CN111907493A - 低附坡道路面制动控制方法、系统、车辆和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及低附坡道路面制动控制方法、低附坡道路面制动控制系统、车辆和计算机可读存储介质。所述低附坡道路面制动控制方法包括步骤：获取车辆当前行驶路面的坡度；判断所获取的坡度是否处于其预设范围内：如果是，则获取车辆的当前运行特征；根据所获取的当前运行特征，判断是否符合以下条件：制动踏板已被踩下、车轮加速度处于其预设范围内、车速不大于其阈值并且车身横摆角速度、制动主缸压力和制动持续时间均不小于其各自阈值，如果均是，则确定目标轮缸压力并据此控制轮缸压力，从而使得车辆具有转向能力。采用本发明能够显著提升车辆在坡道上行驶时的可操纵性，增强安全性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及低附坡道路面制动控制方法、低附坡道路面制动控制系统、车辆和计算机可读存储介质。
背景技术
当车辆在坡道上进行下坡或上坡行驶时，特别是在因雨水、冰雪等形成低路面附着系数（low mue）的坡道路面（即低附坡道路面）下坡或上坡行驶的情况下，驾驶者可能会由于恐慌等原因而进行刹车操作，当通过车辆上的ABS/ESP（Anti-lock Braking System/Electronic Stability Program）将车辆刹停使车轮抱死后，由于地面附着力很小，此时车辆会因为重力作用而发生向下溜坡现象。由于车辆自身重力很大，其沿着坡道路面所形成的向下作用力也相当大，根据摩擦圆原理，此时仅有的摩擦力都将用于纵向方向上，而横向摩擦力几乎为零，这将导致车辆此时失去转向能力。出现以上或者类似情形是非常危险的，将会危害到车辆以及人员安全，有可能造成不可估计的损失。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了低附坡道路面制动控制方法、低附坡道路面制动控制系统、车辆和计算机可读存储介质，从而解决或者至少缓解了现有技术中存在的上述问题和其他方面的问题中的一个或多个。
首先，根据本发明的第一方面，它提供了一种低附坡道路面制动控制方法，其包括步骤：
A. 获取车辆当前行驶路面的坡度；
B. 判断所获取的坡度是否处于其预设范围内：如果是，则获取车辆的当前运行特征；以及
C. 根据所获取的当前运行特征，判断是否符合以下条件：制动踏板已被踩下、车轮加速度处于其预设范围内、车速不大于其阈值并且车身横摆角速度、制动主缸压力和制动持续时间均不小于其各自阈值，如果均是，则确定目标轮缸压力并据此控制轮缸压力，从而使得车辆具有转向能力。
在根据本发明的低附坡道路面制动控制方法中，可选地，按照预设的时间周期循环执行所述步骤A-C，直至所获取的坡度不处于其预设范围内、或者所获取的当前运行特征不符合所述条件。
在根据本发明的低附坡道路面制动控制方法中，可选地，所述时间周期的范围是5ms-100ms。
在根据本发明的低附坡道路面制动控制方法中，可选地，通过控制车辆上的执行机构来使得轮缸压力保持在所述目标轮缸压力，所述执行机构包括ABS进液阀、ABS出液阀、ABS液压马达。
在根据本发明的低附坡道路面制动控制方法中，可选地，通过车辆上的ABS系统来获取所述车轮加速度、所述车速和/或所述制动持续时间，并且/或者通过车辆上的倾角传感器、坡度传感器和/或纵向加速度传感器来获取所述坡度。
在根据本发明的低附坡道路面制动控制方法中，可选地，所述坡度的预设范围是3%-60%，所述车速的阈值是1m/s，所述车轮加速度是车辆所有车轮的平均加速度。
在根据本发明的低附坡道路面制动控制方法中，可选地，所述目标轮缸压力是通过进行实时计算或者查询预存于车辆上的标定数据来确定，所述车辆包括燃油车辆、纯电动车辆、混合动力车辆。
其次，根据本发明的第二方面，它提供了一种低附坡道路面制动控制系统，其包括处理器与用于存储指令的存储器，在所述指令被执行时，所述处理器实现如以上任一项所述的低附坡道路面制动控制方法。
此外，根据本发明的第三方面，它提供了一种车辆，所述车辆包括如以上所述的低附坡道路面制动控制系统。
另外，根据本发明的第四方面，它提供了一种计算机可读存储介质，其用于存储指令，所述指令在被执行时实现如以上任一项所述的低附坡道路面制动控制方法。
采用本发明技术方案能够显著提升车辆在坡道上行驶时的可操纵性，可有效避免由于驾驶者恐慌刹车而导致车轮被锁死后失去转向操控能力。本发明实用性强、应用成本低，能够明显增强车辆的安全性和可靠性。
附图说明
图1是一个低附坡道路面制动控制方法实施例的流程示意图。
图2是图1所示的低附坡道路面制动控制方法实施例的工作框图示意图。
具体实施方式
请结合参阅图1和图2，仅作为示例说明，在这些附图中展示了一个根据本发明的低附坡道路面制动控制方法实施例的基本流程、工作原理等内容。
如图1所示，在这个给出的实施例中，该低附坡道路面制动控制方法可以包括以下这些步骤：
首先，在步骤S11中，获取车辆当前行驶路面的坡度AX（图2），这可通过多种方式来实现。例如，可以借助于安装在车辆上的一个或多个传感器（如斜角传感器、坡度传感器等）进行检测获得，也可以利用车辆的运行参数（如使用纵向加速度传感器等采集到的数据）进行数值计算获得，还可以同时结合使用以上两种方式来得到。
在步骤S12中，针对以上获得的坡度AX，判断其是否处于预设范围内（包含该预设范围的上下端值），以便根据判断结果来确定随后将讨论的后续处理。如果车辆当前行驶路面的坡度相当小，那么可能不足以导致如前所述的由于车辆发生溜坡后失去转向能力所带来的安全风险，因此可根据具体的应用需求情形来灵活设定值得关注的坡度范围。例如，可将坡度AX的预设范围可选地设置成3%-60%。
如果判定当前坡度AX已处于预设范围内（在图1中使用字符“Y”表示），那么可在步骤S13中获取车辆的当前运行特征，以便将它们用于进一步的判断分析。作为举例说明，车辆的此类运行特征可以包括但不限于例如在图2中部分示出的制动踏板状态BLS、车身横摆角速度YRS、车轮加速度A、车速V、制动主缸压力PMC、制动持续时间T。可以理解的是，对于本领域技术人员来讲，这些运行特征是可以通过各种可行的方式来获得的。例如，可通过安装在制动踏板附近的制动踏板位置传感器来获得制动踏板状态BLS（已被踩下或未被踩下）。又如，可通过安装在车轮上的轮速传感器来获得车速V、车轮加速度A等，其中车轮加速度A可采用车辆上所有车轮的平均加速度。再如，可以通过安装在车辆上的横摆角速度传感器来获得车身横摆角速度YRS。此外，还可从车辆上的一些单元、装置或系统处直接获得车辆运行特征，例如可通过ABS/ESP来获得车身横摆角速度YRS，可通过VCU(Vehicle ControlUnit)来获得例如车轮加速度A、车速V、制动持续时间T、制动主缸压力PMC（系统可以据此估算出轮缸压力P）等。
应当理解的是，如果经由步骤S12判定当前坡度AX未处于预设范围内（在图1中使用字符“N”表示），那么表明不必执行后续步骤S13、S14和S15等处理，此时可返回到步骤S11，即继续获取车辆当前行驶路面的坡度。以上各相邻步骤之间的时间间隔是允许根据应用需求情况来进行灵活设置的，例如可将其设置为零值或者任何适宜的非零值，并且它们可以彼此相同或者不同。
然后，在步骤S14中，根据所获取的车辆当前运行特征，判断以下这些条件是否同时成立：
(1) 制动踏板已被踩下；
(2) 车轮加速度A处于其预设范围内；
(3) 车速V不大于其阈值；
(4) 车身横摆角速度YRS不小于其阈值；
(5) 制动主缸压力PMC不小于其阈值；
(6) 制动持续时间T不小于其阈值；
如果以上条件(1)-(6)都已符合的话（在图1中使用字符“Y”表示），那么就在步骤S15中确定目标轮缸压力P'，然后据此来控制轮缸压力，从而实现上述目标轮缸压力以使得车辆在有制动的情况下具有转向能力（即转向操纵性），也就是使得车轮此时恢复转向功能，以便避免发生如前所讨论的不期望事故，从而能为车辆和人员提供非常有力的安全保障。在具体应用时，可以通过车辆上的执行机构2（例如ABS进液阀、ABS出液阀、ABS液压马达等）来进行控制，以便根据上述的目标轮缸压力P'来调控轮缸压力以促使车轮恢复转向功能。作为举例说明，这可以通过控制ABS液压马达的运行来实现对轮缸压力的控制。
请参阅图2，可通过设置控制器1来完成以上控制过程。在实际应用中，控制器1可以采用例如芯片、模块等任何合适的元器件来单独实现，也可以利用车辆上的现有元器件来实现。需要说明的是，对于目标轮缸压力P'来讲，它可以是根据计算式进行实时计算来获得，也可以通过查询已预存在车辆内的标定数据来得到。
在遵从本发明方法主旨的情况下，本领域技术人员可以基于现有技术来提供上述计算式，例如他们可以根据例如以上所讨论的车轮加速度A、车速V、车身横摆角速度YRS、制动主缸压力PMC、制动持续时间T来计算出所需要的目标轮缸压力P'，然后将其与例如从ABS系统处获得的轮缸压力P（其可以是经过估算得到的，当然也可以通过安装轮缸压力传感器来采集得到）进行对比来形成反馈控制，由此可以有效地控制车辆的轮缸压力来使得车轮恢复转向功能。
对于涉及到目标轮缸压力P'的上述标定数据来讲，可以理解的是，这可以通过提供例如与车辆上的制动机构、整车质量、路面附着系数等相关的工程测试数据、开发调试数据、经验数据等来实现，并且此类标定数据还被本发明方法允许可根据各种实际应用情况来进行灵活地设定、调整和改动。需要说明的是，在上述条件(1)-(6)中所涉及到的预设范围和各阈值均允许进行灵活设置，以便能够充分满足不同应用场景下的各种可能需求，例如可将车速的阈值设置为1m/s或者任何其他的适宜数值，因此在本文中无需对此展开更多讨论。
还需说明的是，如果经由步骤S14判定以上条件(1)-(6)未能同时符合（在图1中使用字符“N”表示），那么表明不必执行后续步骤S15，此时可直接返回到步骤S11，即继续获取车辆当前行驶路面的坡度。
针对图1所示的低附坡道路面制动控制方法示例，以上已经大致说明了其中的步骤S11-S15。
在一些可选实施方式下，可将以上这些步骤S11-S15设置成执行若干次，这可以通过设置计数器的方式来实现。当然，在一些可选实施方式下，当出现步骤S11中获得的坡度不处于其预设范围内、或者在步骤S14中判定上述条件(1)-(6)未能同时符合的情形时，可以就此结束本次处理，即停止全部后续处理而不必返回到步骤S11。
然而，在另外一些可选实施方式下，可以按照预设的时间周期（例如5ms-100ms或者任何其他的适宜数值）来循环执行以上这些步骤S11-S15，直到在步骤S11中获得的坡度AX不处于其预设范围内、或者在步骤S14中已判定了上述条件(1)-(6)未能同时成立。这也就是说，此时可能会导致由于车辆在坡道行使时发生溜坡而失去转向能力所带来的安全风险的因素或条件都已不存在，因此车辆在坡道刹车后的转向时具备转向能力，能够对其进行有效操控，所以可以结束该低附坡道路面制动控制方法的操作。
此外，本发明还提供了一种低附坡道路面制动控制系统，它可以包括处理器以及用于存储指令的存储器。在所述指令被执行时，低附坡道路面制动控制系统中的处理器可以实现根据本发明的低附坡道路面制动控制方法，以便发挥出本发明方案所具备的如前所述的这些明显技术优势，尤其能够为车辆和人员安全提供非常有力的保障，避免不期望事故的发生。
根据本发明的一个技术方案，还提供了一种车辆，可以在车辆上配置上述的低附坡道路面制动控制系统。应当理解的是，根据本发明的车辆可以包括但不限于例如燃油车辆、纯电动车辆、混合动力车辆等众多类型的车辆。
另外，本发明还提供了一种用于存储指令的计算机可读存储介质，所述指令在被执行时可以实现根据本发明的低附坡道路面制动控制方法，上述计算机可读存储介质可以是能存储指令的任何类型的元器件、模块或装置，可包括但不限于例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、可擦写可编程只读存储器(EPROM)等。
Claims (10)
1.一种低附坡道路面制动控制方法，其特征在于，包括步骤：
A. 获取车辆当前行驶路面的坡度；
B. 判断所获取的坡度是否处于其预设范围内：如果是，则获取车辆的当前运行特征；以及
C. 根据所获取的当前运行特征，判断是否符合以下条件：制动踏板已被踩下、车轮加速度处于其预设范围内、车速不大于其阈值并且车身横摆角速度、制动主缸压力和制动持续时间均不小于其各自阈值，如果均是，则确定目标轮缸压力并据此控制轮缸压力，从而使得车辆具有转向能力。
2.根据权利要求1所述的低附坡道路面制动控制方法，其中，按照预设的时间周期循环执行所述步骤A-C，直至所获取的坡度不处于其预设范围内、或者所获取的当前运行特征不符合所述条件。
3.根据权利要求2所述的低附坡道路面制动控制方法，其中，所述时间周期的范围是5ms-100ms。
4.根据权利要求1所述的低附坡道路面制动控制方法，其中，通过控制车辆上的执行机构来使得轮缸压力保持在所述目标轮缸压力，所述执行机构包括ABS进液阀、ABS出液阀、ABS液压马达。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的低附坡道路面制动控制方法，其中，通过车辆上的ABS或ESP来获取所述车轮加速度、所述车速、所述制动持续时间和/或所述车身横摆角速度，并且/或者通过车辆上的倾角传感器、坡度传感器和/或纵向加速度传感器来获取所述坡度。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的低附坡道路面制动控制方法，其中，所述坡度的预设范围是3%-60%，所述车速的阈值是1m/s，所述车轮加速度是车辆所有车轮的平均加速度。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的低附坡道路面制动控制方法，其中，所述目标轮缸压力是通过进行实时计算或者查询预存于车辆上的标定数据来确定，所述车辆包括燃油车辆、纯电动车辆、混合动力车辆。
8.一种低附坡道路面制动控制系统，其包括处理器与用于存储指令的存储器，其特征在于，在所述指令被执行时，所述处理器实现如权利要求1-7中任一项所述的低附坡道路面制动控制方法。
9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求8所述的低附坡道路面制动控制系统。
10.一种计算机可读存储介质，其用于存储指令，其特征在于，所述指令在被执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的低附坡道路面制动控制方法。
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