一种基于空气悬架控制的制动方法、系统及车辆与流程

本发明涉及车辆控制技术领域，更具体地说，涉及一种基于空气悬架控制的制动方法和系统。本发明还涉及一种包括上述基于空气悬架控制的制动系统的车辆。

背景技术：

车辆的制动系统是车辆的重要控制系统之一，车辆控制制动技术的发展情况决定了车辆的技术水平。

现有技术中的车辆的制动系统包括刹车制动、手动制动等，传统情况中，当驾驶员遇到紧急情况，通常将踩在油门上的右脚急速放松，回收同时移向刹车踏板，并将刹车踏板踩下，当刹车踏板踩下后，车速才会降低，在此过程中车速基本保持原有车速，而其间的时间并没有即使形成制动，也就是说，制动操作不能够由驾驶员发现紧急情况时及时作出反应，存在延误操作的可能，对车辆的行驶安全造成了极大的威胁。另外，在车辆行驶和制动过程中，车辆空气悬架在面对不同行车环境时也是被动进行操作，不能够在紧急情况时提前做出反应，不能够实现自主的调整。

综上所述，如何提供一种基于空气悬架控制的制动方法，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于空气悬架控制的制动方法，该方法能够在制动踏板的制动操作发生前对车辆进行预制动，并能够调节空气悬架，保证车辆处于安全状态。

本发明的另一目的是提供一种用于实现上述方法的基于空气悬架控制的制动系统和包括上述系统的车辆。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于空气悬架控制的制动方法，包括：

S1：通过设置在车辆前方的红外监测装置检测车辆的前方道路情况，若所述前方道路情况为平整度差的道路情况时，控制降低空气悬架的所有减振器内气体压力；

S2：获取转向装置的转向情况；若所述前方道路情况为弯曲路段或检测到所述转向装置为转向状态时，控制升高车辆转向外侧的减振器内气体压力，控制降低车辆转向内侧的减振器内气体压力；

S3：实时获取车辆的车速和加速踏板开度，并当所述加速踏板开度减小时，获取加速踏板回弹的回弹加速度；

S4：若当前所述车速超过车速边界值，则判断所述回弹加速度是否大于全力回弹加速度的90％，若为否，则返回实时获取车辆的车速和加速踏板开度的步骤；若为是，则执行S5；

S5：根据所述回弹加速度的大小确定预制动加速度的大小，根据所述预制动加速度得到减振器目标压力，调整车辆双侧的前悬架上减振器内气体压力至与所述减振器目标压力一致；

S6：向车辆制动装置发送预制动信号，所述预制动信号包括所述预制动加速度，以使车辆制动装置根据所述预制动加速度进行制动。

优选的，所述S5中根据所述回弹加速度的大小确定预制动加速度的大小、根据所述预制动加速度得到减振器目标压力的步骤，包括：

S51：根据所述回弹加速度的大小确定预制动的减速度目标值，并根据所述减速度目标值确定对应的所述预制动加速度，所述减速度目标值与所述预制动加速度呈正相关，所述预制动加速度为用于发送给所述车辆制动装置的所述预制动信号；根据所述减速度目标值确定所述减振器目标压力。

优选的，所述S6中向车辆制动装置发送预制动信号之前，还包括：

S61：检测所述转向装置的状态，判断车辆是否处于转向状态，若为是，则控制升高车辆转向外侧的减振器内气体压力，控制降低车辆转向内侧的减振器内气体压力；

S62：获取当前转向角，根据所述转向角调整所述预制动加速度，所述预制动加速度与所述转向角的大小呈反比。

优选的，所述S6中向车辆制动装置发送预制动信号之前，还包括：

S62：通过所述红外监测装置检测车辆的前方道路情况，若所述前方道路存在坑洼不平整，则控制降低所有减振器内气体压力。

优选的，所述S5中调整车辆双侧的前悬架上减振器内气体压力至与所述减振器目标压力一致的步骤，包括：

向空气悬架的储气筒发送调整所述减振器内气体压力的脉冲信号，并检测所述减振器内的实际气体压力，当实际气体压力与所述减振器目标压力一致时，停止发送所述脉冲信号。

一种基于空气悬架控制的制动系统，包括：

用于检测车辆的前方道路情况的红外监测装置，所述红外监测装置设于车辆的前方；

用于获取转向角度的转向状态获取装置，所述转向状态获取装置设于所述转向装置上；

用于获取加速踏板开度、回弹加速度的加速踏板状态获取装置和车速获取装置；

预制动加速度控制装置，用于在车速超过车速边界值且所述回弹加速度大于全力回弹加速度的90％时，根据所述回弹加速度的大小确定预制动加速度，并向车辆制动装置发送预制动信号，所述预制动信号包括所述预制动加速度；

空气悬架减振器气压控制装置，用于根据所述红外监测装置和转向状态获取装置获取的当前状态对减振器的气压进行控制，根据所述预制动加速度得到减振器目标压力，调整车辆双侧的前悬架上减振器内气体压力至与所述减振器目标压力一致。

优选的，所述空气悬架减振器气压控制装置包括：

坑洼道路处理装置，用于当所述前方道路情况为平整度差的道路情况时，控制降低所有减振器内气体压力；

过弯道路处理装置，用于当所述前方道路情况为弯曲路段或检测到所述转向装置为转向状态时，控制升高车辆转向外侧的减振器内气体压力，控制降低车辆转向内侧的减振器内气体压力。

优选的，还包括：

前方检测装置，用于检测车辆前方障碍物状态；

后方检测装置，用于检测车辆后方障碍物状态；

前后状态控制器，用于根据所述前方障碍物状态判断是否需要制动，当需要制动时，根据所述后方障碍物的安装状态向后方发出制动状态报警或向驾驶员发出不制动的提示。

一种车辆，包括制动系统，所述制动系统为上述任意一项所述的基于空气悬架控制的制动系统。

本发明所提供的基于空气悬架控制的制动方法和系统通过对道路情况、车速、加速踏板开度、回弹加速度多方面进行获取、分析和考量，制订了针对急抬加速踏板时对车辆制动、空气悬架气压的控制方法，使得车辆能够在驾驶员踩下制动踏板前进行预制动，能够避免脚部踩压踏板动作缓慢造成的安全事故，能够提前预估驾驶员的制动意图，不但控制了制动系统，还对空气悬架减振器的气压进行了调整，使得二者均能够与车辆当前状态相适应，提供了较高的安全性和便捷性。

本发明还提供了一种包括上述基于空气悬架控制的制动系统的车辆。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的基于空气悬架控制的制动方法的具体实施例一的流程图；

图2为本发明所提供的基于空气悬架控制的制动方法的具体实施例二的流程图；

图3为本发明所提供的基于空气悬架控制的制动系统的结构示意图。

图3中：

1为红外监测装置、2为转向状态获取装置、3为加速踏板状态获取装置、4为车速获取装置、5为预制动加速度控制装置、6为空气悬架减振器气压控制装置。

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。

本发明的核心是提供一种基于空气悬架控制的制动方法，该方法能够在制动踏板的制动操作发生前对车辆进行预制动，并能够调节空气悬架，保证车辆处于安全状态。

本发明的另一核心是提供一种用于实现上述方法的基于空气悬架控制的制动系统和包括上述系统的车辆。

请参考图1至3，图1为本发明所提供的基于空气悬架控制的制动方法的具体实施例一的流程图；图2为本发明所提供的基于空气悬架控制的制动方法的具体实施例二的流程图；图3为本发明所提供的基于空气悬架控制的制动系统的结构示意图。

本发明所提供的一种基于空气悬架控制的制动方法，主要包括以下步骤1至6：

步骤S1：通过设置在车辆前方的红外监测装置检测车辆的前方道路情况，若前方道路情况为平整度差的道路情况时，控制降低所有减振器内气体压力。

需要说明的是，红外监测装置用于通过传感技术测量车辆前方道路情况，主要包括道路平整情况和道路是否设置有障碍物等，车辆前方道路情况为对是否进行制动的判定、以及对空气悬架的减振器调整的依据。上述减振器即为空气悬架的减振器。在已发现平整度较差后，可以直接控制降低减振器气压，以便使空气悬架变得更软，让车辆在通过时减少刚性的碰撞。

步骤S2：获取转向装置的转向情况；若前方道路情况为弯曲路段或检测到转向装置为转向状态时，控制升高车辆转向外侧的减振器内气体压力，控制降低车辆转向内侧的减振器内气体压力。

需要说明的是，转向装置可以为方向盘等与转向直接相关的装置，用于获取转向角度和转向状态，在测定为即将转向时，可以控制对转向的外侧的减振器气压升高，相对应的，降低外侧气压，从而，使得车辆在该状态下，具有较好的侧倾状态，使得车辆在该状态下可控性能更好。

步骤S3：实时获取车辆的车速和加速踏板开度，并当加速踏板开度减小时，获取加速踏板回弹的回弹加速度。

步骤S4：若当前车速超过车速边界值，则判断回弹加速度是否大于全力回弹加速度的90％，若为否，则返回实时获取车辆的车速和加速踏板开度的步骤；若为是，则执行步骤S5。

需要说明的是，加速踏板开度为加速踏板被踩下的程度。当加速踏板开度减小、且回弹加速度大于全力回弹加速度的90％时，说明驾驶员采取了急抬油门的操作，此时判断可能为车辆遇险，获取加速踏板回弹加速度。

步骤S5：根据回弹加速度的大小确定预制动加速度的大小，根据预制动加速度得到减振器目标压力，调整车辆双侧的前悬架上减振器内气体压力至与减振器目标压力一致。

步骤S6：向车辆制动装置发送预制动信号，预制动信号包括预制动加速度，以使车辆制动装置根据预制动加速度进行制动。

需要说明的是，预制动加速度即为预制动操作中发送给车辆制动装置的、用于控制车辆制动的加速度，预制动加速度根据回弹加速度得到，具体地，预制动加速度与回弹加速度成正相关。也就是说，当抬油门的速度越快，回弹加速度就越大，使得预制动加速度也就越大，制动效果越明显。加速踏板回弹加速度影响了车辆的制动效果，同样的原因，回弹加速度影响的减振器目标压力。

本发明所提供的基于空气悬架控制的制动方法通过对道路情况、车速、加速踏板开度、回弹加速度多方面进行获取、分析和考量，制订了针对急抬加速踏板时对车辆制动、空气悬架气压的控制方法，使得车辆能够在驾驶员踩下制动踏板前进行预制动，能够避免脚部踩压踏板动作缓慢造成的安全事故，能够提前预估驾驶员的制动意图，不但控制了制动系统，还对空气悬架减振器的气压进行了调整，使得二者均能够与车辆当前状态相适应，提供了较高的安全性和便捷性。

在上述实施例的基础之上，步骤S5中根据回弹加速度的大小确定预制动加速度的大小、根据预制动加速度得到减振器目标压力的步骤，具体包括以下内容：

步骤S51：根据回弹加速度的大小确定预制动的减速度目标值，并根据减速度目标值确定对应的预制动加速度，减速度目标值与预制动加速度呈正相关，预制动加速度为用于发送给车辆制动装置的预制动信号；根据减速度目标值确定减振器目标压力。

需要说明的是，回弹加速度的大小确定预制动的减速度目标值，减速度目标值的确定，能够更准确的得到预制动加速度，并能够将回弹加速度应用于减振器目标压力的判定。

可选的，上述信号判定过程也可以通过其他物理量，例如当前车速或当前转向装置的转向角等。

步骤S5中已经确定了减振器目标压力，并控制压力与目标压力保持一致，然而，当需要进行制动时，还需要考虑当前是否存在转向，因为转向操作会影响车辆制动的效果。在上述任意一个实施例的基础之上，步骤S6中向车辆制动装置发送预制动信号的操作之前，还包括以下步骤：

步骤S61：检测转向装置的状态，判断车辆是否处于转向状态，若为是，则控制升高车辆转向外侧的减振器内气体压力，控制降低车辆转向内侧的减振器内气体压力。

步骤S62：获取当前转向角，根据转向角调整预制动加速度，预制动加速度与转向角的大小呈反比。

因此，步骤S61中，首先针对车辆的当前转向状态对减振器气体压力进行了调整，然后又根据转向角重新调整预制动加速度，从而，使得预制动加速度与当前操作的状态更加贴近，整车进行转向后的制动操作更加稳定。

在上述任意一个实施例的基础之上，步骤S6中向车辆制动装置发送预制动信号之前，还包括以下步骤：

步骤S62：通过红外监测装置检测车辆的前方道路情况，若前方道路存在坑洼不平整，则控制降低所有减振器内气体压力。

与上述实施例的作用目的相类似，步骤S62也是针对即将进行制动的车辆再次进行减振器压力调整，以便在路过坑洼不平的道路时，车辆的减振器能够相对较软，便于通过该道路。

在上述任意一个实施例的基础之上，步骤S5中调整车辆双侧的前悬架上减振器内气体压力至与减振器目标压力一致的步骤，具体包括下述内容：

向空气悬架的储气筒发送调整减振器内气体压力的脉冲信号，并检测减振器内的实际气体压力，当实际气体压力与减振器目标压力一致时，停止发送脉冲信号。

需要说明的是，前叙任意一个实施例中，对于压力调整的步骤均可以采用上述方法，即通过脉冲信号对气体压力进行调整。

可选的，上述调整方式较适用于分别对不同减振器进行的单独调整，而对车辆所有减振器的整体调整则可以通过单一测量、统一控制的方式实现。

除了上述实施例所提供的基于空气悬架控制的制动方法，本发明还提供一种用于实施上述方法的系统，具体为一种基于空气悬架控制的制动系统，在结构构成上该系统主要包括：红外监测装置1、转向状态获取装置2、加速踏板状态获取装置3、车速获取装置4、预制动加速度控制装置5和空气悬架减振器气压控制装置6。

用于检测车辆的前方道路情况的红外监测装置1，红外监测装置1设于车辆的前方。

用于获取转向角度的转向状态获取装置2，转向状态获取装置2设于转向装置上。

用于获取加速踏板开度、回弹加速度的加速踏板状态获取装置3和车速获取装置4。

预制动加速度控制装置5，用于在车速超过车速边界值且回弹加速度大于全力回弹加速度的90％时，根据回弹加速度的大小确定预制动加速度，并向车辆制动装置发送预制动信号，预制动信号包括预制动加速度；

空气悬架减振器气压控制装置6，用于根据红外监测装置1和转向状态获取装置2获取的当前状态对减振器的气压进行控制，根据预制动加速度得到减振器目标压力，调整车辆双侧的前悬架上减振器内气体压力至与减振器目标压力一致。

在上述实施例的基础之上，空气悬架减振器气压控制装置6包括：坑洼道路处理装置和过弯道路处理装置。

坑洼道路处理装置，用于当前方道路情况为平整度差的道路情况时，控制降低所有减振器内气体压力。

过弯道路处理装置，用于当前方道路情况为弯曲路段或检测到转向装置为转向状态时，控制升高车辆转向外侧的减振器内气体压力，控制降低车辆转向内侧的减振器内气体压力。

上述坑洼道路处理装置和过弯道路处理装置的操作和控制方法请参考基于空气悬架控制的制动方法的实施例，此处不再赘述。

在上述任意一个实施例的基础之上，该系统还包括：前后状态控制器、前方检测装置和后方检测装置。

前方检测装置用于检测车辆前方障碍物状态，后方检测装置用于检测车辆后方障碍物状态。

前后状态控制器，用于根据前方障碍物状态判断是否需要制动，当需要制动时，根据后方障碍物的安装状态向后方发出制动状态报警或向驾驶员发出不制动的提示。

需要说明的是，前后状态控制器除了通过前方检测装置、后方检测装置进行检测以外，还可以与云端服务器连接，通过云端服务器上的道路实时监控系统对当前情况进行判定。

可选的，上述通过坑洼道路处理装置、过弯道路处理装置对车辆悬架的控制，还能够通过上述云端服务器对道路情况进行获取和判定。因此，本发明所提供的方法和系统中，还包括与云端服务器连接的信号发送、获取装置，该装置能够联网获取信息，并能够将道路信息进行下载，实现单机状态下的信息处理。

除了上述各个实施例所提供的基于空气悬架控制的制动方法与系统，本发明还提供一种包括上述制动系统的车辆，该该车辆的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例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部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的基于空气悬架控制的制动方法、系统和车辆进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。