CN117360453A - 基于电子机械制动系统的车辆控制方法、装置及设备 - Google Patents

基于电子机械制动系统的车辆控制方法、装置及设备 Download PDF

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CN117360453A CN202311330973.7A CN202311330973A CN117360453A CN 117360453 A CN117360453 A CN 117360453A CN 202311330973 A CN202311330973 A CN 202311330973A CN 117360453 A CN117360453 A CN 117360453A
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张泽阳
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Abstract

本申请公开了一种基于电子机械制动系统的车辆控制方法、装置及设备，其中，所述方法包括：在电子机械制动系统出现故障的情况下，根据制动踏板行程确定第一需求制动力；根据所述第一需求制动力和所述电子机械制动系统的故障类型，确定驱动电机的目标电机制动力和所述电子机械制动系统的目标线控制动力；根据所述目标电机制动力和所述目标线控制动力对车辆进行制动控制。本申请技术方案只需要在车辆中安装一套电子机械制动系统，通过电子机械制动系统与分布式驱动电机的制动力的协调控制，实现了在电子机械制动系统出现故障失效后，车辆还具有一定的制动力，保障车辆稳定行驶，降低了车辆制动系统的成本，以及车辆在EMB系统故障时的安全风险。

Description

基于电子机械制动系统的车辆控制方法、装置及设备
技术领域
本申请属于车辆分布式驱动控制技术领域，尤其涉及一种基于电子机械制动系统的车辆控制方法、装置及设备。
背景技术
电子机械制动系统(electro-Mechanical Brake，EMB)在制动时，通过将电信号输出至电机，以夹紧制动盘，实现行驶中的车辆的制动控制，该方案具有响应速度快、制动力控制精准等优点，将逐渐成为未来电动汽车制动方案的发展方向。
在分布式驱动控制车辆中，制动系统可以采用EMB系统，驱动系统可以采用轮毂电机或者轮边电机。该类车辆在行驶过程中，可能会出现因EMB系统故障导致制动失效的情况。为了降低该情况下车辆的安全风险，目前通常采用电液制动系统与EMB系统的双制动系统方案，即每个车轮分别连接一套电液制动系统和EMB系统，当其中一个制动系统故障时，启用另一个制动系统进行制动。
上述方案虽然制动安全性有所提高，但由于采用了两个制动系统，导致车辆制动系统的成本增加。
发明内容
本申请的实施例提供了一种基于电子机械制动系统的车辆控制方法、装置及设备，不仅可以降低车辆制动系统的成本，还可以降低车辆在EMB系统故障时的安全风险。
本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。
根据本申请实施例的第一方面，提供了一种基于电子机械制动系统的车辆控制方法，包括：
在电子机械制动系统出现故障的情况下，根据制动踏板行程确定第一需求制动力；
根据所述第一需求制动力和所述电子机械制动系统的故障类型，确定驱动电机的目标电机制动力和所述电子机械制动系统的目标线控制动力；
根据所述目标电机制动力和所述目标线控制动力对车辆进行制动控制。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述驱动电机包括第一电机、第二电机、第三电机和第四电机，所述电子机械制动系统包括第一执行器、第二执行器、第三执行器和第四执行器，所述第一电机与所述第一执行器、所述第二电机与所述第二执行器、所述第三电机与所述第三执行器、所述第四电机与所述第四执行器分别一一对应，所述故障类型包括执行器出现单轮故障、同轴两轮故障、同侧两轮故障、交叉两轮故障、三轮故障和四轮故障。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述根据所述第一需求制动力和所述电子机械制动系统的故障类型，确定驱动电机的目标电机制动力和所述电子机械制动系统的目标线控制动力，包括：
在所述故障类型为所述单轮故障的情况下，获取所述第一电机的实时电机制动力，其中，所述第一电机为出现单轮故障的执行器对应的电机；
根据所述第一需求制动力确定所述第二执行器的第二需求制动力，其中，所述第二执行器为与所述出现单轮故障的执行器同轴的执行器；
获取所述第一电机的第一最大电机制动力和所述第二执行器的最大线控制动力；
在所述第一最大电机制动力大于或者等于所述最大线控制动力的情况下，将所述第二需求制动力作为所述第一电机的目标电机制动力；
在所述第一最大电机制动力小于所述最大线控制动力的情况下，将所述实时电机制动力作为所述第二执行器的目标线控制动力。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述根据所述第一需求制动力和所述电子机械制动系统的故障类型，确定驱动电机的目标电机制动力和所述电子机械制动系统的目标线控制动力，包括：
在所述故障类型为所述同轴两轮故障的情况下，根据所述第一需求制动力确定所述第一执行器和所述第二执行器的第一总需求制动力，其中，所述第一执行器和所述第二执行器为出现故障且同轴的两个执行器；
将所述第一电机的最大制动力和所述第二电机的最大制动力中的较小值，作为第二最大电机制动力；
在所述第二最大电机制动力大于所述第一总需求制动力的一半的情况下，将所述第一总需求制动力的一半作为所述第一电机的目标电机制动力以及所述第二电机的目标电机制动力；
在所述第二最大电机制动力小于或者等于所述第一总需求制动力的一半的情况下，将所述第二最大电机制动力作为所述第一电机的目标电机制动力以及所述第二电机的目标电机制动力。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述根据所述第一需求制动力和所述电子机械制动系统的故障类型，确定驱动电机的目标电机制动力和所述电子机械制动系统的目标线控制动力，包括：
在所述故障类型为所述同侧两轮故障、所述交叉两轮故障、所述三轮故障或所述四轮故障的情况下，根据所述第一需求制动力确定所述第三执行器和所述第四执行器的第二总需求制动力，其中，所述第三执行器与所述第四执行器设置在第二轴；
根据所述第二总需求制动力确定所述第一执行器和所述第二执行器的第三总需求制动力，其中，所述第一执行器与所述第二执行器设置在第一轴；
获取出现故障的执行器对应的电机的第三最大电机制动力；
根据所述第三最大电机制动力和所述第三总需求制动力，确定所述第一轴中出现故障的执行器对应的电机的目标电机制动力和未出现故障的执行器的目标线控制动力；
根据所述第三最大电机制动力和所述第二总需求制动力，确定所述第二轴中出现故障的执行器对应的电机的目标电机制动力和未出现故障的执行器的目标线控制动力。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述根据所述第三最大电机制动力和所述第三总需求制动力，确定所述第一轴中出现故障的执行器对应的电机的目标电机制动力和未出现故障的执行器的目标线控制动力，包括：
在所述第三最大电机制动力大于所述第三总需求制动力的一半的情况下，将所述第三总需求制动力的一半作为所述第一轴中出现故障的执行器对应的电机的目标电机制动力和未出现故障的执行器的目标线控制动力；
在所述第三最大电机制动力小于或者等于所述第三总需求制动力的一半的情况下，将所述第三最大电机制动力作为所述第一轴中出现故障的执行器对应的电机的目标电机制动力和未出现故障的执行器的目标线控制动力。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述根据所述第三最大电机制动力和所述第二总需求制动力，确定所述第二轴中出现故障的执行器对应的电机的目标电机制动力和未出现故障的执行器的目标线控制动力，包括：
在所述第三最大电机制动力大于所述第二总需求制动力的一半的情况下，将所述第二总需求制动力的一半作为所述第二轴中出现故障的执行器对应的电机的目标电机制动力和未出现故障的执行器的目标线控制动力；
在所述第三最大电机制动力小于或者等于所述第二总需求制动力的一半的情况下，将所述第三最大电机制动力作为所述第二轴中出现故障的执行器对应的电机的目标电机制动力和未出现故障的执行器的目标线控制动力。
根据本申请实施例的第二方面，提供了一种基于电子机械制动系统的车辆控制装置，包括：
需求制动力确定单元，用于在电子机械制动系统出现故障的情况下，根据制动踏板行程确定第一需求制动力；
目标制动力确定单元，用于根据所述第一需求制动力和所述电子机械制动系统的故障类型，确定驱动电机的目标电机制动力和所述电子机械制动系统的目标线控制动力；
车辆制动控制单元，用于根据所述目标电机制动力和所述目标线控制动力对车辆进行制动控制。
根据本申请实施例的第三方面，提供了一种基于电子机械制动系统的车辆控制设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机程序指令，所述处理器执行所述计算机程序指令时，实现如上述第一方面任一项所述的方法的步骤。
根据本申请实施例的第四方面，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中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时，促使所述处理器实现如上述第一方面任一项所述的方法的步骤。
在本申请中，通过在电子机械制动系统出现故障的情况下，根据制动踏板行程确定第一需求制动力；根据所述第一需求制动力和所述电子机械制动系统的故障类型，确定驱动电机的目标电机制动力和所述电子机械制动系统的目标线控制动力；根据所述目标电机制动力和所述目标线控制动力对车辆进行制动控制。本申请技术方案只需要在车辆中安装一套电子机械制动系统，通过电子机械制动系统与分布式驱动电机的制动力的协调控制，实现了在电子机械制动系统出现故障失效后，车辆还具有一定的制动力，保障车辆稳定行驶，降低了车辆制动系统的成本，以及车辆在EMB系统故障时的安全风险。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。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他的附图。在附图中：
图1示出了一个实施例中基于电子机械制动系统的车辆控制方法的流程示意图；
图2示出了一个实施例中步骤102的细节示意图；
图3示出了一个实施例中步骤102的细节示意图；
图4示出了一个实施例中步骤102的细节示意图；
图5示出了一个实施例中基于电子机械制动系统的车辆控制装置的框图；
图6示出了一个实施例中基于电子机械制动系统的车辆控制设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
还需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的对象在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在图示或描述的那些以外的顺序实施。
为了使本领域技术人员更好的理解本申请，首先对本申请所涉及的应用场景进行简单说明。
在分布式驱动控制车辆中，制动系统可以采用EMB系统，驱动系统可以采用轮毂电机或者轮边电机。该类车辆在行驶过程中，可能会出现因EMB系统故障导致制动失效的情况。如果EMB系统中车辆的部分EMB执行器故障，当驾驶员紧急踩制动时，会导致故障执行器对应的车轮无制动力，而无故障执行器对应的车轮会有制动力，进而车辆左右所受制动力不均衡，可能导致车辆失稳，侧滑等情况发生。本申请实施例利用驱动电机(即轮毂电机或者轮边电机)的反向驱动力参与EMB系统故障时的制动力协调控制，车辆只需要安装一套制动系统(即EMB系统)，通过EMB系统与分布式驱动电机的协调控制，使得在EMB系统故障后，仍然可以保证车辆稳定行驶，实现线控制动失效的冗余控制。
图1示出了一个实施例中基于电子机械制动系统的车辆控制方法的流程示意图，如图1所示，提供了一种基于电子机械制动系统的车辆控制方法，该方法可以包括以下步骤S101至S103。
在步骤S101中，在电子机械制动系统出现故障的情况下，根据制动踏板行程确定第一需求制动力。
可以理解的是，在安装有四轮轮毂电机或轮边电机的车辆的行驶过程中，如果驾驶员踩制动踏板，则车辆控制器可以通过与EMB系统通讯，得到EMB系统返回的信息，以确定EMB系统是否存在执行器故障的情况。
在实现过程中，驱动电机可以包括第一电机、第二电机、第三电机和第四电机，电子机械制动系统包括第一执行器、第二执行器、第三执行器和第四执行器，第一电机与第一执行器、第二电机与第二执行器、第三电机与第三执行器、第四电机与第四执行器分别一一对应，当第一执行器、第二执行器、第三执行器和第四执行器中任一个执行器故障时，均可以判定EMB系统出现故障。
可以理解的是，在驾驶员踩制动踏板后，可以得到制动踏板行程，并根据制动踏板行程，以及制动踏板行程与制动力的映射关系查表，得到制动踏板行程对应的第一需求制动力，该第一需求制动力为驾驶员需求的制动力。
在步骤S102中，根据第一需求制动力和电子机械制动系统的故障类型，确定驱动电机的目标电机制动力和电子机械制动系统的目标线控制动力。
可以理解的是，安装有EMB系统的车辆在行驶过程中，可能出现以下几种故障类型：单轮故障、同轴两轮故障、同侧两轮故障、交叉两轮故障、三轮故障和四轮故障。
其中，单轮故障指单个车轮对应的执行器出现故障，同轴两轮故障指同轴的两个车轮对应的执行器出现故障，同侧两轮故障指同侧的两个车轮对应的执行器出现故障，交叉两轮故障指交叉的两个车轮对应的执行器出现故障，三轮故障指任意三个车轮对应的执行器出现故障，四轮故障指四个车轮对应的执行器均出现故障。
在实现过程中，故障轮的需求制动力由该轮的电机负扭矩提供，即由故障轮对应的驱动电机的电机制动力提供，正常轮的需求制动力由正常轮的EMB执行器的线控制动力提供。
如果故障类型为单轮故障，则按照单轮故障的控制策略进行电机制动力补偿；如果故障类型为同轴故障，则按照同轴故障的控制策略进行电机制动力补偿；如果故障类型为同侧两轮故障，则按照同侧两轮故障的控制策略进行电机制动力补偿；如果故障类型为交叉两轮故障，则按照交叉两轮故障的控制策略进行电机制动力补偿；如果故障类型为三轮故障，则按照三轮故障的控制策略进行电机制动力补偿；如果故障类型为四轮故障，则按照四轮故障的控制策略进行电机制动力补偿。
图2示出了一个实施例中步骤102的细节示意图，该实施例为单轮故障的控制策略，如图2所示，步骤102可以包括以下步骤：
步骤201，在故障类型为单轮故障的情况下，获取第一电机的实时电机制动力，其中，第一电机为出现单轮故障的执行器对应的电机；
步骤202，根据第一需求制动力确定第二执行器的第二需求制动力，其中，第二执行器为与出现单轮故障的执行器同轴的执行器；
步骤203，获取第一电机的第一最大电机制动力和第二执行器的最大线控制动力；
步骤204，在第一最大电机制动力大于或者等于最大线控制动力的情况下，将第二需求制动力作为第一电机的目标电机制动力；
步骤205，在第一最大电机制动力小于最大线控制动力的情况下，将实时电机制动力作为第二执行器的目标线控制动力。
在实现过程中，可以根据第一需求制动力和制动力分配Map，确定第二执行器的第二需求制动力。
为了便于描述，以下将车辆的四个车轮分别编号为A、B、C和D，其中，A与B同轴，C与D同轴，A与C同侧。
假设出现单轮故障的执行器是A轮的执行器(即第一执行器)，驾驶员踩制动踏板时，B轮的执行器(即第二执行器)会根据制动踏板行程提供相应的线控制动力Fb1(即第二需求制动力)，A轮的电机(即第一电机)发送负扭矩进行制动，其实时电机制动力为Fa1，为保持制动时车辆稳定性，需要使得Fa1＝Fb1。
由于电机的实时电机制动力需要根据电机扭矩Map及电池的当前荷电状态值确定，因此第一电机提供的实时电机制动力Fa1可能会小于第二执行器提供的线控制动力Fb1，当A、B两个车轮制动时，需要取较小的制动力作为两轮的制动力，保持车辆制动时左右的制动力相等，才能保持车辆制动时的稳定性。
假设第一电机能够提供的第一最大电机制动力为Ftmax1，第二执行器的能够提供的最大线控制动力为Femax。当Ftmax1≥Femax时，第一电机的目标电机制动力及第二执行器的目标线控制动力的大小以第二执行器的第二需求制动力Fb1作为参考，此时，第一电机的目标电机制动力和第二执行器的目标线控制动力的大小均为第二需求制动力Fb1。当Ftmax1＜Femax时，第一电机的目标电机制动力及第二执行器的目标线控制动力的大小以第一电机的实时电机制动力Fa1作为参考，此时，第一电机的目标电机制动力和第二执行器的目标线控制动力的大小均为实时电机制动力Fa1，若驾驶员深踩制动，第二执行器的线控制动力大于第一电机的实时电机制动力，则车辆控制器请求第二执行器降制动扭矩，使两个制动力相等，以保证车辆制动稳定性。
图3示出了一个实施例中步骤102的细节示意图，该实施例为同轴两轮故障的控制策略，如图3所示，步骤102可以包括以下步骤：
步骤301，在故障类型为同轴两轮故障的情况下，根据第一需求制动力确定第一执行器和第二执行器的第一总需求制动力，其中，第一执行器和第二执行器为出现故障且同轴的两个执行器；
步骤302，将所述第一电机的最大制动力和所述第二电机的最大制动力中的较小值，作为第二最大电机制动力；
步骤303，在第二最大电机制动力大于第一总需求制动力的一半的情况下，将第一总需求制动力的一半作为第一电机的目标电机制动力以及第二电机的目标电机制动力；
步骤304，在第二最大电机制动力小于或者等于第一总需求制动力的一半的情况下，将第二最大电机制动力作为第一电机的目标电机制动力以及第二电机的目标电机制动力。
假设出现同轴两轮故障的执行器是A轮的执行器(即第一执行器)和B轮的执行器(即第二执行器)，故障轴的需求制动力为F1，正常轴的需求制动力为F1’。驾驶员踩制动踏板时，可以根据第一需求制动力和制动力分配Map，得到正常轴的需求制动力为F1’，并根据公式F1＝βF1’，计算得出故障轴的需求制动力为F1，即第一执行器和第二执行器的第一总需求制动力，其中，β为制动力分配系数。
故障轴的需求制动力F1由该轴的电机负扭矩(即第一电机的电机制动力和第二电机的电机制动力)提供，将第一电机的最大制动力和第二电机的最大制动力中的较小值，作为电机当前能够提供的最大负扭矩(即第二最大电机制动力)Ftmax2，当第二最大电机制动力Ftmax2小于或等于第一总需求制动力F1的一半时，以第二最大电机制动力Ftmax2输出。第一电机的目标电机制动力Fa2和第二电机的目标电机制动力Fb2可以通过以下公式计算得到：
其中，Ftmax2为第二最大电机制动力，F1为第一总需求制动力。
图4示出了一个实施例中步骤102的细节示意图，该实施例为同侧两轮故障、交叉两轮故障、三轮故障或四轮故障的控制策略，如图4所示，步骤102可以包括以下步骤：
步骤401，在故障类型为同侧两轮故障、交叉两轮故障、三轮故障或四轮故障的情况下，根据第一需求制动力确定第三执行器和第四执行器的第二总需求制动力，其中，第三执行器与第四执行器设置在第二轴；
步骤402，根据第二总需求制动力确定第一执行器和第二执行器的第三总需求制动力，其中，第一执行器与第二执行器设置在第一轴；
步骤403，获取出现故障的执行器对应的电机的第三最大电机制动力；
步骤404，根据第三最大电机制动力和第三总需求制动力，确定第一轴中出现故障的执行器对应的电机的目标电机制动力和未出现故障的执行器的目标线控制动力；
步骤405，根据第三最大电机制动力和第二总需求制动力，确定第二轴中出现故障的执行器对应的电机的目标电机制动力和未出现故障的执行器的目标线控制动力。
在一些实施例中，在第三最大电机制动力大于第三总需求制动力的一半的情况下，将第三总需求制动力的一半作为第一轴中出现故障的执行器对应的电机的目标电机制动力和未出现故障的执行器的目标线控制动力；
在一些实施例中，在第三最大电机制动力小于或者等于第三总需求制动力的一半的情况下，将第三最大电机制动力作为第一轴中出现故障的执行器对应的电机的目标电机制动力和未出现故障的执行器的目标线控制动力。
假设出现同侧两轮故障的执行器是A轮的执行器(即第一执行器)和C轮的执行器(即第三执行器)，未出现故障的执行器是B轮的执行器(即第二执行器)和D轮的执行器(即第四执行器)，A轮和B轮所在的轴为第一轴，C轮和D轮所在的轴为第二轴，第一轴的需求制动力(即第三总需求制动力)为F2，第二轴的需求制动力(即第二总需求制动力)为F2’。驾驶员踩制动踏板时，可以根据第一需求制动力和制动力分配Map，得到第二总需求制动力F2’，并根据公式F2＝βF2’，计算得出第三总需求制动力F2，其中，β为制动力分配系数。
故障轮的需求制动力由该轮的电机负扭矩(即电机制动力)提供，当故障轮的需求制动力大于该轮的电机的最大负扭矩时，以最大负扭矩输出。此时，需要请求同轴的非故障轮对应的执行器也按该最大负扭矩进行制动，即保证第一轴的左右制动力相等，第二轴的左右制动力相等，以保障车辆制动时的稳定性。
具体地，A轮的电机(即第一电机)的目标电机制动力Fa3和B轮的执行器(即第二执行器)的目标线控制动力Fb3可以通过以下公式计算得到：
其中，Ftmax3为第一电机的第三最大电机制动力，F2为第三总需求制动力。
C轮的电机(即第三电机)的目标电机制动力Fc3和D轮的执行器(即第四执行器)的目标线控制动力Fd3可以通过以下公式计算得到：
其中，Ftmax3’为第三电机的第三最大电机制动力，F2’为第二总需求制动力。
当第二执行器的制动力大于或者等于第一电机的第三最大电机制动力Ftmax3时，车辆控制器请求第二执行器降低制动力；当第四执行器的制动力大于或者等于第三电机的第三最大电机制动力Ftmax3’时，车辆控制器请求第四执行器降低制动力。
假设出现交叉两轮故障的执行器是A轮的执行器(即第一执行器)和D轮的执行器(即第四执行器)，未出现故障的执行器是B轮的执行器(即第二执行器)和C轮的执行器(即第三执行器)，A轮和B轮所在的轴为第一轴，C轮和D轮所在的轴为第二轴，第一轴的需求制动力(即第三总需求制动力)为F2，第二轴的需求制动力(即第二总需求制动力)为F2’。驾驶员踩制动踏板时，可以根据第一需求制动力和制动力分配Map，得到第二总需求制动力F2’，并根据公式F2＝βF2’，计算得出第三总需求制动力F2，其中，β为制动力分配系数。
故障轮的需求制动力由该轮的电机负扭矩(即电机制动力)提供，当故障轮的需求制动力大于该轮的电机的最大负扭矩时，以最大负扭矩输出。此时，需要请求同轴的非故障轮对应的执行器也按该最大负扭矩进行制动，即保证第一轴的左右制动力相等，第二轴的左右制动力相等，以保障车辆制动时的稳定性。
具体地，A轮的电机(即第一电机)的目标电机制动力Fa4和B轮的执行器(即第二执行器)的目标线控制动力Fb4可以通过以下公式计算得到：
其中，Ftmax4为第一电机的第三最大电机制动力，F2为第三总需求制动力。
C轮的执行器(即第三执行器)的目标线控制动力Fc4和D轮的电机(即第四电机)的目标电机制动力Fd4可以通过以下公式计算得到：
其中，Ftmax3’为第四电机的第三最大电机制动力，F2’为第二总需求制动力。
当第二执行器的制动力大于或者等于第一电机的第三最大电机制动力Ftmax4时，车辆控制器请求第二执行器降低制动力；当第三执行器的制动力大于或者等于第四电机的第三最大电机制动力Ftmax4’时，车辆控制器请求第三执行器降低制动力。
假设出现三轮故障的执行器是A轮的执行器(即第一执行器)、B轮的执行器(即第二执行器)和C轮的执行器(即第三执行器)，未出现故障的执行器是D轮的执行器(即第四执行器)，A轮和B轮所在的轴为第一轴，C轮和D轮所在的轴为第二轴，第一轴的需求制动力(即第三总需求制动力)为F2，第二轴的需求制动力(即第二总需求制动力)为F2’。驾驶员踩制动踏板时，可以根据第一需求制动力和制动力分配Map，得到第二总需求制动力F2’，并根据公式F2＝βF2’，计算得出第三总需求制动力F2，其中，β为制动力分配系数。
故障轮的需求制动力由该轮的电机负扭矩(即电机制动力)提供，当故障轮的需求制动力大于该轮的电机的最大负扭矩时，以最大负扭矩输出。此时，需要请求同轴的非故障轮对应的执行器也按该最大负扭矩进行制动，即保证第一轴的左右制动力相等，第二轴的左右制动力相等，以保障车辆制动时的稳定性。
具体地，A轮的电机(即第一电机)的目标电机制动力Fa5和B轮的电机(即第二电机)的目标电机制动力Fb5可以通过以下公式计算得到：
其中，Ftmax5为第一电机的最大制动力和第二电机的最大制动力中的较小者，F2为第三总需求制动力。
C轮的电机(即第三电机)的目标电机制动力Fc5和D轮的执行器(即第四执行器)的目标线控制动力Fd5可以通过以下公式计算得到：
其中，Ftmax5’为第三电机的第三最大电机制动力，F2’为第二总需求制动力。
假设出现四轮故障的执行器是A轮的执行器(即第一执行器)、B轮的执行器(即第二执行器)、C轮的执行器(即第三执行器)和D轮的执行器(即第四执行器)，A轮和B轮所在的轴为第一轴，C轮和D轮所在的轴为第二轴，第一轴的需求制动力(即第三总需求制动力)为F2，第二轴的需求制动力(即第二总需求制动力)为F2’。驾驶员踩制动踏板时，可以根据第一需求制动力和制动力分配Map，得到第二总需求制动力F2’，并根据公式F2＝βF2’，计算得出第三总需求制动力F2，其中，β为制动力分配系数。
具体地，A轮的电机(即第一电机)的目标电机制动力Fa6和B轮的电机(即第二电机)的目标电机制动力Fb6可以通过以下公式计算得到：
其中，Ftmax6为第一电机的最大制动力和第二电机的最大制动力中的较小者，F2为第三总需求制动力。
C轮的电机(即第三电机)的目标电机制动力Fc6和D轮的电机(即第四电机)的目标电机制动力Fd6可以通过以下公式计算得到：
其中，Ftmax6’为第三电机的最大制动力和第四电机的最大制动力中的较小者，F2’为第二总需求制动力。
假设EMB线控制动系统正常，则驾驶员踩制动踏板时，四轮轮毂电机或轮边电机的车辆的电机不参与制动控制，前后轴正常进行制动力分配。
在步骤S103中，根据目标电机制动力和目标线控制动力对车辆进行制动控制。
可以理解的是，在计算出每个轮对应的电机的目标电机制动力或执行器的目标线控制动力后，可以将目标电机制动力发送至对应的电机，将目标线控制动力发送至对应的执行器，以使电机根据目标电机制动力进行制动，执行器根据目标线控制动力进行制动。
本申请实施例充分发挥了分布式驱动电机的优势，利用轮毂电机或轮边电机反拖力矩的特性，通过与EMB执行器协调使用，组建合理的控制策略。在驾驶员请求车辆制动时，当EMB执行器出现单轮或多轮故障而无法进行正常制动时，则控制故障轮的电机输出目标电机制动力，正常轮的EMB执行器输出目标线控制动力，保证了车辆制动时的稳定性，降低了驾驶员制动时的紧张负荷。
以下介绍本申请的装置实施例，可以用于执行本申请上述实施例中的基于电子机械制动系统的车辆控制方法。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请上述的基于电子机械制动系统的车辆控制方法的实施例。
参见图5，示出了本申请实施例中的基于电子机械制动系统的车辆控制装置的框图。
如图5所示，本申请实施例的基于电子机械制动系统的车辆控制装置，包括：需求制动力确定单元501、目标制动力确定单元502和车辆制动控制单元503，其中，需求制动力确定单元501，用于在电子机械制动系统出现故障的情况下，根据制动踏板行程确定第一需求制动力；目标制动力确定单元502，用于根据第一需求制动力和电子机械制动系统的故障类型，确定驱动电机的目标电机制动力和电子机械制动系统的目标线控制动力；车辆制动控制单元503，用于根据目标电机制动力和目标线控制动力对车辆进行制动控制。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，驱动电机包括第一电机、第二电机、第三电机和第四电机，电子机械制动系统包括第一执行器、第二执行器、第三执行器和第四执行器，第一电机与第一执行器、第二电机与第二执行器、第三电机与第三执行器、第四电机与第四执行器分别一一对应，故障类型包括执行器出现单轮故障、同轴两轮故障、同侧两轮故障、交叉两轮故障、三轮故障和四轮故障。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，目标制动力确定单元502，还用于在故障类型为单轮故障的情况下，获取第一电机的实时电机制动力，其中，第一电机为出现单轮故障的执行器对应的电机；根据第一需求制动力确定第二执行器的第二需求制动力，其中，第二执行器为与出现单轮故障的执行器同轴的执行器；获取第一电机的第一最大电机制动力和第二执行器的最大线控制动力；在第一最大电机制动力大于或者等于最大线控制动力的情况下，将第二需求制动力作为第一电机的目标电机制动力；在第一最大电机制动力小于最大线控制动力的情况下，将实时电机制动力作为第二执行器的目标线控制动力。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，目标制动力确定单元502，还用于在故障类型为同轴两轮故障的情况下，根据第一需求制动力确定第一执行器和第二执行器的第一总需求制动力，其中，第一执行器和第二执行器为出现故障且同轴的两个执行器；将第一电机的最大制动力和第二电机的最大制动力中的较小值，作为第二最大电机制动力；在第二最大电机制动力大于第一总需求制动力的一半的情况下，将第一总需求制动力的一半作为第一电机的目标电机制动力以及第二电机的目标电机制动力；在第二最大电机制动力小于或者等于第一总需求制动力的一半的情况下，将第二最大电机制动力作为第一电机的目标电机制动力以及第二电机的目标电机制动力。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，目标制动力确定单元502，还用于在故障类型为同侧两轮故障、交叉两轮故障、三轮故障或四轮故障的情况下，根据第一需求制动力确定第三执行器和第四执行器的第二总需求制动力，其中，第三执行器与第四执行器设置在第二轴；根据第四需求制动力确定第一执行器和第二执行器的第三总需求制动力，其中，第一执行器与第二执行器设置在第一轴；获取出现故障的执行器对应的电机的第三最大电机制动力；根据第三最大电机制动力和第三总需求制动力，确定第一轴中出现故障的执行器对应的电机的目标电机制动力和未出现故障的执行器的目标线控制动力；根据第三最大电机制动力和第二总需求制动力，确定第二轴中出现故障的执行器对应的电机的目标电机制动力和未出现故障的执行器的目标线控制动力。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，目标制动力确定单元502，还用于在第三最大电机制动力大于第三总需求制动力的一半的情况下，将第三总需求制动力的一半作为第一轴中出现故障的执行器对应的电机的目标电机制动力和未出现故障的执行器的目标线控制动力；在第三最大电机制动力小于或者等于第三总需求制动力的一半的情况下，将第三最大电机制动力作为第一轴中出现故障的执行器对应的电机的目标电机制动力和未出现故障的执行器的目标线控制动力。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，目标制动力确定单元502，还用于在第三最大电机制动力大于第二总需求制动力的一半的情况下，将第二总需求制动力的一半作为第二轴中出现故障的执行器对应的电机的目标电机制动力和未出现故障的执行器的目标线控制动力；在第三最大电机制动力小于或者等于第二总需求制动力的一半的情况下，将第三最大电机制动力作为第二轴中出现故障的执行器对应的电机的目标电机制动力和未出现故障的执行器的目标线控制动力。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种基于电子机械制动系统的车辆控制设备，参考图6，示出了本申请实施例中的基于电子机械制动系统的车辆控制设备的结构示意图，所述基于电子机械制动系统的车辆控制设备包括一个或多个存储器604、一个或多个处理器602及存储在存储器604上并可在处理器602上运行的至少一条计算机程序(计算机程序指令)，处理器602执行所述计算机程序时实现如前所述的方法。
其中，在图6中，总线架构(用总线600来代表)，总线600可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线600将包括由处理器602代表的一个或多个处理器和存储器604代表的存储器的各种电路链接在一起。总线600还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口605在总线600和接收器601和发送器603之间提供接口。接收器601和发送器603可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器602负责管理总线600和通常的处理，而存储器604可以被用于存储处理器602在执行操作时所使用的数据。
基于同一发明构思，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中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时，促使所述处理器实现如前所述的方法的步骤。
本文中所描述的功能可在硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合中实施。如果在由处理器执行的软件中实施，那么可将功能作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体予以传输。其它实例及实施方案在本申请及所附权利要求书的范围及精神内。举例来说，归因于软件的性质，上文所描述的功能可使用由处理器、硬件、固件、硬连线或这些中的任何者的组合执行的软件实施。此外，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。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以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信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
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，作为控制装置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。
所述集成的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，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序指令的介质。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种基于电子机械制动系统的车辆控制方法，其特征在于，包括：
在电子机械制动系统出现故障的情况下，根据制动踏板行程确定第一需求制动力；
根据所述第一需求制动力和所述电子机械制动系统的故障类型，确定驱动电机的目标电机制动力和所述电子机械制动系统的目标线控制动力；
根据所述目标电机制动力和所述目标线控制动力对车辆进行制动控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述驱动电机包括第一电机、第二电机、第三电机和第四电机，所述电子机械制动系统包括第一执行器、第二执行器、第三执行器和第四执行器，所述第一电机与所述第一执行器、所述第二电机与所述第二执行器、所述第三电机与所述第三执行器、所述第四电机与所述第四执行器分别一一对应，所述故障类型包括执行器出现单轮故障、同轴两轮故障、同侧两轮故障、交叉两轮故障、三轮故障和四轮故障。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一需求制动力和所述电子机械制动系统的故障类型，确定驱动电机的目标电机制动力和所述电子机械制动系统的目标线控制动力，包括：
在所述故障类型为所述单轮故障的情况下，获取所述第一电机的实时电机制动力，其中，所述第一电机为出现单轮故障的执行器对应的电机；
根据所述第一需求制动力确定所述第二执行器的第二需求制动力，其中，所述第二执行器为与所述出现单轮故障的执行器同轴的执行器；
获取所述第一电机的第一最大电机制动力和所述第二执行器的最大线控制动力；
在所述第一最大电机制动力大于或者等于所述最大线控制动力的情况下，将所述第二需求制动力作为所述第一电机的目标电机制动力；
在所述第一最大电机制动力小于所述最大线控制动力的情况下，将所述实时电机制动力作为所述第二执行器的目标线控制动力。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一需求制动力和所述电子机械制动系统的故障类型，确定驱动电机的目标电机制动力和所述电子机械制动系统的目标线控制动力，包括：
在所述故障类型为所述同轴两轮故障的情况下，根据所述第一需求制动力确定所述第一执行器和所述第二执行器的第一总需求制动力，其中，所述第一执行器和所述第二执行器为出现故障且同轴的两个执行器；
将所述第一电机的最大制动力和所述第二电机的最大制动力中的较小值，作为第二最大电机制动力；
在所述第二最大电机制动力大于所述第一总需求制动力的一半的情况下，将所述第一总需求制动力的一半作为所述第一电机的目标电机制动力以及所述第二电机的目标电机制动力；
在所述第二最大电机制动力小于或者等于所述第一总需求制动力的一半的情况下，将所述第二最大电机制动力作为所述第一电机的目标电机制动力以及所述第二电机的目标电机制动力。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一需求制动力和所述电子机械制动系统的故障类型，确定驱动电机的目标电机制动力和所述电子机械制动系统的目标线控制动力，包括：
在所述故障类型为所述同侧两轮故障、所述交叉两轮故障、所述三轮故障或所述四轮故障的情况下，根据所述第一需求制动力确定所述第三执行器和所述第四执行器的第二总需求制动力，其中，所述第三执行器与所述第四执行器设置在第二轴；
根据所述第四需求制动力确定所述第一执行器和所述第二执行器的第三总需求制动力，其中，所述第一执行器与所述第二执行器设置在第一轴；
获取出现故障的执行器对应的电机的第三最大电机制动力；
根据所述第三最大电机制动力和所述第三总需求制动力，确定所述第一轴中出现故障的执行器对应的电机的目标电机制动力和未出现故障的执行器的目标线控制动力；
根据所述第三最大电机制动力和所述第二总需求制动力，确定所述第二轴中出现故障的执行器对应的电机的目标电机制动力和未出现故障的执行器的目标线控制动力。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第三最大电机制动力和所述第三总需求制动力，确定所述第一轴中出现故障的执行器对应的电机的目标电机制动力和未出现故障的执行器的目标线控制动力，包括：
在所述第三最大电机制动力大于所述第三总需求制动力的一半的情况下，将所述第三总需求制动力的一半作为所述第一轴中出现故障的执行器对应的电机的目标电机制动力和未出现故障的执行器的目标线控制动力；
在所述第三最大电机制动力小于或者等于所述第三总需求制动力的一半的情况下，将所述第三最大电机制动力作为所述第一轴中出现故障的执行器对应的电机的目标电机制动力和未出现故障的执行器的目标线控制动力。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第三最大电机制动力和所述第二总需求制动力，确定所述第二轴中出现故障的执行器对应的电机的目标电机制动力和未出现故障的执行器的目标线控制动力，包括：
在所述第三最大电机制动力大于所述第二总需求制动力的一半的情况下，将所述第二总需求制动力的一半作为所述第二轴中出现故障的执行器对应的电机的目标电机制动力和未出现故障的执行器的目标线控制动力；
在所述第三最大电机制动力小于或者等于所述第二总需求制动力的一半的情况下，将所述第三最大电机制动力作为所述第二轴中出现故障的执行器对应的电机的目标电机制动力和未出现故障的执行器的目标线控制动力。
8.一种基于电子机械制动系统的车辆控制装置，其特征在于，包括：
需求制动力确定单元，用于在电子机械制动系统出现故障的情况下，根据制动踏板行程确定第一需求制动力；
目标制动力确定单元，用于根据所述第一需求制动力和所述电子机械制动系统的故障类型，确定驱动电机的目标电机制动力和所述电子机械制动系统的目标线控制动力；
车辆制动控制单元，用于根据所述目标电机制动力和所述目标线控制动力对车辆进行制动控制。
9.一种基于电子机械制动系统的车辆控制设备，包括处理器和存储器，其特征在于，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机程序指令，所述处理器执行所述计算机程序指令时，实现如权利要求1至7中任一所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时，促使所述处理器实现如权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。
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