CN112455538A - 车辆后轮控制方法、装置、车辆及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种车辆后轮控制方法、装置、车辆及存储介质。该方法包括:获取第一时刻的第一车辆行驶状态参数以及第二时刻的第二车辆行驶状态参数,其中,第一时刻为第二时刻的上一采样时刻;根据第一车辆行驶状态参数和第二车辆行驶状态参数确定车辆的制动状态和行驶状态;当制动状态和行驶状态满足预设辅助制动条件时,根据第二车辆行驶状态参数确定车辆的后轮目标转动角度,并控制车辆的后轮转向后轮目标转动角度。本发明实施例的技术方案,解决了车辆制动装置部分或完全失效时难以通过控制车轮进行辅助制动的问题,提升了车辆驾驶的安全性和稳定性。
Description
技术领域
本发明实施例涉及车辆控制技术领域,尤其涉及一种车辆后轮控制方法、装置、车辆及存储介质。
背景技术
随着汽车在人们的生产生活中扮演的角色日益重要,汽车在各方面的性能也有着大幅度的提高,汽车的转向系统也随之有了较大的改变。目前一般轿车多采用前轮转向系统,而随着电控技术的发展,已有少数轿车配备有电控后轮转向系统,与前轮转向系统进行配合构成四轮转向系统,实现了对车辆后轮转向的分别控制。
然而,目前针对车辆后轮转向装置及其控制方法,大多用于改善车辆在低速行驶或方向盘转角较大时的操纵性,或用于提高车辆在中高速行驶或方向盘转角较小时的稳定性,使得车辆可以在低速行驶时更加灵活,在高速过弯时可以更加稳定。
而针对车辆制动情况,仅于车辆在高速下执行制动操作期间对施加到车辆后轮上的制动力进行限制,以防止后轮抱死,在车辆制动装置完全或部分失效的情况下,无法对车辆进行有效制动,严重影响了车辆驾驶的安全性。
发明内容
本发明提供一种车辆后轮控制方法、装置、车辆及存储介质,以在车辆制动装置故障时,通过对车辆后轮进行控制实现对车辆的辅助制动,提高了车辆驾驶的安全性和稳定性。
第一方面,本发明实施例提供了一种车辆后轮控制方法,包括:
获取第一时刻的第一车辆行驶状态参数以及第二时刻的第二车辆行驶状态参数,其中,第一时刻为第二时刻的上一采样时刻;
根据第一车辆行驶状态参数和第二车辆行驶状态参数确定车辆的制动状态和行驶状态;
当制动状态和行驶状态满足预设辅助制动条件时,根据第二车辆行驶状态参数确定车辆的后轮目标转动角度,并控制车辆的后轮转向后轮目标转动角度。
第二方面,本发明实施例提供了一种车辆后轮控制装置,包括:
状态参数获取模块,用于获取第一时刻的第一车辆行驶参数以及第二时刻的第二车辆行驶参数,其中,第一时刻为第二时刻的上一采样时刻;
状态确定模块,用于根据第一车辆行驶状态参数和第二车辆行驶状态参数确定车辆的制动状态和行驶状态;
后轮控制模块,用于当制动状态和行驶状态满足预设辅助制动条件时,根据第二车辆行驶状态参数确定车辆的后轮目标转动角度,并控制车辆的后轮转向后轮目标转动角度。
第三方面,本发明实施例还提供了一种车辆,所述车辆包括:
一个或多个控制器;
存储装置,用于存储一个或多个程序;
当所述一个或多个程序被所述一个或多个控制器执行,使得所述一个或多个控制器实现如本发明任意实施例中提供的车辆后轮控制方法。
第四方面,本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如本发明任意实施例提供的车辆后轮控制方法。
本发明实施例通过获取第一时刻的第一车辆行驶状态参数以及第二时刻的第二车辆行驶状态参数,其中,第一时刻为第二时刻的上一采样时刻;根据第一车辆行驶状态参数和第二车辆行驶状态参数确定车辆的制动状态和行驶状态;当制动状态和行驶状态满足预设辅助制动条件时,根据第二车辆行驶状态参数确定车辆的后轮目标转动角度,并控制车辆的后轮转向后轮目标转动角度。通过采用上述技术方案,根据获取到的车辆行驶状态参数确定车辆的制动状态和行驶状态,当车辆制动状态和行驶状态满足预设辅助制动条件时,认为车辆制动装置部分或全部出现故障,此时通过根据车辆行驶状态参数确定出的车辆的后轮目标转动角度控制后轮转动,从而通过转动后的后轮侧偏阻力实现对车辆的辅助制动,解决了车辆制动装置部分或完全失效时难以通过控制车轮进行辅助制动的问题,提升了车辆驾驶的安全性和稳定性。
附图说明
图1是本发明实施例一中的一种车辆后轮控制方法的流程图;
图2是本发明实施例二中的一种车辆后轮控制方法的流程图;
图3是本发明实施例二中的一种轮胎侧偏阻力示例图;
图4是本发明实施例二中的一种辅助制动下的整车受力示例图;
图5是本发明实施例三中的一种车辆后轮控制装置的结构示意图;
图6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。此外,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以互相组合。
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内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是,一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理,但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外,各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止,但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种车辆后轮控制方法的流程图,本实施例可适用于车辆制动装置部分或完全失效时通过车辆后轮对车辆进行辅助制动的情况,该方法可以由车辆后轮控制装置来执行,该车辆后轮控制装置可以由软件和/或硬件来实现,该车辆后轮控制装置可以配置在计算设备上,具体包括如下步骤:
S101、获取第一时刻的第一车辆行驶状态参数以及第二时刻的第二车辆行驶状态参数。
其中,第一时刻为第二时刻的上一采样时刻。
在本实施例中,采样时刻可理解为车辆电子控制单元(Electronic ControlUnit,ECU)通过车辆总线获取车辆行驶过程中车辆各部件工作状态,以及车辆整体行驶状态的时刻。车辆行驶状态参数可理解为用以表征影响车辆行驶状态的参数,上述参数可包括车辆整体在行驶中的状态参数,也包括车辆中影响车辆行驶状态的部件的工作参数。进一步地,车辆行驶状态参数可包括:制动踏板位置、车速、轮速、方向盘转角、侧向加速度和横摆角速度,基于不同的车辆行驶情况,获取的车辆行驶状态参数可根据具体情况具体确定,本发明实施例对此不进行限制。
具体的,由车辆电子控制单元在第二时刻通过车辆总线获取第一时刻对应的第一车辆行驶状态参数,以及第二时刻对应的第二车辆行驶状态参数。可选的,第二时刻可理解为当前采样时刻,第一时刻可理解为当前采样时刻的前一采样时刻,因此可从车辆总线中直接获取第一车辆行驶状态参数中的各项参数,并通过车辆总线获取在当前时刻采集到的车辆各部件的工作参数,以及车辆整体行驶的状态参数,将其统称为第二车辆行驶状态参数。可选的,两个采样时刻之间的时间间隔可根据实际情况进行预先设置,如50ms和100ms等,本发明实施例对此不进行限制。
本发明实施例中,通过获取连续两个采样时刻的车辆行驶状态参数,使得根据两组车辆行驶状态参数确定的车辆制动装置工作状态更加准确,同时由于采用连续两个采样时刻的车辆行驶状态参数可更准确的判断车辆在一段时间内是否处于直线行驶状态,使得车辆不会随意进入辅助制动状态,提升了车辆驾驶的安全性。
S102、根据第一车辆行驶状态参数和第二车辆行驶状态参数确定车辆的制动状态和行驶状态。
在本实施例中,车辆的制动状态可理解为用以表征车辆在当前时刻是否制动以及车辆制动装置是否正常工作的状态。车辆的行驶状态可理解为用以表征车辆在当前时刻正进行的行驶操作类型,如直线行驶状态和转弯行驶状态等。
具体的,根据第一车辆行驶状态参数和第二车辆行驶状态参数确定在第一时刻至第二时刻过程中驾驶员是否进行制动操作,并在驾驶员进行制动的情况下,通过第一车辆行驶状态参数以及第二车辆行驶状态参数确定在两采样时刻的车辆的车速和轮速,由于车辆制动装置发生故障时即使驾驶员进行制动,车速与轮速的降低也难以达到预期状态,因此可在确定制动操作已执行的情况下通过两采样时刻的车速和轮速确定车辆制动装置的工作状态,进而确定车辆的制动状态;同时可通过第一车辆行驶状态参数和第二车辆行驶状态参数确定第一时刻和第二时刻间车辆的方向盘是否有转角、车辆是否有因为转向而产生的横摆角速度和侧向加速度等,进而确定车辆的行驶状态。
S103、当制动状态和行驶状态满足预设辅助制动条件时,根据第二车辆行驶状态参数确定车辆的后轮目标转动角度,并控制车辆的后轮转向后轮目标转动角度。
在本实施例中,预设辅助制动条件可理解为用以判断是否控制车辆后轮以对车辆进行辅助制动的条件,可选的,预设辅助制动条件可为制动状态中的一种与行驶状态中的一种的组合。后轮目标转动角度可理解为希望车辆后轮在预先规定的时间里异相位转动的角度,其中,后轮目标转动角度包括两个角度,其与两个车辆后轮分别对应。
进一步地,预设辅助制动条件包括:制动状态为制动失效且行驶状态为直线行驶。
具体的,当制动状态和行驶状态满足预设辅助制动条件时,可认为在该时刻驾驶员希望进行制动但是制动效果未达到要求,也即车辆制动装置全部或部分发生故障,同时车辆行驶状态处于不会因辅助制动受到干扰的情况下,此时根据第二时刻的第二车辆行驶状态参数中的部分参数对车辆两后轮需要转动的角度进行确定,并将确定出的后轮目标转动角度发送至控制车辆后轮进行转动的转向机构,使其可控制车辆两后轮分别转向与之对应的后轮目标转动角度,进而通过后轮侧偏阻力实现对车辆的辅助制动。
本实施例的技术方案,通过获取第一时刻的第一车辆行驶状态参数以及第二时刻的第二车辆行驶状态参数,其中,第一时刻为第二时刻的上一采样时刻;根据第一车辆行驶状态参数和第二车辆行驶状态参数确定车辆的制动状态和行驶状态;当制动状态和行驶状态满足预设辅助制动条件时,根据第二车辆行驶状态参数确定车辆的后轮目标转动角度,并控制车辆的后轮转向后轮目标转动角度。通过采用上述技术方案,根据获取到的车辆行驶状态参数确定车辆的制动状态和行驶状态,当车辆制动状态和行驶状态满足预设辅助制动条件时,认为车辆制动装置部分或全部出现故障,此时通过根据车辆行驶状态参数确定出的车辆的后轮目标转动角度控制后轮转动,从而通过转动后的后轮侧偏阻力实现对车辆的辅助制动,解决了车辆制动装置部分或完全失效时难以通过控制车轮进行辅助制动的问题,提升了车辆驾驶的安全性和稳定性。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种车辆后轮控制方法的流程图,本发明实施例的技术方案在上述各可选技术方案的基础上进一步优化,通过获取到的第一车辆行驶状态参数和第二车辆行驶状态参数确定车辆制动装置是否失效,以及在制动装置失效时车辆所处的行驶状态是否适合进行辅助制动,确定需要执行辅助制动后根据上述车辆行驶状态参数中的部分参数确定车辆后轮所应转至的目标转动角度,并在车辆未停之前对车辆后轮角度不断进行调整以使在辅助制动过程中车辆始终以直线行驶,具体包括如下步骤:
S201、获取第一时刻的第一车辆行驶状态参数以及第二时刻的第二车辆行驶状态参数。
其中,第一时刻为第二时刻的上一采样时刻。
进一步地,车辆行驶状态参数至少可包括:制动踏板位置、车速、轮速、方向盘转角、侧向加速度和横摆角速度。
可选的,制动踏板位置可通过安装于制动踏板上的位置传感器采集并输出得到;车速可通过车速检测装置采集并输出得到;轮速可通过轮速检测装置检测车轮转速输出得到;方向盘转角可通过安装于方向盘上的角度传感器采集并输出得到;侧向加速度可通过侧向加速度检测装置采集并输出得到;横摆角速度可通过横摆角速度检测装置采集并输出得到。上述各参数在采集后均可输出至车辆总线中以供控制单元获取。
S202、判断第一制动踏板位置和第二制动踏板位置是否达到预设踏板位置,若是,则执行步骤S203;若否,则执行步骤S207。
在本实施例中,制动踏板可理解为车辆中限制动力的踏板,也即为行车制动器的踏板,驾驶员通过踩下制动踏板实现对车辆的制动,以使得车辆降速直至停车,制动踏板在驾驶员踩下的过程中位置不断变化,通过制动踏板所处位置可确定出驾驶员是否希望进行制动。第一制动踏板位置可理解为第一时刻车辆制动踏板所对应的位置;第二制动踏板位置可理解为第二时刻车辆制动踏板所对应的位置;预设踏板位置可理解为用以通过制动踏板位置判断驾驶员是否希望进行制动的位置判断条件。
具体的,在当第一制动踏板位置和第二制动踏板位置均达到预设踏板位置时,可认为驾驶员在第一时刻和第二时刻均希望车辆进行制动,此时可对车辆制动装置是否完好进行判断,进而确定车辆制动状态,此时执行步骤S203;在当第一制动踏板位置和/或第二制动踏板位置未达到预设踏板位置时,可认为驾驶员并不希望对车辆进行制动,此时无需对车辆制动装置是否完好进行判断,执行步骤S207。
步骤S203、根据第一车速和第二车速确定车速降速,根据第一轮速和第二轮速确定轮速降速。
在本实施例中,第一车速可理解为第一时刻车辆的行驶速度;第二车速可理解为第二时刻车辆的行驶速度;第一轮速可理解为第一时刻车辆车轮的转动速度;第二轮速可理解为第二时刻车辆车轮的转动速度。
具体的,由于第一制动踏板位置和第二制动踏板位置均达到预设踏板位置,则在第一时刻至第二时刻间车辆应处于持续进行制动减速的状态,此时将第一车速与第二车速的差值确定为车速降速,将第一轮速与第二轮速的差值确定为轮速降速。
S204、判断是否车速降速小于预设车速降速阈值且轮速降速小于预设轮速降速阈值,若是,则执行步骤S205;若否,则执行步骤S206。
在本实施例中,预设车速降速阈值可理解为根据预先统计情况设置的,在车辆制动装置正常工作情况下经一个采样间隔车辆速度降低的最小幅值;预设轮速降速阈值可理解为根据预先统计情况设置的,在车辆制动装置正常工作情况下经一个采样间隔车辆轮速降低的最小幅值。
具体的,当车速降速小于预设车速降速阈值且轮速降速小于预设轮速降速阈值时,可认为车辆在驾驶员通过制动踏板采取制动手段后,未在一个采样间隔内达到正常降速所应达到的车速和轮速,车辆制动装置部分或全部发生故障,此时执行步骤S205;当车辆降速大于或等于预设车速降速阈值和/或轮速降速大于或等于预设轮速降速阈值时,可认为车辆在驾驶员通过制动踏板采取制动手段后,成功在一个采样间隔内进行了车速和/或轮速的降速,车辆制动装置未发生故障,此时执行步骤S206。
本发明实施例中,同时通过车速降速和轮速降速二者对车辆制动装置是否发生故障进行判断,使得判断结果更加准确,进而提高了车辆进入辅助制动状态的准确性,避免车辆在非必要情况下进入辅助制动状态,而影响车辆驾驶的稳定性。
S205、确定车辆的制动状态为制动失效,并执行步骤S208。
具体的,由于车辆在进行制动后的一个采样间隔内车速与轮速的降低幅值均未达到预期,可认为车辆制动装置部分或全部出现故障导致制动失效,此时将车辆的制动状态确定为制动失效。
S206、确定车辆的制动状态为正常制动,并经预设时间后返回执行步骤S201。
具体的,由于车辆在进行制动后的一个采样间隔内车速和/或轮速的降低幅值可以达到预期,可认为车辆制动装置正常起到了作用,且车辆的确处于正常制动状态,此时将车辆的制动状态确定为正常制动,此时车辆的制动状态不满足预设辅助制动条件,无需继续执行后续判断操作,经预设时间后返回执行步骤S201,以再次对车辆行驶状态参数进行获取,进而对车辆是否需要进行辅助制动进行确定。
可选的,预设时间可由车辆出厂直接设置,也可根据实际情况进行设置,本发明实施例对此不进行限制。
S207、确定车辆的制动状态为非制动,并经预设时间后返回执行步骤S201。
具体的,由于车辆第一制动踏板位置和/或第二制动踏板位置未达到预设踏板位置,可判断驾驶员并不想对车辆进行制动,且车辆的确处于未制动状态,此时将车辆的制动状态确定为非制动,此时车辆的制动状态不满足预设辅助制动条件,无需继续执行后续判断操作,经预设时间后返回执行步骤S201,以再次对车辆行驶状态参数进行获取,进而对车辆是否需要进行辅助制动进行确定。
S208、判断是否第一方向盘转角和第二方向盘转角均小于预设方向盘转角,或者,第二横摆角速度小于预设角速度且第二侧向加速度小于预设加速度,若是,则执行步骤S209;若否,则执行步骤S210。
在本实施例中,方向盘转角可理解为方向盘中心线相对于车辆纵向中心线的偏转角,可用以表征车辆转向角度。横摆角速度可理解为车辆绕垂直轴的偏转角速度,用以表征车辆的稳定程度,在车辆进行转向时车辆绕垂直轴旋转,横摆角速度大于直线行驶时的横摆角速度。侧向加速度可理解为垂直运动方向的加速度。第一方向盘转角可理解为第一时刻车辆方向盘的转动角度,也即第一时刻车辆的转向角度。第二方向盘转角可理解为第二时刻车辆方向盘的转动角度,也即第二时刻车辆的转向角度。第二横摆角速度可理解为第二时刻车辆整体绕其垂直轴的角速度。第二侧向加速度可理解为第二时刻车辆相对于其行驶方向垂直方向的加速度。预设方向盘转角可理解为预先设置的,用以确定方向盘是否维持车辆直行的角度阈值。预设角速度可理解为预先设置的,用以确定车辆是否处于维持稳定直行的横摆角速度阈值。预设加速度可理解为预先设置的,用以确定车辆是否处于维持稳定直行的侧向加速度阈值。
具体的,当第一方向盘转角和第二方向盘转角均小于预设方向盘转角时,可认为车辆在由第一时刻至第二时刻之间方向盘处于中心位置,始终维持车辆直行,同时,当第二横摆角速度小于预设角速度且第二侧向加速度小于预设加速度时,也可认为车辆在第二时刻时处于直行状态,此时均执行步骤S209;否则,可认为车辆处于非直行状态,也即车辆可能处于转弯状态,此时执行步骤S210。
本发明实施例中,通过采用两种判断条件对车辆是否处于直线行驶状态进行判断,在通过方向盘转角对车辆行驶状态进行判断时,不仅采用一个采样时刻对应的方向盘转角进行判断,而是在连续两个采样时刻方向盘转角均小于预设方向盘转角时才认为车辆行驶状态为直线行驶,避免了由于采样误差而导致的行驶状态判断失误;在通过横摆角速度和侧向加速度对车辆行驶状态进行判断时,仅当横摆角速度和侧向加速度均满足预设判断条件时才认为车辆行驶状态为直线行驶,避免了在一个采样时刻中仅通过单一参数判断而产生的误判,提升了对车辆行驶状态确定的准确性,进而可以避免车辆错误进入辅助制动状态,提升了驾驶的安全性。
S209、确定车辆的行驶状态为直线行驶,并执行步骤S211。
S210、确定车辆的行驶状态为转向行驶,并经预设时间后返回执行步骤S201。
进一步地,在车辆处于转向行驶状态时,车辆各车轮的受力状态并不相同,此时若执行辅助制动,则会对车辆行驶状态产生较大影响,严重影响车辆驾驶的稳定性和安全性,此时车辆的行驶状态不满足预设辅助制动条件,无需继续执行后续判断操作,经预设时间后返回执行步骤S201,以再次对车辆行驶状态参数进行获取,进而对车辆是否需要进行辅助制动进行确定。
S211、根据第二横摆角速度和第二侧向加速度确定车辆的后轮目标转动角度。
具体的,当制动状态为制动失效时,可认为车辆制动装置已部分或完全无效,无法为车辆提供必要的制动,进而导致车辆在遇到危险时难以及时减速停止对自身和其他车辆造成较大的危害,此时应考虑尽早启动辅助制动从而使车辆停止等候运输维修;而当行驶状态不是直线行驶时,可认为车辆在进行转弯操作,此时车辆各车轮所受的力并不均匀,若贸然进行辅助制动,辅助制动所产生的力会对车辆转弯状态造成干扰,由于车辆制动状态和行驶状态满足预设辅助制动条件,此时通过对车辆后轮转动角度进行控制进而实现对车辆的辅助制动。由于第二横摆角速度和第二侧向加速度可作为反映车辆所受到的合力是否会影响车辆保持直线行驶状态,以及在影响到车辆直线行驶状态时车辆所受合力的方向,进而可根据第二横摆角速度以及第二侧向加速度确定出的车辆所受合力方向分别调整车辆两个后轮的转动角度,并将上述确定出的两个后轮的转动角度确定为车辆的后轮目标转动角度。
进一步地,若第二横摆角速度小于预设角速度且第二侧向加速度小于预设加速度,将车辆的后轮目标转动角度均确定为预设转动角度。
具体的,在第二横摆角速度小于预设加速度且第二侧向加速度小于预设加速度时,可认为目前车辆所受到的合力不会影响车辆继续进行直线行驶,此时可认为车辆两后轮受力状态基本相同,在执行辅助制动对车辆两后轮目标转动角度进行确定时,可将两后轮目标转动角度均确定为预设转动角度。可选的,预设转动角度可为车辆后轮的最大转角值。
示例性的,图3为本发明实施例提供的一种轮胎侧偏阻力示例图。如图3所示,在后轮按照目标转动角度异相位转向后,将同时产生侧偏阻力Fx和转弯侧向力Fy,假设轮胎接地中心与行进方向偏转角度为α,也即目标转动角度为α,轮胎侧偏阻力系数为Kx,轮胎侧偏刚度系数为Ky,则轮胎在转向目标转动角度后,所产生的侧偏阻力Fx可表示为:
Fx=Kxα
所产生的转弯侧向力Fy可表示为:
Fy=Kyα
进一步地,若第二横摆角速度大于或等于预设角速度,或者第二侧向加速度大于或等于预设加速度,根据第二横摆角速度和第二侧向加速度确定目标后轮,根据目标后轮上一时刻的转动角度与预设角度确定为目标后轮的目标转动角度,并将另一后轮上一时刻的转动角度确定为另一后轮的目标转动角度。
在本实施例中,目标后轮可理解为需要进行转动角度调整的后轮,目标转动角度可理解为对应车轮在转动后轮胎接地中心与行进方向的偏转角度。
具体的,由于轮胎间存在个体特性,以及不同轮胎所接触的地面摩擦系数不同等差异的影响,在进行辅助制动的过程中两侧后轮所产生的侧偏阻力可能不相等,同时两侧轮胎所产生的相对的转弯侧向力也可能不同,由此可引起车辆的横向摆动,进而导致车辆横摆角速度大于或等于预设角速度或侧向加速度大于或等于预设加速度。因此,在第二横摆角速度大于或等于预设角速度,或者第二侧向加速度大于或等于预设加速度时,根据获取的第二横摆角速度和第二侧向加速度确定出车辆侧偏方向,进而确定需要进行角度调整的后轮,并将其作为目标后轮,根据确定出的车辆侧偏方向确定该目标后轮所需调整转动的方向,并根据该所需调整转动的方向,确定应对目标后轮上一时刻的转动角度增加预设角度或是减去预设角度,并将增加或减去预设角度后的上一时刻的转动角度确定为目标后轮的目标转动角度;而除目标后轮外的另一后轮,并不需要对其进行转动角度的改变,故将其上一时刻的转动角度确定为其目标转动角度。
示例性的,图4为本发明实施例提供的一种辅助制动下的整车受力示例图。如图4所示,在后轮按照目标转动角度进行异相位转向后,车辆在平行地面方向将至少受到左后轮的转弯侧向力Fyl,右后轮的转弯侧向力Fyr,左后轮的侧偏阻力Fxl,右后轮的侧偏阻力Fxr,则此时围绕整车质心产生的力矩和M可表示为:
M=(Fyl+Fyr)*T/2+(Fxl-Fxr)*B
其中,T为车辆轮距,B为车辆后轮距离整车质心的纵向距离。
在理论上两后轮同时调整为同样目标角度后,围绕整车质心产生的力矩和M应为0,但因为地面摩擦系数等差异影响,两侧所产生的侧偏阻力可能不相等,同时两侧轮胎产生的相对的转弯侧向力也可能不同,故而导致围绕整车质心产生的力矩不平衡,使得整车进行横摆运动,影响车辆行进稳定性,此时根据力矩和M的符号,确定整车处于左偏还是右偏,进而确定应进行调整的车辆后轮,根据预先设定的数据库确定出车辆后轮应调整的角度,进而使得两后轮围绕质心产生的力矩平衡,使得整车沿直线行驶制动。
本发明实施例中,考虑到在进行辅助制动过程中车辆两后轮由于接触的地面摩擦系数不同等差异的影响,而导致两车辆后轮所受力不均匀的情况,若仍保持两车两后轮异相位转向同样角度,则会使得围绕整车质心产生的力矩不平衡,进而导致车辆发生横向摆动,影响车辆行驶的稳定性。而由于车辆发生横向摆动,会导致车辆的横摆角速度和侧向加速度大于预设阈值,根据车辆的横摆角速度和侧向加速度可确定车辆受力偏转方向,通过预先设定的数据库确定出车辆后轮需要调整的角度,或根据确定出的受力偏转方向确定需要进行角度调整的车辆后轮,并使其向偏转方向反向转动预设角度,实现了车辆辅助制动过程中对后轮角度的动态调整,提升了驾驶安全性和稳定性。
S212、控制车辆的后轮转向后轮目标转动角度。
可选的,可通过安装于车辆后轮转向机构中的车轮转角检测装置分别检测车辆两后轮所处的转动角度,根据接收到的后轮目标转向角度确定两后轮所需转动的方向和转动角度,进而通过车辆后轮转向机构中的转向电机,分别控制两个车辆后轮转向其对应的后轮目标转动角度。
进一步地,在车辆执行辅助制动后,车辆电子控制单元可实时通过车辆总线获取车辆速度,当车辆速度小于预设速度值时,可认为车辆已经停止。而由于采取辅助制动时车辆制动装置已发生故障,需要对其进行维修,因此为了方便后续对车辆的运输和维修,在确定车辆停止后电子控制单元可控制两车辆后轮回摆至与车辆纵向中心线平行的正向。
本实施例的技术方案,通过获取到的车辆行驶状态参数中的制动踏板位置、车速以及轮速对车辆制动状态进行判断,可以较为准确的确定驾驶员是否有制动意愿,且在确定出驾驶员有制动意愿后通过两次采集的车速和轮速可更准确判断出车辆制动装置是否失效。同时采用方向盘转角、横摆角速度和侧向加速度对车辆是否是直行状态进行判断,仅在方向盘转角大于预设方向盘转角一段时间后才确认车辆为非直行状态,避免了驾驶员把控失误而导致的车辆行驶状态判断失误,同时避免了车辆在转弯状态时贸然进入辅助制动,使得车辆失控对其他行驶车辆造成碰撞风险。在车辆制动状态与行驶状态满足预设辅助制动条件时根据获取的横摆角速度和侧向加速度确定车辆两个后轮的目标转动角度,使得两后轮在由于摩擦系数等原因受力不同时及时进行调整,进而使得车辆在进行辅助制动时仍可沿原行驶方向直线行驶,提高了车辆行驶的稳定性和安全性。
实施例三
图5为本发明实施例三提供的一种车辆后轮控制装置的结构示意图,该车辆后轮控制装置包括:状态参数获取模块31,状态确定模块32和后轮控制模块33。
其中,状态参数获取模块31,用于获取第一时刻的第一车辆行驶参数以及第二时刻的第二车辆行驶参数,其中,第一时刻为第二时刻的上一采样时刻;状态确定模块32,用于根据第一车辆行驶状态参数和第二车辆行驶状态参数确定车辆的制动状态和行驶状态;后轮控制模块33,用于当制动状态和行驶状态满足预设辅助制动条件时,根据第二车辆行驶状态参数确定车辆的后轮目标转动角度,并控制车辆的后轮转向后轮目标转动角度。
本实施例的技术方案,通过根据车辆行驶状态参数确定出的车辆的后轮目标转动角度控制后轮转动,从而通过转动后的后轮侧偏阻力实现对车辆的辅助制动,解决了车辆制动装置部分或完全失效时难以通过控制车轮进行辅助制动的问题,提升了车辆驾驶的安全性和稳定性。
可选的,车辆行驶状态参数包括:制动踏板位置、车速、轮速、方向盘转角、侧向加速度和横摆角速度。
可选的,状态确定模块32,包括:
制动状态获取单元,用于根据第一车辆行驶状态参数和第二车辆行驶状态参数确定车辆的制动状态;
行驶状态获取单元,用于根据第一车辆行驶状态参数和第二车辆行驶状态参数确定车辆的行驶状态。
可选的,制动状态获取单元,具体用于:若第一制动踏板位置和/或第二制动踏板位置未达到预设踏板位置,确定车辆的制动状态为非制动;若第一制动踏板位置和第二制动踏板位置均达到所述预设踏板位置,根据第一车速和第二车速确定车速降速,根据第一轮速和第二轮速确定轮速降速,根据所述车速降速和所述轮速降速确定车辆的制动状态。
进一步地,根据所述车速降速和所述轮速降速确定车辆的制动状态,包括:若所述车速降速小于预设车速降速阈值且所述轮速降速小于预设轮速降速阈值,确定所述车辆的制动状态为制动失效;否则,确定所述车辆的制动状态为正常制动。
可选的,行驶状态获取单元,具体用于:若第一方向盘转角和第二方向盘转角均小于预设方向盘转角,或者,第二横摆角速度小于预设角速度且第二侧向加速度小于预设加速度,确定车辆的行驶状态为直线行驶;否则,确定车辆的行驶状态为转向行驶。
可选的,后轮控制模块33,具体用于:当所述制动状态和所述行驶状态满足预设辅助制动条件时,根据第二横摆角速度和第二侧向加速度确定所述车辆的后轮目标转动角度,并控制所述车辆的后轮转向所述后轮目标转动角度。
进一步地,根据第二横摆角速度和第二侧向加速度确定所述车辆的后轮目标转动角度,包括:
若所述第二横摆角速度小于预设角速度且所述第二侧向加速度小于预设加速度,将所述车辆的后轮目标转动角度均确定为预设转动角度;
若所述第二横摆角速度大于或等于预设角速度,或者所述第二侧向加速度大于或等于预设加速度,根据所述第二横摆角速度和所述第二侧向加速度确定目标后轮,根据所述目标后轮上一时刻的转动角度与预设角度确定为所述目标后轮的目标转动角度,并将另一后轮上一时刻的转动角度确定为所述另一后轮的目标转动角度。
进一步地,当所述制动状态和所述行驶状态不满足预设辅助制动条件时,经预设时间后返回执行获取第一时刻的第一车辆行驶状态参数以及第二时刻的第二车辆行驶状态参数的步骤。
本发明实施例提供的车辆后轮控制装置可执行本发明任意实施例所提供的车辆后轮控制方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图6为本发明实施例四提供的一种车辆的结构示意图,如图6所示,该车辆包括控制器41、存储装置42、输入装置43和输出装置44;车辆中控制器41的数量可以是一个或多个,图6中以一个控制器41为例;车辆中的控制器41、存储装置42、输入装置43和输出装置44可以通过总线或其他方式连接,图6中以通过总线连接为例。
存储装置42作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中的车辆后轮控制方法对应的程序指令/模块(例如,状态参数获取模块31,状态确定模块32和后轮控制模块33)。控制器41通过运行存储在存储装置42中的软件程序、指令以及模块,从而执行车辆的各种功能应用以及数据处理,即实现上述的车辆后轮控制方法。
存储装置42可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外,存储装置42可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中,存储装置42可进一步包括相对于控制器41远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至车辆。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置43可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与车辆的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置44可包括显示屏等显示设备。
实施例五
本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种车辆后轮控制方法,该方法包括:
获取第一时刻的第一车辆行驶状态参数以及第二时刻的第二车辆行驶状态参数,其中,第一时刻为第二时刻的上一采样时刻;
根据第一车辆行驶状态参数和第二车辆行驶状态参数确定车辆的制动状态和行驶状态;
当制动状态和行驶状态满足预设辅助制动条件时,根据第二车辆行驶状态参数确定车辆的后轮目标转动角度,并控制车辆的后轮转向后轮目标转动角度。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的车辆后轮控制方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现,当然也可以通过硬件实现,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是,上述搜索装置的实施例中,所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。
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)
1.一种车辆后轮控制方法,其特征在于,包括:
获取第一时刻的第一车辆行驶状态参数以及第二时刻的第二车辆行驶状态参数,其中,所述第一时刻为所述第二时刻的上一采样时刻;
根据所述第一车辆行驶状态参数和所述第二车辆行驶状态参数确定车辆的制动状态和行驶状态;
当所述制动状态和所述行驶状态满足预设辅助制动条件时,根据所述第二车辆行驶状态参数确定所述车辆的后轮目标转动角度,并控制所述车辆的后轮转向所述后轮目标转动角度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,车辆行驶状态参数包括:制动踏板位置、车速和轮速;所述根据所述第一车辆行驶状态参数和所述第二车辆行驶状态参数确定车辆的制动状态,包括:
若第一制动踏板位置和/或第二制动踏板位置未达到预设踏板位置,确定车辆的制动状态为非制动;
若第一制动踏板位置和第二制动踏板位置均达到所述预设踏板位置,根据第一车速和第二车速确定车速降速,根据第一轮速和第二轮速确定轮速降速,根据所述车速降速和所述轮速降速确定车辆的制动状态。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述车速降速和所述轮速降速确定车辆的制动状态,包括:
若所述车速降速小于预设车速降速阈值且所述轮速降速小于预设轮速降速阈值,确定所述车辆的制动状态为制动失效;否则,确定所述车辆的制动状态为正常制动。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,车辆行驶状态参数包括:方向盘转角、侧向加速度和横摆角速度;根据所述第一车辆行驶状态参数和所述第二车辆行驶状态参数确定车辆的行驶状态,包括:
若第一方向盘转角和第二方向盘转角均小于预设方向盘转角,或者,第二横摆角速度小于预设角速度且第二侧向加速度小于预设加速度,确定车辆的行驶状态为直线行驶;否则,确定车辆的行驶状态为转向行驶。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,车辆行驶状态参数包括:侧向加速度和横摆角速度;所述预设辅助制动条件包括:制动状态为制动失效且行驶状态为直线行驶;
所述根据所述第二车辆行驶状态参数确定所述车辆的后轮目标转动角度,包括:
根据第二横摆角速度和第二侧向加速度确定所述车辆的后轮目标转动角度。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据第二横摆角速度和第二侧向加速度确定所述车辆的后轮目标转动角度,包括:
若所述第二横摆角速度小于预设角速度且所述第二侧向加速度小于预设加速度,将所述车辆的后轮目标转动角度均确定为预设转动角度;
若所述第二横摆角速度大于或等于预设角速度,或者所述第二侧向加速度大于或等于预设加速度,根据所述第二横摆角速度和所述第二侧向加速度确定目标后轮,根据所述目标后轮上一时刻的转动角度与预设角度确定为所述目标后轮的目标转动角度,并将另一后轮上一时刻的转动角度确定为所述另一后轮的目标转动角度。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一车辆行驶状态参数和所述第二车辆行驶状态参数确定车辆的制动状态和行驶状态之后,还包括:
当所述制动状态和所述行驶状态不满足预设辅助制动条件时,经预设时间后返回执行获取第一时刻的第一车辆行驶状态参数以及第二时刻的第二车辆行驶状态参数的步骤。
8.一种车辆后轮控制装置,其特征在于,包括:
状态参数获取模块,用于获取第一时刻的第一车辆行驶参数以及第二时刻的第二车辆行驶参数,其中,所述第一时刻为所述第二时刻的上一采样时刻;
状态确定模块,用于根据所述第一车辆行驶状态参数和所述第二车辆行驶状态参数确定车辆的制动状态和行驶状态;
后轮控制模块,用于当所述制动状态和所述行驶状态满足预设辅助制动条件时,根据所述第二车辆行驶状态参数确定所述车辆的后轮目标转动角度,并控制所述车辆的后轮转向所述后轮目标转动角度。
9.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括:
一个或多个控制器;
存储装置,用于存储一个或多个程序;
当所述一个或多个程序被所述一个或多个控制器执行,使得所述一个或多个控制器实现如权利要求1-7中任一项所述的车辆后轮控制方法。
10.一种包含计算机可执行指令的存储介质,其特征在于,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-7中任一项所述的车辆后轮控制方法。
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