆爆胎轮悬架控制二次进入和退出，控制模式转换，车轮悬架行程S_v控制，车轮悬架G_v、B_v或/和S_v控制协调，悬架行程调节装置的输入参数伺服控制程序模块；

ii、爆胎悬架子系统电控单元

爆胎悬架升程控制器所设电控单元主要包括输入、悬架参数检测传感器信号采集处理、微控制器(MCU)或/和相关芯片、最小化外围电路、控制监测及驱动输出模块；爆胎悬架控制子程序被写入电控单元，该电控单元能实现爆胎轮悬架控制二次进入，控制模式转换，车轮悬架行程S_v控制，车轮悬架G_v、B_v、S_v控制协调，悬架行程调节装置的输入参数包括压力p_v或/和流量Q_v伺服控制功能；

iii、悬架子系统执行装置

主动、半主动、被动悬架之一执行装置被采用；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；

其一、气液压弹簧悬架；该悬架主要由液或气压动力装置、伺服调压装置、气液弹簧、减振器构成，气或/和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，输入悬架升力装置，实现包括爆胎轮或/和各轮悬架行程调节；

其二、螺旋弹簧悬架；该悬架主要由液压或气压动力装置、螺旋弹簧和减振器构成，螺旋弹簧、减震器与升力装置或复合为一体。

38.一种汽车爆胎安全稳定控制系统，本系统基于车辆制动、驱动、转向和悬架各系统，采用爆胎车辆安全稳定控制模式、模型或/和算法，设置信息单元、爆胎控制器和执行装置，实现车辆整车、制动、驱动、转向或/和悬架独立或协调的爆胎控制，本系统的特征是：爆胎工况下，爆胎车辆的防撞控制包括采用下述自适应、互适应防撞控制之一、或其控制的组合之一；

(1)、车辆自适应防撞控制模式；按本爆胎车辆与后车之间的距离L_ti、相对车速u_c，确定防撞时区t_ai，t_ai为L_ti与u_c之比；车辆爆胎防撞协调控制以t_ai为参数，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_t1(C_t1、C_t2、C_t3、......C_tn)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，主要包括t_a1、t_a2、t_a3、......t_an，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：按制动D控制的整车模型，确定车辆减速度

目标控制值；在系列

目标控制值的限定范围内，以控制变量车辆减速度

的各轮角减速度

或滑移率S_i或制动力Q_i的参数形式，确定制动A、B、C控制或/和其逻辑组合、该组合主要包括

作为控制变量的车辆减速度

按车轮的减速度

或滑移率S_i或制动力Q_i的参数形式来分配进行各轮的分配；在制动A、B、C制动控制及其逻辑组合的周期循环中，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或c_ti逐级递减，逐步、有序减小本车的各轮平衡制动B控制的角减速度

或滑移率S_i，保持爆胎、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；

(2)、爆胎车辆互适应防撞控制模式；该控制主要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；采用爆胎前车辆稳态适度的制动控制与后车驾驶员防追尾的制动互适应控制模式：其一、根据车辆防追尾试验，确定驾驶员生理反应状态，建立驾驶员防追尾预瞄模型、该模型包括确定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；其二、确定制动A、B、C制动控制及其逻辑组合的适度制动控制模型；上述二模型统称为爆胎防追尾制动控制模型；在爆胎前期、真实爆胎控制阶段，爆胎前车的制动控制参照“防追尾制动控制模型”按设定时间协调进行本车的适度制动，能够抵消或补偿后车驾驶员的防追尾制动生理反应滞后期以及制动反应期带来的时间延迟，由此避开后车对爆胎前车的制动导致的碰撞的危险期，实现爆胎车辆适度制动与防后车追尾的协调控制。

39.根据权利要求2项所述汽车爆胎安全稳定控制系统，其特征是，胎压传感器(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射频单向或射频低频双向通信，其一、传感模块；设置传感芯片，包括压力、温度、加速度或/和电压传感器，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；唤醒模块设置唤醒芯片和唤醒程序，唤醒采用两种模式之一；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和特征胎压

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

在若干周期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)获取车辆运动参数信息，包括车速；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则发出唤醒退出或睡眠信号i_w2；待机模式下低频接口按设定周期H_c定时开启和关闭；发射器的微控制器(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或双向通信周期H_b、或/和低频接口通信周期H_c；确定传感器信号采集周期H_d；H_d为设定值或动态值；发射器通过动态检测周期H_d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；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；设置集成发射芯片和信号发射周期H_e，H_e为设定值或动态值；H_e为动态值时由多种信号发射模式确定；发射模块采用下述模式和程序之一；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的微控制器(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；发射模块采用射频信号传输；其五、监测模块；该模块按监测程序对发射器各部件、或/和电路、或/和参数信号实现动态监测；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；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各部件或组件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技术，最大限度满足车辆爆胎控制对胎压检测性能要求，最大限度满足爆胎控制系统制动控制各类型周期逻辑循环对胎压检测性能要求，延长电池供能及使用寿命。

40.根据权利要求2或3项所述汽车爆胎安全稳定控制系统，其特征是，车辆爆胎模式识别和爆胎判定；基于车轮、转向、整车状态，按爆胎识别及车辆非制动和非驱动、驱动、制动三类行驶状态结构，采用状态胎压p_re[x_b，x_d]的爆胎判定条件及判定模型，建立判定逻辑，进行爆胎模式识别和爆胎判定，其中行驶状态结构用数学符号正、负(+、-)对其表征；

(1)、非制动和非驱动状态结构，采用(-、-)数学符号负表征，并建立其判定逻辑：该状态过程中，状态胎压p_re采用等效模型或/和算法：状态胎压p_re1主要以车辆横摆角速度偏差

质心侧偏角偏差e_β(t)，或/和车轮副左、右轮非等效相对角速度偏差e(ω_k)、或/和地面摩擦系数μ_i、或/和车轮载荷N_zi、或/和转向盘转角δ为建模参数，建立其相关参数的等效数学模型：

λ_i＝f(μ_i、N_zi、δ)

基于状态胎压p_re1及爆胎判定门限模型进行爆胎判定，判定爆胎成立，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；

(2)、驱动状态结构(+)：该状态过程中，基于非驱动轴、驱动轴车轮副，状态胎压p_re主要以车辆横摆角速度偏差

质心侧偏角偏差e_β(t)，车轮副左、右轮非等效或等效相对角速度偏差e(ω_k)、(或/和)地面摩擦系数μ_i、(或/和)车轮载荷N_zi、(或/和)转向盘转角δ建模参数，建立其相关参数的等效数学模型：

或

λ_i＝f(μ_i、N_zi、δ)

基于状态胎压p_re2的爆胎判定门限模型进行爆胎判定；判定爆胎成立后，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：

(3)、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，状态胎压p_re采用

e(ω_k)，e_β(t)，e(ω_e)，e(Q_k)、λ_i中相关参数的等效模型确定：

λ_i＝f(μ_i、N_zi、δ)

基于状态胎压p_re3、采用爆胎判定门限模，型进行爆胎判定；判定爆胎成立后，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车轮差动制动的稳态控制的状态，这一状态下，采用两种方式确定状态胎压p_re；方式一：状态胎压p_re4或基于“制动状态一”确定状态胎压p_re41，即p_re3等于p_re41，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状态胎压p_re4计算；p_re4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，采用下述状态胎压p_re41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；非爆胎平衡车轮副二轮进行差动制动，采用下述p_re42的计算模型：设定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；状态胎压p_re4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_re43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、有效滚动半径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相对制动力偏差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)

基于状态胎压p_re4及爆胎判定门限模型的值进行爆胎判定；判定爆胎成立后，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。

41.根据权利要求6或7所述汽车爆胎安全稳定控制系统，其特征是，爆胎车辆相关参数方向判定采用爆胎转角方向判定模式、或采用爆胎方向间接判定模式之一；

(1)、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向规定、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(-)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；该判断逻辑由下述“转角方向判定模式”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；基于设置于车辆转向系统的两个方向传感器检测及信号，采用设置于车辆转向系统的两个转向盘转角绝对坐标系，按转角的爆胎方向判定模式，判定转向盘或转向轮转角和转矩方向，爆胎回转力矩方向、爆胎转向助力矩方向；

i、转角方向判定模式：转向盘转角δ右旋逻辑图表，参数的方向由正、负符号表示

δ Δδ 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 - + + - +

转角方向判定模式：转向盘转角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、转向盘转矩即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；

ii、上述表格中爆胎回转力矩M′_b为0表示车辆正处于常工况爆胎；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；

(2)、爆胎方向判定间接模式；在爆胎回转力矩的控制中，采用间接模式之一的爆胎方向判定；

i、爆胎回转力矩M′_b的方向判定采用爆胎轮位置及现场试验的判定方式；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；

ii、爆胎回转力矩M′_b的方向判定或采用车辆横摆判定模式；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。

42.根据权利要求11、12、13、14、15中任意项之一所述汽车爆胎安全稳定控制系统，其特征是，爆胎制动控制采用车辆稳定性制C控制、或采用A、B、C、D及其逻辑组合控制之一；在爆胎制动A、B、C、D控制及其组合的周期H_h循环中，制动C控制优先；

(1)、车辆稳定性制动C控制

在制动A、C或/和D及其逻辑组合的制动控制中，制动C控制优先；制动C控制的车辆附加横摆力矩M_u以车轮控制角减速度

或滑移率S_i或制动力Q_i的参数形式进行各轮制动力的直接或间接分配；制动C控制附加横摆力矩M_u的各轮分配表述为：按制动C控制的模式和模型，基于附加横摆力矩M_u为车轮纵向差动制动的附加横摆力矩M_ur与车辆转向制动附加横摆力矩M_n的矢量和的定量关系以及爆胎轮、横摆控制车轮和非横摆控制车轮位置关系，确定效率横摆控制车轮和横摆控制车轮，确定车辆直行、转向状态下的附加横摆力矩M_u的各轮分配，附加横摆力矩M_u不分配给爆胎轮；

i、车辆直行的制动状态下，M_u等于M_ur，M_ur为纵向制动附加横摆力矩；在单轮或两轮分配摸型中，M_u可分配给横摆控制轮中的任意一个，M_u或按二轮的协调分配模型分配；

ii、车辆转向制动状态下，对于前车轴为转向轴的车辆，以主要包括M_ur和M_n、横摆控制车轮载荷M_zi和滑移率S_i、转向盘转角δ或转向轮转角θ_e为建模参数，确定其参数的数学模型，按该模型确定二横摆控制轮M_u的分配，附加横摆力矩M_u分配给两个横摆控制车轮或分配给效率横摆控制轮；其一、右转车辆的右前轮爆胎，按M_u与M_ur、M_n的矢量模型以及左前和左后二横摆控制车轮的载荷N_zi及爆胎中载荷转移量ΔN_zi，选定左前轮为效率横摆控制车轮，M_ur和M_n方向相同、在一定差动制动力下M_u取得最大值；在制动转向过程中以左前轮和左后轮的制动滑移率S_i及转向轮转角θ_e为建模参数，建立左前和左后二横摆控制车轮的分配模型，通过二轮对M_u的分配，同时控制车辆转向及左前转向轮的纵向滑移率S_i及横向滑移的侧偏角；通过M_ur和M_n，共同平衡右前轮爆胎产生的爆胎横摆力矩M_u′，平衡或消除车辆的过度转向；其二、右转车辆的左前轮爆胎，按M_u与M_ur和M_n的矢量模型，M_ur和M_n方向相同M_u取得最大值，右后轮为效率横摆控制轮；基于车辆各轮载荷N_zi及爆胎中载荷转移量ΔN_zi，以右前轮或/和左前轮的转向角θ_e，右前转向轮的纵滑移率S_i、横向滑移的侧偏角，右后轮的纵向滑移率S_i、各轮载荷N_zi为建模参数，建立其参数的二横摆控制车轮的分配模型，基于该模型，实现二横摆控制轮对附加横摆力矩M_u的分配，同时控制车辆的转向、右前和右后车轮的滑移率S_i；M_ur和M_n共同平衡左前轮爆胎产生的爆胎横摆力矩M_u′，并通过M_ur和M_n及其叠加共同平衡或消除车辆爆胎的不足转向；其三、右转车辆的右后轮爆胎，按M_u与M_ur和M_n的矢量模型，M_ur和M_n方向相同M_u取得最大值，或确定左后轮为效率横摆控制轮，左前和左后为横摆控制车轮；基于车辆各轮载荷的载荷N_zi及爆胎中载荷转移量ΔN_zi，以左前轮的转向角θ_e，左前转向轮的纵滑移率S_i、横向滑移的侧偏角，左后轮的纵向滑移率S_i、各轮载荷n_zi为建模参数，建立其参数的二横摆控制车轮的分配模型，基于该摸型，实现左前和左后二横摆控制车轮的M_u的协调分配；通过左前和左后二轮对M_u的分配，同时控制车辆的转向、左前轮的转向角及左前轮左后车轮的纵向滑移率S_i；M_ur和M_n叠加共同平衡左前轮爆胎产生的爆胎横摆力矩M_u′，通过M_ur和M_n及其叠加效应共同平衡或消除车辆的过度转向；其四、右转车辆的左后轮爆胎，按M_u与M_ur和M_n的矢量模型，M_ur和M_n方向相同M_u取得最大值，右后轮或为效率横摆控制轮，右前和右后轮为横摆控制车轮；爆胎控制中，基于各轮载荷N_zi、载荷的转移量ΔN_zi，以前轮的转向角θ_e、右前转向轮的纵滑移率S_i、右前轮转向横向侧滑角或侧偏角、右后轮的纵向滑移率S_i为建模参数，建立其参数的二横摆控制车轮的分配模型，通过二轮对M_u的分配，控制右前轮的转向角θ_e及车辆的稳定转向、同时控制右前和右后车轮的纵向滑移率S_i；M_ur和M_n叠加，共同平衡左后轮爆胎产生的爆胎横摆力矩M_u′，同平衡或消除车辆的不足转向；同理，左转车辆爆胎控制的车轮选择、控制原理、规则及系统与上述右转车辆所采用的相同；

(2)、在爆胎控制进入信号i_a到达至真实爆胎期的始点或/和在车辆防撞的控制的安全期，制动A、C、B和D控制可采用B←A∪C或D←B∪A∪C逻辑组合及周期循环；采用B←A∪C控制组合时，在真实爆胎期，真实爆胎点前、后或解除爆胎轮制动力或采用制动力的递减模式，其控制组合

由制动C控制取代，C控制覆盖

控制；制动C控制的各轮差动制动控制变量采用

S_c或Q_c的参数形式之一，其目标控制值

S_ck、Q_ck由车轮副左轮参数值Q_ck1、

S_ck1与右轮参数值Q_ck2、

S_ck2之间的差值确定，按爆胎附加横摆力矩的方向，确定车轮副左、右轮中各控制变量分配较小值的车轮，左、右轮中二控制控制变量较小值通常取为0；

S_ck或Q_ck的分配采用规则：

S_ck或Q_ck之一的值分配给非爆胎车轮副或/和爆胎车轮副中的非爆胎轮；真实爆胎起始点后的各期，随着各车轮副制动C控制差动制动力的增大，减小或终止的处于实施状态的各轮平衡制动B控制，爆胎制动控制进入制动C控制或A∪C控制的逻辑循环。

43.根据权利要求18所述汽车爆胎安全稳定控制系统，其特征是，爆胎车辆采用发动机空转制动控制；

采用燃油发动机的车辆，设置或不设置发动机空转制动控制器；设置该控制器的条件下，在爆胎控制前期并在真实爆胎期到来之前的任何时间，按车辆爆胎状态过程采燃油发动机空转制动控制；发动机空转制动控制采用动态模式：在发动机空转制动过程中发动机喷油量为0，即终止喷油，发动机空转制动力由节气门开度调节模型确定；设定发动机空转制动的门限阈值，当发动机转速达到门限阈值时终止发动机空转制动，该门限阈值大于发动机怠速设定值；发动机制动控制器同设下述特定的退出方式，它包括：车辆进入爆胎制动控制时，真实爆胎信号i_b到来、车辆进入防撞危险时区(t_a)、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，发动机空转制动退出，以适应爆胎和爆胎控制前期，这一正常和爆胎工况重叠和过度期的车辆非正常状态控制。

44.根据权利要求20或21或22所述汽车爆胎安全稳定控制系统，其特征是，爆胎车辆的转向回转力控制采用爆胎转向盘转角及转动角速度的控制、转向助力矩控制、转向盘转矩控制三种类型之一或其组合结构之一的控制；爆胎时爆胎回转力产生，地面作用于转向轮回转轮胎力矩的大小方向急剧改变；在爆胎回转力作用下，助力转向控制器对转向助力矩方向出现误判，转向助力装置按正常工况助力方向输出转向助力矩，该助力矩加剧车辆转向的非稳定状态，导致车辆爆胎转向出现爆胎和控制的双重控制失稳；在爆胎回转力及转向助力矩共同作用下，瞬间拉偏转向盘，车辆急剧偏航、回转；爆胎转向控制，基于本系统采用的转角和转矩传感器的类型，按本系统建立的爆胎方向判定坐标、判定规则、判定程序及判定逻辑，采用转角转矩或转角方向判定模式，判定爆胎回转力、转向轮所受地面回转力矩、转向助力或阻力矩的方向；在其方向判定的基础上，按转向助力控制器采用的爆胎回转力控制模式、模型和算法，通过转向助力装置，在转向盘任意的转角位置，为转向系统提供相应的转向助力或阻力矩，实现爆胎车辆转向回转力控制；

(1)、爆胎转向盘转角控制

爆胎转向控制中，采用转向盘转角δ及转动角速度

控制模式和模型，限定转向盘转角δ_i及转动角速度

平衡、减小爆胎回转力对转向盘及车辆转向的冲击；转向盘转角控制采用转向特征函数Y_ki；特征函数Y_ki包括确定转向盘转动角速度

限定值的特征函数Y_kbi和确定转向盘转角的特征函数Y_kai；

i、转向特征函数Y_kbi；Y_kbi以车速u_ix、地面综合摩擦系数μ_k、车重N_z、转向盘转角δ_bi及其导数

为建模参数，建立其参数的数学模型；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_kbi确定的值为转向盘转动角速度目标控制值或理想值，Y_kbi的值由上述数学模型或/和现场试验确定；Y_kbi的建模结构为：Y_kbi为摩擦系数μ_k增量的增函数、Y_kbi为车速u_xi减量的增函数、Y_kbi为盘转角δ_bi增量的增函数；按车速递减的系列值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_bi、转动角速度

目标控制值的集合Y_kbi[Y_kbn......Y_kb3、Y_kb2、Y_kb1]；Yk_bi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下转向盘转动角速度

所能达到的极限值或最优设定值；定义u_xi、μ_k、N_z、δ_bi一定状态下，转向盘转动角速度

系列目标控制值Y_kbi的绝对值与车辆转向盘转动角速度

实际值的绝对值之间的偏差e_ybi(t)；一定车速u_xi状态下，当偏差e_ybi(t)大于0为(+)时，转向盘转动角速度

处于正常或正常工况控制状态；当偏差e_ybi(t)小于0为负时，判定转向盘转动角速度

处于爆胎控制状态，转向控制以偏差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；在转向轮回转力(矩)控制周期H_n的逻辑循环中，基于该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，由转向助力装置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，转向盘转动角速度

始终跟踪其目标控制值Y_kbi，限定爆胎回转力对转向盘的冲击；

ii、转向特征函数Y_kai；Y_kai采用以车速u_x、地面综合摩擦系数μ_k、车重N_z、盘转角δ_ai及其导数

为建模参数的数学模型确定；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_kai确定的值为转向盘转角目标控制值或理想值，Y_kai的值可由上述数学模型或/和现场的试验确定；Y_kai的建模结构为：Y_kai为μ_k增量的增函数、Y_kai为车速u_xi减量的增函数、Y_kai为转向盘转角增量的增函数；按车速递减的系列值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_ai目标控制值的集合Y_kai[Y_kan......Y_ka3、Y_ka2、Y_ka1]；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下转向盘转角δ能所能达到的极限值或最优设定值；定义一定车速u_xi、地面摩擦系数μ_k、车重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_i的限定范围内，表明车辆转向盘转角处于正常范围内；偏差e_yai(t)为负(-)，表明转向盘转角δ_yai在超出了爆胎转角δ限定范围；爆胎转向盘转角控制以偏差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，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，控制转向助力电机为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，转向盘转角始终跟踪其目标控制值Y_kai，将爆胎状态下的转向盘转角限定在理想或最大车辆转向滑移角范围内；

(2)、爆胎车辆的转向助力控制，其控制的爆胎方向判定采用转矩转角或转角方向判定模式，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、爆胎回转力矩M_b′及转向助力矩M_a的方向；其中M_k包括回正力矩M_j、爆胎回转力矩M′_b及地面转向阻力矩；其控制以δ、M_c为建模参数信号，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，建立正常工况变量M_c和参变量u_x的转向助力矩控制模型；该模型确定了正常工况转向助力矩M_a1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转向助力矩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，M_a1为参变量车速u_x增量的减函数、M_a1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_a1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、转向盘转角δ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；爆胎回转力M_b′方向判定成立后，爆胎转向助力控制采用转向系统力学方程，确定爆胎回转力M_b′的目标控制值；爆胎转向助力控制通过一附加平衡助力矩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与爆胎附加平衡转向助力矩M_a2的矢量之和；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，提高助力转向系统EPS响应速度；本爆胎转向助力控制或与本爆胎转向盘转角控制构成复合控制，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；爆胎转向助力控制器，按转矩M_a与电力参数的关系模型，将转向助力矩M_a转换为助力装置控制电参数，包括流i_ma或电压V_ma；转向助力控制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大于爆胎回转力矩|M_b′|的最大值，|M_b′|的最大值或由现场试验确定；爆胎转向助力控制器建立转向助力相位补偿模型，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；

(3)、爆胎车辆转向盘转矩控制

i、爆胎方向判定；该控制的爆胎方向判定采用转角转矩或转角方向判定模式，直接判定转向助矩力M_a及电动装置的运行方向；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，根据偏差ΔM_c的正负(+、-)，确定转向助力矩M_a、电动装置的助力电力参数的方向；包括电机电流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；

ii、转向盘转矩控制；该控制以转向盘转角δ为变量，以车速u_x、转向盘转动角速度

为参变量，建立确定正常工况转向盘转矩控制模式、转向盘转矩控制模型M_c及特性函数；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；转向盘转矩控制模型M_c及特性函数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，并且控制模型M_c确定的转向盘转矩为参变量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；通过偏差ΔM_c的函数模型，确定正常及爆胎工况转向盘的助力或阻力矩M_a；基于转向特性函数，本转向盘转矩控制采用多种模式；模式一、基本回正力矩型，主要采用以车速u_x、转向盘转角δ为建模参数的转向盘转矩函数模型M_c，通过该模型具体的函数形式，包括折线、曲线，用以确定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，采用以车速u_x、转向盘转角δ、转动角速度

为建模参数的转向盘转矩函数模型M_c；

由该模型具体函数形式确定转向盘转矩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；在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；同时转向盘转矩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，并在转向盘转角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、转向盘转矩的增量ΔM_c为M_c1与M_c2之差，建立转向助力矩M_a的函数模型，转向助力矩M_a由转向盘转矩增量ΔM_c的函数模型确定，转向系统在转向助力或阻力M_a的作用下，无论转向系统处于正常或爆胎的何种工况，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；爆胎转向盘转矩控制器，按转向盘转矩与电力参数的关系模型，将ΔM_c转换为电动装置驱动电力参数，其中各参数M_c、i_mc、V_mc均为矢量。

45.根据权利要求26或31项所述汽车爆胎安全稳定控制系统，其特征是，车辆线控主动转向控制的失效控制采用整体失效控制模式；对于有人或无人驾驶车辆，转向整体失效时，中央主控器所设线控转向整体失效控制器，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)、或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；线控转向失效控制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，该控制器基于车辆制动系统，该系统主要包括稳定控制系统(VSC)、车辆动力学控制系统(VDC)或电子稳定程序系统(ESP)，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；控制器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)，车辆理想转向角θ_lr与车轮实际转向角θ_e′之间的偏差e_θT(t)、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)以及车速u_x为输入主要参数，采用

或/和

或/和

逻辑组合；按车辆运动方程、主要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下的转向盘或转向轮转角δ_e或θ_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偏差

理想与实际质心侧偏角之间的偏差e_β(t)，以

e_β(t)为主要参数，建立其参数的数学模型，确定车轮差动制动下产生的最优转向附加横摆力矩M_u，建立线控转向车辆的转向轮转角θ_e与车辆横摆力矩M_u之间的数学模型，通过该模型，确定车辆达到转向轮转角θ_e所需车轮差动制动横摆力矩M_u的目标控制值；正常、爆胎各工况下，最优转向横摆力矩M_u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参数的分配和控制形式之一，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；通过主要包括制动控制

或/和

或/和

各逻辑组合的周期循环，进行转向失效控制；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。

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