CN114954028A - 四驱汽车的制动控制方法、装置、车辆及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种四驱汽车的制动控制方法、装置、车辆及存储介质,该方法包括:获取车辆待行驶路面的理想附着系数;基于理想附着系数计算驱动轮在待行驶路面的理想制动防滑扭矩,并将理想制动防滑扭矩设定为驱动电机的最小请求扭矩;在制动工况下若驱动轮打滑,则计算打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数,并基于打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数计算打滑驱动轮的实际制动防滑扭矩;向打滑驱动轮对应的驱动电机发送升扭请求,以将该驱动电机的最小请求扭矩更新为实际制动防滑扭矩,通过上述方案,本申请不仅能够实现车辆制动预防滑,还能实时的更新最小请求扭矩,从而在保证四驱汽车刹车行程的前提下避免四驱车辆出现打滑抱死的现象。
Description
技术领域
本申请涉及汽车技术领域,尤其涉及一种四驱汽车的制动控制方法、装置、车辆及存储介质。
背景技术
汽车四驱系统由来已久,相比于两驱车辆,四轮轮毂驱动电机汽车最大的优势是采用了驱动电机驱动,因此四个驱动轮的转矩可以实行独立的精确控制,所以车辆的可控自由度和安全性可以得到很大的提高。尽管四驱系统已经最大程度的提高了车辆的安全性,但是当四驱汽车在雨雪湿滑路面制动时,汽车仍然容易出现驱动轮抱死的情况。
为了解决驱动轮抱死打滑的问题,现有技术中通常在车上配备ABS防抱死系统,该系统通过安装在驱动轮上的传感器发出驱动轮将被抱死的信号,控制器根据该信号控制即将抱死的驱动轮对应的制动电机减小制动扭矩,从而防止驱动轮完全抱死的情况发生。上述方法由于需要在驱动轮抱死发生或即将发生后才进行调节,因此虽然能够避免驱动轮抱死,但是制动控制的准确性则大打折扣。
发明内容
本申请提供了一种四驱汽车的制动控制方法、装置、车辆及存储介质,以解决四驱汽车紧急制动时打滑的问题。
第一方面,本申请提供了一种四驱汽车的制动控制方法,包括:
获取车辆待行驶路面的理想附着系数;
基于所述理想附着系数计算所述车辆的驱动轮在待行驶路面的理想制动防滑扭矩,并将所述理想制动防滑扭矩设定为待行驶路面处所述车辆的驱动轮对应驱动电机的最小请求扭矩;
在制动工况下若驱动轮打滑,则计算打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数,并基于所述打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数计算所述打滑驱动轮的实际制动防滑扭矩;
向所述打滑驱动轮对应的驱动电机发送升扭请求,以将该驱动电机的最小请求扭矩由所述理想制动防滑扭矩升为所述实际制动防滑扭矩。
在一种可能的实现方式中,在所述向所述打滑驱动轮对应的驱动电机发送升扭请求之后,所述方法还包括:
获取所述驱动电机向所述打滑驱动轮输出的实际执行扭矩;
若所述驱动电机向所述打滑驱动轮输出的实际执行扭矩仍小于最小请求扭矩,则计算所述驱动电机向所述打滑驱动轮输出的实际执行扭矩与最小请求扭矩的差值;
基于所述差值生成线控制动指令,并向所述打滑驱动轮对应的轮边制动电机发送所述线控制动指令,以使该轮边制动电机根据所述线控制动指令对所述打滑驱动轮进行制动。
在一种可能的实现方式中,所述计算打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数,包括:
根据公式S=(u-rw)/u,计算所述打滑驱动轮的滑移率;其中,S表示所述打滑驱动轮的滑移率,r表示所述打滑驱动轮的半径,w表示所述打滑驱动轮的角速度,u表示车速;
在第二预设对照表中查找所述打滑驱动轮的滑移率对应的行驶路面的实际附着系数,所述第二预设对照表存储有多种不同路面类型、滑移率和附着系数的对应关系。
在一种可能的实现方式中,所述制动工况包括转向制动工况,所述转向制动工况包括左转向制动工况和右转向制动工况,所述在制动工况下若驱动轮打滑,则计算打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数,包括:
若所述车辆在左转向制动工况下接收到转向不足信号,则判定左后轮为所述打滑驱动轮;
若所述车辆在左转向制动工况下接收到转向过度信号,则判定右前轮为所述打滑驱动轮;
若所述车辆在右转向制动工况下接收到转向不足信号,则判定右后轮为所述打滑驱动轮;
若所述车辆在右转向制动工况下接收到转向过度信号,则判定左前轮为所述打滑驱动轮;
计算打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数。
在一种可能的实现方式中,所述制动工况包括坡道制动工况;
在所述基于所述打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数计算所述打滑驱动轮的实际制动防滑扭矩之后,所述方法还包括:
若所述车辆处于坡道制动工况,则按照轴荷分配比例调整所述打滑驱动轮的实际制动防滑扭矩;
计算调整前后的实际制动防滑扭矩的差值,并采用调整前后的实际制动防滑扭矩的差值修正所述打滑驱动轮的相对轮的实际制动防滑扭矩;
其中,若打滑驱动轮为前桥驱动轮,则打滑驱动轮的相对轮为后桥驱动轮;若打滑驱动轮为后桥驱动轮,则打滑驱动轮的相对轮为前桥驱动轮。
在一种可能的实现方式中,所述获取车辆待行驶路面的理想附着系数,包括:
获取车载摄像头发送的所述车辆待行驶路面的路面图像;
对所述路面图像进行识别,确定所述待行驶路面的路面类型;
在第一预设对照表中查找所述待行驶路面的路面类型对应的理想附着系数;所述第一预设对照表存储有多种不同路面类型和理想附着系数的对应关系。
在一种可能的实现方式中,所述基于所述理想附着系数计算所述车辆的驱动轮在待行驶路面的理想制动防滑扭矩,包括:
通过公式F=-Φ*Fz,得到所述车辆的驱动轮在待行驶路面的理想制动防滑扭矩;
其中,F表示驱动轮在待行驶路面的理想制动防滑扭矩,Fz表示驱动轮的垂直载荷,Φ表示所述理想附着系数。
第二方面,本申请提供了一种四驱汽车的制动控制装置,包括:
理想附着系数获取模块,用于获取车辆待行驶路面的理想附着系数;
理想制动防滑扭矩计算模块,用于基于所述理想附着系数计算所述车辆的驱动轮在待行驶路面的理想制动防滑扭矩,并将所述理想制动防滑扭矩设定为待行驶路面处所述车辆的驱动轮对应驱动电机的最小请求扭矩;
实际制动防滑扭矩计算模块,用于在制动工况下若驱动轮打滑,则计算打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数,并基于所述打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数计算所述打滑驱动轮的实际制动防滑扭矩;
最小请求扭矩调整模块,用于向所述打滑驱动轮对应的驱动电机发送升扭请求,以将该驱动电机的最小请求扭矩由所述理想制动防滑扭矩升为所述实际制动防滑扭矩。
在一种可能的实现方式中,本申请提供的四驱汽车的制动控制装置还包括线控制动模块,用于:
获取所述驱动电机向所述打滑驱动轮输出的实际执行扭矩;
若所述驱动电机向所述打滑驱动轮输出的实际执行扭矩仍小于最小请求扭矩,则计算所述驱动电机向所述打滑驱动轮输出的实际执行扭矩与最小请求扭矩的差值;
基于所述差值生成线控制动指令,并向所述打滑驱动轮对应的轮边制动电机发送所述线控制动指令,以使该轮边制动电机根据所述线控制动指令对所述打滑驱动轮进行制动。
在一种可能的实现方式中,实际制动防滑扭矩计算模块包括:
滑移率计算单元,用于根据公式S=(u-rw)/u,计算所述打滑驱动轮的滑移率;其中,S表示所述打滑驱动轮的滑移率,r表示所述打滑驱动轮的半径,w表示所述打滑驱动轮的角速度,u表示车速;
第一实际附着系数计算单元,用于在第二预设对照表中查找所述打滑驱动轮的滑移率对应的行驶路面的实际附着系数,所述第二预设对照表存储有多种不同路面类型、滑移率和附着系数的对应关系。
在一种可能的实现方式中,所述制动工况包括转向制动工况,所述转向制动工况包括左转向制动工况和右转向制动工况,实际制动防滑扭矩计算模块包括:
第一打滑驱动轮判断单元,用于若所述车辆在左转向制动工况下接收到转向不足信号,则判定左后轮为所述打滑驱动轮;
第二打滑驱动轮判断单元,用于若所述车辆在左转向制动工况下接收到转向过度信号,则判定右前轮为所述打滑驱动轮;
第三打滑驱动轮判断单元,用于若所述车辆在右转向制动工况下接收到转向不足信号,则判定右后轮为所述打滑驱动轮;
第四打滑驱动轮判断单元,用于若所述车辆在右转向制动工况下接收到转向过度信号,则判定左前轮为所述打滑驱动轮;
第二实际附着系数计算单元,用于计算打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数。
在一种可能的实现方式中,所述制动工况包括坡道制动工况;本申请提供的四驱汽车的制动控制装置还包括坡道防滑控制模块,用于:
若所述车辆处于坡道制动工况,则按照轴荷分配比例调整所述打滑驱动轮的实际制动防滑扭矩;
计算调整前后的实际制动防滑扭矩的差值,并采用调整前后的实际制动防滑扭矩的差值修正所述打滑驱动轮的相对轮的实际制动防滑扭矩;
其中,若打滑驱动轮为前桥驱动轮,则打滑驱动轮的相对轮为后桥驱动轮;若打滑驱动轮为后桥驱动轮,则打滑驱动轮的相对轮为前桥驱动轮。
在一种可能的实现方式中,理想附着系数获取模块具体用于:
获取车载摄像头发送的所述车辆待行驶路面的路面图像;
对所述路面图像进行识别,确定所述待行驶路面的路面类型;
在第一预设对照表中查找所述待行驶路面的路面类型对应的理想附着系数;所述第一预设对照表存储有多种不同路面类型和理想附着系数的对应关系。
在一种可能的实现方式中,理想制动防滑扭矩计算模块具体用于:
通过公式F=-Φ*Fz,得到所述车辆的驱动轮在待行驶路面的理想制动防滑扭矩;
其中,F表示驱动轮在待行驶路面的理想制动防滑扭矩,Fz表示驱动轮的垂直载荷,Φ表示所述理想附着系数。
第三方面,本申请提供了一种车辆,包括控制器,该控制器包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
本申请实施例提供一种四驱汽车的制动控制方法、装置、车辆及存储介质,通过获取车辆待行驶路面的理想附着系数;能够基于所述理想附着系数计算所述车辆的驱动轮在待行驶路面的理想制动防滑扭矩,并将所述理想制动防滑扭矩设定为待行驶路面处所述车辆的驱动轮对应驱动电机的最小请求扭矩;在制动工况下若驱动轮打滑,则计算打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数,并基于所述打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数计算所述打滑驱动轮的实际制动防滑扭矩;最后向所述打滑驱动轮对应的驱动电机发送升扭请求,以将该驱动电机的最小请求扭矩由所述理想制动防滑扭矩升为所述实际制动防滑扭矩,通过上述方案,本实施例不仅能够实现车辆制动预防滑,还能实时的更新最小请求扭矩,从而在保证四驱汽车刹车行程的前提下避免四驱车辆出现打滑抱死的现象。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的四驱汽车的制动控制方法的应用场景图;
图2是本申请实施例提供的四驱汽车的制动控制方法的实现流程图;
图3是本申请实施例提供的滑移率-附着系数曲线示意图;
图4是本申请实施例提供的四驱汽车的制动控制装置的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的控制器的示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
图1为本申请实施例提供的四驱汽车的制动控制方法的应用场景图。如图1所示,四驱汽车A包括一个整车控制器10,四个驱动控制器(11、12、13、14)、四个驱动电机(21、22、23、24)、四个轮边制动电机(31、32、33、34)和四个驱动轮(41、42、43、44)。整车控制器10分别与各个驱动轮的驱动电机控制器和轮边制动电机通信连接,驱动电机控制器与对应的驱动电机通信连接,用于控制驱动电机驱动相应的驱动轮。轮边制动电机用于对相应的驱动轮进行制动。
在实际应用过程中,可以对各个驱动轮分别设置独立的驱动电机控制器,如图1所示。也可以将前桥的两个驱动轮对应的驱动电机控制器集成在一起,形成前桥驱动控制器,将后桥的两个驱动轮对应的驱动电机控制器集成在一起形成后桥驱动控制器。或者将四个驱动轮对应的驱动电机控制器集成在一起,形成整车驱动控制器。
本实施例的执行主体(控制器)可以为四驱汽车中的整车控制器。
参见图2,其示出了本申请实施例提供的四驱汽车的制动控制方法的实现流程图,详述如下:
S101:获取车辆待行驶路面的理想附着系数。
在本实施例中,首先可以识别车辆待行驶路面的路面类型,然后根据路面类型确定待行驶路面的理想附着系数,为后续的预防滑控制提供数据。
在一种可能的实现方式中,S101的具体实现流程包括:
S201:获取车载摄像头发送的所述车辆待行驶路面的路面图像。
S202:对所述路面图像进行识别,确定所述待行驶路面的路面类型。
S203:在第一预设对照表中查找所述待行驶路面的路面类型对应的理想附着系数;所述第一预设对照表存储有多种不同路面类型和理想附着系数的对应关系。
在本实施例中,车载摄像头设置于车辆的前方位置,用于拍摄车辆前方待行驶路面的路面图像,然后将待行驶路面的路面图像发送至整车控制器。
整车控制器在接收到该车载摄像头发送的路面图像后,对路面图像进行图像识别,确定待行驶路面的路面类型,从而能够根据路面类型和第一预设对照表,确定该路面类型对应的理想附着系数。
具体地,附着系数是指轮胎在不同路面的附着能力大小,是附着力与车轮法向(与路面垂直的方向)压力的比值。粗略计算中可以看成是轮胎和路面之间的静摩擦系数。附着系数与路面和轮胎相关,附着系数越大,可利用的附着力就越大,汽车就越不容易打滑。
在本实施例中,第一预设对照表通过预先测试实验获得。第一预设对照表如表1所示。
表1
路面类型 | 理想附着系数 |
沥青或混凝土(干) | 0.75 |
沥青(湿) | 0.45-0.6 |
混凝土(湿) | 0.7 |
砾石 | 0.55 |
土路(干) | 0.65 |
土路(湿) | 0.4-0.5 |
雪(压紧) | 0.15 |
冰 | 0.07 |
通过上表1可知,路面类型包括:沥青或混凝土(干)路,对应的滑动附着系数可以为0.75;沥青(湿)路,对应的滑动附着系数可以为0.45-0.6;混凝土(湿)路,对应的滑动附着系数可以为0.7;砾石路,对应的滑动附着系数可以为0.55;土(干)路,对应的滑动附着系数可以为0.65;土(湿)路,对应的滑动附着系数可以为0.4-0.5;雪(压紧)路,对应的滑动附着系数可以为0.15;冰路,对应的滑动附着系数可以为0.07。
具体的,第一预设对照表中的理想附着系数选取的是滑移率在15%-20%区间内的滑动附着系数。滑动附着系数表示车辆抱死滑动时的附着系数。本申请实施例以滑动附着系数作为理想附着系数计算驱动轮的理想制动防滑扭矩,进而将该理想制动防滑扭矩设定为驱动轮对应驱动电机的最小请求扭矩,通过该最小请求扭矩的设置可以保障车辆在通常情况下不易发生打滑。
具体地,滑移率表示汽车在制动工况下车轮运动中滑动成分所占的比例,制动工况为车辆停止或减低速度的工况。
S102:基于所述理想附着系数计算所述车辆的驱动轮在待行驶路面的理想制动防滑扭矩,并将所述理想制动防滑扭矩设定为待行驶路面处所述车辆的驱动轮对应驱动电机的最小请求扭矩。
在一种可能的实现方式中,S102中理想制动防滑扭矩的具体实现流程包括:
通过公式F=-Φ*Fz,得到所述车辆的驱动轮在待行驶路面的理想制动防滑扭矩;
其中,F表示驱动轮在待行驶路面的理想制动防滑扭矩,Fz表示驱动轮的垂直载荷,Φ表示所述理想附着系数。
具体的,制动工况下驱动电机的输出扭矩均为负值。
在本实施例中,在获取到待行驶路面的理想附着系数后,基于驱动轮的垂直载荷和该理想附着系数,预测得到理想制动防滑扭矩,并将理想制动防滑扭矩设定为待行驶路面处所述车辆的驱动轮对应驱动电机的最小请求扭矩,最小请求扭矩为驱动轮在待行驶路面时为了避免制动打滑而对驱动电机设置的能够请求的最小扭矩,即在制动工况下当电机输出扭矩小于最小请求扭矩时,驱动轮则会打滑。
具体地,轮胎的垂直载荷可以是车辆的固有参数,可以直接获取,也可以通过现有技术中的其它方式计算得到。
S103:在制动工况下若驱动轮打滑,则计算打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数,并基于所述打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数计算所述打滑驱动轮的实际制动防滑扭矩。
在本实施例中,若车辆当前处于制动工况下且检测到存在驱动轮打滑,则可以根据各个驱动轮的当前转动情况确定打滑驱动轮的实际制动防滑扭矩,从而在预防滑的基础上实时的调整驱动电机的最小请求扭矩,提高制动打滑控制效果。
在一种可能的实现方式中,所述制动工况包括转向制动工况,所述转向制动工况包括左转向制动工况和右转向制动工况,S103的具体实现流程可以包括:
S401:若所述车辆在左转向制动工况下接收到转向不足信号,则判定左后轮为所述打滑驱动轮;
S402:若所述车辆在左转向制动工况下接收到转向过度信号,则判定右前轮为所述打滑驱动轮;
S403:若所述车辆在右转向制动工况下接收到转向不足信号,则判定右后轮为所述打滑驱动轮;
S404:若所述车辆在右转向制动工况下接收到转向过度信号,则判定左前轮为所述打滑驱动轮;
S405:计算打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数。
在本实施例中,制动工况包括但不限于直行制动工况、坡道制动工况和转向制动工况。
整车控制器可以根据车辆的制动工况,确定打滑驱动轮的判断方法。
具体地,当车辆当前所处的工况包括直行制动工况时,整车控制器可以根据滑移率确定打滑驱动轮。
具体的,计算各个驱动轮的滑移率,若存在驱动轮的滑移率大于预设阈值,则判定该驱动轮打滑,示例性的,预设阈值可以为零。
在一个可能的实施例中,当车辆当前所处的工况包括直行制动工况时判断驱动轮是否打滑的另一种实现方式可以包括:
通过车速传感器获取车辆的当前车速,同时根据各个驱动轮对应的车轮角速度传感器获取对应的角速度;
根据驱动轮的角速度与半径计算驱动轮在单位时间内滚动的长度;
若存在驱动轮在单位时间内滚动的长度小于单位时间内车辆的行驶距离(车速),则判定该驱动轮打滑。
当车辆当前所处的工况包括转向制动工况时,由于车辆转向时,某一驱动轮打滑会造成整车侧滑,因此整车控制器可以通过横摆角传感器发送的转向不足信号/转向过度信号确定打滑驱动轮。
在一种可能的实现方式中,S103中计算打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数的具体实现流程包括:
S301:根据公式S=(u-rw)/u,计算所述打滑驱动轮的滑移率;其中,S表示所述打滑驱动轮的滑移率,r表示所述打滑驱动轮的半径,w表示所述打滑驱动轮的角速度,u表示车速。
S302:在第二预设对照表中查找所述打滑驱动轮的滑移率对应的行驶路面的实际附着系数,所述第二预设对照表存储有多种不同路面类型、滑移率和附着系数的对应关系。
在本实施例中,图3示出了滑移率-附着系数曲线示意图,图3中曲线示出了各个路面类型对应的滑移率和附着系数的对应关系。在通过上述公式得到打滑驱动轮的滑移率后,整车控制器可以根据S201-S202识别得到的路况类型和该滑移率确定行驶路面对应的实际附着系数。
S302的具体实现流程还可以包括:
以车头方向为前,以车尾位置为后,在每个驱动轮前对应的车辆悬架位置分别设置一个摄像头,该摄像头用于获取驱动轮所在路面的路面图像。若获取到打滑驱动轮,整车控制器则控制该摄像头开始拍摄打滑驱动轮所在路面的路面图像,并根据该摄像头此时发送的路面图像识别驱动轮当前所在路面的路面类型,然后基于该路面类型、S301计算得到的打滑驱动轮的滑移率和第二预设对照表,查找对应的实际附着系数。
本实施例通过上述方案能够提高实际附着系数的计算准确性。
S104:向所述打滑驱动轮对应的驱动电机发送升扭请求,以将该驱动电机的最小请求扭矩由所述理想制动防滑扭矩升为所述实际制动防滑扭矩。
在本实施例中,由于打滑是因为驱动电机对驱动轮输出的实际执行扭矩小于当前的最小请求扭矩造成的,故可以向打滑驱动轮对应的驱动电机发送升扭请求,以指示其驱动电机将其最小请求扭矩降低到实际制动防滑扭矩,从而可以使得打滑驱动轮不再打滑。
具体地,制动工况下,驱动电机的输出扭矩为负值。在最小请求扭矩更新后,响应该更新操作,打滑驱动轮的驱动电机将升高输出扭矩(即降低制动回收扭矩),从而逐步的逼近新的最小请求扭矩。
具体地,若打滑驱动轮为左前轮,则向左前轮对应的驱动电机发送升扭请求,若打滑驱动轮为左后轮,则向左后轮对应的驱动电机发送升扭请求。若打滑驱动轮为右前轮,则向右前轮对应的驱动电机发送升扭请求,若打滑驱动轮为右后轮,则向右后轮对应的驱动电机发送升扭请求。
在一种可能的实现方式中,所述制动工况包括坡道制动工况;在S103之后,本实施例提供的方法还包括:
S501:若所述车辆处于坡道制动工况,则按照轴荷分配比例调整所述打滑驱动轮的实际制动防滑扭矩。
在本实施例中,当车辆处于坡道制动工况时,由于轴荷分配原理,前桥驱动轮和后桥驱动轮的制动扭矩分配不同。
具体的,当车辆处于坡道制动工况时,整车控制器可以获取倾角传感器发送的坡度数据,并根据坡度数据确定轴荷分配比例。然后根据轴荷分配比例对前桥驱动轮和后桥驱动轮的实际制动防滑扭矩进行调整。
S502:计算调整前后的实际制动防滑扭矩的差值,并采用调整前后的实际制动防滑扭矩的差值修正所述打滑驱动轮的相对轮的实际制动防滑扭矩;
其中,若打滑驱动轮为前桥驱动轮,则打滑驱动轮的相对轮为后桥驱动轮;若打滑驱动轮为后桥驱动轮,则打滑驱动轮的相对轮为前桥驱动轮。
实际情况下,车辆通常只存在下坡制动情况,因此以下坡制动情况为例,当车辆处于下坡时,根据坡度数据确定轴荷分配比例为:前桥:后桥=6:4。当监测到后桥驱动轮制动打滑时,整车控制器优先根据S103的步骤计算得到实际制动防滑扭矩,然后基于轴荷分配原理,升高打滑的后桥驱动轮对应的实际制动防滑扭矩,并将打滑的后桥驱动轮调整前后的实际制动防滑扭矩的差值补偿给前桥驱动轮,保证整车扭矩的执行不衰减,避免制动力过小造成的车辆溜坡,保证车辆回收效率,提升车辆的续航里程。
在调整各个驱动轮的实际制动防滑扭矩后,则根据调整后的实际制动防滑扭矩向对应驱动电机发送扭矩调节请求,扭矩调节请求包括升扭请求和降扭请求,其中升扭请求用于将该驱动电机的最小请求扭矩由所述理想制动防滑扭矩升为调整后的实际制动防滑扭矩;降扭请求用于将该驱动电机的最小请求扭矩由所述理想制动防滑扭矩降为调整后的实际制动防滑扭矩。
在一个可能的实施例中,整车控制器还可以获取待行驶路面的雷达数据,根据雷达数据确定待行驶路面的坡度数据,然后基于待行驶路面的坡度数据确定对应的轴荷分配比例,最后根据对应的轴荷分配比例调整车辆在待行驶路面的理想制动防滑扭矩。
具体地,当根据坡度数据确定待行驶路面为下坡时,则根据该待行驶路面对应的轴荷分配比例调整车辆在待行驶路面的理想制动防滑扭矩。
作为另一种实现方式,整车控制器还可以根据预设的轴荷分配比例调整待行驶路面的理想制动防滑扭矩。
在S104之后,本实施例提供的方法还包括:
获取所述驱动电机向所述打滑驱动轮输出的实际执行扭矩;
若所述驱动电机向所述打滑驱动轮输出的实际执行扭矩仍小于最小请求扭矩,则计算所述驱动电机向所述打滑驱动轮输出的实际执行扭矩与最小请求扭矩的差值;
基于所述差值生成线控制动指令,并向所述打滑驱动轮对应的轮边制动电机发送所述线控制动指令,以使该轮边制动电机根据所述线控制动指令对所述打滑驱动轮进行制动。
在本实施例中,若在预设时间后驱动电机向打滑驱动轮输出的实际执行扭矩仍然小于最小请求扭矩,说明通过驱动电机升扭方式无法使打滑驱动轮恢复,此时可以根据实际执行扭矩和当前最小请求扭矩的差值生成线控制动指令,使线控制动电机(31、32、33、34)输出对应扭矩的制动力给打滑驱动轮,辅助驱动电机实现制动打滑控制。
从上述实施例可知,本实施例通过获取车辆待行驶路面的理想附着系数;能够基于所述理想附着系数计算所述车辆的驱动轮在待行驶路面的理想制动防滑扭矩,并将所述理想制动防滑扭矩设定为待行驶路面处所述车辆的驱动轮对应驱动电机的最小请求扭矩;在制动工况下若驱动轮打滑,则计算打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数,并基于所述打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数计算所述打滑驱动轮的实际制动防滑扭矩;最后向所述打滑驱动轮对应的驱动电机发送升扭请求,以将该驱动电机的最小请求扭矩由所述理想制动防滑扭矩升为所述实际制动防滑扭矩,通过上述方案,本实施例不仅能够实现车辆制动预防滑,还能实时的更新最小请求扭矩,从而在保证四驱汽车刹车行程的前提下避免四驱车辆出现打滑抱死的现象。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
以下为本申请的装置实施例,对于其中未详尽描述的细节,可以参考上述对应的方法实施例。
图4示出了本申请实施例提供的四驱汽车的制动控制装置的结构示意图,为了便于说明,仅示出了与本申请实施例相关的部分,详述如下:
如图4所示,本申请实施例提供的四驱汽车的制动控制装置100包括:
理想附着系数获取模块110,用于获取车辆待行驶路面的理想附着系数;
理想制动防滑扭矩计算模块120,用于基于所述理想附着系数计算所述车辆的驱动轮在待行驶路面的理想制动防滑扭矩,并将所述理想制动防滑扭矩设定为待行驶路面处所述车辆的驱动轮对应驱动电机的最小请求扭矩;
实际制动防滑扭矩计算模块130,用于在制动工况下若驱动轮打滑,则计算打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数,并基于所述打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数计算所述打滑驱动轮的实际制动防滑扭矩;
最小请求扭矩调整模块140,用于向所述打滑驱动轮对应的驱动电机发送升扭请求,以将该驱动电机的最小请求扭矩由所述理想制动防滑扭矩升为所述实际制动防滑扭矩。
在一种可能的实现方式中,本申请提供的四驱汽车的制动控制装置还包括线控制动模块,用于:
获取所述驱动电机向所述打滑驱动轮输出的实际执行扭矩;
若所述驱动电机向所述打滑驱动轮输出的实际执行扭矩仍小于最小请求扭矩,则计算所述驱动电机向所述打滑驱动轮输出的实际执行扭矩与最小请求扭矩的差值;
基于所述差值生成线控制动指令,并向所述打滑驱动轮对应的轮边制动电机发送所述线控制动指令,以使该轮边制动电机根据所述线控制动指令对所述打滑驱动轮进行制动。
在一种可能的实现方式中,实际制动防滑扭矩计算模块130包括:
滑移率计算单元,用于根据公式S=(u-rw)/u,计算所述打滑驱动轮的滑移率;其中,S表示所述打滑驱动轮的滑移率,r表示所述打滑驱动轮的半径,w表示所述打滑驱动轮的角速度,u表示车速;
第一实际附着系数计算单元,用于在第二预设对照表中查找所述打滑驱动轮的滑移率对应的行驶路面的实际附着系数,所述第二预设对照表存储有多种不同路面类型、滑移率和附着系数的对应关系。
在一种可能的实现方式中,所述制动工况包括转向制动工况,所述转向制动工况包括左转向制动工况和右转向制动工况,实际制动防滑扭矩计算模块,实际制动防滑扭矩计算模块130包括:
第一打滑驱动轮判断单元,用于若所述车辆在左转向制动工况下接收到转向不足信号,则判定左后轮为所述打滑驱动轮;
第二打滑驱动轮判断单元,用于若所述车辆在左转向制动工况下接收到转向过度信号,则判定右前轮为所述打滑驱动轮;
第三打滑驱动轮判断单元,用于若所述车辆在右转向制动工况下接收到转向不足信号,则判定右后轮为所述打滑驱动轮;
第四打滑驱动轮判断单元,用于若所述车辆在右转向制动工况下接收到转向过度信号,则判定左前轮为所述打滑驱动轮;
第二实际附着系数计算单元,用于计算打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数。
在一种可能的实现方式中,所述制动工况包括坡道制动工况;本申请提供的四驱汽车的制动控制装置100还包括坡道防滑控制模块,用于:
若所述车辆处于坡道制动工况,则按照轴荷分配比例调整所述打滑驱动轮的实际制动防滑扭矩;
计算调整前后的实际制动防滑扭矩的差值,并采用调整前后的实际制动防滑扭矩的差值修正所述打滑驱动轮的相对轮的实际制动防滑扭矩;
其中,若打滑驱动轮为前桥驱动轮,则打滑驱动轮的相对轮为后桥驱动轮;若打滑驱动轮为后桥驱动轮,则打滑驱动轮的相对轮为前桥驱动轮。
在一种可能的实现方式中,理想附着系数获取模块110具体用于:
获取车载摄像头发送的所述车辆待行驶路面的路面图像;
对所述路面图像进行识别,确定所述待行驶路面的路面类型;
在第一预设对照表中查找所述待行驶路面的路面类型对应的理想附着系数;所述第一预设对照表存储有多种不同路面类型和理想附着系数的对应关系。
在一种可能的实现方式中,理想制动防滑扭矩计算模块120具体用于:
通过公式F=-Φ*Fz,得到所述车辆的驱动轮在待行驶路面的理想制动防滑扭矩;
其中,F表示驱动轮在待行驶路面的理想制动防滑扭矩,Fz表示驱动轮的垂直载荷,Φ表示所述理想附着系数。
从上述实施例可知,本实施例通过获取车辆待行驶路面的理想附着系数;能够基于所述理想附着系数计算所述车辆的驱动轮在待行驶路面的理想制动防滑扭矩,并将所述理想制动防滑扭矩设定为待行驶路面处所述车辆的驱动轮对应驱动电机的最小请求扭矩;在制动工况下若驱动轮打滑,则计算打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数,并基于所述打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数计算所述打滑驱动轮的实际制动防滑扭矩;最后向所述打滑驱动轮对应的驱动电机发送升扭请求,以将该驱动电机的最小请求扭矩由所述理想制动防滑扭矩升为所述实际制动防滑扭矩,通过上述方案,本实施例不仅能够实现车辆制动预防滑,还能实时的更新最小请求扭矩,从而在保证四驱汽车刹车行程的前提下避免四驱车辆出现打滑抱死的现象。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品,其具有程序代码,该程序代码在相应的处理器、控制器、计算装置或控制器中运行时执行上述任一个四驱汽车的制动控制方法实施例中的步骤,例如图2所示的步骤101至步骤104。本领域技术人员应当理解,可以以硬件、软件、固件、专用处理器或其组合的各种形式来实现本申请实施例所提出的方法和所属的设备。专用处理器可以包括专用集成电路(ASIC)、精简指令集计算机(RISC)和/或现场可编程门阵列(FPGA)。所提出的方法和设备优选地被实现为硬件和软件的组合。该软件优选地作为应用程序安装在程序存储设备上。其典型地是基于具有硬件的计算机平台的机器,例如一个或多个中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和一个或多个输入/输出(I/O)接口。操作系统典型地也安装在所述计算机平台上。这里描述的各种过程和功能可以是应用程序的一部分,或者其一部分可以通过操作系统执行。
图5是本申请实施例提供的控制器的示意图。如图5所示,该实施例的控制器5包括:处理器50、存储器51以及存储在所述存储器51中并可在所述处理器50上运行的计算机程序52。所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述各个四驱汽车的制动控制方法实施例中的步骤,例如图2所示的步骤101至步骤104。或者,所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能,例如图4所示模块/单元110至140的功能。
示例性的,所述计算机程序52可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器51中,并由所述处理器50执行,以完成/实施本申请所提供的方案。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序52在所述控制器5中的执行过程。例如,所述计算机程序52可以被分割成图4所示的模块/单元110至140。
所述控制器5可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述控制器5可包括,但不仅限于,处理器50、存储器51。本领域技术人员可以理解,图5仅仅是控制器5的示例,并不构成对控制器5的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述控制器还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器50可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器51可以是所述控制器5的内部存储单元,例如控制器5的硬盘或内存。所述存储器51也可以是所述控制器5的外部存储设备,例如所述控制器5上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器51还可以既包括所述控制器5的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器51用于存储所述计算机程序以及所述控制器所需的其他程序和数据。所述存储器51还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/控制器和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/控制器实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个四驱汽车的制动控制方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
此外,本申请附图中示出的实施例或本说明书中提到的各种实施例的特征不必理解为彼此独立的实施例。而是,可以将一个实施例的其中一个示例中描述的每个特征与来自其他实施例的个或多个其他期望的特征组合,从而产生未用文字或参考附图描述的其他实施例。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种四驱汽车的制动控制方法,其特征在于,包括:
获取车辆待行驶路面的理想附着系数;
基于所述理想附着系数计算所述车辆的驱动轮在待行驶路面的理想制动防滑扭矩,并将所述理想制动防滑扭矩设定为待行驶路面处所述车辆的驱动轮对应驱动电机的最小请求扭矩;
在制动工况下若驱动轮打滑,则计算打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数,并基于所述打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数计算所述打滑驱动轮的实际制动防滑扭矩;
向所述打滑驱动轮对应的驱动电机发送升扭请求,以将该驱动电机的最小请求扭矩由所述理想制动防滑扭矩升为所述实际制动防滑扭矩。
2.根据权利要求1所述的四驱汽车的制动控制方法,其特征在于,在所述向所述打滑驱动轮对应的驱动电机发送升扭请求之后,所述方法还包括:
获取所述驱动电机向所述打滑驱动轮输出的实际执行扭矩;
若所述驱动电机向所述打滑驱动轮输出的实际执行扭矩仍小于最小请求扭矩,则计算所述驱动电机向所述打滑驱动轮输出的实际执行扭矩与最小请求扭矩的差值;
基于所述差值生成线控制动指令,并向所述打滑驱动轮对应的轮边制动电机发送所述线控制动指令,以使该轮边制动电机根据所述线控制动指令对所述打滑驱动轮进行制动。
3.根据权利要求1所述的四驱汽车的制动控制方法,其特征在于,所述制动工况包括转向制动工况,所述转向制动工况包括左转向制动工况和右转向制动工况,所述在制动工况下若驱动轮打滑,则计算打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数,包括:
若所述车辆在左转向制动工况下接收到转向不足信号,则判定左后轮为所述打滑驱动轮;
若所述车辆在左转向制动工况下接收到转向过度信号,则判定右前轮为所述打滑驱动轮;
若所述车辆在右转向制动工况下接收到转向不足信号,则判定右后轮为所述打滑驱动轮;
若所述车辆在右转向制动工况下接收到转向过度信号,则判定左前轮为所述打滑驱动轮;
计算打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数。
4.根据权利要求1所述的四驱汽车的制动控制方法,其特征在于,所述计算打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数,包括:
根据公式S=(u-rw)/u,计算所述打滑驱动轮的滑移率;其中,S表示所述打滑驱动轮的滑移率,r表示所述打滑驱动轮的半径,w表示所述打滑驱动轮的角速度,u表示车速;
在第二预设对照表中查找所述打滑驱动轮的滑移率对应的行驶路面的实际附着系数,所述第二预设对照表存储有多种不同路面类型、滑移率和附着系数的对应关系。
5.根据权利要求1至4任一项所述的四驱汽车的制动控制方法,其特征在于,所述制动工况包括坡道制动工况;
在所述基于所述打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数计算所述打滑驱动轮的实际制动防滑扭矩之后,所述方法还包括:
若所述车辆处于坡道制动工况,则按照轴荷分配比例调整所述打滑驱动轮的实际制动防滑扭矩;
计算调整前后的实际制动防滑扭矩的差值,并采用调整前后的实际制动防滑扭矩的差值修正所述打滑驱动轮的相对轮的实际制动防滑扭矩;
其中,若打滑驱动轮为前桥驱动轮,则打滑驱动轮的相对轮为后桥驱动轮;若打滑驱动轮为后桥驱动轮,则打滑驱动轮的相对轮为前桥驱动轮。
6.根据权利要求1所述的四驱汽车的制动控制方法,其特征在于,所述获取车辆待行驶路面的理想附着系数,包括:
获取车载摄像头发送的所述车辆待行驶路面的路面图像;
对所述路面图像进行识别,确定所述待行驶路面的路面类型;
在第一预设对照表中查找所述待行驶路面的路面类型对应的理想附着系数;所述第一预设对照表存储有多种不同路面类型和理想附着系数的对应关系。
7.根据权利要求1所述的四驱汽车的制动控制方法,其特征在于,所述基于所述理想附着系数计算所述车辆的驱动轮在待行驶路面的理想制动防滑扭矩,包括:
通过公式F=-Φ*Fz,得到所述车辆的驱动轮在待行驶路面的理想制动防滑扭矩;
其中,F表示驱动轮在待行驶路面的理想制动防滑扭矩,Fz表示驱动轮的垂直载荷,Φ表示所述理想附着系数。
8.一种四驱汽车的制动控制装置,其特征在于,包括:
理想附着系数获取模块,用于获取车辆待行驶路面的理想附着系数;
理想制动防滑扭矩计算模块,用于基于所述理想附着系数计算所述车辆的驱动轮在待行驶路面的理想制动防滑扭矩,并将所述理想制动防滑扭矩设定为待行驶路面处所述车辆的驱动轮对应驱动电机的最小请求扭矩;
实际制动防滑扭矩计算模块,用于在制动工况下若驱动轮打滑,则计算打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数,并基于所述打滑驱动轮所在行驶路面的实际附着系数计算所述打滑驱动轮的实际制动防滑扭矩;
最小请求扭矩调整模块,用于向所述打滑驱动轮对应的驱动电机发送升扭请求,以将该驱动电机的最小请求扭矩由所述理想制动防滑扭矩升为所述实际制动防滑扭矩。
9.一种车辆,包括控制器,所述控制器包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求1至7中任一项所述四驱汽车的制动控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求1至7中任一项所述四驱汽车的制动控制方法的步骤。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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