一种车辆制动控制方法及装置与流程

1.本发明涉及车辆工程领域，具体而言，涉及一种车辆制动控制方法及装置。


背景技术：

2.车辆的纵向减速度控制是车速和车距控制的核心之一。线控制动由于其响应快，可以应用于更多的驾驶辅助和智能驾驶场景。线控制动系统可以响应驾驶员或adas(advanced driving assistance system，高级驾驶辅助系统)的目标制动减速度请求，对减速度控制精确、稳定性要求高。若减速度跟随性差，则车速和制动距离控制精度差，会影响驾乘舒适性，严重时可能引起制动安全风险。线控制动根据制动减速度请求以及制动车辆动力学，计算所需的制动液压，并通过电机控制在系统内建立目标液压。电机驱动力可与踏板力相互解耦，无论车辆载荷，制动行程与减速度的关系曲线满足预设的踏板感曲线。但是车辆不再不同的使用工况下，存在较大的载荷差，乘用车空满载最大载荷差可达到500kg以上，大型客车及货车的空满载前后轴荷更是存在显著的差异。因此，目前车辆的制动控制忽略了载荷影响，严重影响了制动减速度控制的平稳性，给驾乘人员较差的驾乘感受。


技术实现要素：

3.鉴于上述问题，本发明提出了一种车辆制动控制方法及装置，在车辆制动时可控制制动液压更加准确，保证制动液压更加接近于理想状态，提升制动减速度的控制精度，使得制动过程更加平稳。
4.第一方面，本技术通过一实施例提供如下技术方案：
5.一种车辆制动控制方法，其特征在于，包括：
6.获取车辆行驶前的前轴静态载荷和后轴静态载荷；根据所述前轴静态载荷和所述后轴静态载荷，获得理想制动力分配曲线及同步附着系数；所述车辆行驶后，接收对所述车辆的减速请求，以及获取所述车辆的当前路面附着系数；根据接收到的减速请求和预设的车辆制动分配系数，获得前轴制动力和后轴制动力；根据所述同步附着系数、所述当前路面附着系数、所述理想制动力分配曲线、所述前轴制动力和所述后轴制动力，获得制动液压；所述车辆基于所述制动液压进行制动。
7.可选的，所述获取所述车辆的当前路面附着系数，包括：
8.获取所述车辆行驶后的车辆状态参数；根据所述车辆状态参数和滑移率的路面附着系数估算方法，获得所述当前路面附着系数。
9.可选的，所述根据所述同步附着系数、所述当前路面附着系数、所述理想制动力分配曲线、所述前轴制动力和所述后轴制动力，获得制动液压，包括：
10.判断所述当前路面附着系数是否大于所述同步附着系数；若是，则根据所述前轴制动力和所述后轴制动力与所述理想制动力分配曲线的关系，确定所述制动液压；若否，则根据所述前轴制动力、所述后轴制动力和所述当前路面附着系数提供的最大前轴制动力，确定所述制动液压。
11.可选的，所述根据所述前轴制动力和所述后轴制动力与所述理想制动力分配曲线的关系，确定所述制动液压，包括：
12.判断所述前轴制动力和所述后轴制动力是否位于所述理想制动力分配曲线的下方；若是，则根据所述前轴制动力，获得所述制动液压；若否，则根据所述理想制动力分配曲线修正所述前轴制动力，获得制动力修正值；并根据修正后的前轴制动力，获得所述制动液压。
13.可选的，所述根据所述前轴制动力、所述后轴制动力和所述当前路面附着系数提供的最大前轴制动力，确定所述制动液压，包括：
14.根据所述前轴制动力和所述最大前轴制动力，判断所述前轴制动力是否造成前轮抱死；若是，则根据所述最大前轴制动力调整所述后轴制动力，获得后轴调整制动力；根据所述后轴调整制动力，获得所述制动液压；若否，则根据所述后轴制动力，获得所述制动液压。
15.可选的，所述根据所述最大前轴制动力调整所述后轴制动力，获得后轴调整制动力，包括：
16.根据所述减速请求对应的总制动力与所述最大前轴制动力之差，获得所述后轴调整制动力。
17.第二方面，基于同一发明构思，本技术通过一实施例提供如下技术方案：
18.一种车辆制动控制装置，包括：
19.第一获取模块，用于获取车辆行驶前的前轴静态载荷和后轴静态载荷；第二获取模块，用于根据所述前轴静态载荷和所述后轴静态载荷，获得理想制动力分配曲线及同步附着系数；第三获取模块，用于所述车辆行驶后，接收对所述车辆的减速请求，以及获取所述车辆的当前路面附着系数；制动力分配模块，用于根据接收到的减速请求和预设的车辆制动分配系数，获得前轴制动力和后轴制动力；制动液压确定模块，根据所述同步附着系数、所述当前路面附着系数、所述理想制动力分配曲线、所述前轴制动力和所述后轴制动力，获得制动液压；所述车辆基于所述制动液压进行制动。
20.可选的，所述第三获取模块，具体用于：
21.获取所述车辆行驶后的车辆状态参数；根据所述车辆状态参数和滑移率的路面附着系数估算方法，获得所述当前路面附着系数。
22.第三方面，基于同一发明构思，本技术通过一实施例提供如下技术方案：
23.一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器耦接到所述处理器，所述存储器存储指令，当所述指令由所述处理器执行时使所述电子设备执行上述第一方面中任一项所述方法的步骤。
24.第四方面，基于同一发明构思，本技术通过一实施例提供如下技术方案：
25.一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上述第一方面中任一项所述方法的步骤。
26.本发明实施例中提供的一种车辆制动控制方法及装置，通过获取车辆行驶前的前轴静态载荷和后轴静态载荷；根据前轴静态载荷和后轴静态载荷，获得理想制动力分配曲线及同步附着系数；然后，在车辆行驶后，接收对车辆的减速请求，以及获取车辆的当前路面附着系数；接着，根据接收到的减速请求和预设的车辆制动分配系数，获得前轴制动力和
后轴制动力；最后，根据同步附着系数、当前路面附着系数、理想制动力分配曲线、前轴制动力和所述后轴制动力，获得制动液压；车辆基于所述制动液压进行制动。本发明实施例在确定制动液压过程充分考虑了车辆的实际载荷，然后基于同步附着系数、当前路面附着系数、理想制动力分配曲线、前轴制动力和所述后轴制动力来确定最终的制动液压，使得制动液压更加准确，保证制动液压更加接近于理想状态，使得制动过程更加平稳。
27.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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：
29.图1和图2示出了本发明第一实施例提供的一种车辆制动控制方法的流程图；
30.图3示出了本发明第一实施例中采集模块的安装结构示意图。；
31.图4示出了本发明第一实施例中不同载荷状态下的理想制动力分配曲线；
32.图5示出了本发明第一实施例中理想制动力分配曲线和车辆制动分配系数对应的分配曲线的关系示意图；
33.图6示出了本发明第一实施例中线控制动系统控制制动液压的原理示意图；
34.图7示出了本发明第一实施例中方法与现有方法控制下的目标减速度对比文示意图；
35.图8示出了本发明第二实施例提供的一种车辆制动控制装置的结构示意图。
具体实施方式
36.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
37.本发明实施例中提供的一种车辆制动控制方法及装置可应用于车辆的线控制动系统中，以实现更加准确的减速度控制；其中，该线控制动系统用于响应并跟踪驾驶员或高级驾驶辅助系统adas的制动减速度请求。
38.第一实施例
39.请参见图1和图2，在本实施例中提供了一种车辆制动控制方法，图1示出了本方法的流程图，所述方法包括：
40.步骤s10：获取车辆行驶前的前轴静态载荷和后轴静态载荷。
41.在步骤s10中，车辆行驶前表示车辆由启动并行使之前的静止状态。可通过预设在车辆上的采集模块，来采集前轴载荷和后轴载荷；然后，结合车辆参数来确定前轴静态载荷和后轴静态载荷。其中，前轴载荷和后轴载荷为车辆自重之外承受的载荷。车辆参数包括但
不限于整备质量、整备前轴载荷、整备后轴载荷等。因此，前轴静态轴荷为两前轮测量的前轴载荷及整备前轴轴荷之和，后轴静态载荷为两后轮测量的后轴载荷及整备后轴轴荷之和。
42.在一些实施方式中，采集模块可设置为4个，分别设置在四个车轮的轮边，用于测量四个车轮的承受的整备载荷之外的载荷。请参阅图3，每个采集模块可包含上弹簧座1、减震器2、螺旋弹簧3、下弹簧座4、位移传感器支架5、位移传感器6以及位移测量参考支架7。位移传感器6通过位移传感器支架5安装在上弹簧座1上，位移传感器6与设置在下弹簧座4的位移测量参考支架7的位移，进而获取螺旋弹簧3的变形量。螺旋弹簧3的变形量与载荷直接相关，通过现有方式进行计算就可获得各轮的测量载荷。
43.步骤s20：根据所述前轴静态载荷和所述后轴静态载荷，获得理想制动力分配曲线及同步附着系数。
44.在步骤s20中，计算当前载荷下的理想制动力分配曲线及同步附着系数的具体方式为现有手段，在本实施中不再赘述。如图4所示，在不同的载荷状态下，将具有不同的理想制动力分配曲线。在得到理想制动力分配曲线及同步附着系数之后，可判断车速是否为0，若车速为0说明车辆未开始行驶；可每间隔一预设周期获取一次理想制动力分配曲线及同步附着系数，保证数据实时更新，例如预设周期为0.5s、1s、2s等等。直到车速不为0，即车辆启动并开始行驶，此时转入执行步骤s30。
45.步骤s30：所述车辆行驶后，接收对所述车辆的减速请求，以及获取所述车辆的当前路面附着系数。
46.在步骤s30中，车辆的减速请求可为用户踩踏刹车踏板所产生的减速请求，也可为高级辅助驾驶系统在辅助驾驶过程中，识别路况后发出的减速请求，不作限制。根据减速请求可计算需要达到的总制动力。
47.获取所述车辆的当前路面附着系数时，首先可获取车辆行驶后的车辆状态参数；该车辆状态参数包括但不限于车速、车轮滑移率、考虑轴荷转移的车轮动态载荷等。然后，根据车辆状态参数和滑移率的路面附着系数估算方法，获得当前路面附着系数；也即，采用滑移率的路面附着系数估算方法对当前路面附着系数进行估算得到当前路面附着系数。当前路面附着系数可反映当前车辆与路面的实时接触状态。
48.步骤s40：根据接收到的减速请求和预设的车辆制动分配系数，获得前轴制动力和后轴制动力。
49.在步骤s40中，也即根据减速请求所对应的总制动力和车辆制动分配系数，分配制动力给前轴和后轴，从而得到前轴制动力和后轴制动力，如图5中所示的曲线a。
50.步骤s50：根据所述同步附着系数、所述当前路面附着系数、所述理想制动力分配曲线、所述前轴制动力和所述后轴制动力，获得制动液压；所述车辆基于所述制动液压进行制动。
51.在步骤s50中，具体包括如下子步骤：
52.步骤s51：判断所述当前路面附着系数是否大于所述同步附着系数。
53.步骤s52：若是，则根据所述前轴制动力和所述后轴制动力与所述理想制动力分配曲线的关系，确定所述制动液压。
54.在步骤s52中，若当前路面附着系数大于同步附着系数，说明当前路面能够提供足
够的附着力以达到同步附着系数对应的理想制动状态，并防止车辆前轮先抱死。
55.此时，可判断前轴制动力和后轴制动力是否位于理想制动力分配曲线的下方。若前轴制动力和后轴制动力位于理想制动力分配曲线的下方，则说明前后轮均未出现抱死，请参阅图5，其中在c点之前表示前轴制动力和后轴制动力位于理想制动力分配曲线的下方，曲线a表示按照车辆制动分配系数进行制动力分配的曲线，曲线b表示理想制动力分配曲线，c点表示当前路面附着系数与同步附着系数相同的状态，ff表示后轴制动力，fr表示前轴制动力。
56.进一步的，可根据前轴制动力，获得制动液压；具体的，制动液压的获取方式为现有技术，例如可根据前轮边的制动规格进行计算制动液压，本实施例中不再赘述。该制动液压为制动时，车辆输出的液压，前轮可采用该液压进行制动；经过制动防抱死系统(antilock brake system，abs)进行调节制动液压后，向后轮输出，避免后轮抱死，从而使得车辆达到最佳的制动力分配效果。
57.若前轴制动力和后轴制动力不位于理想制动力分配曲线的下方，则说明后轮会出现抱死，不能按照当前的前轴制动力进行分配。此时，可根据理想制动力分配曲线修正前、后轴制动力，获得制动力修正值。也即可根据当前减速时需要达到的目标减速度所对应总制动力需求，按当前载荷下的理想制动力分配曲线进行制动力分配，得到前轴的制动力修正值。
58.步骤s53：若否，则根据所述前轴制动力、所述后轴制动力和所述当前路面附着系数提供的最大前轴制动力，确定所述制动液压。
59.在步骤s53中，若当前路面附着系数不大于同步附着系数，说明当前路面的附着力不足以支撑车辆制动时达到同步附着系数对应的理想制动状态，可能出现车辆前轮抱死。此时，需要根据前轴制动力和最大前轴制动力，判断前轴制动力是否造成前轮抱死。若前轴制动力大于最大前轴制动力，则确定会出现前轮抱死。若前轴制动力小于最大制动力，则确定不会出现前轮抱死。
60.前出现前轮抱死时，可根据最大前轴制动力调整后轴制动力，获得后轴调整制动力。也即，将当前目标减速度对应的前轴制动力设定为当前路面附着系数对应的最大前轴制动力；根据目标减速度对应的总制动力与前轴制动力之差计算后轴调整制动力，作为新的后轴制动力。后轴调整制动力将大于前轴制动力，根据后轴调整制动力计算出的制动液压将有效满足前轴和后轴的制动力需求，保证制动力达到最佳状态。
61.若未出现前轮抱死，则可直接根据后轴制动力，计算获得制动液压，保证制动力达到最佳状态。
62.在完成制动液压的获取之后，线控制动系统以计算的制动液压为目标控制车辆的前轴和后轴达到所分配的制动力。具体的，线控制动执行器及计算的制动液压为目标，通过制动液压的闭环控制精准达到目标制动液压，进而保证车辆制动减速度与目标制动减速度偏差较小，进一步完成控制后可返回步骤s20进行迭代循环，通过减速度闭环控制趋近目标减速度，实现减速度的跟踪控制。
63.请参阅6所示，线控制动系统的输入为制动请求携带的目标减速度，通过减速度控制模型，计算线控制动的制动液压，本实施例方法可集成为其中的减速度控制模块。在控制过程中还可根据实际纵向减速度与目标减速度的偏差，采用滑模变等控制方法，控制实际
减速度快速、稳定达到目标减速度。线控制动系统以计算的制动液压为目标，通过制动液压的闭环控制精准达到所需要的制动液压，进而保证车辆制动减速度与目标减速度偏差较小，进一步通过减速度闭环控制趋近目标减速度，实现减速度的跟踪控制。最终，考虑载荷状态来控制目标减速度相对于现有的控制方法将更加稳定，如图7所示。
64.综上所述，本实施中提供的一种车辆制动控制方法，通过获取车辆行驶前的前轴静态载荷和后轴静态载荷；根据前轴静态载荷和后轴静态载荷，获得理想制动力分配曲线及同步附着系数；然后，在车辆行驶后，接收对车辆的减速请求，以及获取车辆的当前路面附着系数；接着，根据接收到的减速请求和预设的车辆制动分配系数，获得前轴制动力和后轴制动力；最后，根据同步附着系数、当前路面附着系数、理想制动力分配曲线、前轴制动力和所述后轴制动力，获得制动液压；车辆基于所述制动液压进行制动。在确定制动液压过程充分考虑了车辆的实际载荷，然后基于同步附着系数、当前路面附着系数、理想制动力分配曲线、前轴制动力和所述后轴制动力来确定最终的制动液压，使得制动液压更加准确，保证制动液压更加接近于理想状态，使得制动过程更加平稳。
65.第二实施例
66.请参阅图8，基于同一发明构思，本发明第二实施例提供了一种车辆制动控制装置300。所述车辆制动控制装置300，包括：
67.第一获取模块301，用于获取车辆行驶前的前轴静态载荷和后轴静态载荷；第二获取模块302，用于根据所述前轴静态载荷和所述后轴静态载荷，获得理想制动力分配曲线及同步附着系数；第三获取模块303，用于所述车辆行驶后，接收对所述车辆的减速请求，以及获取所述车辆的当前路面附着系数；制动力分配模块304，用于根据接收到的减速请求和预设的车辆制动分配系数，获得前轴制动力和后轴制动力；制动液压确定模块305，根据所述同步附着系数、所述当前路面附着系数、所述理想制动力分配曲线、所述前轴制动力和所述后轴制动力，获得制动液压；所述车辆基于所述制动液压进行制动。
68.作为一种可选的实施方式，所述第三获取模块303，具体用于：
69.获取所述车辆行驶后的车辆状态参数；根据所述车辆状态参数和滑移率的路面附着系数估算方法，获得所述当前路面附着系数。
70.作为一种可选的实施方式，所述制动液压确定模块305，具体用于：
71.判断所述当前路面附着系数是否大于所述同步附着系数；若是，则根据所述前轴制动力和所述后轴制动力与所述理想制动力分配曲线的关系，确定所述制动液压；若否，则根据所述前轴制动力、所述后轴制动力和所述当前路面附着系数提供的最大前轴制动力，确定所述制动液压。
72.作为一种可选的实施方式，所述制动液压确定模块305，具体用于：
73.判断所述前轴制动力和所述后轴制动力是否位于所述理想制动力分配曲线的下方；若是，则根据所述前轴制动力，获得所述制动液压；若否，则根据所述理想制动力分配曲线修正所述前轴制动力，获得制动力修正值；并根据修正后的前轴制动力，获得所述制动液压。
74.作为一种可选的实施方式，所述制动液压确定模块305，具体用于：
75.根据所述前轴制动力和所述最大前轴制动力，判断所述前轴制动力是否造成前轮抱死；若是，则根据所述最大前轴制动力调整所述后轴制动力，获得后轴调整制动力；根据
所述后轴调整制动力，获得所述制动液压；若否，则根据所述后轴制动力，获得所述制动液压。
76.作为一种可选的实施方式，所述制动液压确定模块305，还具体用于：
77.根据所述减速请求对应的总制动力与所述最大前轴制动力之差，获得所述后轴调整制动力。
78.需要说明的是，本发明实施例所提供的一种车辆制动控制装置300，其具体实现及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
79.第三实施例
80.在本实施例中还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器耦接到所述处理器，所述存储器存储指令，当所述指令由所述处理器执行时使所述电子设备执行前述第一实施例中任一项所述方法的步骤。
81.需要说明的是，本发明实施例所提供的一种电子设备，其中所述指令由所述处理器执行时，每个步骤的具体实现及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
82.第四实施例
83.在本实施例中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上述第一实施例中任一项所述方法的步骤。
84.需要说明的是，本发明实施例所提供的一种计算机可读存储介质，其中程序被处理器执行时，每个步骤的具体实现及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
85.本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系；单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
86.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd
‑
rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
87.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实
现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
88.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
89.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
90.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
91.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。