CN117565833A - 一种车辆制动方法、装置以及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种车辆制动方法，所述方法包括：在所述车辆的差速锁处于未锁止状态时，确定所述车辆的与所述差速锁对应的驱动轮是否出现打滑；响应于确定所述驱动轮出现打滑，计算所述驱动轮的地面附着系数与所述车辆的理论加速度，并确定所述车辆的加速性能是否正常；如果所述地面附着系数小于预设的附着系数阈值，且所述加速性能不足，则确定所述差速锁需要锁止；响应于确定所述差速锁需要锁止，通过所述车辆的电子稳定控制系统控制所述差速锁锁止。本申请还提供了与所述车辆制动方法相应的车辆制动装置以及车辆。

Description

一种车辆制动方法、装置以及车辆

技术领域

本发明属于汽车技术领域，尤其涉及一种车辆制动方法、装置以及车辆。

背景技术

近年来汽车的电子化、智能化水平越来越高，电子差速锁在新能源汽车上的使用越来越广泛。电子差速锁是一种现代车辆上常见的技术，它通过电子控制来模拟传统差速锁的功能，但更智能且不需要手动操作。电子差速锁可以监测车轮速度和牵引力，并在需要时自动调整差速器的工作方式。

现有技术挂差速锁要么是驾驶员主动去挂锁，要么是通过电子差速锁判断左右轮速差去挂锁。这种自动挂锁方式是由电子差速锁自己判断，不与TCS(Traction ControlSystem，牵引力控制系统)交互，车辆行驶稳定性较差。

因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种车辆制动方法、装置以及车辆，在车辆通过较差路面且牵引力控制已无法使车辆脱困或加速时，无需驾驶员手动去挂差速锁简化驾驶员操作。

为达上述目的：

第一方面，本发明提供一种车辆制动方法，包括：在所述车辆的差速锁处于未锁止状态时，确定所述车辆的与所述差速锁对应的驱动轮是否出现打滑；

响应于确定所述驱动轮出现打滑，计算所述驱动轮的地面附着系数与所述车辆的理论加速度，并确定所述车辆的加速性能是否正常；

如果所述地面附着系数小于预设的附着系数阈值，且所述加速性能不正常，且所述驱动轮的制动扭矩大于预设的扭矩阈值，则确定所述差速锁需要锁止；

响应于确定所述差速锁需要锁止，通过所述车辆的电子稳定控制系统控制所述差速锁锁止。

在一实施方式中，所述车辆的驱动轮包括左侧驱动轮与右侧驱动轮，所述车辆的差速锁包括与所述左侧驱动轮对应的左侧差速锁及与所述右侧驱动轮对应的右侧差速锁；确定所述车辆的与所述差速锁对应的驱动轮是否出现打滑包括：

获取所述车辆的当前车速、所述左侧驱动轮的左轮行进速度以及所述右侧驱动轮的右轮行进速度；若所述当前车速与所述左轮行进速度的差值小于预设的第一车速差值阈值，且所述左轮行进速度与所述右轮行进速度的差值大于预设的第二车速差值阈值，且持续时间超出预设的第一时长，则确定所述左侧驱动轮出现打滑；

若所述当前车速与所述右轮行进速度的差值小于所述第一车速差值阈值，且所述右轮行进速度与所述左轮行进速度的差值大于所述第二车速差值阈值，且持续时间超出所述第一时长，则确定所述右侧驱动轮出现打滑。

在一实施方式中，所述左侧驱动轮打滑时的地面附着系数通过以下公式计算：

其中，Mu_l为所述左侧驱动轮打滑时的地面附着系数，whl_torq为所述左侧驱动轮和所述右侧驱动轮的轮端驱动力矩之和，Mb_whl_l为所述左侧驱动轮的制动扭矩，Mb_whl_r为所述右侧驱动轮的制动扭矩，r为车轮滚动半径，Fz_whl_l为所述左侧驱动轮的法相正压力；

所述右侧驱动轮打滑时的地面附着系数通过以下公式计算：

其中，Mu_r为所述右侧驱动轮打滑时的地面附着系数，Fz_whl_r为所述右侧驱动轮的法相正压力。

在一实施方式中，所述车辆的理论加速度通过以下公式计算：

其中，a为所述车辆的理论加速度，g为重力加速度；确定所述车辆的加速性能是否正常包括：

若所述当前车速的导数小于所述理论加速度与预设的第一倍率的乘积，且持续时间超出所述第一时长，则确定所述车辆的加速性能不正常。

在一实施方式中，在确定所述车辆的与所述差速锁对应的驱动轮是否出现打滑之前，还包括：

检测所述车辆的当前车速是否小于预设的第一车速阈值；

若是，则检测所述车辆的加速踏板开度是否大于预设的开度阈值；

若是，则继续确定所述车辆的与所述差速锁对应的驱动轮是否出现打滑。

在一实施方式中，在差速锁锁止之后，还包括：

确定所述车辆的加速性能是否恢复正常；

如果所述加速性能恢复正常，则确定所述车辆需要差速锁解锁；

响应于确定所述差速锁需要解锁，通过所述车辆的电子稳定控制系统控制所述差速锁解锁。

在一实施方式中，确定所述车辆的加速性能是否恢复包括：

若所述当前车速的导数大于所述理论加速度与预设的第二倍率的乘积，且持续时间超出预设的第二时长，则确定所述车辆的加速性能恢复正常。

在一实施方式中，在所述确定所述车辆的加速性能是否恢复正常之前，还包括：

检测所述车辆的当前车速是否大于预设的第二车速阈值；

若是，则检测所述车辆的加速踏板开度是否为0；

若是，则继续确定所述车辆的加速性能是否恢复正常。

第二方面，本申请提供了一种车辆制动装置，包括：

计算确定模块，用于在所述车辆的差速锁处于未锁止状态时，确定所述车辆的与所述差速锁对应的驱动轮是否出现打滑；用于响应于确定所述驱动轮出现打滑，计算所述驱动轮的地面附着系数与所述车辆的理论加速度，并确定所述车辆的加速性能是否正常；用于如果所述地面附着系数小于预设的附着系数阈值，且所述加速性能不足，则确定所述差速锁需要锁止；

差速锁控制模块，用于响应于确定所述差速锁需要锁止，通过所述车辆的电子稳定控制系统控制所述差速锁锁止。

在一实施方式中，所述计算确定模块，具体用于：

获取所述车辆的当前车速、所述左侧驱动轮的左轮行进速度以及所述右侧驱动轮的右轮行进速度；若所述当前车速与所述左轮行进速度的差值小于预设的第一车速差值阈值，且所述左轮行进速度与所述右轮行进速度的差值大于预设的第二车速差值阈值，且持续时间超出预设的第一时长，则确定所述左侧驱动轮出现打滑；

若所述当前车速与所述右轮行进速度的差值小于预设的第一车速差值阈值，且所述右轮行进速度与所述左轮行进速度的差值大于预设的第二车速差值阈值，且持续时间超出所述第一时长，则确定所述右侧驱动轮出现打滑。

第三方面，本申请提供了一种车辆，包括如第二方面所述的车辆制动装置。

本申请提供的车辆制动方法、装置以及车辆，所述方法包括：在所述车辆的差速锁处于未锁止状态时，确定所述车辆的与所述差速锁对应的驱动轮是否出现打滑；响应于确定所述驱动轮出现打滑，计算所述驱动轮的地面附着系数与所述车辆的理论加速度，并确定所述车辆的加速性能是否正常；如果所述地面附着系数小于预设的附着系数阈值，且所述加速性能不足，则确定所述差速锁需要锁止；响应于确定所述差速锁需要锁止，通过所述车辆的电子稳定控制系统控制所述差速锁锁止。通过上述方法，能够在车辆通过较差路面且牵引力控制已无法使车辆脱困或加速时，无需驾驶员手动去挂差速锁简化驾驶员操作，并提高行驶平顺性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的车辆制动方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的车辆制动装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的车辆制动装置的工作流程示意图；

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

需要说明的是，在本文中，采用了诸如S1、S2等步骤代号，其目的是为了更清楚简要地表述相应内容，不构成顺序上的实质性限制，本领域技术人员在具体实施时，可能会先执行S2后执行S1等，但这些均应在本申请的保护范围之内。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

参阅图1，为本申请实施例提供的一种车辆制动方法，该车辆制动方法可以由本申请实施例提供的一种车辆制动装置来执行，该车辆制动装置可以采用软件和/或硬件的方式来实现，比如车载终端、车载控制器等电子设备，本实施例提供的车辆制动方法包括：

步骤S110，在所述车辆的差速锁处于未锁止状态时，确定所述车辆的与所述差速锁对应的驱动轮是否出现打滑。

在一实施方式中，所述车辆的驱动轮包括左侧驱动轮与右侧驱动轮，所述车辆的差速锁包括与所述左侧驱动轮对应的左侧差速锁及与所述右侧驱动轮对应的右侧差速锁。

在一实施方式中，确定所述车辆的与所述差速锁对应的驱动轮是否出现打滑包括：获取所述车辆的当前车速、所述左侧驱动轮的左轮行进速度以及所述右侧驱动轮的右轮行进速度；若所述当前车速与所述左轮行进速度的差值小于预设的第一车速差值阈值，且所述左轮行进速度与所述右轮行进速度的差值大于预设的第二车速差值阈值，且持续时间超出预设的第一时长，则确定所述左侧驱动轮出现打滑；若所述当前车速与所述右轮行进速度的差值小于所述第一车速差值阈值，且所述右轮行进速度与所述左轮行进速度的差值大于所述第二车速差值阈值，且持续时间超出所述第一时长，则确定所述右侧驱动轮出现打滑。

可选地，在一实施方式中，步骤S110之前，还包括检测所述车辆的当前车速是否小于预设的第一车速阈值；若是，则检测所述车辆的加速踏板开度是否大于预设的开度阈值；若是，则继续确定所述车辆的与所述差速锁对应的驱动轮是否出现打滑。

可以理解，判断任一车轮是否出现打滑，可以通过判断该车轮的行进速度与当前车速差值的绝对值是否小于第一车速阈值，和两侧车轮行进速度的差值是否大于第二车速阈值来判断。当两个条件均满足时，则此车轮打滑。

优选地，所述第一车速差值阈值为0.1m/s，所述第二车速差值阈值为1m/s，所述第一车速阈值为10kph，所述开度阈值为80％。

步骤S120，响应于确定所述驱动轮出现打滑，计算所述驱动轮的地面附着系数与所述车辆的理论加速度，并确定所述车辆的加速性能是否正常。

在一实施方式中，所述左侧驱动轮打滑时的地面附着系数通过以下公式计算：

其中，Mu_l为所述左侧驱动轮打滑时的地面附着系数，whl_torq为所述左侧驱动轮和所述右侧驱动轮的轮端驱动力矩之和，Mb_whl_l为所述左侧驱动轮的制动扭矩，Mb_whl_r为所述右侧驱动轮的制动扭矩，r为车轮滚动半径，Fz_whl_l为所述左侧驱动轮的法相正压力；所述右侧驱动轮打滑时的地面附着系数通过以下公式计算：

其中，Mu_r为所述右侧驱动轮打滑时的地面附着系数，Fz_whl_r为所述右侧驱动轮的法相正压力。

在一实施方式中，所述车辆的理论加速度通过以下公式计算：

其中，a为所述车辆的理论加速度，g为重力加速度；确定所述车辆的加速性能是否正常包括：若所述当前车速的导数小于所述理论加速度与预设的第一倍率的乘积，且持续时间超出所述第一时长，则确定所述车辆的加速性能不正常。

可以理解，车辆行驶过程中驱动轮轮端驱动力矩对滚动阻力系数影响在于，驱动力矩的增加意味着驱动力的增加，使得胎面与接触地面的滑动增加，增大能量的损耗，进而使得滚动阻力系数增加。车轮滚动半径对滚动阻力系数影响在于，车轮滚动半径越大意味着传动效率越小，车速就越小，进而滚动阻力系数越小。

可以理解，计算车轮的地面附着系数为车轮地面附着力与法相正向力的比值。其中，驱动轮轮端驱动力矩对车轮地面附着力的影响在于，在不超过车轮地面附着力最大限度的情况下，驱动力越大，地面附着力越大，而驱动力矩与驱动力成正比。制动扭矩对地面附着力的影响在于，制动力越大，地面附着力越小，而制动力与制动扭矩成正比。车轮滚动半径对地面附着力的影响在于，对车轮滚动半径对车轮地面附着力的影响在于，车轮滚动半径越大，使得车轮侧偏角越大，进而车轮地面附着力越小。

优选地，所述第一倍率大于0.1且小于0.3。

步骤S130，如果所述地面附着系数小于预设的附着系数阈值，且所述加速性能不正常，且所述驱动轮的制动扭矩大于预设的扭矩阈值，则确定所述差速锁需要锁止。

可以理解，当所述驱动轮的制动扭矩大于预设的扭矩阈值时，判断出TCS牵引力控制系统因制动压力损失的驱动扭矩过大，此时车辆处于一个相对不可控状态，作为判断是否需要启用差速锁的一个重要依据。

优选地，所述附着系数阈值为0.3，所述扭矩阈值为300Nm。

步骤S140，响应于确定所述差速锁需要锁止，通过所述车辆的电子稳定控制系统控制所述差速锁锁止。

可选地，步骤S140之后，还包括确定所述车辆的加速性能是否恢复正常；如果所述加速性能恢复正常，则确定所述车辆需要差速锁解锁；响应于确定所述差速锁需要解锁，通过所述车辆的电子稳定控制系统控制所述差速锁解锁。

进一步地，确定所述车辆的加速性能是否恢复包括：若所述当前车速的导数大于所述理论加速度与预设的第二倍率的乘积，且持续时间超出预设的第二时长，则确定所述车辆的加速性能恢复正常。

可以理解当所述当前车速的导数大于所述理论加速度与预设的第二倍率的乘积时，表示当前车辆的加速度恢复到正常的数值范围，即当前车辆的加速性能恢复正常；所述持续时间超出预设的第二时长，表示车辆的加速性能恢复正常后，持续了一段时间，排除了车速忽高忽低的可能性。

可选地，在所述确定所述车辆的加速性能是否恢复正常之前，还包括：检测所述车辆的当前车速是否大于预设的第二车速阈值；若是，则检测所述车辆的加速踏板开度是否为0；若是，则继续确定所述车辆的加速性能是否恢复正常。

可以理解，当车辆挂差速锁后，若ESC电子稳定系统检测到车辆加速性能恢复正常，车速恢复正常，驾驶员判断不需要踩加速踏板加速后，系统确定当前不需要挂差速锁，就会控制差速锁解锁。

优选地，所述第二倍率大于0.7且小于0.9，所述第二车速阈值为40kph。

通过上述方法，可以实现在车辆通过较差路面且牵引力控制已无法使车辆脱困或加速时，无需驾驶员手动去挂差速锁简化驾驶员操作，并提高行驶平顺性。

基于前述实施例相同的发明构思，本申请提供了一种车辆制动装置。参阅图2，为本申请实施例提供的一种车辆制动装置，该车辆制动装置可以采用软件和/或硬件的方式来实现，比如车载终端、车载控制器等电子设备。该装置包括：

计算确定模块，用于在所述车辆的差速锁处于未锁止状态时，确定所述车辆的与所述差速锁对应的驱动轮是否出现打滑；用于响应于确定所述驱动轮出现打滑，计算所述驱动轮的地面附着系数与所述车辆的理论加速度，并确定所述车辆的加速性能是否正常；用于如果所述地面附着系数小于预设的附着系数阈值，且所述加速性能不足，则确定所述差速锁需要锁止。

差速锁控制模块，用于响应于确定所述差速锁需要锁止，通过所述车辆的电子稳定控制系统控制所述差速锁锁止。

在一实施方式中，所述计算确定模块，具体用于：

获取所述车辆的当前车速、所述左侧驱动轮的左轮行进速度以及所述右侧驱动轮的右轮行进速度；若所述当前车速与所述左轮行进速度的差值小于预设的第一车速差值阈值，且所述左轮行进速度与所述右轮行进速度的差值大于预设的第二车速差值阈值，且持续时间超出预设的第一时长，则确定所述左侧驱动轮出现打滑；若所述当前车速与所述右轮行进速度的差值小于预设的第一车速差值阈值，且所述右轮行进速度与所述左轮行进速度的差值大于预设的第二车速差值阈值，且持续时间超出所述第一时长，则确定所述右侧驱动轮出现打滑。

基于前述发明构思，下面通过该装置的工作流程进行详细说明，参阅图3，为本发明实施例提供的车辆制动装置的工作流程示意图。

如图3所示，步骤S310，在所述车辆的差速锁处于未锁止状态时，确定所述车辆的与所述差速锁对应的驱动轮是否出现打滑，若否则装置不响应，若是则继续执行步骤S320；步骤S320，计算所述驱动轮的地面附着系数与所述车辆的理论加速度，然后继续执行步骤S330；步骤S330，确定所述地面附着系数是否小于预设的附着系数阈值，若否则恢复待机模式，若是则继续执行步骤S340；步骤S340，确定所述加速性能是否不正常，若否则恢复待机模式，若是则继续执行步骤S350；步骤S350，确定所述驱动轮的制动扭矩是否大于预设的扭矩阈值，若否则恢复待机模式，若是则继续执行步骤S360；步骤S360，确定所述差速锁需要锁止，并通过所述车辆的电子稳定控制系统控制所述差速锁锁止。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。例如，参考图1中步骤S130，在图3中通过步骤S330、步骤S340和步骤S350具体实现。

通过该装置能够在车辆通过较差路面且牵引力控制已无法使车辆脱困或加速时，通过ESC电子稳定系统对差速锁发出挂锁请求，无需驾驶员手动去挂差速锁简化驾驶员操作的同时，大大降低了因为紧急车况和误操作带来的风险，并提高行驶平顺性。

关于车辆制动装置的具体限定可以参见上文中对于车辆制动方法的限定，在此不再赘述。上述制动控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于电子设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于电子设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

基于前述实施例相同的发明构思，本实施例还提供了一种车辆，包括上述实施例所述的车辆制动装置。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种车辆制动方法，其特征在于，包括以下步骤：

在所述车辆的差速锁处于未锁止状态时，确定所述车辆的与所述差速锁对应的驱动轮是否出现打滑；

响应于确定所述驱动轮出现打滑，计算所述驱动轮的地面附着系数与所述车辆的理论加速度，并确定所述车辆的加速性能是否正常；

如果所述地面附着系数小于预设的附着系数阈值，且所述加速性能不正常，且所述驱动轮的制动扭矩大于预设的扭矩阈值，则确定所述差速锁需要锁止；

响应于确定所述差速锁需要锁止，通过所述车辆的电子稳定控制系统控制所述差速锁锁止。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车辆的驱动轮包括左侧驱动轮与右侧驱动轮，所述车辆的差速锁包括与所述左侧驱动轮对应的左侧差速锁及与所述右侧驱动轮对应的右侧差速锁；确定所述车辆的与所述差速锁对应的驱动轮是否出现打滑包括：

获取所述车辆的当前车速、所述左侧驱动轮的左轮行进速度以及所述右侧驱动轮的右轮行进速度；若所述当前车速与所述左轮行进速度的差值小于预设的第一车速差值阈值，且所述左轮行进速度与所述右轮行进速度的差值大于预设的第二车速差值阈值，且持续时间超出预设的第一时长，则确定所述左侧驱动轮出现打滑；

若所述当前车速与所述右轮行进速度的差值小于所述第一车速差值阈值，且所述右轮行进速度与所述左轮行进速度的差值大于所述第二车速差值阈值，且持续时间超出所述第一时长，则确定所述右侧驱动轮出现打滑。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述左侧驱动轮打滑时的地面附着系数通过以下公式计算：

其中，Mu_l为所述左侧驱动轮打滑时的地面附着系数，whl_torq为所述左侧驱动轮和所述右侧驱动轮的轮端驱动力矩之和，Mb_whl_l为所述左侧驱动轮的制动扭矩，Mb_whl_r为所述右侧驱动轮的制动扭矩，r为车轮滚动半径，Fz_whl_l为所述左侧驱动轮的法相正压力；

所述右侧驱动轮打滑时的地面附着系数通过以下公式计算：

其中，Mu_r为所述右侧驱动轮打滑时的地面附着系数，Fz_whl_r为所述右侧驱动轮的法相正压力。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述车辆的理论加速度通过以下公式计算：

其中，a为所述车辆的理论加速度，g为重力加速度；确定所述车辆的加速性能是否正常包括：

若所述当前车速的导数小于所述理论加速度与预设的第一倍率的乘积，且持续时间超出所述第一时长，则确定所述车辆的加速性能不正常。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述车辆的与所述差速锁对应的驱动轮是否出现打滑之前，还包括：

检测所述车辆的当前车速是否小于预设的第一车速阈值；

若是，则检测所述车辆的加速踏板开度是否大于预设的开度阈值；

若是，则继续确定所述车辆的与所述差速锁对应的驱动轮是否出现打滑。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在差速锁锁止之后，还包括：

确定所述车辆的加速性能是否恢复正常；

如果所述加速性能恢复正常，则确定所述车辆需要差速锁解锁；

响应于确定所述差速锁需要解锁，通过所述车辆的电子稳定控制系统控制所述差速锁解锁。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，确定所述车辆的加速性能是否恢复包括：

若所述当前车速的导数大于所述理论加速度与预设的第二倍率的乘积，且持续时间超出预设的第二时长，则确定所述车辆的加速性能恢复正常。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述确定所述车辆的加速性能是否恢复正常之前，还包括：

检测所述车辆的当前车速是否大于预设的第二车速阈值；

若是，则检测所述车辆的加速踏板开度是否为0；

若是，则继续确定所述车辆的加速性能是否恢复正常。

9.一种车辆制动装置，其特征在于，包括：

计算确定模块，用于在所述车辆的差速锁处于未锁止状态时，确定所述车辆的与所述差速锁对应的驱动轮是否出现打滑；用于响应于确定所述驱动轮出现打滑，计算所述驱动轮的地面附着系数与所述车辆的理论加速度，并确定所述车辆的加速性能是否正常；用于如果所述地面附着系数小于预设的附着系数阈值，且所述加速性能不足，则确定所述差速锁需要锁止；；

差速锁控制模块，用于响应于确定所述差速锁需要锁止，通过所述车辆的电子稳定控制系统控制所述差速锁锁止。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9中所述的车辆制动装置。