CN115320565A - 车辆制动系统的控制方法、装置、车辆及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种车辆制动系统的控制方法、装置、车辆及存储介质，其中，方法包括：获取目标车辆的第一轮缸压力值、第二轮缸压力值和轮缸压力测量值，其中，第一轮缸压力值由预设的车辆动力学模型得到，第二轮缸压力值由预设的液压模型得到；计算第二轮缸压力值与轮缸压力测量值之间的第一差值，第一轮缸压力值和轮缸压力测量值之间的第二差值，第二轮缸压力值和第一轮缸压力值之间的第三差值，并根据第一差值、第二差值和第三差值确定制动系统的故障等级；根据制动系统的故障等级匹配制动系统的最佳控制策略，并根据最佳控制策略控制制动系统执行相应的控制动作。由此，解决了相关技术很难进行故障定位、算力要求高和适用性不强等问题。
Description
技术领域
本申请涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆制动系统的控制方法、装置、车辆及存储介质。
背景技术
智能汽车已经成为汽车行业的研究热点，其主要包括感知、决策、规划、控制。制动系统作为智能汽车最关键的执行器之一，一旦发生故障，将会严重威胁驾驶员、周围的行人安全。因此对制动系统进行故障诊断，及时发现其传感器甚至执行器故障；进行容错控制，防止制动系统彻底失效是非常必要的。
随着电动汽车技术的发展，智能车大多以电动车为基础进行研发，并且制动系统多采用可以实现主动增压备份的2-box制动系统。因此智能车存在三种制动形式：液压制动、电子驻车制动、能量回收制动(电机制动)，三种制动形式之间可以互相冗余，实现容错控制。但制动系统故障诊断的研究却很少，其主要有三方面任务，即判断传感器或执行器是否发生故障、确定故障发生的位置、判定故障的严重程度。
相关技术中主要通过基于模型的方法，即建立系统的数学模型，计算模型预测值和传感器测量值之间的残差，或是基于数据的方法，即通过传统机器学习或深度学习方法直接处理传感器数据，进行故障分类。
然而，相关技术很难进行故障定位且要求算力高，并不适用于算力不足的制动控制系统。
发明内容
本申请提供一种车辆制动系统的控制方法、装置、车辆及存储介质，以解决相关技术很难进行故障定位且要求算力高，并不适用于算力不足的制动控制系统的问题，可以对制动系统进行故障诊断，及时发现传感器和执行器故障，提高制动系统的安全性。
本申请第一方面实施例提供一种车辆制动系统的控制方法，包括以下步骤：获取目标车辆的第一轮缸压力值、第二轮缸压力值和轮缸压力测量值，其中，所述第一轮缸压力值由预设的车辆动力学模型得到，所述第二轮缸压力值由预设的液压模型得到；计算所述第二轮缸压力值与所述轮缸压力测量值之间的第一差值，所述第一轮缸压力值和所述轮缸压力测量值之间的第二差值，所述第二轮缸压力值和所述第一轮缸压力值之间的第三差值，并根据所述第一差值、所述第二差值和所述第三差值确定制动系统的故障等级；以及根据所述制动系统的故障等级匹配所述制动系统的最佳控制策略，并根据所述最佳控制策略控制所述制动系统执行相应的控制动作。
可选地，在一些实施例中，所述根据所述第一差值、所述第二差值和所述第三差值确定制动系统的故障等级，包括：若所述第一差值、所述第二差值和所述第三差值均小于或等于预设门限值，则判定所述制动系统的故障等级为无故障等级；若所述第三差值小于或等于所述预设门限值，所述第一差值和所述第二差值均大于所述预设门限值，则判定所述制动系统的故障等级为传感器故障等级；若所述第一差值小于或等于所述预设门限值，所述第二差值和所述第三差值均大于所述预设门限值，则判定所述制动系统的故障等级为HCU(Hydraulic Control Unit，液压控制单元)执行器故障等级。
可选地，在一些实施例中，所述根据所述制动系统的故障等级匹配所述制动系统的最佳控制策略，包括：在所述故障等级为所述无故障等级时，将所述制动系统的当前控制策略作为所述最佳控制策略；在所述故障等级为所述传感器故障等级时，若所述目标车辆的四个轮缸传感器均出现故障，则所述制动系统的最佳控制策略为降级控制，其中，所述降级控制为基于所述预设的液压模型进行轮缸压力控制，否则，所述制动系统的最佳控制策略为保级控制，其中，所述保级控制为将故障传感器的压力值由所述故障传感器对应的所述车辆动力学模型得到的第一轮缸压力值和所述预设的液压模型得到的第二轮缸压力值加权计算后代替；在所述故障等级为所述HCU执行器故障等级时，所述制动系统的最佳控制策略为基于所述目标车辆的电机制动和/或驻车制动对所述目标车辆执行制动动作。
可选地，在一些实施例中，在根据所述第一差值、所述第二差值和所述第三差值确定制动系统的故障等级之后，还包括：根据所述传感器故障等级和/或所述HCU执行器故障生成报警提醒信息；根据所述报警提醒信息对驾驶员进行提醒。
可选地，在一些实施例中，所述预设的车辆动力学模型由地面制动力和制动器制动力之间的关系得到，所述关系地面制动力和制动器制动力之间的关系为：
Tbij＝KPwij,Veh；
其中，J为车轮转动惯量，ωij为车轮转动角速度，R为车轮半径，Tbij为制动器制动力矩，K为制动器制动力矩和制动压力换算系数，Pwij,Veh为通过车辆动力学模型计算的轮缸压力值。
可选地，在一些实施例中，所述获取目标车辆的第一轮缸压力值、第二轮缸压力值和轮缸压力测量值，包括：获取主缸压力传感器检测到的所述车轮的主缸压力值；基于所述车轮的主缸压力值和HCU内部电磁阀和电机泵的控制指令得到所述第二轮缸压力值。
本申请第二方面实施例提供一种车辆制动系统的控制装置，包括：获取模块，用于获取目标车辆的第一轮缸压力值、第二轮缸压力值和轮缸压力测量值，其中，所述第一轮缸压力值由预设的车辆动力学模型得到，所述第二轮缸压力值由预设的液压模型得到；计算模块，用于计算所述第二轮缸压力值与所述轮缸压力测量值之间的第一差值，所述第一轮缸压力值和所述轮缸压力测量值之间的第二差值，所述第二轮缸压力值和所述第一轮缸压力值之间的第三差值，并根据所述第一差值、所述第二差值和所述第三差值确定制动系统的故障等级；以及控制模块，用于根据所述制动系统的故障等级匹配所述制动系统的最佳控制策略，并根据所述最佳控制策略控制所述制动系统执行相应的控制动作。
可选地，在一些实施例中，所述计算模块，还用于：若所述第一差值、所述第二差值和所述第三差值均小于或等于预设门限值，则判定所述制动系统的故障等级为无故障等级；若所述第三差值小于或等于所述预设门限值，所述第一差值和所述第二差值均大于所述预设门限值，则判定所述制动系统的故障等级为传感器故障等级；若所述第一差值小于或等于所述预设门限值，所述第二差值和所述第三差值均大于所述预设门限值，则判定所述制动系统的故障等级为HCU执行器故障等级。
可选地，在一些实施例中，所述控制模块，还用于：在所述故障等级为所述无故障等级时，将所述制动系统的当前控制策略作为所述最佳控制策略；在所述故障等级为所述传感器故障等级时，若所述目标车辆的四个轮缸传感器均出现故障，则所述制动系统的最佳控制策略为降级控制，其中，所述降级控制为基于所述预设的液压模型进行轮缸压力控制，否则，所述制动系统的最佳控制策略为保级控制，其中，所述保级控制为将故障传感器的压力值由所述故障传感器对应的所述车辆动力学模型得到的第一轮缸压力值和所述预设的液压模型得到的第二轮缸压力值加权计算后代替；在所述故障等级为所述HCU执行器故障等级时，所述制动系统的最佳控制策略为基于所述目标车辆的电机制动和/或驻车制动对所述目标车辆执行制动动作。
可选地，在一些实施例中，在根据所述第一差值、所述第二差值和所述第三差值确定制动系统的故障等级之后，所述计算模块，还用于：根据所述传感器故障等级和/或所述HCU执行器故障生成报警提醒信息；根据所述报警提醒信息对驾驶员进行提醒。
可选地，在一些实施例中，所述预设的车辆动力学模型由地面制动力和制动器制动力之间的关系得到，所述关系地面制动力和制动器制动力之间的关系为：
Tbij＝KPwij,Veh；
其中，J为车轮转动惯量，ωij为车轮转动角速度，R为车轮半径，Tbij为制动器制动力矩，K为制动器制动力矩和制动压力换算系数，Pwij,Veh为通过车辆动力学模型计算的轮缸压力值。
可选地，在一些实施例中，所述获取模块，还用于：获取主缸压力传感器检测到的所述车轮的主缸压力值；获取主缸压力传感器检测到的所述车轮的主缸压力值；基于所述车轮的主缸压力值和HCU内部电磁阀和电机泵的控制指令得到所述第二轮缸压力值。本申请第三方面实施例提供一种车辆，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上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程序，以实现如上述实施例所述的车辆制动系统的控制方法。
本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现如上述实施例所述的车辆制动系统的控制方法。
由此，通过获取目标车辆的第一轮缸压力值、第二轮缸压力值和轮缸压力测量值，其中，第一轮缸压力值由预设的车辆动力学模型得到，第二轮缸压力值由预设的液压模型得到，并计算所述第二轮缸压力值与所述轮缸压力测量值之间的第一差值，所述第一轮缸压力值和所述轮缸压力测量值之间的第二差值，所述第二轮缸压力值和所述第一轮缸压力值之间的第三差值，并根据第一差值、第二差值和第三差值确定制动系统的故障等级，并根据制动系统的故障等级匹配制动系统的最佳控制策略，并根据最佳控制策略控制制动系统执行相应的控制动作。由此，解决相关技术很难进行故障定位且要求算力高，并不适用于算力不足的制动控制系统的问题，可以对制动系统进行故障诊断，及时发现传感器和执行器故障，提高制动系统的安全性。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本申请实施例提供的车辆制动系统的控制方法的流程图；
图2为根据本申请一个具体实施例提供的车辆制动系统的控制原理的示意图；
图3为根据本申请实施例提供的车辆制动系统的控制装置的方框示意图；
图4为根据本申请实施例提供的车辆的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面参考附图描述本申请实施例的车辆制动系统的控制方法、装置、车辆及存储介质。针对上述背景技术中提到的相关技术很难进行故障定位且要求算力高，并不适用于算力不足的制动控制系统的问题，本申请提供了一种车辆制动系统的控制方法，在该方法中，通过获取目标车辆的第一轮缸压力值、第二轮缸压力值和轮缸压力测量值，其中，第一轮缸压力值由预设的车辆动力学模型得到，第二轮缸压力值由预设的液压模型得到，并计算第二轮缸压力值与轮缸压力测量值之间的第一差值，第一轮缸压力值和轮缸压力测量值之间的第二差值，第二轮缸压力值和第一轮缸压力值之间的第三差值，并根据第一差值、第二差值和第三差值确定制动系统的故障等级，并根据制动系统的故障等级匹配制动系统的最佳控制策略，并根据最佳控制策略控制制动系统执行相应的控制动作。由此，解决相关技术很难进行故障定位且要求算力高，并不适用于算力不足的制动控制系统的问题，可以对制动系统进行故障诊断，及时发现传感器和执行器故障，提高制动系统的安全性。
具体而言，图1为本申请实施例所提供的一种车辆制动系统的控制方法的流程示意图。
如图1所示，该车辆制动系统的控制方法包括以下步骤：
在步骤S101中，获取目标车辆的第一轮缸压力值、第二轮缸压力值和轮缸压力测量值，其中，第一轮缸压力值由预设的车辆动力学模型得到，第二轮缸压力值由预设的液压模型得到。
可选地，在一些实施例中，获取目标车辆的第一轮缸压力值、第二轮缸压力值和轮缸压力测量值，包括：获取主缸压力传感器检测到的车轮的主缸压力值；基于车轮的主缸压力值和HCU内部电磁阀和电机泵的控制指令得到第二轮缸压力值。
其中，HCU内部的控制信号可以包括：电磁阀控制指令，电机泵控制指令等。
具体地，基于车辆动力学模型计算第一轮缸压力值。若在制动过程中不考虑车辆的转向，考虑制动时的垂向力转移，前、后轮的垂向力Fzij可通过下式表示，其中i＝1,2表示前、后轴；j＝1,2表示左、右轮。
其中，m为车辆总质量，g为重力加速度，a为质心到前轴距离，b为质心到后轴距离，L为轴距，hg为质心高度，ax为车辆纵向加速度，其可利用惯性测量单元(InertialMeasurement Unit，IMU)测得。
当车轮不发生抱死时，车轮的纵向力Fxij可简单表示为：
其中，
为利用附着系数。
进一步地，根据单轮模型，地面制动力和制动器制动力之间的关系可表示为：
Tbij＝KPwij,Veh； (5)
其中，J为车轮转动惯量；ωij为车轮转动角速度；R为车轮半径；Tbij为制动器制动力矩；K为制动器制动力矩和制动压力换算系数；Pwij,Veh即为通过车辆动力学模型计算的轮缸压力值。
本申请实施例可以基于液压模型计算第二轮缸压力值。对于2-box制动系统，制动压力由电动制动主缸产生，并利用液压控制单元(HCU)进行轮缸压力的精确调控。主缸压力可通过主缸压力传感器直接获得，且主缸压力传感器工况较好，不考虑其损坏的情况。基于主缸压力值和HCU内部电磁阀和电机泵的控制指令，即可较为准确地估计轮缸压力值Pwij,HCU。
在步骤S102中，计算第二轮缸压力值与轮缸压力测量值之间的第一差值，第一轮缸压力值和轮缸压力测量值之间的第二差值，第二轮缸压力值和第一轮缸压力值之间的第三差值，并根据第一差值、第二差值和第三差值确定制动系统的故障等级。
可选地，在一些实施例中，根据第一差值、第二差值和第三差值确定制动系统的故障等级，包括：若第一差值为第一预设门限值，第二差值和第三差值均为第一预设门限值或第二预设门限值，则判定制动系统的故障等级为无故障等级；若第一差值和第二差值均为第二预设门限值，第三差值为第一预设门限值，则判定制动系统的故障等级为传感器故障等级；若第一差值和第三差值均为第二预设门限值，第二差值为第一预设门限值或第二预设门限值，则判定制动系统的故障等级为HCU执行器故障等级。
具体地，在估计轮缸压力后，可以计算残差并基于残差对故障进行诊断，为了表述方便，以左前轮为例，即i＝j＝1，说明主要包括的步骤：
计算各轮缸残差值。分别计算传感器测量值与两个模型估计值之间的残差rk，k＝1,2,3分别代表三种残差：
r1＝Pw,HCU-Pw,Sen； (6)
r2＝Pw,Veh-Pw,Sen； (7)
r3＝Pw,HCU-Pw,Veh； (8)
对残差进行分析。在计算残差后，判断残差rk是否超出设定的门限值Jk，若超出设定值则异常标志位dk置为1：
由于ABS控制器控制效果不好或HCU执行器发生故障时，车轮可能发生抱死。而在车轮发生抱死时，基于车辆动力学的方法的轮缸估计结果将不准确，因此即便d2，d3为1，d1为0时，也只能认为某个车轮发生了抱死，导致动力学方法失效，为了防止误诊断，仍认为该车轮正常。
若d1为0，d2为0或1，d3为0或1，则制动系统处在正常工作状态；d1为1，d2为1，d3为0时，则证明传感器存在故障，此时制动系统的增压能力正常，故障并不严重；d1为1，d2为0或1，d3为1时，则证明HCU执行器存在故障，此时将严重影响制动系统的正常工作，属于严重故障。
在步骤S103中，根据制动系统的故障等级匹配制动系统的最佳控制策略，并根据最佳控制策略控制制动系统执行相应的控制动作。
可选地，在一些实施例中，根据制动系统的故障等级匹配制动系统的最佳控制策略，包括：在故障等级为无故障等级时，将制动系统的当前控制策略作为最佳控制策略；在故障等级为传感器故障等级时，若目标车辆的四个轮缸传感器均出现故障，则制动系统的最佳控制策略为降级控制，其中，降级控制为基于预设的液压模型进行轮缸压力控制，否则，制动系统的最佳控制策略为保级控制，其中，保级控制为将故障传感器的压力值由故障传感器对应的车辆动力学模型得到的第一轮缸压力值和预设的液压模型得到的第二轮缸压力值加权计算后代替；在故障等级为HCU执行器故障等级时，制动系统的最佳控制策略为基于目标车辆的电机制动和/或驻车制动对目标车辆执行制动动作。。
具体地，如图2所示，本申请实施例在进行故障诊断后，需要针对故障做出相应的措施尽量保证制动系统的功能正常，因此需要分情况进行容错控制。在故障等级为无故障等级时，将制动系统的当前控制策略作为最佳控制策略。
在故障等级为传感器故障等级时，当判断少于4个轮缸传感器故障时，此时可以进行保级控制，并向驾驶员报警。控制系统仍可通过轮缸压力反馈实现控制，不过当某个传感器被检测出故障后，利用模型估计值的加权值替代原传感器的信号：
其中，Pwij为控制器采用的轮缸压力信号，t为融合系数。
当判断全部轮缸传感器故障后，控制系统应降级成无传感器控制系统，即完全基于HCU模型，根据油液流量对轮缸压力开环控制，不再进行压力闭环控制。
在故障等级为HCU执行器故障等级时。判断HCU执行器内某条管路发生故障后，该轮可能无法建立足够压力，因此当液压制动无法提供需求的制动力矩时，由电机制动补充不足的力矩，直至达到电机反拖最大力矩；进一步地，若为后轮，则可利用电子驻车制动系统进一步对制动力矩进行补充，以最大化保证驾驶员和行人安全。
可选地，在一些实施例中，在根据第一差值、第二差值和第三差值确定制动系统的故障等级之后，还包括：根据传感器故障等级和/或HCU执行器故障生成报警提醒信息；根据报警提醒信息对驾驶员进行提醒。
具体地，本申请实施例在确定制动系统的故障等级之后，可以根据故障等级，对驾驶员进行提醒，具体而言，可以进行声音提醒，也可以进行灯光提醒，还可以通过车载显示屏进行提醒，例如，在传感器故障时，可以以一定频率进行灯光闪烁并通过车辆喇叭发出滴滴的提示音，同时在车载显示屏上显示“传感器故障”的字样，在HCU执行器故障时，可以以较快频率进行灯光闪烁并通过车辆喇叭发出滴滴的提示音，同时在车载显示屏上显示“HCU执行器故障”的字样。
根据本申请实施例提出的车辆制动系统的控制方法，通过获取目标车辆的第一轮缸压力值、第二轮缸压力值和轮缸压力测量值，其中，第一轮缸压力值由预设的车辆动力学模型得到，第二轮缸压力值由预设的液压模型得到，并计算第二轮缸压力值与轮缸压力测量值之间的第一差值，第一轮缸压力值和轮缸压力测量值之间的第二差值，第二轮缸压力值和第一轮缸压力值之间的第三差值，并根据第一差值、第二差值和第三差值确定制动系统的故障等级，并根据制动系统的故障等级匹配制动系统的最佳控制策略，并根据最佳控制策略控制制动系统执行相应的控制动作。由此，解决相关技术很难进行故障定位且要求算力高，并不适用于算力不足的制动控制系统的问题，可以对制动系统进行故障诊断，及时发现传感器和执行器故障，提高制动系统的安全性。
其次参照附图描述根据本申请实施例提出的车辆制动系统的控制装置。
图3是本申请实施例的车辆制动系统的控制装置的方框示意图。
如图3所示，该车辆制动系统的控制装置10包括：获取模块100、计算模块200和控制模块300。
其中，获取模块100，用于获取目标车辆的第一轮缸压力值、第二轮缸压力值和轮缸压力测量值，其中，第一轮缸压力值由预设的车辆动力学模型得到，第二轮缸压力值由预设的液压模型得到；计算模块200，用于计算第二轮缸压力值与轮缸压力测量值之间的第一差值，第一轮缸压力值和轮缸压力测量值之间的第二差值，第二轮缸压力值和第一轮缸压力值之间的第三差值，并根据第一差值、第二差值和第三差值确定制动系统的故障等级；以及控制模块300，用于根据制动系统的故障等级匹配制动系统的最佳控制策略，并根据最佳控制策略控制制动系统执行相应的控制动作。
可选地，在一些实施例中，计算模块200，还用于：若第一差值为第一预设门限值，第二差值和第三差值均为第一预设门限值或第二预设门限值，则判定制动系统的故障等级为无故障等级；若第一差值和第二差值均为第二预设门限值，第三差值为第一预设门限值，则判定制动系统的故障等级为传感器故障等级；若第一差值和第三差值均为第二预设门限值，第二差值为第一预设门限值或第二预设门限值，则判定制动系统的故障等级为HCU执行器故障等级。可选地，在一些实施例中，控制模块300，还用于：在故障等级为无故障等级时，将制动系统的当前控制策略作为最佳控制策略；在故障等级为传感器故障等级时，若目标车辆的四个轮缸传感器均出现故障，则制动系统的最佳控制策略为降级控制，其中，降级控制为基于预设的液压模型进行轮缸压力控制，否则，制动系统的最佳控制策略为保级控制，其中，保级控制为将故障传感器的压力值由故障传感器对应的车辆动力学模型得到的第一轮缸压力值和预设的液压模型得到的第二轮缸压力值加权计算后代替；在故障等级为HCU执行器故障等级时，制动系统的最佳控制策略为基于目标车辆的电机制动和/或驻车制动对目标车辆执行制动动作。
可选地，在一些实施例中，在根据第一差值、第二差值和第三差值确定制动系统的故障等级之后，计算模块200，还用于：根据传感器故障等级和/或HCU执行器故障生成报警提醒信息；根据报警提醒信息对驾驶员进行提醒。
可选地，在一些实施例中，预设的车辆动力学模型由地面制动力和制动器制动力之间的关系得到，关系地面制动力和制动器制动力之间的关系为：
Tbij＝KPwij,Veh；
其中，J为车轮转动惯量，ωij为车轮转动角速度，R为车轮半径，Tbij为制动器制动力矩，K为制动器制动力矩和制动压力换算系数，Pwij,Veh为通过车辆动力学模型计算的轮缸压力值。
可选地，在一些实施例中，获取模块100，还用于：获取主缸压力传感器检测到的车轮的主缸压力值；基于车轮的主缸压力值和HCU内部电磁阀和电机泵的控制指令得到第二轮缸压力值。
需要说明的是，前述对车辆制动系统的控制方法实施例的解释说明也适用于该实施例的车辆制动系统的控制装置，此处不再赘述。
根据本申请实施例提出的车辆制动系统的控制装置，通过获取目标车辆的第一轮缸压力值、第二轮缸压力值和轮缸压力测量值，其中，第一轮缸压力值由预设的车辆动力学模型得到，第二轮缸压力值由预设的液压模型得到，并计算第二轮缸压力值与轮缸压力测量值之间的第一差值，第一轮缸压力值和轮缸压力测量值之间的第二差值，第二轮缸压力值和第一轮缸压力值之间的第三差值，并根据第一差值、第二差值和第三差值确定制动系统的故障等级，并根据制动系统的故障等级匹配制动系统的最佳控制策略，并根据最佳控制策略控制制动系统执行相应的控制动作。由此，解决相关技术很难进行故障定位且要求算力高，并不适用于算力不足的制动控制系统的问题，可以对制动系统进行故障诊断，及时发现传感器和执行器故障，提高制动系统的安全性。
图4为本申请实施例提供的车辆的结构示意图。该车辆可以包括：
存储器401、处理器402及存储在存储器401上并可在处理器402上运行的计算机程序。
处理器402执行程序时实现上述实施例中提供的车辆制动系统的控制方法。
进一步地，车辆还包括：
通信接口403，用于存储器401和处理器402之间的通信。
存储器401，用于存放可在处理器402上运行的计算机程序。
存储器401可能包含高速RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)存储器，也可能还包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器。
如果存储器401、处理器402和通信接口403独立实现，则通信接口403、存储器401和处理器402可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是ISA(IndustryStandard Architecture，工业标准体系结构)总线、PCI(Peripheral Component，外部设备互连)总线或EISA(Extended Industry Standard Architecture，扩展工业标准体系结构)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
可选的，在具体实现上，如果存储器401、处理器402及通信接口403，集成在一块芯片上实现，则存储器401、处理器402及通信接口403可以通过内部接口完成相互间的通信。
处理器402可能是一个CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，或者是ASIC(Application Specific Integrated Circuit，特定集成电路)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的车辆制动系统的控制方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列，现场可编程门阵列等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种车辆制动系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取目标车辆的第一轮缸压力值、第二轮缸压力值和轮缸压力测量值，其中，所述第一轮缸压力值由预设的车辆动力学模型得到，所述第二轮缸压力值由预设的液压模型得到；
计算所述第二轮缸压力值与所述轮缸压力测量值之间的第一差值，所述第一轮缸压力值和所述轮缸压力测量值之间的第二差值，所述第二轮缸压力值和所述第一轮缸压力值之间的第三差值，并根据所述第一差值、所述第二差值和所述第三差值确定制动系统的故障等级；以及
根据所述制动系统的故障等级匹配所述制动系统的最佳控制策略，并根据所述最佳控制策略控制所述制动系统执行相应的控制动作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一差值、所述第二差值和所述第三差值确定制动系统的故障等级，包括：
若所述第一差值为第一预设门限值，所述第二差值和所述第三差值均为所述第一预设门限值或第二预设门限值，则判定所述制动系统的故障等级为无故障等级；
若所述第一差值和所述第二差值均为所述第二预设门限值，所述第三差值为所述第一预设门限值，则判定所述制动系统的故障等级为传感器故障等级；
若所述第一差值和所述第三差值均为所述第二预设门限值，所述第二差值为所述第一预设门限值或所述第二预设门限值，则判定所述制动系统的故障等级为液压控制单元HCU执行器故障等级。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述制动系统的故障等级匹配所述制动系统的最佳控制策略，包括：
在所述故障等级为所述无故障等级时，将所述制动系统的当前控制策略作为所述最佳控制策略；
在所述故障等级为所述传感器故障等级时，若所述目标车辆的四个轮缸传感器均出现故障，则所述制动系统的最佳控制策略为降级控制，其中，所述降级控制为基于所述预设的液压模型进行轮缸压力控制，否则，所述制动系统的最佳控制策略为保级控制，其中，所述保级控制为将故障传感器的压力值由所述故障传感器对应的所述车辆动力学模型得到的第一轮缸压力值和所述预设的液压模型得到的第二轮缸压力值加权计算后代替；
在所述故障等级为所述HCU执行器故障等级时，所述制动系统的最佳控制策略为基于所述目标车辆的电机制动和/或驻车制动对所述目标车辆执行制动动作。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在根据所述第一差值、所述第二差值和所述第三差值确定制动系统的故障等级之后，还包括：
根据所述传感器故障等级和/或所述HCU执行器故障生成报警提醒信息；
根据所述报警提醒信息对驾驶员进行提醒。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的车辆动力学模型由地面制动力和制动器制动力之间的关系得到，所述关系地面制动力和制动器制动力之间的关系为：
Tbij＝KPwij,Veh；
其中，J为车轮转动惯量，ωij为车轮转动角速度，R为车轮半径，Tbij为制动器制动力矩，K为制动器制动力矩和制动压力换算系数，Pwij,Veh为通过车辆动力学模型计算的轮缸压力值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取目标车辆的第一轮缸压力值、第二轮缸压力值和轮缸压力测量值，包括：
获取主缸压力传感器检测到的所述车轮的主缸压力值；
基于所述车轮的主缸压力值和HCU内部电磁阀和电机泵的控制指令得到所述第二轮缸压力值。
7.一种车辆制动系统的控制装置，其特征在于，包括以下步骤：
获取模块，用于获取目标车辆的第一轮缸压力值、第二轮缸压力值和轮缸压力测量值，其中，所述第一轮缸压力值由预设的车辆动力学模型得到，所述第二轮缸压力值由预设的液压模型得到；
计算模块，用于计算所述第二轮缸压力值与所述轮缸压力测量值之间的第一差值，所述第一轮缸压力值和所述轮缸压力测量值之间的第二差值，所述第二轮缸压力值和所述第一轮缸压力值之间的第三差值，并根据所述第一差值、所述第二差值和所述第三差值确定制动系统的故障等级；以及
控制模块，用于根据所述制动系统的故障等级匹配所述制动系统的最佳控制策略，并根据所述最佳控制策略控制所述制动系统执行相应的控制动作。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述计算模块，还用于：
若所述第一差值为第一预设门限值，所述第二差值和所述第三差值均为所述第一预设门限值或第二预设门限值，则判定所述制动系统的故障等级为无故障等级；
若所述第一差值和所述第二差值均为所述第二预设门限值，所述第三差值为所述第一预设门限值，则判定所述制动系统的故障等级为传感器故障等级；
若所述第一差值和所述第三差值均为所述第二预设门限值，所述第二差值为所述第一预设门限值或所述第二预设门限值，则判定所述制动系统的故障等级为液压控制单元HCU执行器故障等级。
9.一种车辆，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上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程序，以实现如权利要求1-6任一项所述的车辆制动系统的控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1-6任一项所述的车辆制动系统的控制方法。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0826099A (ja) * | 1994-07-19 | 1996-01-30 | Nippon Soken Inc | 電子制御ブレーキ装置 |
| KR20050069287A (ko) * | 2003-12-31 | 2005-07-05 | 현대자동차주식회사 | 차량 안정성 제어 장치 및 그 방법 |
| CN101157357A (zh) * | 2006-10-05 | 2008-04-09 | 丰田自动车株式会社 | 制动控制设备 |
| CN104724098A (zh) * | 2013-12-20 | 2015-06-24 | 广州市地下铁道总公司 | 一种城轨列车制动系统故障诊断方法 |
| CN104742895A (zh) * | 2015-02-09 | 2015-07-01 | 中国计量学院 | 一种基于解析模型的客车气制动系统故障检测方法 |
| CN109080614A (zh) * | 2018-08-22 | 2018-12-25 | 中车株洲电力机车有限公司 | 一种紧急制动环路的故障处理方法、系统及设备 |
| CN112660094A (zh) * | 2019-10-15 | 2021-04-16 | 北京昊鹏智能技术有限公司 | 列车制动系统的状态检测方法及装置 |
| CN113492813A (zh) * | 2020-04-07 | 2021-10-12 | 上海汽车工业(集团)总公司 | 电子液压制动系统的液压力控制方法 |
-
2022
- 2022-09-13 CN CN202211111946.6A patent/CN115320565A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0826099A (ja) * | 1994-07-19 | 1996-01-30 | Nippon Soken Inc | 電子制御ブレーキ装置 |
| KR20050069287A (ko) * | 2003-12-31 | 2005-07-05 | 현대자동차주식회사 | 차량 안정성 제어 장치 및 그 방법 |
| CN101157357A (zh) * | 2006-10-05 | 2008-04-09 | 丰田自动车株式会社 | 制动控制设备 |
| CN104724098A (zh) * | 2013-12-20 | 2015-06-24 | 广州市地下铁道总公司 | 一种城轨列车制动系统故障诊断方法 |
| CN104742895A (zh) * | 2015-02-09 | 2015-07-01 | 中国计量学院 | 一种基于解析模型的客车气制动系统故障检测方法 |
| CN109080614A (zh) * | 2018-08-22 | 2018-12-25 | 中车株洲电力机车有限公司 | 一种紧急制动环路的故障处理方法、系统及设备 |
| CN112660094A (zh) * | 2019-10-15 | 2021-04-16 | 北京昊鹏智能技术有限公司 | 列车制动系统的状态检测方法及装置 |
| CN113492813A (zh) * | 2020-04-07 | 2021-10-12 | 上海汽车工业(集团)总公司 | 电子液压制动系统的液压力控制方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 南杰;黄志武;: "DK-2制动机的气动系统故障诊断技术研究", 石家庄铁道大学学报(自然科学版), no. 03, pages 61 * |
| 曹薇华;刘志远;: "汽车轮缸压力传感器故障重构方法研究与仿真", 系统仿真学报, no. 11, pages 2646 * |
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