CN116279382A - 一种无人驾驶车辆制动线控控制方法及控制系统 - Google Patents

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Heli Industrial Vehicle Shanghai Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种无人驾驶车辆制动线控控制方法，包括以下步骤：步骤1、采集制动控制信息，获取电动推杆释放制动位置值和电动推杆最大制动位置值的初始位置并记录为d0和d1；步骤2、对整车制动释放和最大制动时电动推杆位置校验和标定，记录标定的电动推杆释放制动位置值为D0，标定的电动推杆最大制动位置值为D1；步骤3、获取整车当前控制信号，获得用于调整整车制动的电动推杆目标值；步骤4、将步骤3得到的电动推杆目标值到整车控制器用于控制整车制动，本申请通过检测急停开关信号和自动驾驶模式开关信号，进而可以判断整车是处于人工制动状态还是处于自动制动状态，并且在不同的制动状态下执行不同的制动控制，进而可以提高制动控制。

Description

一种无人驾驶车辆制动线控控制方法及控制系统
技术领域
本发明涉及无人驾驶车辆制动控制技术领域，具体是一种无人驾驶车辆制动线控控制方法及控制系统。
背景技术
车辆制动系统是指对车轮施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置。
现有的无人驾驶车辆行车制动线控系统控制方法，存在以下问题：
1、现有线控制动系统通过推拉制动踏板来实现自动驾驶模式下的制动功能，会造成智能驾驶控制系统无法判断是人工制动抑或是自动制动；
2、现有线控制动系统通过推拉制动踏板来实现自动驾驶模式下的制动功能，没有对制动阀压力进行检测，无法在线控制动装置故障时对制动状态进行闭环检测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无人驾驶车辆制动线控控制方法及控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种无人驾驶车辆制动线控控制方法，包括以下步骤：
步骤1、采集制动控制信息，获取电动推杆释放制动位置值和电动推杆最大制动位置值的初始位置并记录为d0和d1；
步骤2、根据步骤1获取的制动控制信息对整车制动释放和最大制动时电动推杆位置校验和标定，并记录标定的电动推杆释放制动位置值为D0，标定的电动推杆最大制动位置值为D1；
步骤3、获取整车当前控制信号，根据步骤2标定的电动推杆位置参数及获取的当前控制信号进行处理，并获得用于调整整车制动的电动推杆目标值；
步骤4、将步骤3得到的电动推杆目标值到整车控制器用于控制整车制动。
作为本发明进一步的方案：所述制动控制信息包括急停开关信号、人工制动踏板开关信号、前后桥压力传感器信号、自动驾驶模式信号、自动驾驶制动信号、自动驾驶制动指令百分比、电动推杆故障信号、电动推杆运动反馈信号、电动推杆实际位置反馈、电动推杆释放制动位置值、电动推杆最大制动位置值。
作为本发明进一步的方案：所述步骤2中电动推杆释放制动位置值为D0、电动推杆最大制动位置值为D1的获取方法包括以下步骤：
步骤2.1、判断电动推杆与整车控制器之间CAN通讯是否建立成功，若是建立成功则执行步骤2.2；
步骤2.2、使电动推杆运动指令信号True，油泵电机转速设定为600rpm，使液压油流到制动阀进行制动助力，电动推杆目标值等于电动推杆释放制动位置值d0，若电动推杆运动反馈信号使能则执行步骤2.3；
步骤2.3、电动推杆运动到目标值停止运动，判断电动推杆运动反馈信号无，则执行步骤2.4；
步骤2.4、使电动推杆运动指令信号False，油泵电机转速设定为0rpm，停止制动助力，判断电动推杆实际位置反馈与电动推杆释放制动位置值d0的差值绝对值是否不大于2mm，若是，则电动推杆释放制动位置值D0等于当前电动推杆实际位置反馈值，并且执行步骤2.5，若不是，输出制动参数设置故障信号，并且在仪表显示器中显示出来；
步骤2.5、使电动推杆运动指令信号True，油泵电机转速设定为600rpm，使液压油流到制动阀进行制动助力，电动推杆目标值等于电动推杆最大制动位置值d1，若电动推杆运动反馈信号使能则执行步骤2.6；
步骤2.6、电动推杆运动到目标值停止运动，判断电动推杆运动反馈信号无，则执行步骤2.7；
步骤2.7、使电动推杆运动指令信号False，油泵电机转速设定为0rpm，停止制动助力，判断电动推杆实际位置反馈与电动推杆最大制动位置值d1的差值绝对值是否不大于2mm，若是，则电动推杆最大制动位置值D1等于当前电动推杆实际位置反馈值，若不是，输出制动参数设置故障信号，并且在仪表显示器中显示出来。
作为本发明进一步的方案：所述步骤3中当整车控制信号为急停开关信号、自动驾驶制动信号和自动驾驶制动指令百分比，所述步骤3中的制动控制包括以下步骤：
步骤3.1、使电动推杆运动指令信号True，油泵电机转速设定为600rpm，使液压油流到制动阀进行制动助力，电动推杆目标值等于标定的电动推杆释放制动位置值D0，若电动推杆运动反馈信号使能则执行步骤3.2；
步骤3.2、电动推杆运动到目标值停止运动，判断电动推杆运动反馈信号无，则执行步骤3.3；
步骤3.3、等待判断是否有急停开关上升沿信号或者自动驾驶模式信号，若有急停开关上升沿信号则执行步骤3.4，若有自动驾驶模式信号则执行步骤3.5；
步骤3.4、开启急停控制；
步骤3.5、开启自动驾驶控制。
作为本发明进一步的方案：所述急停控制包括以下步骤：
步骤3.41、使电动推杆运动指令信号True，油泵电机转速设定为600rpm，使液压油流到制动阀进行制动助力，电动推杆目标值等于电动推杆最大制动位置值D1，若电动推杆运动反馈信号使能则执行步骤3.42；
步骤3.42、电动推杆运动到目标值D1停止运动，判断电动推杆运动反馈信号无则执行步骤3.43；
步骤3.43、使电动推杆运动指令信号False，油泵电机转速设定为0rpm，停止制动助力，判断电动推杆实际位置反馈与电动推杆最大制动位置值D1的差值绝对值是否不大于2mm，若是，则执行步骤3.44，若不是，输出制动故障信号；
步骤3.44、通过前后桥压力传感器信号判断制动压力是否符合制动强度值，若符合，2s后则执行步骤3.1，若不符合，输出制动故障信号。
作为本发明进一步的方案：所述自动驾驶控制包括以下步骤；
步骤3.51、判断是否有自动驾驶制动信号，如有则执行步骤3.52；
步骤3.52、使电动推杆运动指令信号True，油泵电机转速设定为600rpm，使液压油流到制动阀进行制动助力，电动推杆目标值等于L，L＝θ×(D1-D0)÷100+D0，若电动推杆运动指令信号False，电动推杆目标值等于D0，通过前后桥压力传感器信号实时判断制动压力是否符合制动强度值，若检测到不符合，输出制动故障信号；
控制过程中，若有急停开关上升沿信号则执行步骤3.41；若无自动驾驶制动信号或者有人工制动踏板开关信号则执行步骤3.1。
作为本发明进一步的方案：所述整车控制器根据所述步骤3中的电动推杆目标值发出电动推杆运动指令信号、油泵电机转速控制信号，并建立CAN发送通道，将电动推杆运动指令信号、电动推杆目标值和油泵电机转速控制信号实时发送到总线上，电动推杆、油泵电机通过CAN总线获取电动推杆运动指令信号、油泵电机转速控制信号，并进行电动推杆、油泵电机动作控制。
一种无人驾驶车辆制动线控控制系统，包括制动系统，所述制动系统包括依次油泵、制动阀、轮边制动器，所述制动阀连接有电动推杆，所述油泵连接有油泵电机，油泵电机连接油泵电机控制器，所述电动推杆、油泵电机控制器均与整车控制器连通，所述整车控制器连接有信号采集部。
作为本发明进一步的方案：所述信号采集部包括后桥压力传感器、前桥压力传感器、脚制动踏板开关、急停开关，所述轮边制动器包括前轮制动器组、后轮制动器组，所述前桥压力传感器与所述前轮制动器组的制动管路连通，所述后桥压力传感器与所述后轮制动器组的制动管路连通。
作为本发明进一步的方案：所述整车控制器通过CAN总线与电动推杆、油泵电机控制器信号连通，所述整车控制器通过CAN总线连接有仪表显示器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本申请通过检测急停开关信号和自动驾驶模式开关信号，进而可以判断整车是处于人工制动状态还是处于自动制动状态，并且在不同的制动状态下执行不同的制动控制，进而可以提高制动控制；
2、本申请采用人机共驾线控制动控制方式，实现线控制动装置故障时对制动状态进行闭环检测，从而避免因制动故障导致整车带着制动行驶造成摩擦片损坏或者因制动失效而无反馈造成的一系列安全问题。
附图说明
图1为无人驾驶车辆行车制动线控系统；
图2为无人驾驶车辆行车制动线控系统控制流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明实施例中，一种无人驾驶车辆制动线控控制系统，包括制动系统，制动系统包括依次油泵、制动阀、轮边制动器，制动阀连接有电动推杆，油泵连接有油泵电机，油泵电机连接油泵电机控制器，电动推杆、油泵电机控制器均与整车控制器连通，整车控制器连接有信号采集部，信号采集部包括后桥压力传感器、前桥压力传感器、脚制动踏板开关、急停开关，轮边制动器包括前轮制动器组、后轮制动器组，前桥压力传感器与前轮制动器组的制动管路连通，后桥压力传感器与后轮制动器组的制动管路连通，整车控制器通过CAN总线与电动推杆、油泵电机控制器信号连通，整车控制器通过CAN总线连接有仪表显示器，此外，整车控制器还连接有锂电池组，锂电池组与泵电机控制柜前连通，进而为泵电机提供电力。
一种无人驾驶车辆制动线控控制方法，包括以下步骤：
步骤1、采集制动控制信息，获取电动推杆释放制动位置值和电动推杆最大制动位置值的初始位置并记录为d0和d1，其中，制动控制信息包括急停开关信号、人工制动踏板开关信号、前后桥压力传感器信号、自动驾驶模式信号、自动驾驶制动信号、自动驾驶制动指令百分比、电动推杆故障信号、电动推杆运动反馈信号、电动推杆实际位置反馈、电动推杆释放制动位置值、电动推杆最大制动位置值。
步骤2、根据步骤1获取的制动控制信息对整车制动释放和最大制动时电动推杆位置校验和标定，并记录标定的电动推杆释放制动位置值为D0，标定的电动推杆最大制动位置值为D1；步骤2中电动推杆释放制动位置值为D0、电动推杆最大制动位置值为D1的获取方法包括以下步骤：
步骤2.1、判断电动推杆与整车控制器之间CAN通讯是否建立成功，若是建立成功则执行步骤2.2；
步骤2.2、使电动推杆运动指令信号True，油泵电机转速设定为600rpm，使液压油流到制动阀进行制动助力，电动推杆目标值等于电动推杆释放制动位置值d0，若电动推杆运动反馈信号使能则执行步骤2.3；
步骤2.3、电动推杆运动到目标值停止运动，判断电动推杆运动反馈信号无，则执行步骤2.4；
步骤2.4、使电动推杆运动指令信号False，油泵电机转速设定为0rpm，停止制动助力，判断电动推杆实际位置反馈与电动推杆释放制动位置值d0的差值绝对值是否不大于2mm，若是，则电动推杆释放制动位置值D0等于当前电动推杆实际位置反馈值，并且执行步骤2.5，若不是，输出制动参数设置故障信号，并且在仪表显示器中显示出来；
步骤2.5、使电动推杆运动指令信号True，油泵电机转速设定为600rpm，使液压油流到制动阀进行制动助力，电动推杆目标值等于电动推杆最大制动位置值d1，若电动推杆运动反馈信号使能则执行步骤2.6；
步骤2.6、电动推杆运动到目标值停止运动，判断电动推杆运动反馈信号无，则执行步骤2.7；
步骤2.7、使电动推杆运动指令信号False，油泵电机转速设定为0rpm，停止制动助力，判断电动推杆实际位置反馈与电动推杆最大制动位置值d1的差值绝对值是否不大于2mm，若是，则电动推杆最大制动位置值D1等于当前电动推杆实际位置反馈值，若不是，输出制动参数设置故障信号，并且在仪表显示器中显示出来。
步骤3、获取整车当前控制信号，根据步骤2标定的电动推杆位置参数及获取的当前控制信号进行处理，并获得用于调整整车制动的电动推杆目标值；步骤3中当整车控制信号为急停开关信号、自动驾驶制动信号和自动驾驶制动指令百分比，步骤3中的制动控制包括以下步骤：
步骤3.1、使电动推杆运动指令信号True，油泵电机转速设定为600rpm，使液压油流到制动阀进行制动助力，电动推杆目标值等于标定的电动推杆释放制动位置值D0，若电动推杆运动反馈信号使能则执行步骤3.2；
步骤3.2、电动推杆运动到目标值停止运动，判断电动推杆运动反馈信号无，则执行步骤3.3；
步骤3.3、等待判断是否有急停开关上升沿信号或者自动驾驶模式信号，若有急停开关上升沿信号则执行步骤3.4，若有自动驾驶模式信号则执行步骤3.5；
步骤3.4、开启急停控制，急停控制包括以下步骤：
步骤3.41、使电动推杆运动指令信号True，油泵电机转速设定为600rpm，使液压油流到制动阀进行制动助力，电动推杆目标值等于电动推杆最大制动位置值D1，若电动推杆运动反馈信号使能则执行步骤3.42；
步骤3.42、电动推杆运动到目标值D1停止运动，判断电动推杆运动反馈信号无则执行步骤3.43；
步骤3.43、使电动推杆运动指令信号False，油泵电机转速设定为0rpm，停止制动助力，判断电动推杆实际位置反馈与电动推杆最大制动位置值D1的差值绝对值是否不大于2mm，若是，则执行步骤3.44，若不是，输出制动故障信号；
步骤3.44、通过前后桥压力传感器信号判断制动压力是否符合制动强度值，若符合，2s后则执行步骤3.1，若不符合，输出制动故障信号
步骤3.5、开启自动驾驶控制，自动驾驶控制包括以下步骤；
步骤3.51、判断是否有自动驾驶制动信号，如有则执行步骤3.52；
步骤3.52、使电动推杆运动指令信号True，油泵电机转速设定为600rpm，使液压油流到制动阀进行制动助力，电动推杆目标值等于L，L＝θ×(D1-D0)÷100+D0，若电动推杆运动指令信号False，电动推杆目标值等于D0，通过前后桥压力传感器信号实时判断制动压力是否符合制动强度值，若检测到不符合，输出制动故障信号；
控制过程中，若有急停开关上升沿信号则执行步骤3.41；若无自动驾驶制动信号或者有人工制动踏板开关信号则执行步骤3.1。
步骤4、将步骤3得到的电动推杆目标值到整车控制器用于控制整车制动，也就是，整车控制器根据步骤3中的电动推杆目标值发出电动推杆运动指令信号、油泵电机转速控制信号，并建立CAN发送通道，将电动推杆运动指令信号、电动推杆目标值和油泵电机转速控制信号实时发送到总线上，电动推杆、油泵电机通过CAN总线获取电动推杆运动指令信号、油泵电机转速控制信号，并进行电动推杆、油泵电机动作控制。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种无人驾驶车辆制动线控控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、采集制动控制信息，获取电动推杆释放制动位置值和电动推杆最大制动位置值的初始位置并记录为d0和d1；
步骤2、根据步骤1获取的制动控制信息对整车制动释放和最大制动时电动推杆位置校验和标定，并记录标定的电动推杆释放制动位置值为D0，标定的电动推杆最大制动位置值为D1；
步骤3、获取整车当前控制信号，根据步骤2标定的电动推杆位置参数及获取的当前控制信号进行处理，并获得用于调整整车制动的电动推杆目标值；
步骤4、将步骤3得到的电动推杆目标值到整车控制器用于控制整车制动。
2.根据权利要求1所述的一种无人驾驶车辆制动线控控制方法，其特征在于，所述制动控制信息包括急停开关信号、人工制动踏板开关信号、前后桥压力传感器信号、自动驾驶模式信号、自动驾驶制动信号、自动驾驶制动指令百分比、电动推杆故障信号、电动推杆运动反馈信号、电动推杆实际位置反馈、电动推杆释放制动位置值、电动推杆最大制动位置值。
3.根据权利要求1所述的一种无人驾驶车辆制动线控控制方法，其特征在于，所述步骤2中电动推杆释放制动位置值为D0、电动推杆最大制动位置值为D1的获取方法包括以下步骤：
步骤2.1、判断电动推杆与整车控制器之间CAN通讯是否建立成功，若是建立成功则执行步骤2.2；
步骤2.2、使电动推杆运动指令信号True，油泵电机转速设定为600rpm，使液压油流到制动阀进行制动助力，电动推杆目标值等于电动推杆释放制动位置值d0，若电动推杆运动反馈信号使能则执行步骤2.3；
步骤2.3、电动推杆运动到目标值停止运动，判断电动推杆运动反馈信号无，则执行步骤2.4；
步骤2.4、使电动推杆运动指令信号False，油泵电机转速设定为0rpm，停止制动助力，判断电动推杆实际位置反馈与电动推杆释放制动位置值d0的差值绝对值是否不大于2mm，若是，则电动推杆释放制动位置值D0等于当前电动推杆实际位置反馈值，并且执行步骤2.5，若不是，输出制动参数设置故障信号，并且在仪表显示器中显示出来；
步骤2.5、使电动推杆运动指令信号True，油泵电机转速设定为600rpm，使液压油流到制动阀进行制动助力，电动推杆目标值等于电动推杆最大制动位置值d1，若电动推杆运动反馈信号使能则执行步骤2.6；
步骤2.6、电动推杆运动到目标值停止运动，判断电动推杆运动反馈信号无，则执行步骤2.7；
步骤2.7、使电动推杆运动指令信号False，油泵电机转速设定为0rpm，停止制动助力，判断电动推杆实际位置反馈与电动推杆最大制动位置值d1的差值绝对值是否不大于2mm，若是，则电动推杆最大制动位置值D1等于当前电动推杆实际位置反馈值，若不是，输出制动参数设置故障信号，并且在仪表显示器中显示出来。
4.根据权利要求1所述的一种无人驾驶车辆制动线控控制系统，其特征在于，所述步骤3中当整车控制信号为急停开关信号、自动驾驶制动信号和自动驾驶制动指令百分比，所述步骤3中的制动控制包括以下步骤：
步骤3.1、使电动推杆运动指令信号True，油泵电机转速设定为600rpm，使液压油流到制动阀进行制动助力，电动推杆目标值等于标定的电动推杆释放制动位置值D0，若电动推杆运动反馈信号使能则执行步骤3.2；
步骤3.2、电动推杆运动到目标值停止运动，判断电动推杆运动反馈信号无，则执行步骤3.3；
步骤3.3、等待判断是否有急停开关上升沿信号或者自动驾驶模式信号，若有急停开关上升沿信号则执行步骤3.4，若有自动驾驶模式信号则执行步骤3.5；
步骤3.4、开启急停控制；
步骤3.5、开启自动驾驶控制。
5.根据权利要求4所述的一种无人驾驶车辆制动线控控制系统，其特征在于，所述急停控制包括以下步骤：
步骤3.41、使电动推杆运动指令信号True，油泵电机转速设定为600rpm，使液压油流到制动阀进行制动助力，电动推杆目标值等于电动推杆最大制动位置值D1，若电动推杆运动反馈信号使能则执行步骤3.42；
步骤3.42、电动推杆运动到目标值D1停止运动，判断电动推杆运动反馈信号无则执行步骤3.43；
步骤3.43、使电动推杆运动指令信号False，油泵电机转速设定为0rpm，停止制动助力，判断电动推杆实际位置反馈与电动推杆最大制动位置值D1的差值绝对值是否不大于2mm，若是，则执行步骤3.44，若不是，输出制动故障信号；
步骤3.44、通过前后桥压力传感器信号判断制动压力是否符合制动强度值，若符合，2s后则执行步骤3.1，若不符合，输出制动故障信号。
6.根据权利要求5所述的一种无人驾驶车辆制动线控控制系统，其特征在于，所述自动驾驶控制包括以下步骤；
步骤3.51、判断是否有自动驾驶制动信号，如有则执行步骤3.52；
步骤3.52、使电动推杆运动指令信号True，油泵电机转速设定为600rpm，使液压油流到制动阀进行制动助力，电动推杆目标值等于L，L＝θ×(D1-D0)÷100+D0，若电动推杆运动指令信号False，电动推杆目标值等于D0，通过前后桥压力传感器信号实时判断制动压力是否符合制动强度值，若检测到不符合，输出制动故障信号；
控制过程中，若有急停开关上升沿信号则执行步骤3.41；若无自动驾驶制动信号或者有人工制动踏板开关信号则执行步骤3.1。
7.根据权利要求1所述的一种无人驾驶车辆制动线控控制系统，其特征在于，所述整车控制器根据所述步骤3中的电动推杆目标值发出电动推杆运动指令信号、油泵电机转速控制信号，并建立CAN发送通道，将电动推杆运动指令信号、电动推杆目标值和油泵电机转速控制信号实时发送到总线上，电动推杆、油泵电机通过CAN总线获取电动推杆运动指令信号、油泵电机转速控制信号，并进行电动推杆、油泵电机动作控制。
8.使用权利要求1-7任意一项的控制方法的一种无人驾驶车辆制动线控控制系统，包括制动系统，其特征在于，所述制动系统包括依次油泵、制动阀、轮边制动器，所述制动阀连接有电动推杆，所述油泵连接有油泵电机，油泵电机连接油泵电机控制器，所述电动推杆、油泵电机控制器均与整车控制器连通，所述整车控制器连接有信号采集部。
9.根据权利要求8所述的一种无人驾驶车辆制动线控控制系统，其特征在于，所述信号采集部包括后桥压力传感器、前桥压力传感器、脚制动踏板开关、急停开关，所述轮边制动器包括前轮制动器组、后轮制动器组，所述前桥压力传感器与所述前轮制动器组的制动管路连通，所述后桥压力传感器与所述后轮制动器组的制动管路连通。
10.根据权利要求8所述的一种无人驾驶车辆制动线控控制系统，其特征在于，所述整车控制器通过CAN总线与电动推杆、油泵电机控制器信号连通，所述整车控制器通过CAN总线连接有仪表显示器。
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