CN116279383B - 一种制动故障监控方法、装置、电子设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种制动故障监控方法、装置、电子设备及可读存储介质。该方法由制动系统的整车控制器执行，包括：获取车辆状态参数；根据车辆状态参数，确定制动系统处于正常运行状态时踏板压力对应的整车理论减速度作为第一理论减速度，确定制动系统处于正常运行状态时实际充电速率对应的整车理论减速度作为第二理论减速度；对第一理论减速度与实际整车减速度作差并求绝对值，得到第一差值；对第一理论减速度与第二理论减速度作差并求绝对值，得到第二差值；根据第一差值和第二差值确定制动系统是否故障并对故障部件进行定位。本申请能够准确高效地实现故障监控，及时消除故障隐患，从而提高制动系统的稳定性和可靠性，提升车辆行驶安全。

Description

一种制动故障监控方法、装置、电子设备及可读存储介质

技术领域

本申请涉及车辆监控技术领域，尤其涉及一种制动故障监控方法、装置、电子设备及可读存储介质。

背景技术

目前常见车辆的制动系统如图1所示，当用户踩下制动踏板，传感器将制动踏板的开度传输至整车控制器，整车控制器对制动力进行分配并将分配方案传递至液压单元控制器、电子助力器和电机进行制动，其中液压单元控制器和电子助力器共同作用于电子稳定控制器（Electronic StabilityController，ESC）液压单元，使ESC液压单元作用于刹车片实现对车辆制动，同时电机作用于刹车片实现对车辆制动和能量回收。

车辆制动过程中，传感器、整车控制器、液压单元控制器、电子助力器、电机之间的信号传导均依赖CAN（Controller Area Network，控制器局域网络）总线，一旦某个部件发生故障或CAN总线发生堵塞，车辆的制动功能将受到严重影响，造成安全隐患。

为解决该问题，有方案提出通过判断实际电机扭矩是否符合踏板开度的期望电机扭矩，当不符合期望电机扭矩时，从而对实际电机扭矩进行补偿。然而，这种方法仅能够消除一部分故障对制动的影响，但不能即时准确地判定故障位置，系统无法针对故障位置来排除故障，制动过程的可靠性不稳定。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种制动故障监控方法、装置、电子设备及可读存储介质，以解决现有技术中制动过程中无法准确定位故障的问题。

本申请实施例的第一方面，提供了一种制动故障监控方法，应用于制动系统的整车控制器，制动系统还包括制动踏板、液压制动模块、制动电机、与液压制动模块和制动电机连接的刹车片，该方法包括：

获取车辆状态参数；车辆状态参数包括实际整车减速度、制动踏板的踏板压力及制动电机的实际充电速率；

根据车辆状态参数，确定制动系统处于正常运行状态时踏板压力对应的整车理论减速度作为第一理论减速度，确定制动系统处于正常运行状态时实际充电速率对应的整车理论减速度作为第二理论减速度；

对第一理论减速度与实际整车减速度作差并求绝对值，得到第一差值；

对第一理论减速度与第二理论减速度作差并求绝对值，得到第二差值；

根据第一差值和第二差值是否处于对应的正常运行区间，确定制动系统的运行状态为正常或故障，并在制动系统处于故障运行状态时对故障部件进行定位。

本申请实施例的第二方面，提供了一种制动故障监控装置，应用于制动系统的整车控制器，制动系统还包括制动踏板、液压制动模块、制动电机、与液压制动模块和制动电机连接的刹车片，该装置包括：

获取模块，用于获取车辆状态参数；车辆状态参数包括实际整车减速度、制动踏板的踏板压力及制动电机的实际充电速率；

计算模块，用于根据车辆状态参数，确定制动系统处于正常运行状态时踏板压力对应的整车理论减速度作为第一理论减速度，确定制动系统处于正常运行状态时实际充电速率对应的整车理论减速度作为第二理论减速度，还用于对第一理论减速度与实际整车减速度作差并求绝对值，得到第一差值，还用于对第一理论减速度与第二理论减速度作差并求绝对值，得到第二差值；

分析模块，用于根据第一差值和第二差值是否处于对应的正常运行区间，确定制动系统的运行状态为正常或故障，并在制动系统处于故障运行状态时对故障部件进行定位。

本申请实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并且可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。

本申请实施例的第四方面，提供了一种可读存储介质，该可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果至少包括：本申请实施例通过计算出制动系统处于正常运行状态时当前踏板压力对应的整车理论减速度和当前实际充电速度对应的整车理论减速度作为第一理论减速度和第二理论减速度，将两个理论减速度与实际整车减速度进行比较，即可确定当前制动系统是否故障并对故障部件进行定位，该方法能够准确高效地实现故障监控，及时消除故障隐患，从而提高制动系统的稳定性和可靠性，提升车辆行驶安全。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是现有车辆的制动系统的结构示意图；

图2是本申请实施例的一种应用场景的场景示意图；

图3是本申请实施例提供的一种制动故障监控方法的流程示意图；

图4是本申请实施例提供的一种第一理论减速度的曲线变化示意图；

图5是本申请实施例提供的一种制动系统的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的一种制动故障监控装置的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

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。

下面将结合附图详细说明根据本申请实施例的一种制动故障监控方法、装置、电子设备及可读存储介质。

图2是本申请实施例的应用场景的场景示意图。该应用场景可以包括整车控制器200、终端设备201、202和203、服务器204以及网络205。

整车控制器200位于车辆中，用于控制车辆和为座舱提供用户服务，整车控制器上可以安装各种应用，例如地图导航类应用、音频播放类应用、车辆管理类应用等。整车控制器200与网络205之间的通信连接，则由车辆上TBOX（Telematics Box，远程通信终端）模块实现。

终端设备201、202和203可以是硬件，也可以是软件。当终端设备201、202和203为硬件时，其可以是具有显示屏且支持与服务器204通信的各种电子设备，包括但不限于、智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等；当终端设备201、202和203为软件时，其可以安装在如上的电子设备中。终端设备201、202和203可以实现为多个软件或软件模块，也可以实现为单个软件或软件模块，本申请实施例对此不作限制。进一步地，终端设备201、202和203上可以安装有各种应用，例如数据处理应用、即时通信工具、社交平台软件、搜索类应用、购物类应用等。

服务器204可以是提供各种服务的服务器，例如，对与其建立通信连接的终端设备发送的请求进行接收的后台服务器，该后台服务器可以对终端设备发送的请求进行接收和分析等处理，并生成处理结果。服务器204可以是一台服务器，也可以是由若干台服务器组成的服务器集群，或者还可以是一个云计算服务中心，本申请实施例对此不作限制。

需要说明的是，服务器204可以是硬件，也可以是软件。当服务器204为硬件时，其可以是为终端设备201、202和203提供各种服务的各种电子设备。当服务器204为软件时，其可以是为终端设备201、202和203提供各种服务的多个软件或软件模块，也可以是为终端设备201、202和203提供各种服务的单个软件或软件模块，本申请实施例对此不作限制。

网络205可以是采用同轴电缆、双绞线和光纤连接的有线网络，也可以是无需布线就能实现各种通信设备互联的无线网络，例如，蓝牙（Bluetooth）、近场通信（Near FieldCommunication，NFC）、红外（Infrared）等，本申请实施例对此不作限制。

本实施例中整车控制器200与TBOX模块连接，TBOX模块通过网络205与服务器204连接，服务器204与终端设备201、202和203连接，整车控制器200可以向服务器204上传车辆数据，服务器204、终端设备201、202和203可向整车控制器下发对于车辆的控制指令。此处服务器204指的是车联网领域中的云服务端，终端设备201、202和203可以是车辆厂商开发的关于车辆控制的APP软件或内置有关于车辆控制的APP软件的硬件等。

需要说明的是，终端设备201、202和203、服务器204以及网络205的具体类型、数量和组合可以根据应用场景的实际需求进行调整，本申请实施例对此不作限制。

图3是本申请实施例提供的一种制动故障监控方法的流程示意图。图3的制动故障监控方法应用于制动系统的整车控制器，也即图2的整车控制器200。制动系统还包括制动踏板、受制动踏板的控制产生制动力的液压制动模块和制动电机、与液压制动模块和制动电机连接的刹车片。如图3所示，该制动故障监控方法包括：

S301：获取车辆状态参数；车辆状态参数包括实际整车减速度、制动踏板的踏板压力及制动电机的实际充电速率；

S302：根据车辆状态参数，确定制动系统处于正常运行状态时踏板压力对应的整车理论减速度作为第一理论减速度，确定制动系统处于正常运行状态时实际充电速率对应的整车理论减速度作为第二理论减速度；

S303：对第一理论减速度与实际整车减速度作差并求绝对值，得到第一差值；对第一理论减速度与第二理论减速度作差并求绝对值，得到第二差值；

S304：根据第一差值和第二差值是否处于对应的正常运行区间，确定制动系统的运行状态为正常或故障，并在制动系统处于故障运行状态时对故障部件进行定位。

此处的车辆状态参数指当前时刻的车辆状态参数，包括通过各类传感器直接获取或整车处理器根据传感器的数据计算得到的参数，其中整车减速度可通过减速度传感器获取，或对速度传感器的当前实际车速进行变化率计算后确定；制动踏板的踏板压力根据安装于制动踏板上的踏板传感器获取，踏板传感器还可感知到制动踏板的踏板开度，踏板开度和踏板压力的状态是否同步也能够反应出制动系统是否故障，尤其是液压制动模块是否故障；制动电机的实际充电速率由制动电机作用于刹车片的制动力造成的车辆动能减少速率确定。

第一理论减速度和第二理论减速度均为假定制动系统处于正常运行状态下的整车理论减速度，其中第一理论减速度由踏板压力确定，第二理论减速度由当前制动电机的实际充电速率确定。更进一步的，第一理论减速度与踏板压力和当前车辆负载均有关联，不同的负载对应不同的减速度曲线，在特定负载下，随着踏板压力的变化，第一理论减速度随之变化，如图4所示，其中空载制动减速度即为负载对应车辆空载时踏板压力对应的第一理论减速度，满载制动减速度即为负载对应车辆满载时踏板压力对应的第一理论减速度。根据前期的实验测算，生成对应第一理论减速度曲线族及关系表格，每次获取到当前车辆负载和当前踏板压力，即可查询曲线族或关系表格来获取当前状态参数下的第一理论减速度。因此，车辆状态参数还包括车辆负载，根据车辆状态参数，确定制动系统处于正常运行状态时踏板压力对应的整车理论减速度作为第一理论减速度的过程，包括：根据车辆状态参数，确定车辆负载下制动系统处于正常运行状态时踏板压力对应的整车理论减速度作为第一理论减速度。

类似的，第二理论减速度除了与制动电机的实际充电速率相关，还与当前环境温度、当前实际车速有关，其中实际车速与实际充电速率共同决定了制动电机的初步整车理论减速度，但与此同时环境温度将影响制动电机的能量回收效率，制动电机在参与制动过程时，并没有将所有的制动能量转换为电能，实际充电速率存在损耗，反推损耗并确定完整的制动电机接收到的制动能，才能准确推算出制动电机的实际充电速率对应的整车理论减速度。因此，车辆状态参数还包括环境温度和实际车速，根据车辆状态参数，确定制动系统处于正常运行状态时实际充电速率对应的整车理论减速度作为第二理论减速度的过程，包括：确定环境温度对应的能量回收效率；根据车辆状态参数，确定实际车速下制动系统处于正常运行状态时实际充电速率对应的整车理论减速度作为第三理论减速度；将第三理论减速度除以能量回收效率的商，作为第二理论减速度。

根据以上第一理论减速度和第二理论减速度的确定思路，可结合实际整车减速度推断制动系统是否存在故障：若当前制动系统处于正常运行状态，则实际整车减速度应当于第一理论减速度相同或相近，若当前制动电机处于正常工作状态，第二理论减速度应当与第一理论减速度相同或相近。

在通过量化值来分析制动系统是否故障时，通过对第一理论减速度和实际整车减速度作差求绝对值得到第一差值、对第一理论减速度与第二理论减速度作差求绝对值得到第二差值，通过判断第一差值和第二差值所处的数值区间，来确定制动系统是否故障以及定位故障部件。

首先根据第一差值和第二差值是否处于对应的正常运行区间，确定制动系统的运行状态为正常或故障的过程，包括：当第一差值大于第一阈值或第二差值大于第一阈值，判定制动系统处于故障运行状态。

如果第一差值和第二差值均不大于第一阈值，则认为当前制动系统暂时处于正常运行状态。从零至第一阈值的区间，可看作正常运行区间。正常运行区间的范围取值并非保持不变的，其左右端点值会根据车辆状态发生变化，主要的变化因素是车辆状态参数中的车辆倾斜角度。众所周知，车辆在上坡和下坡的过程中制动系统的实施难度是明显不同的，因此可通过车辆中陀螺仪检测当前车辆倾斜角度，根据当前车辆倾斜角度区分车辆上下坡场景和倾斜程度，并对不同的场景的正常运行区间设置不同的端点值。

如果第一差值和第二差值中有一个未处于对应的正常运行区间，则说明制动系统处于故障运行状态，如果第一差值未处于正常运行区间，即第一理论减速度与实际整车减速度差值较大，制动系统中存在应当制动的部件发生故障；如果第二差值未处于对应的正常运行区间，即第二理论减速度与第一理论减速度差距较大，可推导出制动电机没有正常工作。

通常制动系统上可实现制动的模块为液压制动模块和制动电机，在工作时制动系统中整车控制器根据制动踏板的踏板开度确定期望减速度，并按照预设的制动力分配比例向液压制动模块和制动电机分配制动力，液压制动模块和制动电机共同作用到刹车片使车辆产生实际整车减速度。第二理论减速度就是根据制动力分配比例进行制动力换算最后得出的整车理论减速度。

如果第一差值未处于正常运行区间，但第二理论减速度处于正常运行区间，则制动系统处于故障运行，同时制动电机在正常工作，此时即可推导出另一制动力施加主体故障，也即故障部件为液压制动模块。

此处的故障有可能是部件本体发生了故障，也可能是部件的通讯链路发生了故障，因此，对于故障部件的定位结果通常为：某部件和该部件的通讯链路中的一个或多个。

在得到故障部件的定位结果后，即在制动系统处于故障运行状态时对故障部件进行定位之后，还包括：针对故障部件进行相应的恢复操作，以消除故障部件的故障。其中，恢复操作包括重连通信链路、更换备用通信链路、重启故障部件等操作，目的在于建立正常的通信链路，触发部件的正常运行，最终达到消除故障部件的故障的效果。

针对故障部件进行相应的恢复操作，以消除故障之后，还包括：若存在无法恢复的故障部件，则调整液压制动模块和制动电机的制动力分配比例，以通过制动系统中正常的制动部件补偿由于故障部件导致缺失的制动力。如果通过各种恢复操作均没有能够消除故障，则调整液压制动模块和制动电机的制动力分配比例，从制动分配对象中去除故障部件，由正常运行的其他部件补偿制动力。用户对于制动系统的感知，包括踏板压力与踏板开度的关系、踏板压力与整车实际减速度的关系，本实施例对制动系统的故障监控、故障定位、恢复和补偿，均不干扰用户对制动系统的感知。

本申请实施例通过计算出制动系统处于正常运行状态时当前踏板压力对应的整车理论减速度和当前实际充电速度对应的整车理论减速度作为第一理论减速度和第二理论减速度，将两个理论减速度与实际整车减速度进行比较，即可确定当前制动系统是否故障并对故障部件进行定位，该方法能够准确高效地实现故障监控，及时消除故障隐患，从而提高制动系统的稳定性和可靠性，提升车辆行驶安全。

在一些具体的实施例中，为了降低CAN总线堵塞导致的通讯故障对制动系统的影响，可设置制动踏板与ESC液压单元直接连接，参见图5所示，制动系统包括：

接收踏板压力的制动踏板501；

检测踏板压力的踏板传感器502；

与踏板传感器502连接、根据踏板压力对电子助力器505和制动电机506分配制动力的整车控制器503；

与制动踏板501机械连接并传递踏板压力到刹车片507的ESC液压单元504；

与整车控制器503连接、向ESC液压单元504传递制动力的电子助力器505；

与整车控制器503连接、向刹车片507传递制动力的制动电机506；

刹车片507；

其中液压制动模块包括电子助力器505和ESC液压单元504。

整车控制器503还接收其他车辆传感器发送的车辆状态参数，以根据各类相关的车辆状态参数，执行本实施例中制动故障监控方法。

当用户踩下制动踏板501时，制动踏板501接收到踏板压力，制动踏板501的踏板压力将通过机械连接结构以杠杆原理放大后传递到ESC液压单元504，踏板传感器502检测到该踏板压力并发送给整车控制器503，整车控制器503根据预设的制动力分配比例向电子助力器505和制动电机506分配制动力，制动电机506提供制动力作用于刹车片507，电子助力器505对ESC液压单元504增添助力，ESC液压单元504受到制动踏板501的踏板压力和电子助力器505的助力的共同作用产生作用于刹车片507的制动力。此时ESC液压单元504不通过CAN总线通讯，即使CAN总线通讯涉及的所有部件均无法正常作用到刹车片507，ESC液压单元504依然能够根据踏板压力对刹车片507进行制动，该设置进一步提高了制动系统的可靠性。

除了以上结构外，制动系统还可包括与整车控制器503连接的TBOX模块508，TBOX模块508与云服务端连接，云服务端与APP通过网络连接，有TBOX模块508实现整个制动故障监控过程中的信息上传，为云服务端分析信息提供支持。

在一些具体的实施例中，为了提高故障判定的准确度，可进一步对第一差值和第二差值的判定值进行细分，例如在制动系统处于故障运行状态时对故障部件进行定位的过程，可包括：

当第一差值大于第一阈值且第二差值不大于第二阈值，判定故障部件为液压制动模块或液压制动模块的通信链路；

当第一差值大于第一阈值且第二差值大于第一阈值，判定故障部件包括：制动踏板或制动踏板的通信链路，制动电机或制动电机的通信链路，液压制动模块或液压制动模块的通信链路；

当第一差值位于第三阈值和第一阈值之间，且第二差值大于第一阈值，判定故障部件为制动电机或制动电机的通信链路；

其中第一阈值大于或等于第二阈值，第二阈值大于或等于第三阈值，第三阈值大于或等于零。

其中，制动踏板的通信链路实际上指的是踏板传感器通过整车控制器与液压制动模块或制动电机进行通信的通信链路。

令实际整车减速度为a0，第一理论减速度为a1，第二理论减速度为a2，则第一差值为|a1-a0|，第二差值为|a1-a2|，令第一阈值为m，第二阈值为n，第三阈值为k，0≤ k≤ n≤m。

已知车辆倾斜角度不同，对应的正常运行区间会发生变化，因此车辆状态参数还包括车辆倾斜角度，第一阈值、第二阈值和第三阈值均与车辆倾斜角度对应，车辆上坡时车辆倾斜角度越大，第一阈值、第二阈值和第三阈值越大，车辆下坡时车辆倾斜角度越大，第一阈值、第二阈值和第三阈值越小。

考虑到实际整车减速度或实际车速的不同数量级，例如1m/s和100m/s的车速对于制动系统是否故障的敏感度不同，导致第一差值和第二差值的正常运行区间的宽度不同，因此各阈值并非固定值，可对每个阈值设置固定不变的阈值系数，在阈值系数的基础上再根据车辆倾斜角度和当前实际整车减速度来调整阈值的灵敏度。具体的，可设置第一阈值k=g1×s×p×q，其中g1为第一阈值的阈值系数，s为车辆倾斜角度对应的角度系数，p为实际整车减速度对应的敏感系数，q为实际车速对应的敏感系数，类似的，第二阈值n=g2×s×p×q，其中g2为第二阈值的阈值系数，第三阈值m =g3×s×p×q，其中g3为第三阈值的阈值系数。

此外，单个监测周期的制动故障监测可能存在数据干扰，不能有效反映整体的制动系统的运行状态，可以结合连续的多个监测周期内实施本申请实施例的方法所得到的检测结果，对当前制动系统的运行状态进行判定。

以图5所示的制动系统的结构示意图为例对上述故障情况的判定进行详细描述。

若|a1-a0|>m且|a1-a2|≤n，即第一差值大于第一阈值且第二差值不大于第二阈值，整车控制器开启持续检测模式，若连续N个周期内均满足上述情况，且踏板压力与踏板开度不匹配，则初步判定电子助力器未正常运作。此处N为正整数。具体理由如下，a1与a0之间相差较大，说明电子助力器或制动电机未正常运作，因a1与a2差异较小，说明制动电机正常运作，则电子助力器未正常运作的概率较大，且当电子助力器异常时，没有了电子助力器的助力，需要更大的踏板压力才能推动ESC液压单元，即会导致踏板感觉难踩一些，同样的踏板压力下制动踏板的踏板开度变化会更小，其中，电子助力器未正常运作的原因包括电子助力器与整车控制器之间通讯故障、电子助力器故障。此时整车控制器更换备用路线与电子助力器建立通讯连接，并校验通讯连接后a1与a0的差值是否不大于第三阈值k，则确定电子助力器与整车控制器之间通讯故障，且故障解除，整车控制器可将故障数据通过TBOX模块上传至云服务端，云服务端将其传输至手机APP，在后续维保检修时可以对电子助力器与整车控制器之间的线路进行详细检修；若采用备用路线与电子助力器建立通讯连接后，a1与a0的差值依然大于m，则判定电子助力器故障，整车控制器调整踏板压力与制动电机制动力之间的制动力分配比例，将本应赋予电子助力器的制动力分配给制动电机，使得用户在电子助力器故障的情况下能够依靠制动电机进行协助制动，确保用户安全驾驶，然后，整车控制器将故障数据通过TBOX上传至云服务端，云服务端将其传输至手机APP，使得后续维保检修时可以对电子助力器进行详细检修。

若k<|a1-a0|≤m，且|a1-a2|>m，即第一差值位于第三阈值和第一阈值之间，且第二差值大于第一阈值，整车控制器开启持续检测模式，若连续N个周期内均满足上述情况，则初步判定用于动能回收的制动电机未正常运作，具体原因如下，a1与a0之间存在一定差距，说明电子助力器和制动电机中的一个未正常运作，又因a1与a2差距较大，说明制动电机未正常工作，其中，制动电机未正常运作的原因包括制动电机与整车控制器之间通讯故障、制动电机故障。此时整车控制器采用备用路线与制动电机建立通讯连接，并校验连接后a1与a0的差值是否不大于k且a1与a2之间的差值是否不大于k，若是，则确定制动电机与整车控制器之间通讯故障，且故障解除，整车控制器将故障数据通过TBOX模块上传至云服务端，云服务端将其传输至手机APP，使得后续维保检修时可以对制动电机与整车控制器之间的线路进行详细检修；若采用备用路线与制动电机建立通讯连接后，a1与a2的差值依然大于m，则判定制动电机故障，整车控制器调整踏板压力与电子助力器之间的制动力分配比例，即将本应赋予制动电机的制动力分配给电子助力器，使得用户在制动电机故障的情况下依靠电子助力器进行协助制动，确保用户的安全驾驶，然后，整车控制器将故障数据通过TBOX模块上传至云服务端，云服务端将其传输至手机APP，使得后续维保检修时可以对电子助力器进行详细检修。

若|a1-a0|>m，|a1-a2|>m，即第一差值大于第一阈值，且第二差值大于第一阈值，整车控制器开启持续检测模式，若连续N个周期内均满足上述情况，且踏板压力与踏板开度不匹配，则初步判定电子助力器和制动电机均未正常运作，具体原因如下，a1与a0之间相差较大，说明电子助力器或制动电机未正常运作，因a1与a2差异较大，说明制动电机未正常运作，如电子助力器单独运作，则应满足k<|a1-a0|≤m，但|a1-a2|>m，所以电子助力器也未正常运作，未正常运作的原因包括踏板传感器与整车控制器之间通讯故障、整车控制器故障、电子助力器故障、制动电机之间通信均存在故障，电子助力器故障以及制动电机故障。此时整车控制器获取a0，并推断a0所对应的理论踏板压力N1，确定理论踏板压力N1对应的电子助力器的制动力N2以及制动电机的制动力N3，并将N2和N3分别发送至电子助力器和制动电机，并校验发送后a1与a0的差值是否不大于k、且a1与a2之间的差值是否不大于k，若是，则初步判定踏板传感器与整车控制器之间通讯故障，整车控制器将故障数据通过TBOX模块上传至云服务端，云服务端将其传输至手机APP，并在之后的行驶过程中基于车身传感器感测到车辆在减速时，以固定的电子助力以及制动电机制动力对电子助力器和制动电机进行控制。若整车控制器将N2和N3分别发送至电子助力器和制动电机后，依然|a1-a0|>m，|a1-a2|>m，则采用备用线路发送N2和N3，若故障解除，则确定整车控制器与电子助力器之间通信故障以及整车控制器与制动电机之间通信故障，若故障部分解除，则确定某一线路故障，若故障均未解除，则确定电子助力器以及制动电机故障。整车控制器将故障数据通过TBOX模块上传至云服务端，云服务端将其传输至手机APP，使得用户及时了解车辆的异常情况。

基于上述描述，还可对刹车片的磨损程度进行监测，具体的：

当|a1-a0|<n，|a1-a2|<n，|a2-a0|<n，则判定车辆正常运转，整车控制器获取M个周期内a1与a0的差值以及a2与a0的差值，得到a1与a0的第一差值集合、a1与a2的第二差值集合以及a2与a0的第三差值集合，M为正整数。整车控制器将三个差值集合通过TBOX上传至云服务端，云服务端从数据库中获取到与上述差值集合最相似的参考差值集合，并确定参考差值集合对应的车辆的刹车片磨损程度，其中，云服务端记录了不同刹车片磨损程度的车辆对应的参考差值集合，可以由车辆保养过程中由保养人员上传刹车片磨损程度数据，云服务端将刹车片磨损程度数据以及车辆对应的差值集合一并记录于数据库中。云服务端将刹车片磨损程度反馈至整车服务器，整车服务器基于刹车片磨损程度调整电子助力器助力与踏板压力的对应关系，其中，刹车片磨损程度越高，踏板压力对应更大的电子助力器助力，避免因刹车片磨损影响车辆制动效果，使得刹车片有一定磨损后也可以通过电子助力的增加，不改变用户原始的制动体验，即施加同样的踏板压力在刹车片磨损后也有相同的制动效果，进一步的，若整车控制器接收到的刹车片磨损程度大于磨损对应的预设阈值，则可向用户输出提示信息，提示用户及时对刹车片检修。

因此在一些具体的实施例中，本申请实施例还可以包括：

对第二理论减速度与实际整车减速度作差并求绝对值，得到第三差值；

根据第一差值、第二差值及第三差值，确定刹车片的磨损程度；

根据磨损程度调整液压制动模块和制动电机的制动力分配比例，以调整实际整车减速度，使实际整车减速度与第一理论减速度相匹配。实际上这里调整的主要是液压制动模块中的电子助力器和制动电机的制动力分配比例。

在一些具体的实施例中，本申请实施例还可以包括：

当刹车片的磨损程度超出预设阈值，发出更换刹车片的提示信息。

此处用于差值比较的区间可以是开区间、闭区间、左开右闭区间或左闭右开区间，具体根据实际情况进行设置即可，两个相邻区间应当是不相交但无端点遗漏的关系，第一阈值、第二阈值和第三阈值作为区间端点，每个区间端点一定包括在某一区间内。

本申请实施例通过计算出制动系统处于正常运行状态时当前踏板压力对应的整车理论减速度和当前实际充电速度对应的整车理论减速度作为第一理论减速度和第二理论减速度，将两个理论减速度与实际整车减速度进行比较，即可确定当前制动系统是否故障并对故障部件进行定位，该方法能够准确高效地实现故障监控，及时消除故障隐患，从而提高制动系统的稳定性和可靠性，提升车辆行驶安全。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本申请的可选实施例，在此不再一一赘述。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。

下述为本申请装置实施例，可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。

图6是本申请实施例提供的一种制动故障监控装置的示意图，该装置应用于制动系统的整车控制器，制动系统还包括制动踏板、液压制动模块、制动电机、与液压制动模块和制动电机连接的刹车片。如图6所示，该制动故障监控装置包括：

获取模块601，用于获取车辆状态参数；车辆状态参数包括实际整车减速度、制动踏板的踏板压力及制动电机的实际充电速率；

计算模块602，用于根据车辆状态参数，确定制动系统处于正常运行状态时踏板压力对应的整车理论减速度作为第一理论减速度，确定制动系统处于正常运行状态时实际充电速率对应的整车理论减速度作为第二理论减速度，还用于对第一理论减速度与实际整车减速度作差并求绝对值，得到第一差值，还用于对第一理论减速度与第二理论减速度作差并求绝对值，得到第二差值；

分析模块603，用于根据第一差值和第二差值是否处于对应的正常运行区间，确定制动系统的运行状态为正常或故障，并在制动系统处于故障运行状态时对故障部件进行定位。

本申请实施例通过计算出制动系统处于正常运行状态时当前踏板压力对应的整车理论减速度和当前实际充电速度对应的整车理论减速度作为第一理论减速度和第二理论减速度，将两个理论减速度与实际整车减速度进行比较，即可确定当前制动系统是否故障并对故障部件进行定位，该方法能够准确高效地实现故障监控，及时消除故障隐患，从而提高制动系统的稳定性和可靠性，提升车辆行驶安全。

在一些具体的实施例中，车辆状态参数还包括车辆负载，根据车辆状态参数，确定制动系统处于正常运行状态时踏板压力对应的整车理论减速度作为第一理论减速度的过程，包括：

根据车辆状态参数，确定车辆负载下制动系统处于正常运行状态时踏板压力对应的整车理论减速度作为第一理论减速度。

在一些具体的实施例中，车辆状态参数还包括环境温度和实际车速，根据车辆状态参数，确定制动系统处于正常运行状态时实际充电速率对应的整车理论减速度作为第二理论减速度的过程，包括：

确定环境温度对应的能量回收效率；

根据车辆状态参数，确定实际车速下制动系统处于正常运行状态时实际充电速率对应的整车理论减速度作为第三理论减速度；

将第三理论减速度除以能量回收效率的商，作为第二理论减速度。

在一些具体的实施例中，根据第一差值和第二差值是否处于对应的正常运行区间，确定制动系统的运行状态为正常或故障的过程，包括：

当第一差值大于第一阈值或第二差值大于第一阈值，判定制动系统处于故障运行状态。

在一些具体的实施例中，在制动系统处于故障运行状态时对故障部件进行定位的过程，包括：

当第一差值大于第一阈值且第二差值不大于第二阈值，判定故障部件为液压制动模块或液压制动模块的通信链路；

当第一差值大于第一阈值且第二差值大于第一阈值，判定故障部件包括：制动踏板或制动踏板的通信链路，制动电机或制动电机的通信链路，液压制动模块或液压制动模块的通信链路；

当第一差值位于第三阈值和第一阈值之间，且第二差值大于第一阈值，判定故障部件为制动电机或制动电机的通信链路；

其中第一阈值大于或等于第二阈值，第二阈值大于或等于第三阈值，第三阈值大于或等于零。

在一些具体的实施例中，车辆状态参数还包括车辆倾斜角度，第一阈值、第二阈值和第三阈值均与车辆倾斜角度对应，车辆上坡时车辆倾斜角度越大，第一阈值、第二阈值和第三阈值越大，车辆下坡时车辆倾斜角度越大，第一阈值、第二阈值和第三阈值越小。

在一些具体的实施例中，该装置还包括动作模块604，用于：

针对故障部件进行相应的恢复操作，以消除故障部件的故障。

在一些具体的实施例中，动作模块604针对故障部件进行相应的恢复操作，以消除故障之后，还用于：

若存在无法恢复的故障部件，则调整液压制动模块和制动电机的制动力分配比例，以通过制动系统中正常的制动部件补偿由于故障部件导致缺失的制动力。

在一些具体的实施例中，制动系统包括：

接收踏板压力的制动踏板；

检测踏板压力的踏板传感器；

与踏板传感器连接、根据踏板压力对电子助力器和制动电机分配制动力的整车控制器；

与制动踏板机械连接并传递踏板压力到刹车片的ESC液压单元；

与整车控制器连接、向ESC液压单元传递制动力的电子助力器；

与整车控制器连接、向刹车片传递制动力的制动电机；

刹车片；

其中液压制动模块包括电子助力器和ESC液压单元。

在一些具体的实施例中，计算模块602还用于对第二理论减速度与实际整车减速度作差并求绝对值，得到第三差值；

分析模块603还用于根据第一差值、第二差值及第三差值，确定刹车片的磨损程度；

动作模块604还用于根据磨损程度调整液压制动模块和制动电机的制动力分配比例，以调整实际整车减速度，使实际整车减速度与第一理论减速度相匹配。

在一些具体的实施例中，动作模块604还用于：

当刹车片的磨损程度超出预设阈值，发出更换刹车片的提示信息。

图7是本申请实施例提供的电子设备7的示意图。如图7所示，该实施例的电子设备7包括：处理器701、存储器702以及存储在该存储器702中并且可在处理器701上运行的计算机程序703。处理器701执行计算机程序703时实现上述各个方法实施例中的步骤。或者，处理器701执行计算机程序703时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。

电子设备7可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等电子设备。电子设备7可以包括但不仅限于处理器701和存储器702。本领域技术人员可以理解，图7仅仅是电子设备7的示例，并不构成对电子设备7的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者不同的部件。

处理器701可以是中央处理单元（Central Processing Unit，CPU），也可以是其它通用处理器、数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）、专用集成电路（Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC）、现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。

存储器702可以是电子设备7的内部存储单元，例如，电子设备7的硬盘或内存。存储器702也可以是电子设备7的外部存储设备，例如，电子设备7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。存储器702还可以既包括电子设备7的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器702用于存储计算机程序以及电子设备所需的其它程序和数据。

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。

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，可以存储在一个可读存储介质中。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，计算机程序可以存储在可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可以实现上述各个方法实施例的步骤。计算机程序可以包括计算机程序代码，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。可读存储介质可以包括：能够携带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-OnlyMemory，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。

以上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 (12)

1.一种制动故障监控方法，其特征在于，应用于制动系统的整车控制器，所述制动系统还包括制动踏板、液压制动模块、制动电机、与所述液压制动模块和所述制动电机连接的刹车片，所述方法包括：

获取车辆状态参数；所述车辆状态参数包括实际整车减速度、所述制动踏板的踏板压力及所述制动电机的实际充电速率；

根据所述车辆状态参数，确定所述制动系统处于正常运行状态时所述踏板压力对应的整车理论减速度作为第一理论减速度，确定所述制动系统处于正常运行状态时所述实际充电速率对应的整车理论减速度作为第二理论减速度；

对所述第一理论减速度与所述实际整车减速度作差并求绝对值，得到第一差值；

对所述第一理论减速度与所述第二理论减速度作差并求绝对值，得到第二差值；

根据所述第一差值和所述第二差值是否处于对应的正常运行区间，确定所述制动系统的运行状态为正常或故障，并在所述制动系统处于故障运行状态时对故障部件进行定位；

所述正常运行区间具体为从零至第一阈值的区间，所述第一阈值根据车辆倾斜角度和当前实际整车减速度确定；

所述根据所述第一差值和所述第二差值是否处于对应的正常运行区间，确定所述制动系统的运行状态为正常或故障的过程，包括：

当所述第一差值和所述第二差值均不大于所述第一阈值，判定所述制动系统处于正常运行状态；

当所述第一差值大于所述第一阈值或所述第二差值大于所述第一阈值，判定所述制动系统处于故障运行状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车辆状态参数还包括车辆负载，根据所述车辆状态参数，确定所述制动系统处于正常运行状态时所述踏板压力对应的整车理论减速度作为第一理论减速度的过程，包括：

根据所述车辆状态参数，确定所述车辆负载下所述制动系统处于正常运行状态时所述踏板压力对应的整车理论减速度作为第一理论减速度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车辆状态参数还包括环境温度和实际车速，根据所述车辆状态参数，确定所述制动系统处于正常运行状态时所述实际充电速率对应的整车理论减速度作为第二理论减速度的过程，包括：

确定所述环境温度对应的能量回收效率；

根据所述车辆状态参数，确定所述实际车速下所述制动系统处于正常运行状态时所述实际充电速率对应的整车理论减速度作为第三理论减速度；

将所述第三理论减速度除以所述能量回收效率的商，作为第二理论减速度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述制动系统处于故障运行状态时对故障部件进行定位的过程，包括：

当所述第一差值大于所述第一阈值且所述第二差值不大于第二阈值，判定故障部件为所述液压制动模块或所述液压制动模块的通信链路；

当所述第一差值大于所述第一阈值且所述第二差值大于所述第一阈值，判定所述故障部件包括：所述制动踏板或所述制动踏板的通信链路，所述制动电机或所述制动电机的通信链路，所述液压制动模块或所述液压制动模块的通信链路；

当所述第一差值位于第三阈值和所述第一阈值之间，且所述第二差值大于所述第一阈值，判定所述故障部件为所述制动电机或所述制动电机的通信链路；

其中所述第一阈值大于或等于所述第二阈值，所述第二阈值大于或等于所述第三阈值，所述第三阈值大于或等于零。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述车辆状态参数还包括车辆倾斜角度，所述第一阈值、所述第二阈值和所述第三阈值均与所述车辆倾斜角度对应，车辆上坡时所述车辆倾斜角度越大，所述第一阈值、所述第二阈值和所述第三阈值越大，所述车辆下坡时所述车辆倾斜角度越大，所述第一阈值、所述第二阈值和所述第三阈值越小。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述制动系统处于故障运行状态时对故障部件进行定位之后，还包括：

针对所述故障部件进行相应的恢复操作，以消除所述故障部件的故障。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，针对所述故障部件进行相应的恢复操作，以消除故障之后，还包括：

若存在无法恢复的所述故障部件，则调整所述液压制动模块和所述制动电机的制动力分配比例，以通过所述制动系统中正常的制动部件补偿由于所述故障部件导致缺失的制动力。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制动系统包括：

接收所述踏板压力的所述制动踏板；

检测所述踏板压力的踏板传感器；

与所述踏板传感器连接、根据所述踏板压力对电子助力器和所述制动电机分配制动力的所述整车控制器；

与所述制动踏板机械连接并传递所述踏板压力到所述刹车片的ESC液压单元；

与所述整车控制器连接、向所述ESC液压单元传递制动力的所述电子助力器；

与所述整车控制器连接、向所述刹车片传递制动力的所述制动电机；

所述刹车片；

其中所述液压制动模块包括所述电子助力器和所述ESC液压单元。

9.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

对所述第二理论减速度与所述实际整车减速度作差并求绝对值，得到第三差值；

根据所述第一差值、所述第二差值及所述第三差值，确定所述刹车片的磨损程度；

根据所述磨损程度调整所述液压制动模块和所述制动电机的制动力分配比例，以调整所述实际整车减速度，使所述实际整车减速度与所述第一理论减速度相匹配。

10.一种制动故障监控装置，其特征在于，应用于制动系统的整车控制器，所述制动系统还包括制动踏板、液压制动模块、制动电机、与所述液压制动模块和所述制动电机连接的刹车片，该装置包括：

获取模块，用于获取车辆状态参数；所述车辆状态参数包括实际整车减速度、所述制动踏板的踏板压力及所述制动电机的实际充电速率；

计算模块，用于根据所述车辆状态参数，确定所述制动系统处于正常运行状态时所述踏板压力对应的整车理论减速度作为第一理论减速度，确定所述制动系统处于正常运行状态时所述实际充电速率对应的整车理论减速度作为第二理论减速度，还用于对所述第一理论减速度与所述实际整车减速度作差并求绝对值，得到第一差值，还用于对所述第一理论减速度与所述第二理论减速度作差并求绝对值，得到第二差值；

分析模块，用于根据所述第一差值和所述第二差值是否处于对应的正常运行区间，确定所述制动系统的运行状态为正常或故障，并在所述制动系统处于故障运行状态时对故障部件进行定位；

所述正常运行区间具体为从零至第一阈值的区间，所述第一阈值根据车辆倾斜角度和当前实际整车减速度确定；所述分析模块根据所述第一差值和所述第二差值是否处于对应的正常运行区间，确定所述制动系统的运行状态为正常或故障的过程，包括：

当所述第一差值和所述第二差值均不大于所述第一阈值，判定所述制动系统处于正常运行状态；

当所述第一差值大于所述第一阈值或所述第二差值大于所述第一阈值，判定所述制动系统处于故障运行状态。

11.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并且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权利要求1至9中任一项所述方法的步骤。

12.一种可读存储介质，所述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权利要求1至9中任一项所述方法的步骤。