CN110803165A - 基于自适应巡航的制动控制方法、装置、系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种基于自适应巡航的制动控制方法、装置、系统及车辆。包括：检测到与前车距离小于设定安全距离时，获取当前车辆所需的目标减速度；获取制动单元当前能够提供的最大减速度；根据所述目标减速度和所述最大减速度按照设定优先级顺序对所述制动单元中的一个或多个分配制动力，以控制所述当前车辆进行制动。本发明实施例提供的基于自适应巡航的制动控制方法，根据目标减速度和各制动单元能够提供的最大减速度按照设定优先级顺序对制动单元中的一个或多个分配制动力，以控制当前车辆进行制动，以实现对制动力的合理分配，降低行车制动单元的调用次数，从而降低制动盘因过热失效引起的行车风险，提高制动系统的使用寿命。
Description
技术领域
本发明实施例涉及智能驾驶控制技术领域，尤其涉及一种基于自适应巡航的制动控制方法、装置、系统及车辆。
背景技术
随着智能驾驶技术的快速发展以及车辆智能化、舒适化、低碳化水平的不断提高，自适应巡航技术得到广泛的应用。
在自适应巡航技术中，精准的行车制动控制至关重要，而精准的行车制动控制必然会引起制动系统的频繁调用。现有技术中，当重载车辆在一些特殊工况下频繁调用制动系统，由于没有合理的分配制动力，使得制动器过热导致的安全事故屡见不鲜。因此，在制动控制中合理的分配制动力显得尤为重要。
发明内容
本发明实施例提供一种基于自适应巡航的制动控制方法、装置、系统及车辆，以实现对制动力的合理分配，可以降低制动盘因过热失效引起的行车风险，提高制动系统的使用寿命。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于自适应巡航的制动控制方法，包括：
检测到与前车距离小于设定安全距离时，获取当前车辆所需的目标减速度；
获取制动单元当前能够提供的最大减速度；所述制动单元包括发动机扭矩单元、传动轴缓速器、发动机制动单元、排气制动单元及行车制动单元；
根据所述目标减速度和所述最大减速度按照设定优先级顺序对所述制动单元中的一个或多个分配制动力，以控制所述当前车辆进行制动。
进一步地，获取车辆所需的目标减速度，包括：
获取当前车辆及前车的行驶速度；
根据当前车辆的行驶速度、前车的行驶速度、当前车辆与前车的距离以及设定跟车距离计算目标减速度。
进一步地，获取制动单元当前能够提供的最大减速度，包括：
对于发动机扭矩单元，根据发送机当前的输出扭矩确定发动机通过降扭能够提供的最大减速度；
对于传动轴缓速器，根据传动轴缓速器输出的最大负扭矩和整车总质量确定传动轴缓速器能够提供的最大减速度；
对于发动机制动单元，根据发动机制动单元输出的最大负扭矩和整车总质量确定发动机制动单元能够提供的最大减速度；
对于排气制动单元，根据排气制动单元输出的最大负扭矩和整车总质量确定排气制动单元能够提供的最大减速度。
进一步地，根据所述目标减速度和所述最大减速度按照设定优先级顺序对所述制动单元中的一个或多个分配制动力，以控制所述当前车辆进行制动，包括：
将所述制动单元能够达到的最大减速度按照所述设定优先级顺序进行累加，直到累加结果超过所述目标减速度；
对参与累加最大减速度的制动单元分配制动力，以控制所述当前车辆进行制动。
进一步地，对参与累加最大减速度的制动单元分配制动力，包括：
对参与累加最大减速度的在所述设定优先级顺序中排序靠前的制动单元分配制动单元可承受的最大制动力，使得排序靠前的制动单元提供最大的减速度；
对于参与累加最大减速度的在所述设定优先级顺序中排序最后的制动单元，计算排序最后的制动单元所需的制动力，并对排序最后的制动单元分配所需的制动力。
进一步地，对于参与累加最大减速度的在所述设定优先级顺序中排序最后的制动单元，计算排序最后的制动单元所需的制动力，包括：
根据目标减速度和排序靠前的制动单元能够提供的最大减速度计算排序最后的制动单元所需提供的减速度；
根据所述排序最后的制动单元所需提供的减速度以及能够提供的最大减速度确定所需的制动力。
进一步地，所述设定优先级顺序由高到低的顺序为：发动机扭矩单元、传动轴缓速器、发动机制动单元、排气制动单元及行车制动单元。
第二方面，本发明实施例还提供了一种基于自适应巡航的制动控制装置，包括：
目标减速度获取模块，用于检测到与前车距离小于设定安全距离时，获取当前车辆所需的目标减速度；
最大减速度获取模块，用于获取制动单元当前能够提供的最大减速度；所述制动单元包括发动机扭矩单元、传动轴缓速器、发动机制动单元、排气制动单元及行车制动系统；
制动力分配模块，用于根据所述目标减速度和所述最大减速度按照设定优先级顺序对所述制动单元中的一个或多个分配制动力，以控制所述当前车辆进行制动。
第三方面，本发明实施例还提供了一种基于自适应巡航的制动控制系统，包括：自适应巡航控制器、发动机控制模块、传动轴缓速器及制动控制单元；
其中，发送机控制模块包括发动机扭矩单元、发动机制动单元及排气制动单元；所述自适应巡航控制器分别与发动机控制模块、缓速器控制模块和制动控制模块通过CAN总线连接；用于当检测到与前车距离小于设定安全距离时，获取当前车辆所需的目标减速度，并获取各单元当前能够提供的最大减速度，根据所述目标减速度和所述最大减速度按照设定优先级顺序对所述制动单元中的一个或多个分配制动力；
所述发动机扭矩单元、发动机制动单元、排气制动单元、传动轴缓速器及制动控制单元均用于接收所述自适应巡航控制器分配的制动力，并根据分配的制动力对当前车辆进行制动。
第四方面，本发明实施例还提供了一种车辆，包括本发明实施例所述的基于自适应巡航的制动控制系统。
本发明实施例，检测到与前车距离小于设定安全距离时，获取当前车辆所需的目标减速度，获取制动单元当前能够提供的最大减速度，最后根据目标减速度和最大减速度按照设定优先级顺序对制动单元中的一个或多个分配制动力，以控制当前车辆进行制动。本发明实施例提供的基于自适应巡航的制动控制方法，根据目标减速度和各制动单元能够提供的最大减速度按照设定优先级顺序对制动单元中的一个或多个分配制动力，以控制当前车辆进行制动，以实现对制动力的合理分配，降低行车制动单元的调用次数，从而降低制动盘因过热失效引起的行车风险，提高制动系统的使用寿命。
附图说明
图1是本发明实施例一中的一种基于自适应巡航的制动控制方法的流程图；
图2是本发明实施例一中的一种基于自适应巡航的制动控制方法的流程图；
图3是本发明实施例二中的一种基于自适应巡航的制动控制装置的结构示意图；
图4是本发明实施例三中的一种基于自适应巡航的制动控制系统的结构示意图；
图5是本发明实施例四中的一种车辆的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种基于自适应巡航的制动控制方法的流程图，本实施例可适用于在自适应巡航控制中对车辆进行制动的情况，该方法可以由基于自适应巡航的制动控制装置来执行，该装置可以设置于车辆中。如图1所示，该方法具体包括如下步骤：
步骤110，检测到与前车距离小于设定安全距离时，获取当前车辆所需的目标减速度。
其中，设定安全距离可以根据当前道路限制的最大速度确定。目标减速度可以是使得当前车辆在一定距离内减速至与前车的行驶速度相同的速度，且在减速至与前车的行驶速度相同的速度时，与前车的距离为设定跟车距离。
可选的，获取车辆所需的目标减速度的方式可以是：获取当前车辆及前车的行驶速度；根据当前车辆的行驶速度、前车的行驶速度、当前车辆与前车的距离以及设定跟车距离计算目标减速度。
具体的，假设当前车辆的行驶速度为V1，前车的行驶速度为V2，当前车辆与前车的距离为L1，设定跟车距离为L2，目标减速度的计算公式为
本实施例中，车辆前方安装有距离传感器(如超声波传感器等)，可实时的检测与前车之间的距离及前车的行驶速度，当与前车的距离小于设定安全距离时，根据当前车辆的行驶速度、前车的行驶速度、当前车辆与前车的距离以及设定跟车距离计算目标减速度。
步骤120，获取制动单元当前能够提供的最大减速度。
其中，制动单元包括发动机扭矩单元、传动轴缓速器、发动机制动单元、排气制动单元及行车制动单元。
具体的，获取制动单元当前能够提供的最大减速度的方式可以是：对于发动机扭矩单元，根据发送机当前的输出扭矩确定发动机通过降扭能够提供的最大减速度；对于传动轴缓速器，根据传动轴缓速器输出的最大负扭矩和整车总质量确定传动轴缓速器能够提供的最大减速度；对于发动机制动单元，根据发动机制动单元输出的最大负扭矩和整车总质量确定发动机能够提供的最大减速度；对于排气制动单元，根据排气制动单元输出的最大负扭矩和整车总质量确定排气制动单元能够提供的最大减速度。
具体的，通过发送机输出扭矩可以估计发动机通过降扭能够提供的最大减速度a1。对于传动轴缓速器，假设传动轴缓速器输出的最大负扭矩为F2，整车总质量为m，则传动轴缓速器能够提供的最大减速度为：
对于发动机制动单元，发动机制动单元输出的最大负扭矩为F3，整车总质量为m，则发动机制动能够提供的最大减速度为：对于排气制动单元，排气制动单元输出的最大负扭矩为F4，整车总质量为m，则排气制动单元能够提供的最大减速度为：
步骤130，根据目标减速度和最大减速度按照设定优先级顺序对制动单元中的一个或多个分配制动力，以控制当前车辆进行制动。
其中，设定优先级顺序由高到低的顺序为：发动机扭矩单元、传动轴缓速器、发动机制动单元、排气制动单元及行车制动单元。本应用场景下，为了提高燃油经济性，在自适应巡航控制中，当有减速的需求时，可以首先考虑发动机降扭，从而避免出现“一边踩油门一边踩制动”的不合理控制逻辑。由于传动轴缓速器属于非接触式减速器，不会导致行车制动的热衰退，且控制过程较发动机制动和排气制动而言更线性、舒适，在发动机降扭无法满足减速需求时，第二顺序的减速控制环节为传动轴缓速器。发动机制动能力相对于排气制动而言，制动能力更强，在传动轴缓速器无法满足制动要求时，第三顺序调用发动机制动单元。为了最大可能性的降低行车制动调用频率，在发动机制动仍无法满足制动需求时，第四顺序调用排气制动单元。在上述制动单元介入都无法满足制动需求时，通过EBS调用行车制动单元，行车制动单元调用过程中，需注意限定最长调用时长。
具体的，根据目标减速度和最大减速度按照设定优先级顺序对制动单元中的一个或多个分配制动力，以控制当前车辆进行制动的方式可以是：将制动单元能够达到的最大减速度按照设定优先级顺序进行累加，直到累加结果超过目标减速度；对参与累加最大减速度的制动单元分配制动力，以控制当前车辆进行制动。
具体的，对参与累加最大减速度的制动单元分配制动力的方式可以是：对参与累加最大减速度的在所述设定优先级顺序中排序靠前的制动单元分配制动单元可承受的最大制动力，使得排序靠前的制动单元提供最大的减速度；对于参与累加最大减速度的在所述设定优先级顺序中排序最后的制动单元，计算排序最后的制动单元所需的制动力，并对排序最后的制动单元分配所需的制动力。
其中，排序靠前的制动单元为除排序最后的其他制动单元。
对于参与累加最大减速度的在所述设定优先级顺序中排序最后的制动单元，计算排序最后的制动单元所需的制动力的方式可以是：根据目标减速度和排序靠前的制动单元能够提供的最大减速度计算排序最后的制动单元所需提供的减速度；根据所述排序最后的制动单元所需提供的减速度以及能够提供的最大减速度确定所需的制动力。
示例性的，假设发动机扭矩单元能够提供的最大减速度为a1、传动轴缓速器能够提供的最大减速度为a2、发动机制动单元能够提供的最大减速度为a3、排气制动单元能够提供的最大减速度为a4、行车制动单元能够提供的最大减速度为a5，目标减速度为a0。假设a1+a2<a0，a1+a2+a3>a0，则参与累加最大加速度的制动单元为发动机扭矩单元、传动轴缓速器和发动机制动单元，则对发动机扭矩单元和传动轴缓速器分配这两个制动单元可承受的最大制动力，使得发动机扭矩单元可以提供减速度a1、使得传动轴缓速器可以提供的减速度为a2。然后计算发动机制动单元需要提供的加速度为a0-a1-a2，那么分配给发动机制动单元的制动力占其能够承受的最大制动力的比例为
本实施例中，可以给排序最后的制动单元分配其可以承受的最大制动力，这样车辆可减速至小于前车速度的行驶速度，同样可以避免与前车碰撞的危险。
示例性的，作为对上述实施例的进一步解释，图2是本实施例中的一种基于自适应巡航的制动控制方法的流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤：判断车辆是否有减速需求，若有，则获取目标减速度a0；对发动机扭矩单元分配制动力，并判断发动机降扭能够提供的最大减速度a1是否满足a1<a0，若是，则激活传动轴缓速器进行制动；判断传动轴缓速器能够提供的最大减速度a2是否满足a1+a2<a0，若是，则激活发动机制动单元进行制动；判断发动机制动单元能够提供的最大减速度a3是否满足a1+a2+a3<a0，若是，则激活排气制动单元进行制动；判断排气制动单元能够提供的最大减速度a4是否满足a1+a2+a3+a4<a0，若是，则激活形成制动单元进行制动，车辆完成制动后，自适应巡航控制器退出工作。
本实施例的技术方案，检测到与前车距离小于设定安全距离时，获取当前车辆所需的目标减速度，获取制动单元当前能够提供的最大减速度，最后根据目标减速度和最大减速度按照设定优先级顺序对制动单元中的一个或多个分配制动力，以控制当前车辆进行制动。本发明实施例提供的基于自适应巡航的制动控制方法，根据目标减速度和各制动单元能够提供的最大减速度按照设定优先级顺序对制动单元中的一个或多个分配制动力，以控制当前车辆进行制动，以实现对制动力的合理分配，降低行车制动单元的调用次数，从而降低制动盘因过热失效引起的行车风险，提高制动系统的使用寿命。
实施例二
图3为本发明实施例二提供的一种基于自适应巡航的制动控制装置的结构示意图。如图3所示，该装置包括：目标减速度获取模块310，最大减速度获取模块320和制动力分配模块330。
目标减速度获取模块310，用于检测到与前车距离小于设定安全距离时，获取当前车辆所需的目标减速度；
最大减速度获取模块320，用于获取制动单元当前能够提供的最大减速度；制动单元包括发动机扭矩单元、传动轴缓速器、发动机制动单元、排气制动单元及行车制动系统；
制动力分配模块330，用于根据目标减速度和最大减速度按照设定优先级顺序对制动单元中的一个或多个分配制动力，以控制当前车辆进行制动。
可选的，目标减速度获取模块310，还用于：
获取当前车辆及前车的行驶速度；
根据当前车辆的行驶速度、前车的行驶速度、当前车辆与前车的距离以及设定跟车距离计算目标减速度。
可选的，最大减速度获取模块320，还用于：
对于发动机扭矩单元，根据发送机当前的输出扭矩确定发动机通过降扭能够提供的最大减速度；
对于传动轴缓速器，根据传动轴缓速器输出的最大负扭矩和整车总质量确定传动轴缓速器能够提供的最大减速度；
对于发动机制动单元，根据发动机制动单元输出的最大负扭矩和整车总质量确定发动机制动单元能够提供的最大减速度；
对于排气制动单元，根据排气制动单元输出的最大负扭矩和整车总质量确定排气制动单元能够提供的最大减速度。
可选的，制动力分配模块330，还用于：
将制动单元能够达到的最大减速度按照设定优先级顺序进行累加，直到累加结果超过目标减速度；
对参与累加最大减速度的制动单元分配制动力，以控制当前车辆进行制动。
可选的，制动力分配模块330，还用于：
对参与累加最大减速度的在设定优先级顺序中排序靠前的制动单元分配制动单元可承受的最大制动力，使得排序靠前的制动单元提供最大的减速度；
对于参与累加最大减速度的在设定优先级顺序中排序最后的制动单元，计算排序最后的制动单元所需的制动力，并对排序最后的制动单元分配所需的制动力。
可选的，制动力分配模块330，还用于：
根据目标减速度和排序靠前的制动单元能够提供的最大减速度计算排序最后的制动单元所需提供的减速度；
根据排序最后的制动单元所需提供的减速度以及能够提供的最大减速度确定所需的制动力。
可选的，设定优先级顺序由高到低的顺序为：发动机扭矩单元、传动轴缓速器、发动机制动单元、排气制动单元及行车制动单元。
上述装置可执行本发明前述所有实施例所提供的方法，具备执行上述方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明前述所有实施例所提供的方法。
实施例三
图4为本发明实施例三提供的一种基于自适应巡航的制动控制系统的结构示意图。如图4所示，该系统包括：自适应巡航控制器、发动机控制模块、传动轴缓速器及制动控制单元。
其中，发送机控制模块包括发动机扭矩单元、发动机制动单元及排气制动单元；自适应巡航控制器分别与发动机控制模块、缓速器控制模块和制动控制模块通过CAN总线连接；用于当检测到与前车距离小于设定安全距离时，获取当前车辆所需的目标减速度，并获取各单元当前能够提供的最大减速度，根据目标减速度和最大减速度按照设定优先级顺序对制动单元中的一个或多个分配制动力；
发动机扭矩单元、发动机制动单元、排气制动单元、传动轴缓速器及制动控制单元均用于接收自适应巡航控制器分配的制动力，并根据分配的制动力对当前车辆进行制动。
实施例四
图5为本发明实施例四提供的一种车辆的结构示意图，如图5所示，该车辆包括基于自适应巡航的制动控制系统。该系统包括：自适应巡航控制器、发动机控制模块、传动轴缓速器及制动控制单元。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种基于自适应巡航的制动控制方法，其特征在于，包括：
检测到与前车距离小于设定安全距离时，获取当前车辆所需的目标减速度；
获取制动单元当前能够提供的最大减速度；所述制动单元包括发动机扭矩单元、传动轴缓速器、发动机制动单元、排气制动单元及行车制动单元；
根据所述目标减速度和所述最大减速度按照设定优先级顺序对所述制动单元中的一个或多个分配制动力，以控制所述当前车辆进行制动。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取车辆所需的目标减速度，包括：
获取当前车辆及前车的行驶速度；
根据当前车辆的行驶速度、前车的行驶速度、当前车辆与前车的距离以及设定跟车距离计算目标减速度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取制动单元当前能够提供的最大减速度，包括：
对于发动机扭矩单元，根据发送机当前的输出扭矩确定发动机通过降扭能够提供的最大减速度；
对于传动轴缓速器，根据传动轴缓速器输出的最大负扭矩和整车总质量确定传动轴缓速器能够提供的最大减速度；
对于发动机制动单元，根据发动机制动单元输出的最大负扭矩和整车总质量确定发动机制动单元能够提供的最大减速度；
对于排气制动单元，根据排气制动单元输出的最大负扭矩和整车总质量确定排气制动单元能够提供的最大减速度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述目标减速度和所述最大减速度按照设定优先级顺序对所述制动单元中的一个或多个分配制动力，以控制所述当前车辆进行制动，包括：
将所述制动单元能够达到的最大减速度按照所述设定优先级顺序进行累加，直到累加结果超过所述目标减速度；
对参与累加最大减速度的制动单元分配制动力，以控制所述当前车辆进行制动。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对参与累加最大减速度的制动单元分配制动力，包括：
对参与累加最大减速度的在所述设定优先级顺序中排序靠前的制动单元分配制动单元可承受的最大制动力，使得排序靠前的制动单元提供最大的减速度；
对于参与累加最大减速度的在所述设定优先级顺序中排序最后的制动单元，计算排序最后的制动单元所需的制动力，并对排序最后的制动单元分配所需的制动力。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对于参与累加最大减速度的在所述设定优先级顺序中排序最后的制动单元，计算排序最后的制动单元所需的制动力，包括：
根据目标减速度和排序靠前的制动单元能够提供的最大减速度计算排序最后的制动单元所需提供的减速度；
根据所述排序最后的制动单元所需提供的减速度以及能够提供的最大减速度确定所需的制动力。
7.根据权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于，所述设定优先级顺序由高到低的顺序为：发动机扭矩单元、传动轴缓速器、发动机制动单元、排气制动单元及行车制动单元。
8.一种基于自适应巡航的制动控制装置，其特征在于，包括：
目标减速度获取模块，用于检测到与前车距离小于设定安全距离时，获取当前车辆所需的目标减速度；
最大减速度获取模块，用于获取制动单元当前能够提供的最大减速度；所述制动单元包括发动机扭矩单元、传动轴缓速器、发动机制动单元、排气制动单元及行车制动系统；
制动力分配模块，用于根据所述目标减速度和所述最大减速度按照设定优先级顺序对所述制动单元中的一个或多个分配制动力，以控制所述当前车辆进行制动。
9.一种基于自适应巡航的制动控制系统，其特征在于，包括：自适应巡航控制器、发动机控制模块、传动轴缓速器及制动控制单元；
其中，发送机控制模块包括发动机扭矩单元、发动机制动单元及排气制动单元；所述自适应巡航控制器分别与发动机控制模块、缓速器控制模块和制动控制模块通过CAN总线连接；用于当检测到与前车距离小于设定安全距离时，获取当前车辆所需的目标减速度，并获取各单元当前能够提供的最大减速度，根据所述目标减速度和所述最大减速度按照设定优先级顺序对所述制动单元中的一个或多个分配制动力；所述发动机扭矩单元、发动机制动单元、排气制动单元、传动轴缓速器及制动控制单元均用于接收所述自适应巡航控制器分配的制动力，并根据分配的制动力对当前车辆进行制动。
10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的基于自适应巡航的制动控制系统。
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