CN113978258A - 一种电动车辆的制动方法、装置及电动车辆 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种电动车辆的制动方法、装置及电动车辆，该方法包括：获取电动车辆的车辆状态；其中，所述车辆状态至少包括刹车信号的第一当前值；所述刹车信号为反映所述电动车辆的刹车装置的刹车行程的信号；根据所述车辆状态确定所述电动车辆的制动加速度；根据所述刹车信号的第一当前值和所述制动加速度，确定所述电动车辆的制动策略；根据所述制动策略控制所述电动车辆进行制动。
Description
技术领域
本公开涉及共享车辆相关技术领域，更具体地，涉及一种电动车辆的制动方法、一种电动车辆的制动装置、及一种电动车辆。
背景技术
目前，通过共享车辆出行已经成为城市中新兴的出行方式，可以有效解决城市人群的出行需求。在共享车辆中，由于电动车辆可以通过驱动电机提供行驶动力，而不必由用户提供行驶动力，因此，电动车辆越来越受到人们的青睐。
在控制电动车辆紧急制动的过程中，由于制动器的制动力较大，电动车辆可能会启动防抱死系统，导致电动车辆在紧急制动过程中的制动行程较远。
发明内容
本公开的一个目的是提供一种能够精确控制电动车辆的制动过程的新技术方案。
根据本公开的第一方面，提供了一种电动车辆的制动方法，包括：
获取电动车辆的车辆状态；其中，所述车辆状态至少包括刹车信号的第一当前值；所述刹车信号为反映所述电动车辆的刹车装置的刹车行程的信号；
根据所述车辆状态确定所述电动车辆的制动加速度；
根据所述刹车信号的第一当前值和所述制动加速度，确定所述电动车辆的制动策略；
根据所述制动策略控制所述电动车辆进行制动。
可选的，所述根据所述刹车信号的第一当前值和所述制动加速度确定所述电动车辆的制动策略包括：
根据所述刹车信号的第一当前值确定所述刹车装置的刹车行程；
将所述刹车行程与预设的行程阈值进行比较；
在所述刹车行程小于或等于所述行程阈值的情况下，确定所述电动车辆的制动策略为电机制动；
在所述刹车行程大于所述行程阈值的情况下，根据所述制动加速度确定所述电动车辆的制动策略。
可选的，所述根据所述制动加速度确定所述电动车辆的制动策略包括：
将所述制动加速度与预设的第一加速度阈值、预设的第二加速度阈值进行比较；其中，所述第一加速度阈值小于所述第二加速度阈值；
根据比较结果确定所述电动车辆的制动策略。
可选的，所述根据比较结果确定所述电动车辆的制动策略包括：
在所述制动加速度小于或等于所述第一加速度阈值的情况下，确定所述电动车辆的制动策略为电机制动；
在所述制动加速度大于所述第一加速度阈值、且所述制动加速度小于或等于所述第二加速度阈值的情况下，确定所述电动车辆的制动策略包括电机制动和液压制动；
在所述制动加速度大于所述第二加速度阈值的情况下，确定所述电动车辆的制动策略为液压制动。
可选的，在所述电动车辆的制动策略包括电机制动的情况下，所述根据所述制动策略控制所述电动车辆进行制动包括：
控制所述电动车辆的第一驱动电机停止输出驱动转矩；其中，所述驱动转矩为用于驱动电动车辆的车轮转动的转矩。
可选的，所述方法还包括：
获取所述第一驱动电机在电机制动过程中所产生的反向电动势；
根据所述反向电动势为所述电动车辆的电池充电。
可选的，在所述电动车辆的制动策略包括液压制动的情况下，所述根据所述制动策略控制所述电动车辆进行制动包括：
根据所述制动加速度，确定所述电动车辆的液压制动器的制动力；
根据所述制动力，确定所述液压制动器的液压缸内部压力的目标值；
根据所述液压缸内部压力的所述目标值，得到用于控制所述电动车辆的第二驱动电机的驱动信号；
根据所述驱动信号控制所述第二驱动电机驱动所述液压制动器，使得所述液压制动器根据所述制动力对所述电动车辆进行制动。
可选的，所述根据所述液压缸内部压力的所述目标值，得到用于控制所述驱动电机的驱动信号包括：
获取所述第二驱动电机的直流电机模型和所述第二驱动电机的电机参数；
根据所述直流电机模型和所述电机参数，确定所述第二驱动电机的稳态控制率；
根据所述直流电机模型和预设的前馈参数，确定所述第二驱动电机的前馈控制率；
获取液压制动器的液压缸内部压力的第二当前值；
根据所述液压缸内部压力的所述第二当前值和所述目标值，确定所述第二驱动电机的反馈控制率；
根据所述稳态控制率、所述前馈控制率和反馈控制率，得到所述第二驱动电机的最终控制率；
根据所述最终控制率，得到所述驱动信号。
根据本公开的第二方面，提供了一种电动车辆的制动装置，包括：
状态获取模块，用于获取电动车辆的车辆状态；其中，所述车辆状态至少包括刹车信号的第一当前值；所述刹车信号为反映所述电动车辆的刹车装置的刹车行程的信号；
加速度确定模块，用于根据所述车辆状态确定所述电动车辆的制动加速度；
策略确定模块，用于根据所述刹车信号的第一当前值和所述制动加速度，确定所述电动车辆的制动策略；
制动控制模块，用于根据所述制动策略控制所述电动车辆进行制动。
根据本公开的第三方面，提供了一种电动车辆，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储可执行的计算机程序；所述处理器用于执行所述计算机程序，以实现本公开第一方面所述的方法。
通过本公开的实施例，根据电动车辆的车辆状态来确定电动车辆的制动加速度，再根据电动车辆的刹车信号的第一当前值和制动加速度，确定电动车辆的制动策略，并根据该制动策略控制电动车辆进行制动，避免启动防抱死系统，对电动车辆在制动过程中的制动行程进行精准控制，还可以保证电动车辆在制动过程中的安全性。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且连同其说明一起用于解释本公开的原理。
图1是显示可用于实现本公开的实施例的电动车辆系统的硬件配置的例子的框图。
图2示出了本公开的实施例的电动车辆的制动方法的流程图。
图3示出了本公开的实施例的电动车辆的制动装置的方框原理图。
图4示出了本公开的实施例的车辆的示意性框图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
<硬件配置>
如图1所示，电动车辆系统100包括服务器1000、移动终端2000、电动车辆3000、网络4000。
服务器1000提供处理、数据库、通讯设施的业务点。服务器1000可以是整体式服务器或是跨多计算机或计算机数据中心的分散式服务器。服务器可以是各种类型的，例如但不限于，网络服务器，新闻服务器，邮件服务器，消息服务器，广告服务器，文件服务器，应用服务器，交互服务器，数据库服务器，或代理服务器。在一些实施例中，每个服务器可以包括硬件，软件，或用于执行服务器所支持或实现的合适功能的内嵌逻辑组件或两个或多个此类组件的组合。例如，服务器例如刀片服务器、云端服务器等，或者可以是由多台服务器组成的服务器群组，可以包括上述类型的服务器中的一种或多种等等。
在一个例子中，服务器1000可以如图1所示，包括处理器1100、存储器1200、接口装置1300、通信装置1400、显示装置1500、输入装置1600。尽管服务器也可以包括扬声器、麦克风等等，但是，这些部件与本公开的是合理无关，故在此省略。
其中，处理器1100例如可以是中央处理器CPU、微处理器MCU等。存储器1200例如包括ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、诸如硬盘的非易失性存储器等。接口装置1300例如包括USB接口、串行接口、红外接口等。通信装置1400例如能够进行有线或无线通信。显示装置1150例如是液晶显示屏、LED显示屏触摸显示屏等。输入装置1160例如可以包括触摸屏、键盘等。
在本实施例中，移动终端2000是具有通信功能、业务处理功能的电子设备。移动终端2000可以是移动终端，例如手机、便携式电脑、平板电脑、掌上电脑等等。在一个例子中，移动终端2000是对电动车辆3000实施管理操作的设备，例如，安装有支持运营、管理电动车辆的应用程序(APP)的手机。
如图1所示，移动终端2000可以包括处理器2100、存储器2200、接口装置2300、通信装置2400、显示装置2500、输入装置2600、扬声器2700、麦克风2800，等等。其中，处理器2100可以是中央处理器CPU、微处理器MCU等。存储器2200例如包括ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、诸如硬盘的非易失性存储器等。接口装置2300例如包括USB接口、耳机接口等。通信装置2400例如能够进行有线或无线通信。显示装置2500例如是液晶显示屏、触摸显示屏等。输入装置2600例如可以包括触摸屏、键盘等。用户可以通过扬声器2700和麦克风2800输入/输出语音信息。
在一个例子中，电动车辆3000可以是任何可以分时或分地出让使用权供不同用户共享使用的电动车辆，例如，用于共享的共享电动自行车、共享汽车等等。电动车辆3000可以是自行车、三轮车以及四轮乘用车等各种形态。
电动车辆3000具有用于唯一标识对应蓝牙设备的识别码，该识别码可以是二维码和/或编号，该编号可以是由数字和/或字符组成。
用户可以通过移动终端2000扫描电动车辆3000上的二维码，进而将二维码信息发送至服务器1000执行解锁操作。
用户也可以通过移动终端2000输入或者识别电动车辆3000上的编号，进而将编号信息发送至服务器1000执行解锁操作。
在用户通过移动终端2000扫描电动车辆3000上的二维码或者输入编号时，需要使用移动终端2000的功能，例如移动终端2000的手电筒功能、定位功能、相机功能等。
如图1所示，电动车辆3000可以包括处理器3100、存储器3200、接口装置3300、通信装置3400、显示装置3500、输入装置3600、定位装置3700、蓝牙广播装置3800，等等。其中，处理器3100可以是中央处理器CPU、微处理器MCU等。存储器3200例如包括ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、诸如硬盘的非易失性存储器等。接口装置3300例如包括USB接口、耳机接口等。通信装置3400例如能够进行有线或无线通信。输出装置3500例如可以是输出信号的装置，可以显示装置，例如液晶显示屏、触摸显示屏等，也可以是扬声器等输出语音信息等。输入装置3600例如可以包括触摸屏、键盘等，也可以是麦克风输入语音信息。定位装置3700用于提供定位功能，例如可以是GPS定位模块、北斗定位模块等。蓝牙广播装置3800用于通过蓝牙广播包含自身电动车辆信息的数据包。
网络4000可以是无线通信网络也可以是有线通信网络，可以是局域网也可以是广域网。在图1所示的物品管理系统中，电动车辆3000与服务器1000、移动终端2000与服务器1000，可以通过网络4000进行通信。此外，电动车辆3000与服务器1000、移动终端2000与服务器1000通信所基于的网络4000可以是同一个，也可以是不同的。
应当理解的是，尽管图1仅示出一个服务器1000、移动终端2000、电动车辆3000，但不意味着限制对应的数目，电动车辆系统100中可以包含多个服务器1000、移动终端2000、电动车辆3000。
以电动车辆3000为共享自行车为例，电动车辆系统100为共享自行车系统。服务器1000用于提供支持共享自行车使用所必需的全部功能。移动终端2000可以是手机，其上安装有共享自行车应用程序，共享自行车应用程序可以帮助用户使用电动车辆3000获取相应的功能等等。
图1所示的电动车辆系统100仅是解释性的，并且决不是为了要限制本公开、其应用或用途。
应用于本公开的实施例中，尽管图1只示出一个服务器1000、一个移动终端2000、一个电动车辆3000，但是，应当理解的是，具体应用中，可以根据实际需求使得所述电动车辆系统100包括多个服务器1000、多个移动终端2000、多个电动车辆3000。
应用于本公开的实施例中，服务器1000的所述存储器1200用于存储指令，所述指令用于控制所述处理器1100进行操作以执行本公开实施例提供的电动车辆的制动方法。
尽管在图1中对服务器1000示出了多个装置，但是，本公开可以仅涉及其中的部分装置，例如，服务器1000只涉及存储器1200和处理器1100。
应用于本公开的实施例中，电动车辆3000的所述存储器3200用于存储指令，所述指令用于控制所述处理器3100运行电动车辆3000执行本公开实施例提供的电动车辆的制动方法。
尽管在图1中对电动车辆3000示出了多个装置，但是，本公开可以仅涉及其中的部分装置，例如，电动车辆3000只涉及存储器3200和处理器3100。
在上述描述中，技术人员可以根据本公开所公开方案设计指令。指令如何控制处理器进行操作，这是本领域公知，故在此不再详细描述。
<方法实施例>
本实施例中提供的一种电动车辆的制动方法，该电动车辆可以是两轮或三轮自行车，也可以是四轮以上的机动车辆。在一个例子中，该电动车辆也可以是被投放供用户以分时租赁、分地租赁等模式获取使用权的交通设备。
该电动车辆的制动方法通过电动车辆实施，该电动车辆可以是各种实体形式。在一个例子中，该电动车辆可以是共享电动车辆，具体可是如图1所示的电动车辆3000。
如图2所示，该电动车辆的制动方法包括步骤S2100～S2400。
步骤S2100，获取电动车辆的车辆状态，其中，车辆状态至少包括刹车信号的第一当前值，刹车信号为反映电动车辆的刹车装置的刹车行程的信号。
在本公开的一个实施例中，电动车辆可以是电动自行车，电动自行车上所设置的刹车装置可以是线性刹车把手，用户在需要刹车时，可以针对线性刹车把手执行“握下线性刹车把手”的刹车操作，以使得线性刹车把手的活动部转动，进而使得刹车把手的刹车行程从零开始增大；还可以针对线性刹车把手执行“按压线性刹车把手”的刹车操作，以使得线性刹车把手的活动部活动，进而使得刹车把手的刹车行程从零开始增大。
本实施例中，可以设置线性刹车把手在用户未执行刹车操作的初始位置时，对应的刹车行程为零，而在用户执行刹车操作达到线性刹车把手允许的最大程度时，对应的刹车行程达到最大值Hmax，即，刹车行程的变化范围为[0，Hmax]。在刹车行程的变化范围内，用户握力的大小与刹车行程的大小成正比，握力越大，刹车行程越大，此时用户希望的刹车力度也越大；握力越小，刹车行程越小，此时用户希望的刹车力度也越小，因此，可以根据刹车信号的第一当前值，确定需要向电动自行车施加的刹车力度的大小。
在本公开的另一个实施例中，电动车辆可以是电动汽车，电动汽车上所设置的刹车装置可以是刹车踏板，用户在需要刹车时，可以针对刹车踏板执行“踩下刹车踏板”的刹车操作，以使得刹车踏板的活动部活动，进而使得刹车踏板的刹车行程从零开始增大。
本实施例中，可以设置刹车踏板在用户未执行刹车操作的初始位置时，对应的刹车行程为零，而在用户执行刹车操作达到刹车踏板允许的最大程度时，对应的刹车行程达到最大值Hmax，即，刹车行程的变化范围为[0，Hmax]。在刹车行程的变化范围内，用户踩踏力度的大小与刹车行程的大小成正比，踩踏力度越大，刹车行程越大，此时用户希望的刹车力度也越大；踩踏力度越小，刹车行程越小，此时用户希望的刹车力度也越小，因此，可以根据刹车信号的第一当前值，确定需要向电动车辆施加的刹车力度的大小。
在本实施例中，该刹车信号可以由电动自行车的刹车状态检测装置提供，该刹车信号可以是电信号，控制器可以根据设定的采样周期或者根据中断触发等，对该刹车信号进行采样，以获取该刹车信号的信号值，该信号值例如为电压值。以控制器对该刹车信号进行一次采样为例，步骤S2100中的刹车信号的第一当前值也即为控制器在最近一次采样中获取到的信号值。
在一个例子中，该刹车状态检测装置可以是霍尔传感器。
在电动车辆为电动自行车实施例中，该车辆状态还可以包括以下任意一项或多项：转把信号的当前值，电动车辆的当前加速度，电动车辆的当前车速，表示电动车辆周围环境的图像数据。
步骤S2200，根据车辆状态确定电动车辆的制动加速度。
在车辆状态仅包括刹车信号的第一当前值的实施例中，可以通过建立反映刹车信号的信号值与制动加速度间的映射关系的第一映射数据，以根据该刹车信号的第一当前值和该第一映射数据，获得电动车辆的制动加速度。
本实施例中，该第一映射数据可以是第一映射函数，也可以是第一对照表等，在此不做限定。
对于第一映射函数，该第一映射函数的因变量为制动加速度，自变量为刹车信号的信号值，这样，将通过步骤S2100获取到的第一当前值作为刹车信号的信号值代入该第一映射函数，便可以获得对应于该第一当前值的制动加速度。
对于第一对照表，可以在第一对照表中查找对应于该第一当前值的刹车行程的数值。如果在该第一对照表中无法直接查找到该第一当前值，可以查找与该第一当前值相邻的两个信号值，并根据这两个信号值及分别对应这两个信号值的制动加速度的数值，利用插值手段获得对应于该第一当前值的制动加速度。
在车辆状态包括刹车信号的第一当前值，转把信号的当前值，电动车辆的当前加速度，电动车辆的当前车速，表示电动车辆周围环境的图像数据中的任意一项或多项的实施例中，可以通过建立反映各参数(包括刹车信号的信号值，转把信号的信号值，加速度，车速，表示电动车辆周围是否有障碍物的参数)与制动加速度间的映射关系的第一映射函数，以根据各参数的当前值和该第一映射函数，获得电动车辆的制动加速度。
本实施例中，该第一映射函数的因变量为制动加速度，自变量为各参数，这样，将通过步骤S2100获取到的各参数的当前值代入该第一映射函数，便可以获得对应于该车辆状态的制动加速度。
步骤S2300，根据刹车信号的第一当前值和制动加速度，确定电动车辆的制动策略。
在本公开的一个实施例中，根据刹车信号的第一当前值和制动加速度，确定电动车辆的制动策略可以包括如下所示的步骤S2310～S2340：
步骤S2310，根据刹车信号的第一当前值确定刹车装置的刹车行程。
在本公开的一个实施例中，可以通过建立反映刹车信号的信号值与刹车行程间的映射关系的第二映射数据，以根据该刹车信号的第一当前值和该第二映射数据，获得线性刹车把手的刹车行程。
本实施例中，该第二映射数据可以是第二映射函数，也可以是第二对照表等，在此不做限定。
对于第二映射函数，该第二映射函数的因变量为刹车行程，自变量为刹车信号的信号值，这样，将通过步骤S2100获取到的第一当前值作为刹车信号的信号值代入该第二映射函数，便可以获得对应于该第一当前值的刹车行程。
对于第二对照表，可以在第二对照表中查找对应于该第一当前值的刹车行程的数值。如果在该第二对照表中无法直接查找到该第一当前值，可以查找与该第一当前值相邻的两个信号值，并根据这两个信号值及分别对应这两个信号值的刹车行程的数值，利用插值手段获得对应于该第一当前值的刹车行程。
步骤S2320，将该刹车行程与预设的行程阈值进行比较。
在本实施例中，该行程阈值可以是预先根据应用场景或具体需求所设定的。
步骤S2330，在该刹车行程小于或等于行程阈值的情况下，确定电动车辆的制动策略为电机制动。
在本实施例中，在刹车行程小于或等于行程阈值的情况下，电动车辆的制动策略为电机制动，不包括液压制动。
步骤S2340，在刹车行程大于行程阈值的情况下，根据制动加速度确定电动车辆的制动策略。
在本公开的一个实施例中，根据制动加速度确定电动车辆的制动策略可以包括如下所示的步骤S2341～S2342：
步骤S2341，将制动加速度与预设的第一加速度阈值、预设的第二加速度阈值进行比较。
其中，第一加速度阈值小于第二加速度阈值。
本实施例中，第一加速度阈值和第二加速度阈值可以是预先分别根据应用场景或具体需求所设定的。
步骤S2342，根据比较结果确定电动车辆的制动策略。
将制动加速度与第一加速度阈值、第二加速度阈值进行比较，得到的比较结果可以包括：制动加速度小于或等于第一加速度阈值，制动加速度大于第一加速度阈值、且小于或等于第二加速度阈值，制动加速度大于第二加速度阈值。
在比较结果为制动加速度小于或等于第一加速度阈值的情况下，此时的制动状态为轻度制动，可以确定电动车辆的制动策略为电机制动，不包括液压制动。
在比较结果为制动加速度大于第一加速度阈值、且小于或等于第二加速度阈值的情况下，此时的制动状态为中度制动，可以确定电动车辆的制动策略包括电机制动和液压制动。本实施例采用包括电机制动和液压制动的混合制动策略，反拖第一驱动电机发电的同时，辅助液压制动，可以保证制动过程安全性。
在比较结果为制动加速度大于第二加速度阈值的情况下，此时的制动状态为紧急制动，可以确定电动车辆的制动策略为液压制动，不包括电机制动。
步骤S2400，根据该制动策略控制电动车辆进行制动。
在本实施例中，根据电动车辆的车辆状态来确定电动车辆的制动加速度，再根据电动车辆的刹车信号的第一当前值和制动加速度，确定电动车辆的制动策略，并根据该制动策略控制电动车辆进行制动，避免启动防抱死系统，对电动车辆在制动过程中的制动行程进行精准控制，还可以保证电动车辆在制动过程中的安全性。
在电动车辆的制动策略包括电机制动的实施例中，可以是电动车辆的制动策略为电机制动，或电动车辆的制动策略包括电机制动和液压制动。在此基础上，根据制动策略控制电动车辆进行制动，可以包括：
控制电动车辆的第一驱动电机停止输出驱动转矩；其中，驱动转矩为用于驱动电动车辆的车轮转动的转矩。
在电动车辆正常行驶的过程中，第一驱动电机可以输出驱动转矩，来驱动车轮转动，以为电动车辆的行驶提供动力。
在电机制动过程中，控制电动车辆的第一驱动电机停止输出驱动转矩的方式，可以包括：断开第一驱动电机的供电电路，或者，控制电动车辆的第一驱动电机输出的驱动转矩为零。
本实施例中，通过控制该电机停止输出驱动转矩，能够对用户通过刹车装置实施的刹车操作进行正确的响应。
进一步地，该方法还可以包括：获取第一驱动电机在制动过程中所产生的反向电动势，根据该反向电动势为电动车辆的电池充电。本实施例中的第一驱动电机可以是永磁同步电机。
该第一驱动电机在提供行驶动力时，电动车辆的电池可以通过逆变器向第一驱动电机提供正向电流，使得第一驱动电机向电动车辆的车轮输出正向转矩。控制器通过控制逆变器中各开关管的通断状态，对第一驱动电机的转速进行控制。
电动车辆在电机制动的过程中，第一驱动电机由于惯性会继续按照与车轮转向相同的方向转动，产生反向电动势。逆变器可以对将第一驱动电机产生的反向电动势转换为负向电流提供至电池，以为电池进行充电。该负向电流的方向与前述的正向电流的方向相反。
这样，可以对第一驱动电机在制动过程中所产生的反向电动势进行回收再利用，达到节约能源的目的，而且，还可以延长电动车辆的使用时间，进而可以提升用户体验。
在电动车辆的制动策略包括液压制动的实施例中，可以是电动车辆的制动策略为液压制动，或电动车辆的制动策略包括电机制动和液压制动。本实施例中，制动安全性完全取决于液压制动器。对液压制动器的要求为响应速度快，同时传递的制动力控制精确，且低时延以保证制动过程安全。
在此基础上，根据制动策略控制电动车辆进行制动，可以包括如下所示的步骤S2421～S2424：
步骤S2421，根据制动加速度，确定电动车辆的液压制动器的制动力。
本实施例中，可以通过建立反映制动加速度与液压制动器的制动力间的映射关系的第三映射数据，以根据该制动加速度和该第三映射数据，获得液压制动器的制动力。
该第三映射数据可以是第三映射函数，也可以是第三对照表等，在此不做限定。
对于第三映射函数，该第三映射函数的因变量为液压制动器的制动力的数值，自变量为制动加速度的数值，这样，将通过步骤S2200获取到的制动加速度代入该第三映射函数，便可以获得对应于该制动加速度的液压制动器的制动力。
对于第三对照表，可以在第三对照表中查找对应于该制动加速度的液压制动器的制动力的数值。如果在该第三对照表中无法直接查找到该制动加速度，可以查找与该制动加速度相邻的两个数值，并根据这两个数值及分别对应这两个数值的液压制动器的制动力的数值，利用插值手段获得对应于该制动加速度的液压制动器的制动力。
步骤S2422，根据该制动力，确定液压制动器的液压缸内部压力的目标值。
本实施例中，可以通过建立反映液压制动器的制动力与液压缸内部压力间的映射关系的第四映射数据，以根据该液压制动器的制动力和该第四映射数据，获得液压缸内部压力的目标值。
该第四映射数据可以是第四映射函数，也可以是第四对照表等，在此不做限定。
对于第四映射函数，该第四映射函数的因变量为液压缸内部压力的数值，自变量为液压制动器的制动力的数值，这样，将通过步骤S2421获取到的液压制动器的制动力代入该第四映射函数，便可以获得对应于该液压制动器的制动力的液压缸内部压力的目标值。
对于第四对照表，可以在第四对照表中查找对应于该液压制动器的制动力的液压缸内部压力的数值。如果在该第四对照表中无法直接查找到该液压制动器的制动力，可以查找与该液压制动器的制动力相邻的两个数值，并根据这两个数值及分别对应这两个数值的液压缸内部压力的数值，利用插值手段获得对应于该液压制动器的制动力的液压缸内部压力的目标值。
步骤S2423，根据液压缸内部压力的目标值，得到用于控制电动车辆的第二驱动电机的驱动信号。
本实施例中的第二驱动电机，用于驱动液压制动器的齿轮泵转动。具体的，齿轮泵可以选用外啮合定容式齿轮泵，且通过联轴装置实现与第二驱动电机的同轴转动。
齿轮泵转动可以带动液压缸活塞运动，进而改变液压缸内部压力。液压缸后采用多片离合装置，通过控制液压缸内部压力，来实现制动力的传递，将该制动力调整为施加在车轮上的摩擦力，使得电动车辆实现制动。
在本公开的一个实施例中，根据液压缸内部压力的目标值，得到用于控制电动车辆的第二驱动电机的驱动信号可以包括如下所示的步骤S24231～S24237：
步骤S24231，获取第二驱动电机的直流电机模型和第二驱动电机的电机参数。
本实施例中，第二驱动电机的直流电机模型可以表示为：
其中，vbat为直流电源电压，u为第二驱动电机的最终控制率，La为驱动电路中的电感，Ia为驱动电路中的电流，Ra为第二驱动电机的电阻，kv为第二驱动电机的反电动系数，ω为第二驱动电机的转速，kt为第二驱动电机的转矩系数，Tth为第二驱动电机的理论输出转矩，Tmf为第二驱动电机的阻力矩，Jm为第二驱动电机的转动惯量。
第二驱动电机的电机参数可以是直流电机模型中与第二驱动电机相关的各参数的参数值，包括：直流电源电压、驱动电路中的电感、驱动电路中的电流、第二驱动电机的电阻、第二驱动电机的反电动系数、第二驱动电机的转速、第二驱动电机的转矩系数、第二驱动电机的理论输出转矩、第二驱动电机的阻力矩、第二驱动电机的转动惯量。
步骤S24232，根据直流电机模型和电机参数，确定第二驱动电机的稳态控制率。
本实施例中液压制动器的齿轮泵选用外啮合定容式齿轮泵，且通过联轴装置实现与驱动电机的同轴转动，可以采用机械效率与容积效率来描述齿轮泵动态特性。例如，齿轮泵理论排量计算公式可以表示为：
Vth＝2πKzm2b
其中，Vth为齿轮泵理论排量，K为与齿轮啮合重叠系数有关的参数，z为齿数，m为模数，n为齿宽。
机械效率ηm为理论输出转矩Tth与实际输出转矩Tact的比值，具体可以是通过如下公式表示：
机械效率ηm描述了系统的机械损失，具体包括除了泄漏以外的能量损失，包含干摩擦、粘性摩擦等，与外啮合齿轮的转速以及与进、排油腔压力差Δp有关，因此，实际的输出转矩Tact可以通过如下公式表示：
容积效率ηvol描述了外啮合齿轮泵内泄漏与外泄漏，可以用齿轮泵输出流量的实际值Qact与理论值Qth之比来表示，具体可以是通过如下公式表示：
那么，机械效率ηm与容积效率ηvol的乘积结果为齿轮泵的总效率ηtotal，具体可以是通过如下公式表示：
ηtotal＝ηvolηm
容积效率的外啮合齿轮泵的理论流量Qth，具体可以是通过如下公式表示：
Qth＝Vthωηvol(Δp,ω)
本实施例中，齿轮泵与第二驱动电机同轴连接，齿轮泵的转速近似等于第二驱动电机的转速，因此，外啮合齿轮泵的泄漏量Qleak是通过如下公式表示：
Qleak＝Vthω(1-ηvol(Δp,ω))
即
Qth+Qleak＝Vthω＝Qtotal
假设外啮合齿轮泵的泄漏为薄壁节流过程，那么，外啮合齿轮泵的泄漏量Qleak是通过如下公式表示：
其中，Cd表示齿轮泵的流量系数，A表示齿轮泵的截流面积，ρ表示液压缸内介质的密度，p表示液压缸内部压力。
在理想条件下，驱动电机的输出功率与齿轮泵的输出功率相等，则有
Tthω＝Vthpω
对于直流电机模型，因为驱动电路中电感La的值很小，可以看成是微量摄动，因此，直流电机模型可以简化为如下形式：
vbatu＝IaRa+kvω
本实施例中，齿轮泵通过油管连接液压缸，将液压能转变为动能，液压缸模型可以表示为：
其中，Ap为液压缸的活塞面积，xp为液压缸的位移，V为腔体体积，βe为介质的体积模量。
对于液压缸内部，由于介质的体积模量βe很大，导致V/βe趋近于0。
液压缸后采用多片离合装置，通过控制液压缸内部压力，来实现制动力的传递。开始传递制动力后，液压缸活塞运动到最大位置，且此后基本无位移。在液压缸活塞未运动到最大位置时，动力传递中断，即不传递制动力。
为保证制动效果，液压缸活塞应尽可能快的运动到最大位置，来保证尽快的实现制动力的传递，运动到最大位置后，需要精确控制液压缸内部压力，来改变制动力的大小。
当液压缸活塞运动到最大位置后，有第二驱动电机的转速ω可以表示为：
两侧对时间求导可得：
忽略第二驱动电机产热，令Tth＝Tact，Δp＝p，整理可得：
由于油管较短，因此忽略油路中的沿程损失与局部损失，可以令：
那么，稳态控制率us可以通过如下公式表示：
步骤S24233，根据直流电机模型和预设的前馈参数，确定第二驱动电机的前馈控制率。
令y＝p，可以得到第二驱动电机的驱动信号的占空比与液压缸内部压力关系为：
前馈控制率可以通过如下公式表示：
这样，可以补偿外部的不确定扰动以及系统内部参数等不确定性以及无法精确建模的部分。其中，
为前馈参数。
步骤S24234，获取液压制动器的液压缸内部压力的第二当前值。
具体的，可以是通过传感器，按照设定频率来获取液压制动器的液压缸内部压力的第二当前值。其中，第二当前值为最新获取的液压制动器的液压缸内部压力的值。
步骤S24235，根据液压缸内部压力的第二当前值和目标值，确定第二驱动电机的反馈控制率。
在本实施例中，将液压缸内部压力的第二当前值y*与液压缸内部压力的目标值y的之间的偏差作为反馈量，引入误差e来得到反馈控制率ue。
具体的，跟踪误差e可以是通过如下公式表示：
e＝y*-y
那么，两侧求导可得：
特别的，选取李雅普诺夫函数
那么，两侧求导可得：
其中，α为人为设定的常数。
K1(p)≠0，那么，反馈控制率ue可以是通过如下公式表示：
那么，在
的情况下，液压制动器趋于渐进稳定。
步骤S24236，根据稳态控制率、前馈控制率和反馈控制率，得到第二驱动电机的最终控制率。
在一个实施例中，第二驱动电机的最终控制率u可以通过如下公式表示：
u＝us+uf+ue
步骤S24237，根据最终控制率，得到驱动信号。
本实施例中第二驱动电机的最终控制率u，为第二驱动电机的驱动信号的占空比。那么，根据最终控制率，就可以得到驱动信号。
本实施例采用稳态控制、前馈控制和反馈控制的方式，来控制第二驱动电机驱动液压制动器，以保证液压制动器的响应速度。
步骤S2424，根据该驱动信号控制第二驱动电机驱动液压制动器，使得液压制动器根据该制动力对电动车辆进行制动。
通过本实施例的方法，可以在制动策略包括液压制动的情况下，对液压制动器进行精准控制，还可以使得液压制动快速响应，保证制动过程安全。
<装置实施例>
与上述方法相对应的，本说明书还提供了一种电动车辆的制动装置3000。如图3所示，该电动车辆的制动装置3000可以包括状态获取模块3100、加速度确定模块3200、策略确定模块3300和制动控制模块3400。该状态获取模块3100用于获取电动车辆的车辆状态；其中，车辆状态至少包括刹车信号的第一当前值；刹车信号为反映电动车辆的刹车装置的刹车行程的信号；该加速度确定模块3200用于根据车辆状态确定电动车辆的制动加速度；该策略确定模块3300用于根据刹车信号的第一当前值和制动加速度，确定电动车辆的制动策略；该制动控制模块3400用于根据制动策略控制电动车辆进行制动。
在本公开的一个实施例中，该策略确定模块3300还可以用于：
根据刹车信号的第一当前值确定刹车装置的刹车行程；
将刹车行程与预设的行程阈值进行比较；
在刹车行程小于或等于行程阈值的情况下，确定电动车辆的制动策略为电机制动；
在刹车行程大于行程阈值的情况下，根据制动加速度确定电动车辆的制动策略。
在本公开的一个实施例中，根据制动加速度确定电动车辆的制动策略包括：
将制动加速度与预设的第一加速度阈值、预设的第二加速度阈值进行比较；其中，第一加速度阈值小于第二加速度阈值；
根据比较结果确定电动车辆的制动策略。
在本公开的一个实施例中，根据比较结果确定电动车辆的制动策略包括：
在制动加速度小于或等于第一加速度阈值的情况下，确定电动车辆的制动策略为电机制动；
在制动加速度大于第一加速度阈值、且制动加速度小于或等于第二加速度阈值的情况下，确定电动车辆的制动策略包括电机制动和液压制动；
在制动加速度大于第二加速度阈值的情况下，确定电动车辆的制动策略为液压制动。
在本公开的一个实施例中，在电动车辆的制动策略包括电机制动的情况下，该制动控制模块3400还可以用于：
控制电动车辆的第一驱动电机停止输出驱动转矩；其中，驱动转矩为用于驱动电动车辆的车轮转动的转矩。
在本公开的一个实施例中，在电动车辆的制动策略包括电机制动的情况下，电动车辆的制动装置3000还可以包括：
用于获取第一驱动电机在电机制动过程中所产生的反向电动势的模块；
用于根据反向电动势为电动车辆的电池充电的模块。
在本公开的一个实施例中，在电动车辆的制动策略包括液压制动的情况下，该制动控制模块3400还可以用于：
根据制动加速度，确定电动车辆的液压制动器的制动力；
根据制动力，确定液压制动器的液压缸内部压力的目标值；
根据液压缸内部压力的目标值，得到用于控制电动车辆的第二驱动电机的驱动信号；
根据驱动信号控制第二驱动电机驱动液压制动器，使得液压制动器根据制动力对电动车辆进行制动。
在本公开的一个实施例中，根据液压缸内部压力的目标值，得到用于控制驱动电机的驱动信号包括：
获取第二驱动电机的直流电机模型和第二驱动电机的电机参数；
根据直流电机模型和电机参数，确定第二驱动电机的稳态控制率；
根据直流电机模型和预设的前馈参数，确定第二驱动电机的前馈控制率；
获取液压制动器的液压缸内部压力的第二当前值；
根据液压缸内部压力的第二当前值和目标值，确定第二驱动电机的反馈控制率；
根据稳态控制率、前馈控制率和反馈控制率，得到第二驱动电机的最终控制率；
根据最终控制率，得到驱动信号。
本领域技术人员应当明白，可以通过各种方式来实现电动车辆的制动装置3000。例如，可以通过指令配置处理器来实现电动车辆的制动装置3000。例如，可以将指令存储在ROM中，并且当启动设备时，将指令从ROM读取到可编程器件中来实现电动车辆的制动装置3000。例如，可以将电动车辆的制动装置3000固化到专用器件(例如ASIC)中。可以将电动车辆的制动装置3000分成相互独立的单元，或者可以将它们合并在一起实现。电动车辆的制动装置3000可以通过上述各种实现方式中的一种来实现，或者可以通过上述各种实现方式中的两种或更多种方式的组合来实现。
在本实施例中，电动车辆的制动装置3000可以具有多种实现形式，例如，电动车辆的制动装置3000可以是任何的提供电动车辆的制动服务的软件产品或者应用程序中运行的功能模块，或者是这些软件产品或者应用程序的外设嵌入件、插件、补丁件等，还可以是这些软件产品或者应用程序本身。
<车辆实施例>
在本实施例中，还提供一种电动车辆4000，如图4所示，包括存储器4100和处理器4200。
该存储器4100，用于存储可执行的计算机程序；该处理器4200，用于执行所述计算机程序，以实现本实施例中提供的任意一项所述的电动车辆的制动方法。
通过本公开的实施例，根据电动车辆的车辆状态来确定电动车辆的制动加速度，再根据电动车辆的刹车信号的第一当前值和制动加速度，确定电动车辆的制动策略，并根据该制动策略控制电动车辆进行制动，避免启动防抱死系统，对电动车辆在制动过程中的制动行程进行精准控制，还可以保证电动车辆在制动过程中的安全性。
本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。
这里参照根据本公开实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是，通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本公开的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种电动车辆的制动方法，包括：
获取电动车辆的车辆状态；其中，所述车辆状态至少包括刹车信号的第一当前值；所述刹车信号为反映所述电动车辆的刹车装置的刹车行程的信号；
根据所述车辆状态确定所述电动车辆的制动加速度；
根据所述刹车信号的第一当前值和所述制动加速度，确定所述电动车辆的制动策略；
根据所述制动策略控制所述电动车辆进行制动。
2.根据权利要求1所述的方法，所述根据所述刹车信号的第一当前值和所述制动加速度确定所述电动车辆的制动策略包括：
根据所述刹车信号的第一当前值确定所述刹车装置的刹车行程；
将所述刹车行程与预设的行程阈值进行比较；
在所述刹车行程小于或等于所述行程阈值的情况下，确定所述电动车辆的制动策略为电机制动；
在所述刹车行程大于所述行程阈值的情况下，根据所述制动加速度确定所述电动车辆的制动策略。
3.根据权利要求2所述的方法，所述根据所述制动加速度确定所述电动车辆的制动策略包括：
将所述制动加速度与预设的第一加速度阈值、预设的第二加速度阈值进行比较；其中，所述第一加速度阈值小于所述第二加速度阈值；
根据比较结果确定所述电动车辆的制动策略。
4.根据权利要求3所述的方法，所述根据比较结果确定所述电动车辆的制动策略包括：
在所述制动加速度小于或等于所述第一加速度阈值的情况下，确定所述电动车辆的制动策略为电机制动；
在所述制动加速度大于所述第一加速度阈值、且所述制动加速度小于或等于所述第二加速度阈值的情况下，确定所述电动车辆的制动策略包括电机制动和液压制动；
在所述制动加速度大于所述第二加速度阈值的情况下，确定所述电动车辆的制动策略为液压制动。
5.根据权利要求1所述的方法，在所述电动车辆的制动策略包括电机制动的情况下，所述根据所述制动策略控制所述电动车辆进行制动包括：
控制所述电动车辆的第一驱动电机停止输出驱动转矩；其中，所述驱动转矩为用于驱动所述电动车辆的车轮转动的转矩。
6.根据权利要求5所述的方法，所述方法还包括：
获取所述第一驱动电机在电机制动过程中所产生的反向电动势；
根据所述反向电动势为所述电动车辆的电池充电。
7.根据权利要求1所述的方法，在所述电动车辆的制动策略包括液压制动的情况下，所述根据所述制动策略控制所述电动车辆进行制动包括：
根据所述制动加速度，确定所述电动车辆的液压制动器的制动力；
根据所述制动力，确定所述液压制动器的液压缸内部压力的目标值；
根据所述液压缸内部压力的所述目标值，得到用于控制所述电动车辆的第二驱动电机的驱动信号；
根据所述驱动信号控制所述第二驱动电机驱动所述液压制动器，使得所述液压制动器根据所述制动力对所述电动车辆进行制动。
8.根据权利要求7所述的方法，所述根据所述液压缸内部压力的所述目标值，得到用于控制所述驱动电机的驱动信号包括：
获取所述第二驱动电机的直流电机模型和所述第二驱动电机的电机参数；
根据所述直流电机模型和所述电机参数，确定所述第二驱动电机的稳态控制率；
根据所述直流电机模型和预设的前馈参数，确定所述第二驱动电机的前馈控制率；
获取液压制动器的液压缸内部压力的第二当前值；
根据所述液压缸内部压力的所述第二当前值和所述目标值，确定所述第二驱动电机的反馈控制率；
根据所述稳态控制率、所述前馈控制率和反馈控制率，得到所述第二驱动电机的最终控制率；
根据所述最终控制率，得到所述驱动信号。
9.一种电动车辆的制动装置，包括：
状态获取模块，用于获取电动车辆的车辆状态；其中，所述车辆状态至少包括刹车信号的第一当前值；所述刹车信号为反映所述电动车辆的刹车装置的刹车行程的信号；
加速度确定模块，用于根据所述车辆状态确定所述电动车辆的制动加速度；
策略确定模块，用于根据所述刹车信号的第一当前值和所述制动加速度，确定所述电动车辆的制动策略；
制动控制模块，用于根据所述制动策略控制所述电动车辆进行制动。
10.一种电动车辆，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储可执行的计算机程序；所述处理器用于执行所述计算机程序，以实现权利要求1至8中任一项所述的方法。
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