车辆制动控制方法、装置、存储介质及自动制动系统与流程

本发明涉及车辆控制技术领域，特别涉及一种车辆制动控制方法、装置、存储介质及自动制动系统。

背景技术：

近年来，随着车辆高级驾驶辅助系统(advanceddrivingassistancesystem，简称adas)的配置率逐渐提高，不少车型都配置了自动制动系统(autonomousemergencybraking，简称aeb)。aeb系统在车辆即将发生碰撞危险时会主动介入，以自动控制车辆进行紧急制动，从而避免发生事故。

然而，一般aeb系统介入时，车辆与前车距离已很近，这就需要尽可能短的制动响应时间，从而缩短制动距离，以达到避免碰撞的目的。目前，aeb系统在介入时，会通过电子稳定控制系统(electronicstabilitycontrol，简称esc)去控制液压制动系统产生车辆需要的制动减速度，但是由于液压制动系统要达到车辆需要的制动减速度，需要比较长的响应时间，通常在600ms以上，导致整个紧急制动过程的响应时间较长，规避碰撞的效果较差。

技术实现要素：

基于此，本发明的目的是提供一种车辆制动控制方法、装置、存储介质及自动制动系统，以解决现有aeb紧急制动过程的响应时间较长的技术问题。

根据本发明实施例的一种车辆制动控制方法，应用于自动制动系统，所述方法包括：

获取车辆的当前行驶速度和所述车辆与前方障碍物的当前距离；

根据所述当前行驶速度和所述当前距离，判断当前是否满足介入条件；

若是，则根据所述当前行驶速度和所述当前距离，计算出所述车辆需求的制动减速度和电机负扭矩；

将所述制动减速度发送给电子稳定控制系统，以使所述电子稳定控制系统控制液压制动系统提供所述制动减速度，并同时将所述电机负扭矩发送给整车控制器，以使所述整车控制器控制电机提供所述电机负扭矩。

另外，根据本发明上述实施例的一种车辆制动控制方法，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，将所述制动减速度发送给电子稳定控制系统，以使所述电子稳定控制系统控制液压制动系统提供所述制动减速度，并将所述电机负扭矩发送给整车控制器，以使所述整车控制器控制电机提供所述电机负扭矩的步骤之后，还包括：

当整车减速度达到所述制动减速度时，将所述电机提供的电机负扭矩按第一预设减小比例逐渐减少至0。

进一步地，根据所述当前行驶速度和所述当前距离，计算出所述车辆需求的制动减速度和电机负扭矩的步骤包括：

根据所述当前行驶速度和所述当前距离，计算出所述制动减速度；

根据所述制动减速度，计算出所述车辆需求的总制动力矩；

根据所述总制动力矩和预设系数，计算出所述电机负扭矩。

进一步地，其中：

t电＝t总*k，t电代表所述电机负扭矩，t总代表所述总制动力矩，k代表所述预设系数，0＜k≤0.8。

进一步地，在根据所述总制动力矩和预设系数，计算出所述电机负扭矩的步骤之前，还包括：

根据所述车辆的唯一标识信息，从预设映射表当中获取与所述唯一标识信息对应的所述预设系数。

进一步地，所述整车控制器控制电机提供所述电机负扭矩的步骤包括：

控制所述电机的扭矩按第一预设增大比例逐渐增大至所述电机负扭矩；

其中，所述第一预设增大比例和所述第一预设减小比例的绝对值相等。

进一步地，所述第一预设增大比例和所述第一预设减小比例根据所述车辆的唯一标识信息从预设映射表当中获取得到。

根据本发明实施例的一种车辆制动控制装置，所述装置包括：

信息获取模块，用于获取车辆的当前行驶速度和所述车辆与前方障碍物的当前距离；

条件判定模块，用于根据所述当前行驶速度和所述当前距离，判断当前是否满足介入条件；

数据计算模块，用于在判断到当前满足介入条件时，根据所述当前行驶速度和所述当前距离，计算出所述车辆需求的制动减速度和电机负扭矩；

制动控制模块，用于将所述制动减速度发送给电子稳定控制系统，以使所述电子稳定控制系统控制液压制动系统提供所述制动减速度，并同时将所述电机负扭矩发送给整车控制器，以使所述整车控制器控制电机提供所述电机负扭矩。

本发明还提出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的车辆制动控制方法。

本发明还提出一种自动制动系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述的车辆制动控制方法。

与现有技术相比：当aeb介入时，在控制液压制动系统提供车辆所需要的制动减速度的同时，控制电机提供部分的电机负扭矩，以让液压制动系统和电机同时介入来让车辆迅速达到所需要的减速度，从而降低制动响应时间和制动距离，能够达到更好的规避碰撞的效果。

附图说明

图1为本发明实施例当中提供的车辆的结构示意图；

图2为本发明第一实施例中的车辆制动控制方法的流程图；

图3为本发明第二实施例中的车辆制动控制方法的流程图；

图4为本发明实施例当中提供的紧急制动过程的各参数曲线对照图；

图5为本发明第三实施例中的车辆制动控制装置的结构示意图；

图6为本发明第四实施例中的自动制动系统的结构示意图。

以下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

以下各实施例均可应用在图1示出的车辆当中，图1示出的车辆可以为纯电动车辆或混合动力车辆，具体包括自动制动系统(aeb)、整车控制器(vehiclecontrollerunit，简称vcu)、电子稳定控制系统(esc)、电机及液压制动系统。

其中，自动制动系统分别连接整车控制器和电子稳定控制系统，以便在介入时，向整车控制器发送负扭矩请求、并向电子稳定控制系统发送减速度请求。同时电子稳定控制系统连接液压制动系统，主要用于控制液压制动系统运行，液压制动系统主要用于产生液压制动力矩、形成减速度，从而让车辆减速。整车控制器连接电机，主要用于控制电机运行，其中当电机提供正扭矩时将提供驱动车辆加速的加速度；反之当电机提供负扭矩时，电机倒拖以提高让车辆减速的减速度。

在具体实施时，自动制动系统、整车控制器、电子稳定控制系统、电机及液压制动系统之间可以通过车辆的can总线进行电连接。同时，电机的扭矩控制与液压制动控制相互独立，电机的扭矩控制不会影响esc对aeb的制动请求进行响应，使得可以同时让电机和液压制动系统介入来对车辆进行减速，达到缩短制动响应时间的目的。

需要指出的是，图1示出的结构并不构成对车辆的限定，在其它实施例当中，该车辆可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

实施例一

请参阅图2，所示为本发明第一实施例中的车辆制动控制方法，可应用于自动制动系统当中，所述方法具体包括步骤s01-步骤s04。

步骤s01，获取车辆的当前行驶速度和所述车辆与前方障碍物的当前距离。

其中，车辆的当前行驶速度可由整车控制器提供，车辆与前方障碍物的当前距离可由车辆的前置雷达探测得到。

步骤s02，根据所述当前行驶速度和所述当前距离，判断当前是否满足介入条件。其中，当判断到当前满足介入条件时，执行步骤s03-步骤s04，以使自动制动系统介入执行紧急制动。当判断到当前不满足介入条件时，如前方障碍物距离较远或无障碍物，则不让动作继续监测。

在具体实施时，可以根据当前行驶速度和当前距离计算出、车辆撞上前方障碍物所需要的时间；若车辆撞上前方障碍物所需要的时间小于阈值，代表车辆即将发生碰撞危险，则判定当前满足介入条件。

步骤s03，根据所述当前行驶速度和所述当前距离，计算出所述车辆需求的制动减速度和电机负扭矩。

需要说明的是，在aeb介入进行紧急制动时，一般要求车辆要在到达前方障碍物之前停住，例如在距离前方障碍物1m(可预设)处停住，即车辆制动位移小于当前距离，从而避免碰撞，例如当车辆与前方障碍物的当前距离为10时，则车辆制动位移可以设定为10-1＝9米。当然，极限情况下刚好到达障碍物处停住亦可。同时由于车辆最终需要完全停住，因此车辆的最终速度为0。

由此，根据位移公式s＝vot+1/2at2、以及速度公式v＝vo+at＝0，可以推断出：

其中，a为减速度，vo为当前行驶速度，s为车辆制动位移，在当前行驶速度vo和车辆制动位移s已知的情况下，即可计算出车辆需求的制动减速度a。

另外，总制动力矩t与减速度a存在以下关系式：

t＝m*a*r

其中，m为整车质量，r为轮胎滚动半径。因此，在计算出车辆需求的制动减速度a之后，即可计算出车辆需求的总制动力矩t。

基于本发明的精神，由于要求电机和液压制动系统同时介入对车辆进行制动，因此在制动前期，可以由电机和液压制动系统共同提供该总制动力矩t，例如电机和液压制动系统各提供1/2(可预设比例)，因此在计算出车辆需求的总制动力矩t之后，可以按设定的比例分配部分制动力矩给电机承担，而电机产生制动作用的方式为提供负扭矩，因此根据分配给电机承担的制动力矩即可确定该电机负扭矩，例如车辆需求的总制动力矩为-6000nm，设定分配一半制动力矩给电机承担，则该电机负扭矩为-3000nm。

步骤s04，将所述制动减速度发送给电子稳定控制系统，以使所述电子稳定控制系统控制液压制动系统提供所述制动减速度，并同时将所述电机负扭矩发送给整车控制器，以使所述整车控制器控制电机提供所述电机负扭矩。

应当理解的，在接收到制动信号之后，液压制动系统的制动减速度会从0逐渐增大(负增大)至该制动减速度，这个过程需要比较长的响应时间，通常在600ms左右；同时电机的扭矩也将逐渐增大(负增大)至该电机负扭矩，电机响应扭矩的速度快且延迟小，因此当前车辆的实际减速度为当前液压制动系统提供的制动减速度和当前电机提供的制动减速度之和，相比于单独由液压制动系统提供制动减速度的方式，无疑能够让车辆更加迅速的达到所需要的减速度，缩短制动响应时间和制动距离。

综上，本发明上述实施例当中的车辆制动控制方法，当aeb介入时，在控制液压制动系统提供车辆所需要的制动减速度的同时，控制电机提供部分的电机负扭矩，以让液压制动系统和电机同时介入来让车辆迅速达到所需要的减速度，从而降低制动响应时间和制动距离，能够达到更好的规避碰撞的效果。

实施例二

请参阅图3，所示为本发明第二实施例中的车辆制动控制方法，可应用于自动制动系统当中，所述方法具体包括所述方法具体包括步骤s11至步骤s18。

步骤s11，获取车辆的当前行驶速度和所述车辆与前方障碍物的当前距离。

步骤s12，根据所述当前行驶速度和所述当前距离，判断当前是否满足介入条件。其中，当判断到当前满足介入条件时，执行步骤s13-步骤s18，以使自动制动系统介入执行紧急制动。当判断到当前不满足介入条件时，如前方障碍物距离较远或无障碍物，则不让动作继续监测。

步骤s13，根据所述当前行驶速度和所述当前距离，计算出制动减速度。

步骤s14，根据所述制动减速度，计算出所述车辆需求的总制动力矩。

步骤s15，根据所述总制动力矩和预设系数，计算出电机负扭矩。

其中有：t电＝t总*k，t电代表所述电机负扭矩，t总代表所述总制动力矩，k代表所述预设系数，0＜k≤0.8。应当理解的，系数k越小，缩小的制动响应时间也就越小，同时系数k也不宜过大，系数k过大会导致电机负扭矩过大，容易触发车辆的防抱死系统。因此，作为本实施例的一种较佳情况，k取值为0.5，即在制动前期，分配一半制动力矩给电机承担。

步骤s16，将所述制动减速度发送给电子稳定控制系统，以使所述电子稳定控制系统控制液压制动系统提供的减速度按第二预设增大比例逐渐增大至所述制动减速度，并同时将所述电机负扭矩发送给整车控制器，以使所述整车控制器控制电机的扭矩按第一预设增大比例逐渐增大至所述电机负扭矩。

步骤s17，当整车减速度达到所述制动减速度时，将所述电机提供的电机负扭矩按第一预设减小比例逐渐减少至0。

也就是说，在整车实际减速度已经达到车辆所需要的制动减速度时，则可以逐步撤去电机的制动作用，即将电机提供的电机负扭矩按第一预设减小比例逐渐减少至0。也即，在本实施例当中，电机在达到目的之后，其扭矩迅速归0，以便车辆在完成制动之后，可以快速响应油门踏板的加速请求，避免在制动之后产生加速停顿，保证驾驶体验。

步骤s18，当所述车辆完全制动时，将所述液压制动系统提供的制动减速度按第二预设减小比例逐渐减少至0。

也就是说，当车辆完全制动(车速为0)时，将液压制动系统提供的制动减速度按第二预设减小比例逐渐减少至0，从而释放液压制动力，避免影响驾驶员重新启动车辆，保证驾驶体验。

其中，所述第一预设增大比例和所述第一预设减小比例的绝对值相等，所述第二预设增大比例和所述第二预设减小比例的绝对值相等。同时，由于电机响应扭矩的速度快且延迟小，因此第一预设增大比例大于第二预设增大比例，第一预设减小比例大于第二预设减小比例。

以下结合具体实例及图4来详细说明本实施例的紧急制动过程：

假设，整车质量为1700kg，车辆需求的减速度为-10m/s²，车辆滚动半径为0.35m，则车辆需求的总制动力矩约为-6000nm，由于k取值为0.5，则电机负扭矩为-3000nm；

如图4当中的电机扭矩曲线所示，在aeb介入前期，电机扭矩按第一预设增大比例(如10000nm/s)线性增大至-3000nm，假设该过程需要1/2t1时间；同时，如图4当中的esc制动力矩曲线所示，esc制动力矩(即液压制动系统的制动力矩，液压制动系统的制动力矩与其减速度呈线性关系)按第二预设增大比例线性增大至-6000nm，假设该过程需要t1时间，当esc制动力矩达到-6000nm时，液压制动系统的制动减速度即为-10m/s²；

由如图4当中的整车减速度曲线可以看出，当电机扭矩达到-3000nm时，整车减速度已经达到-10m/s²，所花费的响应时间为1/2t1，而若单独由液压制动系统来提供车辆需求的制动减速度时，需要花费的响应时间为t1，因此本实施例可以缩短一半的制动响应时间；

此外，如图4当中的电机扭矩曲线和整车减速度曲线所示，当整车减速度达到-10m/s²，电机扭矩按第一预设减小比例线性减小至0nm；同时如图4当中的esc制动力矩曲线和aeb请求减速度(即车辆需要的减速度)曲线所示，当aeb请求减速度为0时(代表车辆完全制动)，esc制动力矩按第二预设减小比例线性减小至0nm。

此时，还需要说明的是，由于不同车型所搭配的电机、液压系统等部件存在区别，导致一套制动策略应用在不同车型上会产生不同的制动平稳性。为此，在本实施例一些情况当中，在根据所述总制动力矩和预设系数，计算出所述电机负扭矩的步骤(步骤s15)之前，还可以进一步包括：

根据所述车辆的唯一标识信息，从预设映射表当中获取与所述唯一标识信息对应的所述预设系数k(也称分配系数)。

同时，第一预设增大比例、第一预设减小比例、第二预设增大比例及第二预设减小比例也可以根据车辆的唯一标识信息从预设映射表当中获取得到。

其中，车辆的唯一标识信息可以为车辆型号。也就是说，在实际应用时，可以根据不同车型标定与其适配的分配系数、增大比例和减小比例，从而根据不同车型定制不同的负扭矩请求值和变化速率，以匹配优化整个制动过程中的制动平稳性。

实施例三

本发明另一方面还提供一种车辆制动控制装置，请查阅图5，所示为本发明第三实施例中的车辆制动控制装置，应用于自动制动系统，所述车辆制动控制装置具体包括：

信息获取模块11，用于获取车辆的当前行驶速度和所述车辆与前方障碍物的当前距离；

条件判定模块12，用于根据所述当前行驶速度和所述当前距离，判断当前是否满足介入条件；

数据计算模块13，用于在判断到当前满足介入条件时，根据所述当前行驶速度和所述当前距离，计算出所述车辆需求的制动减速度和电机负扭矩；

制动控制模块14，用于将所述制动减速度发送给电子稳定控制系统，以使所述电子稳定控制系统控制液压制动系统提供所述制动减速度，并同时将所述电机负扭矩发送给整车控制器，以使所述整车控制器控制电机提供所述电机负扭矩。

进一步地，在本发明一些可选实施例当中，所述车辆制动控制装置还包括：

当整车减速度达到所述制动减速度时，将所述电机提供的电机负扭矩按第一预设减小比例逐渐减少至0。

进一步地，在本发明一些可选实施例当中，所述数据计算模块13包括：

减速度计算单元，用于根据所述当前行驶速度和所述当前距离，计算出所述制动减速度；

总力矩计算单元，用于根据所述制动减速度，计算出所述车辆需求的总制动力矩；

负扭矩计算单元，用于根据所述总制动力矩和预设系数，计算出所述电机负扭矩。

进一步地，在本发明一些可选实施例当中，其中：

t电＝t总*k，t电代表所述电机负扭矩，t总代表所述总制动力矩，k代表所述预设系数，0＜k≤0.8。

进一步地，在本发明一些可选实施例当中，所述数据计算模块13还包括：

系数获取单元，用于根据所述车辆的唯一标识信息，从预设映射表当中获取与所述唯一标识信息对应的所述预设系数。

进一步地，所述整车控制器通过控制所述电机的扭矩按第一预设增大比例逐渐增大至所述电机负扭矩，以使所述电机提供所述电机负扭矩；其中，所述第一预设增大比例和所述第一预设减小比例的绝对值相等。所述第一预设增大比例和所述第一预设减小比例根据所述车辆的唯一标识信息从预设映射表当中获取得到。

上述各模块、单元被执行时所实现的功能或操作步骤与上述方法实施例大体相同，在此不再赘述。

综上，本发明上述实施例当中的车辆制动控制装置，当aeb介入时，在控制液压制动系统提供车辆所需要的制动减速度的同时，控制电机提供部分的电机负扭矩，以让液压制动系统和电机同时介入来让车辆迅速达到所需要的减速度，从而降低制动响应时间和制动距离，能够达到更好的规避碰撞的效果。

实施例四

本发明另一方面还提出一种自动制动系统，请参阅图6，所示为本发明第四实施例当中的自动制动系统，包括存储器20、处理器10以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序30，所述处理器10执行所述程序30时实现如上述的车辆制动控制方法。

其中，处理器10在一些实施例中可以是中央处理器(centralprocessingunit,cpu)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器20中存储的程序代码或处理数据，例如执行访问限制程序等。

其中，存储器20至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，sd或dx存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器20在一些实施例中可以是自动制动系统的内部存储单元，例如该自动制动系统的硬盘。存储器20在另一些实施例中也可以是自动制动系统的外部存储装置，例如自动制动系统上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，存储器20还可以既包括自动制动系统的内部存储单元也包括外部存储装置。存储器20不仅可以用于存储安装于自动制动系统的应用软件及各类数据，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

需要指出的是，图6示出的结构并不构成对自动制动系统的限定，在其它实施例当中，该自动制动系统可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

综上，本发明上述实施例当中的自动制动系统，当aeb介入时，在控制液压制动系统提供车辆所需要的制动减速度的同时，控制电机提供部分的电机负扭矩，以让液压制动系统和电机同时介入来让车辆迅速达到所需要的减速度，从而降低制动响应时间和制动距离，能够达到更好的规避碰撞的效果。

本发明实施例还提出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如上述的车辆制动控制方法。

本领域技术人员可以理解，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或它们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。