CN110861636B - 一种自动驾驶汽车对开路面的制动控制方法 - Google Patents

一种自动驾驶汽车对开路面的制动控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110861636B
CN110861636B CN201911172036.7A CN201911172036A CN110861636B CN 110861636 B CN110861636 B CN 110861636B CN 201911172036 A CN201911172036 A CN 201911172036A CN 110861636 B CN110861636 B CN 110861636B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ground
brake
wheel
brake force
road surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911172036.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110861636A (zh
Inventor
王乐
李建才
石瑞林
王忠林
李文娟
高晓萍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chery Automobile Co Ltd
Original Assignee
Chery Automobile Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chery Automobile Co Ltd filed Critical Chery Automobile Co Ltd
Priority to CN201911172036.7A priority Critical patent/CN110861636B/zh
Publication of CN110861636A publication Critical patent/CN110861636A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110861636B publication Critical patent/CN110861636B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/02—Control of vehicle driving stability
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/18—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
    • B60W10/184—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems with wheel brakes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/20—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of steering systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/18—Braking system
    • B60W2510/182—Brake pressure, e.g. of fluid or between pad and disc
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06—Road conditions
    • B60W40/068—Road friction coefficient

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

本发明涉及一种自动驾驶汽车对开路面的制动控制方法，基于电子稳定性控制系统ESP和电动助力转向系统EPS，且包括以下步骤：步骤一，电子稳定性控制系统ESP提供对开路面识别的标志信息作为控制的起始信号；步骤二，电子稳定性控制系统ESP提供制动主缸和各个前轮轮缸的制动压力p；步骤三，各个前轮轮缸的制动压力p乘以制动系统常数得到各个前轮的地面制动力F，将高摩擦系数路面的车轮的地面制动力与低摩擦系数地面的车轮的地面制动力相减得到地面制动力差值并乘以轮距的一半得到车辆的偏航力矩原始信号；步骤四，将滤波处理后的偏航力矩信号乘以增益得到校正转角；步骤五，电动助力转向系统EPS主动转向控制车辆达到校正转角。

Description

一种自动驾驶汽车对开路面的制动控制方法
技术领域
本发明属于汽车控制技术领域，具体涉及一种自动驾驶汽车对开路面的制动控制方法。
背景技术
在对开路面制动情况下，作用力会使汽车失衡，导致车辆失去控制。在这种情况下，制动转矩对每个车轮来说都不相同。这在制动刚刚开始期间，例如刚刚施加制动之后尤为明显。此时，作用在车轮上的作用力会导致转向系统中的作用力将汽车拉向一侧，初始拉动会相当猛烈。现阶段，自动驾驶技术发展正如火如荼，大大小小做自动驾驶技术的公司如“雨后春笋”般“冒出来”。自动驾驶汽车测试与评价是自动驾驶研发中的重要环节，是自动驾驶技术发展的重要支撑。伴随高级驾驶辅助系统(Advanced Driver-AssistanceSystems，ADAS)和高等级自动驾驶系统(SAE L3-L5)的开发和应用，产生了很多新的测试场景需求。目前的自动驾驶开发技术和测试场景都还没有考虑到对开路面等特殊工况。本发明主要解决自动驾驶对开路面的控制方法和技术，从而能够抑制自动驾驶汽车在对开路面上紧急制动时汽车的失控,保证汽车的稳定性。
发明内容
为了解决上述存在的技术问题，本发明设计了一种自动驾驶汽车对开路面的制动控制方法。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下技术方案：
一种自动驾驶汽车对开路面的制动控制方法，基于电子稳定性控制系统ESP和电动助力转向系统EPS，并包括以下步骤：
步骤一，所述电子稳定性控制系统ESP提供对开路面识别的标志信息，并作为控制的起始信号；
步骤二，所述电子稳定性控制系统ESP提供制动主缸和各个前轮轮缸的制动压力p；
步骤三，所述各个前轮轮缸的制动压力p乘以制动系统常数得到各个前轮的地面制动力F，将高摩擦系数路面的车轮的地面制动力与低摩擦系数地面的车轮的地面制动力相减得到地面制动力差值，所述地面制动力差值乘以轮距的一半得到车辆的偏航力矩原始信号；
步骤四，将所述偏航力矩原始信号滤波处理后得到滤波后的光滑信号，将滤波处理后的偏航力矩信号乘以增益得到校正转角δ；
步骤五，所述电动助力转向系统EPS主动转向控制车辆达到所述校正转角δ。
进一步，上述步骤二中，所述轮缸的制动压力p由所述电子稳定性控制系统ESP估算得到，或者是由所述电子稳定性控制系统ESP通过相应的传感器测量得到。
进一步，上述步骤三中，所述车轮的地面制动力F由如下公式得到:
F＝p*A*u*R/r
其中，F-车轮地面制动力，p-轮缸制动压力，A-轮缸截面积，u-摩擦片摩擦系数，R-摩擦片到车轮中心距离，r-轮胎滚动半径。
进一步，上述步骤五中，所述电动助力转向系统EPS主动转向控制车辆达到所述校正转角δ，并根据实际估算的横摆角速度对所述校正转角δ进行动态调节。
进一步，所述的控制方法采用了PID控制技术。
该自动驾驶汽车对开路面的制动控制方法具有以下有益效果：
(1)本发明通过ESP得到的轮缸制动压力计算出校正转向角，并通过EPS实现主动转向控制，能够抑制自动驾驶汽车在对开路面上紧急制动时汽车的失控,解决了对开路面上由于制动力不平衡导致的汽车失控的问题，保证了汽车的稳定性。
(2)本发明通过ESP得到的轮缸制动压力计算出校正转向角，避免了通过轮速计算导致的误触发。
(3)本发明通过EPS主动转向控制，解决了自动驾驶汽车无人转向时由于制动力不平衡导致的汽车失控问题。
附图说明
图1：本发明实施方式中自动驾驶汽车对开路面的制动控制方法的控制框图；
图2：本发明实施方式中主缸压力和轮缸压力的示意图；
图3：本发明实施方式中偏航力矩信号滤波前后的对比图。
附图标记说明：
Δp-左右侧前车轮制动压力差值，Mz-偏航力矩，也即横摆力矩，Mf-偏航力矩修正值，也即横摆力矩修正值，e-误差，δ-方向盘校正转角。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明做进一步说明：
图1至图3示出了本发明自动驾驶汽车对开路面的制动控制方法的具体实施方式。图1是本实施方式中自动驾驶汽车对开路面的制动控制方法的控制框图；图2是本实施方式中实施方式中主缸压力和轮缸压力的示意图；图3是本实施方式中偏航力矩信号滤波前后的对比图。
本实施方式中的自动驾驶汽车对开路面的制动控制方法，基于电子稳定性控制系统ESP和电动助力转向系统EPS，包括以下步骤：
步骤一，所述电子稳定性控制系统ESP提供对开路面识别的标志信息，并作为控制的起始信号；
步骤二，所述电子稳定性控制系统ESP提供制动主缸和各个前轮轮缸的制动压力p；
步骤三，所述各个前轮轮缸的制动压力p乘以制动系统常数得到各个前轮的地面制动力F，将高摩擦系数路面的车轮的地面制动力与低摩擦系数地面的车轮的地面制动力相减得到地面制动力差值，所述地面制动力差值乘以轮距的一半得到车辆的偏航力矩原始信号；
步骤四，将所述偏航力矩原始信号滤波处理后得到滤波后的光滑信号，将滤波处理后的偏航力矩信号乘以增益得到校正转角δ；如图3所示，是本实施方式中偏航力矩信号滤波前后的对比图；
步骤五，所述电动助力转向系统EPS主动转向控制车辆达到所述校正转角δ。
具体地，上述步骤二中，所述轮缸的制动压力p由所述电子稳定性控制系统ESP估算得到，或者是由所述电子稳定性控制系统ESP通过相应的传感器测量得到。
具体地，上述步骤三中，所述车轮的地面制动力F由如下公式得到:
F＝p*A*u*R/r
其中，F-车轮地面制动力，p-轮缸制动压力，A-轮缸截面积，u-摩擦片摩擦系数，R-摩擦片到车轮中心距离，r-轮胎滚动半径。
具体地，上述步骤五中，所述电动助力转向系统EPS主动转向控制车辆达到所述校正转角δ，并根据实际估算的横摆角速度对所述校正转角δ进行动态调节。
具体地，所述的控制方法采用了PID控制技术。
具体地，如图1所示，其中，制动模型：Mz＝Δp*A*u*l/r*d/2，d-轮距；
其中，力矩模型：
Figure GDA0002321318250000041
Figure GDA0002321318250000042
ωr—横摆角速度，δ—方向盘校正转角，u—车速，l—轴距，K—稳定性因素，J—转动惯量，
Figure GDA0002321318250000043
—横摆角加速度。
当车辆在对开路面行驶时，如果车轮在低摩擦系数路面上，它会比在高摩擦系数路面上更快地达到抱死压力，为了消除初始的突然转向，在探测到对开路面后，电子稳定性控制系统ESP会控制高摩擦系数路面的压力保持在一个较低值，给予车辆足够的缓冲时间，随后按照一定的斜率增加高摩擦系数路面上的制动压力，如图2所示，同时，本控制方法根据左右侧地面制动力的差值计算出所需要的校正转角，电动助力转向系统EPS控制方向盘达到期望的转角，稳定车辆在对开路面上行驶。
本发明通过ESP得到的轮缸制动压力计算出校正转向角，并通过EPS实现主动转向控制，能够抑制自动驾驶汽车在对开路面上紧急制动时汽车的失控,解决了对开路面上由于制动力不平衡导致的汽车失控的问题，保证了汽车的稳定性。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种自动驾驶汽车对开路面的制动控制方法，基于电子稳定性控制系统ESP和电动助力转向系统EPS，其特征在于，所述的控制方法以力矩模型作为反馈调节，采用了PID控制技术；包括以下步骤：
步骤一，所述电子稳定性控制系统ESP提供对开路面识别的标志信息，并作为控制的起始信号；
步骤二，所述电子稳定性控制系统ESP提供制动主缸和各个前轮轮缸的制动压力p；
步骤三，所述各个前轮轮缸的制动压力p乘以制动系统常数得到各个前轮的地面制动力F，将高摩擦系数路面的车轮的地面制动力与低摩擦系数地面的车轮的地面制动力相减得到地面制动力差值，所述地面制动力差值乘以轮距的一半得到车辆的偏航力矩原始信号；
步骤四，将所述偏航力矩原始信号滤波处理后得到滤波后的光滑信号，将滤波处理后的偏航力矩信号乘以增益得到校正转角δ；
步骤五，所述电动助力转向系统EPS主动转向控制车辆达到所述校正转角δ,并根据实际估算的横摆角速度对所述校正转角δ进行动态调节。
2.根据权利要求1所述的自动驾驶汽车对开路面的制动控制方法，其特征在于，上述步骤二中，所述轮缸的制动压力p由所述电子稳定性控制系统ESP估算得到，或者是由所述电子稳定性控制系统ESP通过相应的传感器测量得到。
3.根据权利要求1所述的自动驾驶汽车对开路面的制动控制方法，其特征在于，上述步骤三中，所述车轮的地面制动力F由如下公式得到:
Figure 123181DEST_PATH_IMAGE001
其中，F-车轮地面制动力，p-轮缸制动压力，A-轮缸截面积，u-摩擦片摩擦系数，R-摩擦片到车轮中心距离，r-轮胎滚动半径。
CN201911172036.7A 2019-11-26 2019-11-26 一种自动驾驶汽车对开路面的制动控制方法 Active CN110861636B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911172036.7A CN110861636B (zh) 2019-11-26 2019-11-26 一种自动驾驶汽车对开路面的制动控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911172036.7A CN110861636B (zh) 2019-11-26 2019-11-26 一种自动驾驶汽车对开路面的制动控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110861636A CN110861636A (zh) 2020-03-06
CN110861636B true CN110861636B (zh) 2022-03-15

Family

ID=69656428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911172036.7A Active CN110861636B (zh) 2019-11-26 2019-11-26 一种自动驾驶汽车对开路面的制动控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110861636B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007052751A1 (de) * 2007-11-06 2009-05-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Ermittlung der Reifenlängssteifigkeit
CN109552314A (zh) * 2019-01-14 2019-04-02 魏翼鹰 一种用于新能源汽车esc的协同控制系统
CN109774703A (zh) * 2019-01-18 2019-05-21 北京汽车股份有限公司 车辆及其自动驾驶方法、装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108248455B (zh) * 2016-12-29 2020-07-10 比亚迪股份有限公司 四驱电动汽车的驱动防滑控制方法和装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007052751A1 (de) * 2007-11-06 2009-05-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Ermittlung der Reifenlängssteifigkeit
CN109552314A (zh) * 2019-01-14 2019-04-02 魏翼鹰 一种用于新能源汽车esc的协同控制系统
CN109774703A (zh) * 2019-01-18 2019-05-21 北京汽车股份有限公司 车辆及其自动驾驶方法、装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110861636A (zh) 2020-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1556264B1 (en) Video enhanced stability control in road vehicles
JP3377999B2 (ja) 車両の制御性を増加する方法
US8670905B2 (en) Vehicle stability control method and system
JP5830554B2 (ja) 四輪操舵車両の制御方法
US11066098B2 (en) Vehicle disturbance detection apparatus
US8395491B2 (en) Method for controlling driving stability
CN111267835B (zh) 基于模型预测算法的四轮独立驱动汽车稳定性控制方法
US8862358B2 (en) Vehicle and method for controlling regenerative braking
US20050004738A1 (en) Method for modifying a driving stability control of a vehicle
CN102822024B (zh) 运行具有制动防滑控制装置的车辆制动设备的方法和装置
CN109080499B (zh) 整车控制器、电动交通工具及电动交通工具驻坡控制方法
US20060259224A1 (en) Method for regulating the dynamic drive of motor vehicles
KR20120126071A (ko) 브레이킹 및 드라이빙 동작들로 드라이빙 역학에 영향을 미치는 방법 및 브레이킹 시스템
CN102438880B (zh) 用于在车辆转向系统中影响转向力矩的方法
KR101997429B1 (ko) 차량의 차선 유지 제어 방법 및 이를 구현하는 차선 유지 제어 장치
US7775608B2 (en) Method for controlling a brake pressure
KR20210008816A (ko) 차량용 외란 대처 시스템
JP5359494B2 (ja) 車両の運動制御装置
CN114126935A (zh) 用于在以不同侧不同作用的制动力进行制动时控制车辆的方法、控制系统和车辆
CN110861636B (zh) 一种自动驾驶汽车对开路面的制动控制方法
JP5347500B2 (ja) 車両制御装置及び車両制御方法
EP1370456A1 (en) Oversteer steering assistance controller
US20090248249A1 (en) Method for determining controlled variable of coordinate control on split road surface using deceleration of vehicle
JP2005329794A (ja) 車両のアンダーステア判定方法および車両のアンダーステア防止方法
JP2015199433A (ja) 車両用旋回走行制御装置、車両用旋回走行制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant