CN114604220B - 汽车安全制动方法、汽车制动系统及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车制动技术领域，特别是涉及一种汽车安全制动方法、汽车制动系统及汽车。该汽车安全制动方法包括：在监测到与行程传感器以及助力单元之间的通讯均正常时，若检测到汽车制动踏板被踩下，根据行程传感器发送的踏板行程信号以及助力单元发送的汽车助力信号确定驱动电机的制动力矩之后，控制驱动电机根据制动力矩制动；在监测到与行程传感器或/和助力单元之间存在通讯故障时，若检测到汽车制动踏板被踩下，根据与通讯故障对应的制动能量回收策略控制驱动电机进行制动。本发明可以根据与不同通讯故障对应的不同的制动能量回收策略控制驱动电机进行制动，提高了汽车的制动减速度，提升了汽车的安全。

Description

汽车安全制动方法、汽车制动系统及汽车

技术领域

本发明属于汽车制动技术领域，特别是涉及一种汽车安全制动方法、汽车制动系统及汽车。

背景技术

电动汽车普遍具有能量回收的功能，在汽车滑行或刹车时驱动电机可以回收电能以提升汽车的续航里程。驱动电机根据制动踏板和汽车制动器的制动信号，来实现汽车的制动功能，进而实现汽车制动能量的回收。但是，在汽车的行驶过程中，汽车制动器、制动踏板行程传感器等硬件，以及维持上述硬件与驱动电机之间的通讯连接的通信软件可能会发生故障，此时，就会导致驱动电机无法接收到上述硬件发送的制动信号，进而也无法实现汽车的制动功能以及汽车制动能量的回收。

发明内容

本发明解决了现有技术中驱动系统中硬件或软件发生故障时，驱动电机无法根据制动信号进行汽车制动和制动能量回收等技术问题，提供了一种汽车安全制动方法、汽车制动系统及电动汽车。

鉴于以上问题，本发明实施例提供的一种汽车安全制动方法，包括：

在汽车行驶过程中，实时监测与行程传感器以及助力单元之间的通讯是否正常；

在监测到与所述行程传感器以及所述助力单元之间的通讯均正常时，若检测到汽车制动踏板被踩下，根据所述行程传感器发送的踏板行程信号以及所述助力单元发送的汽车助力信号确定驱动电机的制动力矩之后，控制所述驱动电机根据所述制动力矩制动；

在监测到与所述行程传感器或/和所述助力单元之间存在通讯故障时，若检测到汽车制动踏板被踩下，根据与所述通讯故障对应的制动能量回收策略控制所述驱动电机进行制动。

本发明另一实施例中，还提供了一种汽车制动系统，包括驱动电机、控制单元、行程传感器、助力单元和制动器；所述驱动电机连接所述控制单元；所述助力单元连接所述制动器；

所述行程传感器用于检测制动踏板的行程距离并生成踏板行程信号，所述助力单元用于根据制动踏板的行程距离增大所述制动器的制动力矩并生成汽车助力信号；

所述控制单元用于执行上述的汽车安全制动方法。

本发明又一实施例中，还提供了一种汽车，其特征在于，包括上述的汽车制动系统。

本发明中，在汽车行驶过程中监测到与所述行程传感器或/和所述助力单元之间存在通讯故障时(汽车助力单元或/和制动踏板行程传感器的硬件，或者维持上述硬件与控制单元之间的通讯连接的通信软件发生故障时)，若检测到汽车制动踏板被踩下，根据与通讯故障对应的制动能量回收策略，控制所述驱动电机进行制动；即当所述行程传感器和所述助力单元其中的一个或两个均与控制单元之间存在通讯故障时，所述控制单元与通讯故障对应的不同的制动能量回收策略控制驱动电机进行制动，本发明在控制单元无法接收到助力单元或/和制动踏板行程传感器发送的制动信号(包括行程传感器发送的踏板行程信号和/或所述助力单元发送的汽车助力信号)之后，依旧可以实现驱动电机对汽车的制动功能以及汽车制动能量的回收；提高了汽车的制动减速度，提升了汽车的安全性，还提高了汽车的能量回收效率，保证了汽车的续航里程。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明一实施例提供的汽车安全制动方法的流程图；

图2为本发明一实施例提供的汽车安全制动方法的示意图；

图3为本发明另一实施例提供的汽车安全制动方法的示意图；

图4为本发明一实施例提供的汽车制动系统的示意图；

图5为本发明另一实施例提供的汽车制动系统的示意图。

说明书中的附图标记如下：

1、制动踏板；2、驱动电机；3、控制单元；4、行程传感器；5、助力单元；6、制动器；7、制动系统电子控制单元；8、制动灯开关。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“中部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本发明的限制。

本发明一实施例提供的一种汽车安全制动方法，应用于如图4所示的汽车制动系统中，所述汽车制动系统包括驱动电机2、控制单元3、行程传感器4、助力单元5和制动器6；所述驱动电机2连接所述控制单元3；所述助力单元5连接所述制动器6；所述行程传感器4用于检测制动踏板1的行程距离并生成踏板踏板行程信号，所述助力单元5用于根据制动踏板1的行程距离增大所述制动器6的制动力矩并生成汽车助力信号；可以理解地，所述助力单元5可以根据所述行程传感器4检测到的踏板踏板行程信号，加大制动踏板1的制动力矩，并将加大之后的制动力矩传递给制动器6，进而通过所述制动器6对汽车车轮进行制动，且所述制动器6是直接连接汽车车轮并对汽车车轮进行制动的元器件，一般包括液压缸和设置在各个车轮上的制动卡钳等。可理解地，一辆汽车一般存在四个制动器(分别对应分布于四个车轮)。所述控制单元3用于执行所述的汽车安全制动方法。

如图1所示，所述汽车安全制动方法包括以下步骤：

S10，在汽车行驶过程中，实时监测与行程传感器4以及助力单元5之间的通讯是否正常；可以理解地，所述行程传感器4用于检测制动踏板1被汽车驾驶员踩下的行程距离(也即制动行程，或者说是制动踏板1踩下的深度)。所述助力单元5根据所述行程传感器4检测到的制动踏板行程信号控制汽车制动器6增大所述制动踏板1的制动力矩，从而增加汽车制动器的制动力矩以此来制动汽车。

可理解地，控制单元3实时监测与行程传感器4以及助力单元5之间的通讯是否正常，在本发明中，控制单元3与行程传感器4以及助力单元5之间可能存在以下三种通讯故障(所述行程传感器4和所述助力单元5的硬件故障会导致所述行程传感器4和所述助力单元5与驱动电机2之间存在通讯故障，因此，所述行程传感器4和所述助力单元5的硬件故障，被包含在以下三种通讯故障中)：

第一种：所述行程传感器4与所述控制单元3之间存在的通讯故障，第一种通讯故障又包括：所述行程传感器4的硬件故障、用于维持所述行程传感器4与所述控制单元3之间的通信连接的软件出现故障；可理解地，当所述行程传感器4与所述控制单元3之间存在通讯故障时，所述助力单元5不能增大制动踏板1的制动力矩进行制动，但制动器6依旧可以根据所述制动踏板1被汽车驾驶员踩下所产生的制动力矩(在不增大制动力矩的情况下)对汽车进行制动。

第二种：所述助力单元5与控制单元3之间存在通讯故障，第二种通讯故障又包括：所述助力单元5发生硬件故障、汽车部分制动器6发生故障并失效，以及所述助力单元5与控制单元3之间通信软件发生故障。

第三种：所述行程传感器以及所述助力单元与所述控制单元3之间均存在通讯故障，第三种通讯故障又包括：所述行程传感器4发生了硬件故障，或用于维持行程传感器4与控制单元3之间通信连接的软件出现故障；同时，所述助力单元5发生了硬件故障，或用于维持助力单元5与控制单元3之间通信连接的软件出现故障。

S20，在监测到与所述行程传感器4以及所述助力单元5之间的通讯均正常时，若检测到汽车制动踏板1被踩下，根据所述行程传感器4发送的踏板行程信号以及所述助力单元5发送的汽车助力信号确定驱动电机2的制动力矩之后，控制所述驱动电机2根据所述制动力矩制动；可以理解地，在此种情况下，驱动电机2以所述行程传感器4的踏板行程信号和所述助力单元3的汽车助力信号确定驱动电机的制动力矩。且通过驱动电机2的制动力矩和制动器6产生的制动力矩一起实现汽车制动。

S30，在监测到与所述行程传感器4或/和所述助力单元5之间存在通讯故障时，若检测到汽车制动踏板1被踩下，根据与所述通讯故障对应的制动能量回收策略控制所述驱动电机2进行制动。可以理解地，在检测到所述行程传感器4或/和所述助力单元5之间其中任意一个存在通讯故障，或者两个均存在通讯故障(三种不同的通讯故障类型)时，所述控制单元3根据不同的通讯故障(也即步骤S10中提及的三种通讯故障类型)以不同的制动能量回收策略进行制动。

本发明中，在汽车行驶过程中监测到与所述行程传感器4或/和所述助力单元5之间存在通讯故障时(汽车助力单元5或/和制动踏板行程传感器的硬件，或者维持上述硬件与控制单元3之间的通讯连接的通信软件发生故障时)，若检测到汽车制动踏板1被踩下，根据与通讯故障对应的制动能量回收策略，控制所述驱动电机2进行制动；即当所述行程传感器4和所述助力单元5其中的一个或两个均与控制单元3之间存在通讯故障时，所述控制单元3与通讯故障对应的不同的制动能量回收策略控制驱动电机2进行制动，本发明在控制单元3无法接收到助力单元5或/和制动踏板行程传感器4发送的制动信号(包括行程传感器4发送的踏板行程信号和/或所述助力单元5发送的汽车助力信号)之后，依旧可以实现驱动电机对汽车的制动功能以及汽车制动能量的回收；提高了汽车的制动减速度，提升了汽车的安全性，还提高了汽车的能量回收效率，保证了汽车的续航里程。

在一实施例中，如图2至图5所示，所述步骤S30包括：

在监测到与所述助力单元5之间存在通讯故障时，若检测到汽车制动踏板1被踩下，获取汽车当前的减速度降低值；其中，减速度降低值是指制动踏板1被踩下后某一时刻，汽车制动踏板的当前行程距离(当前行程距离是指与汽车制动踏板被踩下之后的当前时刻对应的行程距离)对应的行程减速度与正常减速度之间的减速度差值；正常减速度是指预设行程-减速度曲线上与当前行程距离对应的减速度；预设行程-减速度曲线表征了正常行驶的汽车的正常减速度与汽车的制动踏板被踩下的行程距离之间的对应关系；预设行程-减速度曲线是在对正常汽车进行行程距离和减速度之间的对应关系测试之后生成的曲线。可以理解地，所述行程传感器4可以检测到制动踏板1的进行制动的行程距离并向控制单元3发送制动踏板行程信号，但在本实施例中，所述助力单元5与所述控制单元3之间存在通讯故障，因此，所述助力单元5可能不能根据所述制动踏板1的踏板行程信号来增大制动踏板1的制动力矩进行制动，因此，需要根据汽车当前的减速度降低值对其进行进一步判断。

需要说明地，所述助力单元5与控制单元3之间存在通讯故障包括以下情况：第一，所述助力单元5发生硬件故障，此时，助力单元5无法增大制动踏板1的制动力矩，因此，制动器6无法根据增大的制动力矩对汽车进行制动，但是制动器6还可以根据制动踏板传递的未被增大的制动力矩对汽车进行制动。

第二，所述助力单元5没有发生硬件故障，但部分制动器6发生故障(比如单个制动器6发生故障)并失效，此时，助力单元5可以增大制动踏板的制动力矩，但仅能通过未失效的部分制动器6，并通过该部分未失效的部分制动器6利用增大的制动力矩对汽车进行制动。

第三，所述助力单元5没有发生硬件故障，但用于维持所述助力单元5与控制单元3之间的软件发生故障，从而所述助力单元5无法通过所述控制单元3接收到行程传感器4的踏板行程信号，进而，助力单元5无法根据踏板行程信号增大制动踏板的制动力矩，因此，制动器6无法根据增大的制动力矩对汽车进行制动，但是制动器6还可以根据制动踏板传递的未被增大的制动力矩进行制动。

如图2所示，在所述减速度降低值大于或等于第一预设减速度降低值a(作为优选，所述第一预设减速度降低值a的取值范围为60％～80％)时，控制所述驱动电机2以第一制动力矩进行制动；可以理解地，减速度降低值大于或等于第一预设减速度降低值a，代表此时汽车的减速度降低值比较大，此时可以认为所述助力单元5发生硬件故障，或者所述助力单元5没有发生硬件故障，但用于维持所述助力单元5与控制单元3之间的软件发生故障；进而，所述助力单元5不能增大制动踏板的制动力矩并通过增大的制动力矩对汽车进行制动，此时，由于减速度降低值较大，且制动器6仅能根据制动踏板传递的未被增大的制动力矩进行制动，因此，所述驱动电机2需要输出较大的第一制动力矩来实现汽车车轮的制动；从而在所述助力单元5发生硬件故障，或者用于维持所述助力单元5与控制单元3之间的软件发生故障时，保证汽车的制动安全性。

进一步地，如图3所示，所述控制所述驱动电机2以第一制动力矩进行制动之前，还包括：获取所述行程传感器4发送的制动踏板1的行程距离，将所述行程距离与第一制动参数的乘积确定为所述第一制动力矩；所述第一制动参数是指驱动电机2的输出力矩随制动踏板1的行程距离变化的第一增长参数；可以理解地，所述行程距离为所述制动踏板1被汽车驾驶员踩下后的制动踏板1的踩踏深度，所述第一制动力矩与所述行程距离成正比，所述第一制动力矩可以用公式T₁＝n₁*s；其中，T₁为第一制动力矩，n₁为第一制动参数，s为行程距离。

如图2所示，在所述减速度降低值小于第一预设减速度降低值a且大于第二预设减速度降低值b(作为优选，所述第二预设减速度降低值b的取值范围为10％～40％)时，控制所述驱动电机2以第二制动力矩进行制动；所述第一预设减速度降低值a大于所述第二预设减速度降低值b；所述第二制动力矩小于所述第一制动力矩；可以理解地，汽车驾驶员踩下制动踏板1时，汽车的减速度降低值不大，此时确认汽车部分制动器失效；也即，所述助力单元5没有发生硬件故障，但汽车部分制动器6发生故障并失效(当制动器6对汽车进行制动时，可能是制动器6对应的某个制动回路出现泄露的现象而导致器失效)。此时，汽车依靠所述驱动电机2输出的第二制动力矩，以及所述助力单元5驱动汽车制动器6的制动力矩来实现汽车车轮的制动功能。从而在汽车制动器6部分失效时，提高了汽车的制动安全性和制动能量回收的效率。

进一步地，如图3所示，所述控制所述驱动电机2以第二制动力矩进行制动之前，还包括：获取所述行程传感器4发送的制动踏板1的行程距离，将所述行程距离与第二制动参数的乘积确定为所述第二制动力矩；其中，所述第二制动参数是指驱动电机2的输出力矩随制动踏板1的行程距离变化的第二增长参数；所述第一制动参数大于所述第二制动参数。可以理解地，所述第二制动力矩与所述行程距离成正比，所述第二制动力矩可以用公式T₂＝n₂*s；其中，T₂为第二制动力矩，n₂为第二制动参数，s为行程距离。

如图2所示，在所述减速度降低值小于或等于第二预设减速度降低值b时，控制所述驱动电机2处于非制动状态。可以理解地，当汽车驾驶员踩下制动踏板1时，汽车的减速度降低值较小，则判断所述助力单元5控制的汽车制动器6的制动功能处于正常工作状态，此时所述驱动电机2无需额外的叠加制动力矩，所述驱动电机2处于非紧急制动(也即正常)状态即可。所述制动器6仍然可以根据所述制动踏板1被汽车驾驶员踩下所产生的制动力矩对汽车进行制动，而由于汽车的减速度降低值较小，当前的制动方式已经满足制动需求，因此无需驱动电机2额外叠加制动。

进一步地，如图3所示，在所述减速度降低值小于或等于第二预设减速度降低值b时，控制所述驱动电机2处于非制动状态，此时驱动电机2输出的制动力矩T₃＝0。

需要说明地，所述第一预设减速度降低值a和所述第二预设减速度降低值b并不局限于某一个定值，两者均可以根据实际需求来设定；作为优选，所述第一预设减速度降低值a为60％、65％或70％等，所述第二预设减速度降低值b为10％、15％或20％等。

本发明中，控制单元3可以根据汽车部分制动器6失效、助力单元5发生硬件失效，以及助力单元5与控制器3之间发生通信软件故障等不同情况，输出不同的制动力矩来实现汽车的制动能，从而提高了汽车的安全性和制动能量的回收效率。

在一实施例中，所述获取汽车当前的减速度降低值，包括：

确定所述行程传感器4发送的制动踏板1的行程距离对应的当前行程点，并获与所述当前行程点对应的行程减速度；可以理解地，在本发明中，可以在所述制动踏板1的当前行程距离上设置多个行程点，每一个行程点均对应一个汽车的行程减速度。在该步骤中，当前行程点是指与汽车制动踏板的当前行程距离对应的行程点，而当前行程距离是指与汽车制动踏板被踩下之后的当前时刻对应的行程距离。获取预设行程-减速度曲线上与所述当前行程点对应的正常减速度，并将与所述当前行程点对应的所述行程减速度与所述正常减速度之间的减速度差值记录为该当前行程点的减速度降低值。所述预设行程-减速度曲线是根据汽车故障前的行程-减速度之间的关系确定的并存储在数据库中，以在需求时随时调取。也即，减速度降低值是指制动踏板1被踩下后的某一时刻，汽车制动踏板的当前行程距离对应的行程减速度与正常减速度之间的减速度差值；正常减速度是指预设行程-减速度曲线上与当前行程点对应的减速度；预设行程-减速度曲线表征了正常行驶的汽车的正常减速度与汽车的制动踏板被踩下的行程距离之间的对应关系；预设行程-减速度曲线是在对正常汽车进行行程距离和减速度之间的对应关系测试之后生成的曲线。

进一步地，在将减速度差值记录为该当前行程点的减速度降低值之前，还包括：在所述汽车制动踏板的当前行程距离上设置多个行程点，首先将该当前行程距离中的每一个行程点的对应的减速度差值与预设波动阈值进行对比，在减速度差值超过预设波动阈值时，认为当前的减速度差值存在异常波动，该减速度差值不能作为减速度降低值去辅助确定通讯故障中的制动能量回收策略，因此，此时，需要将该行程点对应的减速度差值删除，而当前行程距离中余下的未超过预设波动阈值的所有行程点的减速度差值则均可以被记录为减速度降低值(比如与当前行程距离对应的当前行程点对应的减速度差值未超过预设波动阈值，此时，将该减速度差值记录为所述当前行程点的减速度降低值)。本实施例中，在所述制动踏板1的当前行程距离上均匀间隔设置多个行程点，对异常行程点减速度差值进行删除，保留正常行程点的减速度差值，并将正常行程点的减速度差值作为判断制动器6等是否失效的依据，从而减小了制动踏板1在制动过程中由于波动而对驱动电机2造成的误触发的现象，进而提高了汽车的安全性。

在一实施例中，所述步骤S30包括：

如图2所示，在监测到与所述行程传感器4之间存在通讯故障时，若检测到汽车制动踏板1被踩下，根据与汽车制动踏板的当前行程距离对应的汽车减速度以及预设行程-减速度曲线上与所述当前行程距离对应的正常减速度，获取当前的汽车减速度增长率；如上述实施例中所述，汽车制动踏板被踩下之后的某当前时刻，可以获取与汽车制动踏板的当前行程距离对应的行程减速度，以及预设行程-减速度曲线上对应于所述当前行程距离的正常减速度；进而获得该行程减速度与该正常减速度之间的减速度差值的绝对值，而该绝对值与该正常减速度之间的比值，即为所述汽车减速度增长率；可以理解地，此时所述行程传感器4的硬件或者维持行程传感器4与控制单元3之间通信的软件发生故障，所述助力单元5不能通过所述控制单元3接收所述行程传感器4的踏板行程信号加大制动踏板的制动力矩对汽车车轮进行制动，但汽车制动器6仍然可以根据所述制动踏板1被汽车驾驶员踩下时所产生的制动力矩(在不增大制动力矩的情况下)对汽车进行制动；可理解地，虽然所述行程传感器4与驱动电机2之间存在通讯故障，但是所述助力单元5还可以通过控制单元3与驱动电机2之间保持正常通讯状态。

如图2所示，在所述汽车减速度增长率大于或等于所述预设减速度增长率A时，控制所述驱动电机2以紧急制动力矩进行制动；可以理解地，当汽车驾驶员踩下制动踏板1时，汽车减速度增长率较大时，确认汽车处于紧急制动工况，此时表明汽车驾驶员在猛踩所述制动踏板1，此时驱动电机2需要输出一个较大的紧急制动力矩来实现汽车的紧急制动功能。

进一步地，如图3所示，所述控制所述驱动电机2以紧急制动力矩进行制动之前，还包括：

获取所述制动踏板1的制动时长，将所述制动时长与第一制动加权参数的乘积确定为所述紧急制动力矩；所述第一制动加权参数是指驱动电机2的输出力矩随制动踏板1的制动时长变化的第三增长参数；可以理解地，所述制动时长是从所述制动踏板1被汽车驾驶员踩下后开始计时的，计时结束的时刻为汽车驾驶员松开汽车踏板的时刻。进一步地，所述紧急制动力矩与制动时长成正比，所述紧急制动力矩可以用公式T₄＝p₁*t；其中，T₄为紧急制动力矩，p₁为第一制动加权参数，t为制动时长。

如图2所示，在所述汽车减速度增长率小于所述预设减速度增长率A时，控制所述驱动电机2以平缓制动力矩进行制动；所述平缓制动力矩小于所述紧急制动力矩。可以理解地，当汽车驾驶员踩下制动踏板1时，汽车减速度增长率较小时，确认汽车处于日常制动工况，此时表明汽车驾驶员在正常踩踏所述制动踏板1，此时驱动电机2需要输出一个较小的平缓制动力矩来实现汽车的制动功能。需要说明地，所述预设减速度增长率A可以根据实际需求而设定；且所述汽车减速度镇长率为汽车驾驶员踩下制动踏板1后汽车速度的降低值(该降低值是指踩下制动踏板1时的汽车速度与汽车当前速度之间的差值)与踩下制动踏板1时的汽车速度的比值。

进一步地，如图3所示，所述控制所述驱动电机2以平缓制动力矩进行制动之前，还包括：

获取所述制动踏板1的制动时长，将所述制动时长与第二制动加权参数的乘积确定为所述平缓制动力矩；其中，所述第二制动加权参数是指驱动电机2的输出力矩随制动踏板1的制动时长变化的第四增长参数；所述第一制动加权参数大于所述第二制动加权参数。可以理解地，所述平缓制动力矩与制动时长成正比，所述平缓制动力矩可以用公式T₅＝p₂*t；其中，T₅为平缓制动力矩，p₂为第二制动加权参数，t为制动时长。

本发明中，该汽车安全制动方法可以针对行程传感器4与控制单元之间存在通讯故障失效，且助力单元5不能根据所述行程传感器4的踏板行程信号来辅助制动踏板1增大制动力矩进行汽车制动时，根据制动踏板1踩下后的汽车减速度增长率来确定驱动电机2的不同制动力矩，从而实现行程传感器4失效时汽车的安全制动功能。

在一实施例中，所述步骤S30包括：

在监测到与所述行程传感器4以及所述助力单元5之间均存在通讯故障时，若检测到汽车制动踏板1被踩下，获取当前的汽车车速；可以理解地，此时所述行程传感器4和所述助力单元5均与所述驱动电机2之间的通讯存在故障，表明所述行程传感器4发生了硬件故障或维持行程传感器4与控制单元3之间通信连接的软件出现故障；并且所述助力单元5发生了硬件故障或维持助力单元5与控制单元3之间通信连接的软件出现故障；此时，助力单元5不能增大汽车驾驶员踩踏制动踏板1的制动力矩，进而，制动器6无法根据增大之后的制动力矩对汽车车轮进行制动，但是所述制动器6可以直接通过汽车驾驶员踩踏制动踏板1的制动力矩(未增大)来对汽车车轮进行汽车。

如图2所示，在所述汽车车速大于或等于第一预设车速V1时，控制所述驱动电机2以高速制动力矩进行制动(此时确认汽车处于高速状态)；可以理解地，当汽车驾驶员踩下制动踏板1的时刻汽车处于高速状态时，所述驱动电机2需要输出一个比较大的高速制动力矩对汽车进行紧急制动，才能保证汽车可以实现及时制动。

进一步地，如图3所示，所述控制所述驱动电机2以高速制动力矩进行制动之前，还包括：

获取所述制动踏板1的制动时长，将所述制动时长与第一制动力矩增长参数的乘积确定为所述高速制动力矩；所述第一制动力矩增长参数是指驱动电机2的输出力矩随制动踏板1的制动时长变化的第五增长参数；可以理解地，所述制动时长是从所述制动踏板1被汽车驾驶员踩下后开始计时的，计时结束的时刻为汽车驾驶员松开汽车踏板的时刻。进一步地，所述高速制动力矩与制动时长成正比，所述紧急制动力矩可以用公式T₆＝k₁*t；其中，T₆为高速制动力矩，k₁为第一制动力矩增长参数，t为制动时长。

如图2所示，在所述汽车车速小于第一预设车速V1且大于第二预设车速V2时，控制所述驱动电机2以中速制动力矩进行制动(此时确认汽车处于中速状态)；所述第一预设车速V1大于所述第二预设车速V2；所述中速制动力矩小于所述高速制动力矩；可以理解地，当汽车驾驶员踩下制动踏板1的时刻汽车处于中速状态时，所述驱动电机2可以输出一个比较小的中速制动力矩对汽车进行制动。

进一步地，如图3所示，所述控制所述驱动电机2以中速制动力矩进行制动之前，还包括

获取所述制动踏板1的制动时长，将所述制动时长与第二力矩增长参数的乘积确定为所述中速制动力矩；其中，所述第二力矩增长参数是指驱动电机2的输出力矩随制动踏板1的制动时长变化的第六增长参数，所述第一制动力矩增长参数大于所述第二力矩增长参数。可以理解地，所述中速制动力矩与制动时长成正比，所述紧急制动力矩可以用公式T₇＝k₂*t；其中，T₇为中速制动力矩，k₂为第二力矩增长参数，t为制动时长。

如图2所示，在所述汽车车速小于或等于第二预设车速V2时，控制所述驱动电机2处于非制动状态(此时确认汽车处于低速状态)。可以理解地，当汽车驾驶员踩下制动踏板1的时刻汽车处于低速状态时，无需驱动电机2输出制动力矩来实现汽车的制动功能；此时驱动电机2处于非制动状态即可，汽车可以仅依靠汽车驾驶员踩踏制动踏板1的制动力矩(汽车制动器6并未增大该制动力矩)即可实现汽车制动功能。

进一步地，如图3所示，在所述汽车车速小于或等于第二预设车速V2时，确认汽车处于低速状态，控制所述驱动电机2处于非制动状态，此时驱动电机2的驱动力矩T₈＝0。

本发明中，当所述行程传感器4和所述制动踏板1与驱动电机2之间均存在通讯故障时，所述驱动电机2可以根据不同的汽车速度输出不同大小的制动力矩，来实现汽车安全制动的功能。

在一实施例中，所述检测到汽车制动踏板1被踩下之前，包括：

在检测到汽车制动灯开关8被触发时，确认所述汽车制动踏板1被踩下。可以理解地，本发明中，上述实施例种提及的制动时长t是在制动灯开关8触发时开始计时的；需要说明地，在所述制动踏板1未被汽车驾驶员踩下时，所述制动踏板1的行程距离s为零，当汽车驾驶员踩下制动踏板1后，所述行程距离s根据汽车驾驶员踩下制动踏板1的深度而自动增加。所述制动灯开关8的设计，提高了驱动电机2输出制动力矩的准确性。

如图4所示，本发明另一实施例还提供了一种汽车制动系统，包括驱动电机2、控制单元3、行程传感器4、助力单元5和制动器6；所述驱动电机2连接所述控制单元3；所述助力单元5连接所述制动器6；所述行程传感器4用于检测制动踏板1的行程距离并生成踏板行程信号，所述助力单元5用于根据制动踏板1的行程距离增大所述制动器6的制动力矩并生成汽车助力信号；所述控制单元3用于执行上述的汽车安全制动方法。

可以理解地，所述控制单元3可以是指用于控制驱动电机运转的电机控制单元，亦可以是指汽车上的其他控制模块，比如整车控制器等。所述驱动电机2不仅可以实现驱动汽车车轮的转动，还可以根据自身的制动力矩来实现汽车车轮的制动，以及驱动电机2可以对制动力矩的制动能量进行回收，从而提高了汽车的制动能量回收效率，保证了汽车的续航里程。

可以理解地，所述助力单元5可以根据所述行程传感器4检测到的踏板踏板行程信号，加大制动踏板1的制动力矩，并通过所述制动器6利用加大之后的制动力矩对汽车车轮进行制动，且所述制动器6是直接连接汽车车轮并对汽车车轮进行制动的元器件，一般包括液压缸和设置在各个车轮上的制动卡钳等。进一步地，当所述助力单元5不能获取到所述行程传感器4检测的踏板行程信号时(比如，所述行程传感器4与所述控制单元3之间存在通讯故障时)，此时制动器6根据所述制动踏板1被汽车驾驶员踩下所产生的制动力矩(在不增大制动力矩的情况下)对汽车进行制动。

本发明中，在汽车行驶过程中监测到与所述行程传感器4或/和所述助力单元5之间存在通讯故障时(汽车助力单元5或/和制动踏板行程传感器的硬件，或者维持上述硬件与控制单元3之间的通讯连接的通信软件发生故障时)，若检测到汽车制动踏板1被踩下，根据与通讯故障对应的制动能量回收策略，控制所述驱动电机2进行制动；即当所述行程传感器4和所述助力单元5其中的一个或两个均与控制单元3之间存在通讯故障时，所述控制单元3与通讯故障对应的不同的制动能量回收策略控制驱动电机2进行制动，本发明在控制单元3无法接收到助力单元5或/和制动踏板行程传感器4发送的制动信号(包括行程传感器4发送的踏板行程信号和/或所述助力单元5发送的汽车助力信号)之后，依旧可以实现驱动电机对汽车的制动功能以及汽车制动能量的回收；提高了汽车的制动减速度，提升了汽车的安全性，还提高了汽车的能量回收效率，保证了汽车的续航里程。另外，该汽车制动系统无需额外增加零部件，只需通过上述的汽车安全制动方法即可实现不同制动能量回收策略以及多级安全的制动功能。

在一实施例中，如图5所示，所述汽车制动系统还包括制动系统电子控制单元7和制动灯开关8，所述助力单元5和所述行程传感器以及所述控制单元3均连接所述制动系统电子控制单元7；所述制动灯开关8连接所述制动踏板1和所述制动系统电子控制单元7。可以理解地，所述制动灯开关8与所述制动系统电子控制单元7之间通过可以通过硬线进行连接，当所述制动踏板被踩下时，所述制动灯开关8将被触发。

可以理解地，所述助力单元5和所述行程传感器4与所述制动系统电子控制单元7通过CAN进行通讯，当所述控制单元3连续预设数量帧(预设数量可以根据需求设置，比如10帧)无法通过所述制动系统电子控制单元7接收到所述行程传感器4发送的第一通讯信号(包括行程传感器4在检测到制动踏板的行程距离之后生成的踏板行程信号，或行程传感器4在并未检测到制动踏板的行程距离时定时生成的第一通知信号)，以及所述助力单元5发送的第二通讯信号(包括助力单元根据制动踏板的行程距离控制所述制动器对汽车车轮进行制动时生成的汽车助力信号，或助力单元并未根据制动踏板的行程距离控制所述制动器对汽车车轮进行制动时定时生成的第二通知信号)，表明所述所述行程传感器4以及所述助力单元5与所述控制单元3之间均存在通讯故障，则所述控制单元3控制所述驱动电机2输出高速制动力矩或所述中速制动力矩进行制动。

当所述控制单元3连续预设数量帧(预设数量可以根据需求设置，比如10帧)无法通过所述制动系统电子控制单元7接收到所述助力单元5发送的第二通讯信号，但可以通过所述制动系统电子控制单元7接收到所述行程传感器4发送的第一通讯信号时，则表明所述助力单元5与所述控制单元3之间存在通讯故障，此时所述控制单元3控制所述驱动电机2输出第一制动力矩或第二制动力矩进行制动。

当所述控制单元3连续预设数量帧(预设数量可以根据需求设置，比如10帧)无法通过所述制动系统电子控制单元7接收到所述行程传感器4发送的第一通讯信号，但可以通过所述制动系统电子控制单元接收到所述助力单元5的第二通讯信号时，则表明所述行程传感器4与所述控制单元3之间存在通讯故障，此时所述控制单元3控制所述驱动电机2输出紧急制动力矩或平缓制动力矩进行制动。

本发明又一实施例提供了一种汽车，其特征在于，包括上述的汽车制动系统。

以上仅为本发明较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种汽车安全制动方法，其特征在于，包括：

在汽车行驶过程中，实时监测与行程传感器以及助力单元之间的通讯是否正常；

在监测到与所述行程传感器以及所述助力单元之间的通讯均正常时，若检测到汽车制动踏板被踩下，根据所述行程传感器发送的踏板行程信号以及所述助力单元发送的汽车助力信号确定驱动电机的制动力矩之后，控制所述驱动电机根据所述制动力矩制动；

在监测到与所述行程传感器或/和所述助力单元之间存在通讯故障时，若检测到汽车制动踏板被踩下，根据与所述通讯故障对应的制动能量回收策略控制所述驱动电机进行制动。

2.根据权利要求1所述的汽车安全制动方法，其特征在于，所述在监测到与所述行程传感器或/和所述助力单元之间存在通讯故障时，若检测到汽车制动踏板被踩下，根据与所述通讯故障对应的制动能量回收策略控制所述驱动电机进行制动，包括：

在监测到与所述助力单元之间存在通讯故障时，若检测到汽车制动踏板被踩下，获取汽车当前的减速度降低值；

在所述减速度降低值大于或等于第一预设减速度降低值时，控制所述驱动电机以第一制动力矩进行制动；

在所述减速度降低值小于第一预设减速度降低值且大于第二预设减速度降低值时，控制所述驱动电机以第二制动力矩进行制动；所述第一预设减速度降低值大于所述第二预设减速度降低值；所述第二制动力矩小于所述第一制动力矩；

在所述减速度降低值小于或等于第二预设减速度降低值时，控制所述驱动电机处于非制动状态。

3.根据权利要求2所述的汽车安全制动方法，其特征在于，所述获取汽车当前的减速度降低值，包括：

确定与所述行程传感器发送的制动踏板的行程距离对应的当前行程点，并获取与所述当前行程点对应的行程减速度；

获取预设行程-减速度曲线上与所述当前行程点对应的正常减速度，并将与所述当前行程点对应的所述行程减速度与所述正常减速度之间的减速度差值记录为该当前行程点的减速度降低值。

4.根据权利要求2所述的汽车安全制动方法，其特征在于，所述控制所述驱动电机以第一制动力矩进行制动之前，还包括：

获取所述行程传感器发送的制动踏板的行程距离，将所述行程距离与第一制动参数的乘积确定为所述第一制动力矩；

所述控制所述驱动电机以第二制动力矩进行制动之前，还包括：

获取所述行程传感器发送的制动踏板的行程距离，将所述行程距离与第二制动参数的乘积确定为所述第二制动力矩；其中，所述第一制动参数大于所述第二制动参数。

5.根据权利要求1所述的汽车安全制动方法，其特征在于，所述在监测到与所述行程传感器或/和所述助力单元之间存在通讯故障时，若检测到汽车制动踏板被踩下，根据与存在通讯故障的所述行程传感器或/和所述助力单元对应的制动能量回收策略，控制所述驱动电机进行制动，包括：

在监测到与所述行程传感器之间存在通讯故障时，若检测到汽车制动踏板被踩下，根据与汽车制动踏板的当前行程距离对应的汽车减速度以及预设行程-减速度曲线上与所述当前行程距离对应的正常减速度，获取当前的汽车减速度增长率；

在所述汽车减速度增长率大于或等于预设减速度增长率时，控制所述驱动电机以紧急制动力矩进行制动；

在所述汽车减速度增长率小于所述预设减速度增长率时，控制所述驱动电机以平缓制动力矩进行制动；所述平缓制动力矩小于所述紧急制动力矩。

6.根据权利要求5所述的汽车安全制动方法，其特征在于，所述控制所述驱动电机以紧急制动力矩进行制动之前，还包括：

获取所述制动踏板的制动时长，将所述制动时长与第一制动加权参数的乘积确定为所述紧急制动力矩；

所述控制所述驱动电机以平缓制动力矩进行制动之前，还包括：

获取所述制动踏板的制动时长，将所述制动时长与第二制动加权参数的乘积确定为所述平缓制动力矩；其中，所述第一制动加权参数大于所述第二制动加权参数。

7.根据权利要求1所述的汽车安全制动方法，其特征在于，所述在监测到与所述行程传感器或/和所述助力单元之间存在通讯故障时，若检测到汽车制动踏板被踩下，根据与存在通讯故障的所述行程传感器或/和所述助力单元对应的制动能量回收策略，控制所述驱动电机进行制动，包括：

在监测到与所述行程传感器以及所述助力单元之间均存在通讯故障时，若检测到汽车制动踏板被踩下，获取当前的汽车车速；

在所述汽车车速大于或等于第一预设车速时，控制所述驱动电机以高速制动力矩进行制动；

在所述汽车车速小于第一预设车速且大于第二预设车速时，控制所述驱动电机以中速制动力矩进行制动；所述第一预设车速大于所述第二预设车速；所述中速制动力矩小于所述高速制动力矩；

在所述汽车车速大于或等于第二预设车速时，控制所述驱动电机处于非制动状态。

8.根据权利要求7所述的汽车安全制动方法，其特征在于，所述控制所述驱动电机以高速制动力矩进行制动之前，还包括：

获取所述制动踏板的制动时长，将所述制动时长与第一力矩增长参数的乘积确定为所述高速制动力矩；

所述控制所述驱动电机以中速制动力矩进行制动之前，还包括

获取所述制动踏板的制动时长，将所述制动时长与第二力矩增长参数的乘积确定为所述中速制动力矩；其中，所述第二力矩增长参数小于所述第一力矩增长参数。

9.根据权利要求1所述的汽车安全制动方法，其特征在于，所述检测到汽车制动踏板被踩下之前，包括：

在检测到汽车制动灯开关被触发时，确认所述汽车制动踏板被踩下。

10.一种汽车制动系统，其特征在于，包括驱动电机、控制单元、行程传感器、助力单元和制动器；所述驱动电机连接所述控制单元；所述助力单元连接所述制动器；

所述行程传感器用于检测制动踏板的行程距离并生成踏板行程信号，所述助力单元用于根据制动踏板的行程距离增大所述制动器的制动力矩并生成汽车助力信号；

所述控制单元用于执行权利要求1至9任意一项所述的汽车安全制动方法。

11.一种汽车，其特征在于，包括权利要求10所述的汽车制动系统。

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