一种适用于车辆爆胎的控制方法、控制装置及车辆与流程

本发明涉及车辆安全驾驶技术领域，特别涉及一种适用于车辆爆胎的控制方法、控制装置及车辆。

背景技术：

目前，由爆胎引发的事故在高速公路事故中居高不下，爆胎的后果轻者会使车辆失去正常的行驶状态，方向盘失去控制，车辆偏驶；严重的将会出现车辆完全失控、甩尾、掉头。高速行驶爆胎被认为是动力行驶状态下安全的第一杀手，同时，这也是一项国内外各大汽车主机厂及供应商力争解决的一大难题。

相关技术中，一种车辆爆胎后方向控制的方法，其是通过获取车辆的胎压信息并判断是否发生爆胎，同时，获取车辆的当前行驶速度，当所述车辆发生爆胎且车辆的当前行驶速度大于第一预设速度时锁定方向盘，当前行驶速度小于等于第一预设速度时控制方向盘在预设转动角度范围内转动修正车辆，在车辆发生爆胎且车载主控装置在第一预设时间内没有采集到制动信号时开启紧急制动。

但是，上述控制方法在车辆爆胎瞬间容易产生转向不稳及方向快速的偏转。

因此，有必要设计一种新的适用于车辆爆胎的控制方法及控制装置，以克服上述问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种适用于车辆爆胎的控制方法、控制装置及车辆，以解决相关技术中在车辆爆胎瞬间容易产生转向不稳及方向快速的偏转的问题。

第一方面，提供了一种适用于车辆爆胎的控制方法，其包括：根据车辆爆胎信号判断车辆是否发生爆胎；若是，则控制转向助力电机产生预设的转向阻力矩，对车辆的后轴车轮施加预设的制动力矩，同时，控制车辆的驱动扭矩降低为0或者是怠速最小扭矩。

一些实施例中，所述控制转向助力电机产生预设的转向阻力矩，包括：当所述车辆爆胎信号识别左前轮出现爆胎时，所述转向助力电机产生顺时针方向的所述转向阻力矩；当所述车辆爆胎信号识别右前轮出现爆胎时，所述转向助力电机产生逆时针方向的所述转向阻力矩。

一些实施例中，所述控制转向助力电机产生预设的转向阻力矩，还包括：在车辆爆胎瞬间，控制所述转向阻力矩的数值为第一预设值并持续第一预设时间t1；判断在车辆爆胎后的t1时刻，车辆中心线与两侧车道线的距离相对于爆胎瞬间的数据变化是否小于50％；若是，则维持所述转向阻力矩的数值为第一预设值，否则，控制所述转向阻力矩的数值从所述第一预设值开始按照预设速率持续增加至第二预设值，并保持恒定。

一些实施例中，所述对车辆的后轴车轮施加预设的制动力矩，包括：当爆胎车轮位于车辆前轴时，通过车辆内部的油泵将制动液泵入后轴制动轮缸中，对后轴车轮产生预设的制动减速度。

一些实施例中，所述对车辆的后轴车轮施加预设的制动力矩，还包括：在后轴车轮制动的过程中，实时监测车辆的稳定性状态；若车辆失去稳定性，则关闭或者降低所述后轴车轮的制动力矩。

一些实施例中，所述控制车辆的驱动扭矩降低为0或者是怠速最小扭矩，包括：在车辆爆胎瞬间，通过快速断油的方式降低车辆的驱动扭矩至0或者怠速最小扭矩。

第二方面，提供了一种适用于车辆爆胎的控制装置，其包括：胎压监测单元，其用于根据车辆爆胎信号判断车辆是否发生爆胎；电动助力转向控制单元，其用于控制转向助力电机产生预设的转向阻力矩；电子稳定控制单元，其用于对车辆的后轴车轮施加预设的制动力矩；发动机控制单元，其用于控制车辆的驱动扭矩降低为0或者是怠速最小扭矩。

一些实施例中，所述电子稳定控制单元还用于实时监测车辆的稳定性状态。

一些实施例中，所述控制装置还包括：车道线识别单元，其用于实时检测识别车辆前方的车道线信息，并计算出车辆中心线分别距离两侧车道线的距离；以及车辆总线，其连接所述胎压监测单元、所述电动助力转向控制单元、所述电子稳定控制单元、发动机控制单元与所述车道线识别单元。

第三方面，提供了一种车辆，其包括：车架，以及安装于所述车架上的上述的适用于车辆爆胎的控制装置。

本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：

本发明实施例提供了一种适用于车辆爆胎的控制方法、控制装置及车辆，由于在车辆发生爆胎时，控制转向助力电机产生预设的转向阻力矩，对车辆的后轴车轮施加预设的制动力矩，同时，控制车辆的驱动扭矩降低为0或者是怠速最小扭矩，以转向阻力矩和制动力矩而非阻力或动力参数进行监测和调节，可以避免车辆在爆胎瞬间转向不稳及方向快速的偏转，同时，控制车辆的驱动扭矩可在一定程度上辅助整车的制动。

附图说明

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。

图1为本发明实施例提供的一种适用于车辆爆胎的控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种适用于车辆爆胎的控制方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种适用于车辆爆胎的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。

本发明实施例提供了一种适用于车辆爆胎的控制方法及控制装置，其能解决相关技术中在车辆爆胎瞬间容易产生转向不稳及方向快速的偏转的问题。

参见图1所示，为本发明实施例提供的一种适用于车辆爆胎的控制方法，其可以包括以下步骤：

s101：根据车辆爆胎信号判断车辆是否发生爆胎。

于步骤s101中，所述车辆爆胎信号为事件型信号，享有最高的安全等级及优先等级，且可以有效识别出具体爆胎的车轮位置，比如是左前轮爆胎还是右前轮爆胎，是左后轮爆胎还是右后轮爆胎。

s102：若是，则控制转向助力电机产生预设的转向阻力矩，对车辆的后轴车轮施加预设的制动力矩，同时，控制车辆的驱动扭矩降低为0或者是怠速最小扭矩。

在一些实施例中，于步骤2中，所述控制转向助力电机产生预设的转向阻力矩，可以包括：当所述车辆爆胎信号识别出前轴车轮出现爆胎时，立即产生预设的转向阻力矩，防止车辆在爆胎瞬间转向不稳及方向快速的偏转，由于左前轮出现爆胎后，车辆受制于左前轮行驶半径的减少，会出现向左快速偏转，因此，所述转向阻力矩的方向定义为：当所述车辆爆胎信号识别左前轮出现爆胎时，所述转向助力电机产生顺时针方向的所述转向阻力矩；当所述车辆爆胎信号识别右前轮出现爆胎时，所述转向助力电机产生逆时针方向的所述转向阻力矩。

在一些可选的实施例中，于步骤2之前，还可以包括：实时检测识别车辆前方的车道线信息，并计算出车辆中心线与两侧车道线的距离，也就是车辆中心线与左侧车道线的距离，以及车辆中心线与右侧车道线的距离。

在一些可选的实施例中，于步骤2中，所述控制转向助力电机产生预设的转向阻力矩，还可以包括：在车辆爆胎瞬间，控制所述转向阻力矩的数值为第一预设值并持续第一预设时间t1，本实施例中，所述第一预设值优选为3nm，所述第一预设时间t1优选为500ms，在其他实施例中，所述第一预设值也可以小于3nm；判断在车辆爆胎后的t1时刻，也就是本实施例中的500ms时刻，车辆中心线与两侧车道线的距离相对于爆胎瞬间的数据变化是否小于50％，也就是说，本实施例中在车辆爆胎后500ms时刻车辆中心线与两侧车道线的距离，与车辆爆胎瞬间车辆中心线与两侧车道线的距离相比，数据发生的变化是否小于50％；若是，则维持所述转向阻力矩的数值为第一预设值，若车辆爆胎后500ms时刻车辆中心线与两侧车道线的距离，与车辆爆胎瞬间车辆中心线与两侧车道线的距离相比，数据发生的变化大于或者等于50％，则控制所述转向阻力矩的数值从所述第一预设值开始按照预设速率持续增加至第二预设值，并保持恒定直至驾驶员稳健的接管车辆的转向操作；本实施例中，优选控制控制所述转向阻力矩的数值从所述3nm开始按照1nm/s的速率持续增加至1.07s时刻的4.5nm，在其他实施例中，所述第二预设值的数值也可以在3nm与4.5nm之间，保证整车的功能安全，避免过大的数值导致转向无法执行，通过在爆胎瞬间及爆胎1.07s根据创恒想位移的变化施加不同的转向阻力矩，实现车辆高速下的转向扭矩限值，可以避免过渡转向。

进一步，在计算车辆中心线与两侧车道线的距离时，车辆中心线距离左侧车道线的距离为dl、车辆中心线距离右侧车道线的距离为dr、车辆自身车身宽度为w，车辆左前轮与左侧车道线的距离计算公式为：车辆右前轮与右侧车道线的距离计算公式为：

在一些可选的实施例中，于步骤2中，所述对车辆的后轴车轮施加预设的制动力矩，可以包括：当检测到有车辆爆胎事件型信号，且爆胎车轮位于车辆前轴时，在驾驶员没有踩下制动踏板时，通过车辆内部的油泵将制动液泵入后轴制动轮缸中，对后轴车轮产生预设的制动减速度，本实施例中，优选对后轴车轮产生0.3g的制动减速度；若爆胎车轮位于车辆后轴，则在没有导致车辆失稳的前提下可以通过后轴一定的制动辅助车辆减速。

在一些可选的实施例中，于步骤2中，所述对车辆的后轴车轮施加预设的制动力矩，还可以包括：在后轴车轮制动的过程中，实时监测车辆的稳定性状态；当由于路面附着系数不足，或是其他相关因素在持续制动过程中导致车辆失去稳定性或者存在失稳等风险时，则可以仲裁关闭或者降低所述后轴车轮的制动力矩，取消车辆的后轴主动制动功能，进入对应的安全控制模块，比如后轴的电子制动力分配(ebd)，abs功能等，通过预先设定的爆胎控制逻辑和实时监测路况、操控参数计算获取的操作辅助状况的结合，达到既快速响应爆胎工况的急速控制需求，又能精细化的具体调整后续操作工序的目的。避免了紧急刹车动作有可能在路面湿滑或是碰撞导致的前轴制动力矩不平衡等特定的工况下导致车辆失去稳定性的问题。

在一些可选的实施例中，于步骤2中，所述控制车辆的驱动扭矩降低为0或者是怠速最小扭矩，可以包括：在车辆爆胎瞬间，通过快速断油的方式降低车辆的驱动扭矩至0或者怠速最小扭矩，发挥发动机的怠速扭矩制动的作用，可在一定程度上辅助整车的制动。

本发明实施例还提供了一种适用于车辆爆胎的控制装置，其可以包括：胎压监测单元(tirepressuremonitoringsystem，tpms)，所述胎压监测单元(tirepressuremonitoringsystem，tpms)用于根据车辆爆胎信号判断车辆是否发生爆胎，并且可以确定是车辆的哪个轮胎爆胎；电动助力转向控制单元(electricpowersteering，eps)，所述电动助力转向控制单元(electricpowersteering，eps)用于控制转向助力电机产生预设的转向阻力矩；电子稳定控制单元(electronicstabilitycontrol，esc)，所述电子稳定控制单元(electronicstabilitycontrol，esc)用于对车辆的后轴车轮施加预设的制动力矩，电子稳定控制单元(electronicstabilitycontrol，esc)按照设定的信号接口进行信息通讯，除了可以满足车辆正常的abs(车辆制动防抱死系统)、esc功能外，也支持爆胎信号驱动的后轴主动制动功能；以及发动机控制单元(enginemanagementsystem，ems)，所述发动机控制单元(enginemanagementsystem，ems)用于控制车辆的驱动扭矩降低为0或者是怠速最小扭矩，由于所述控制装置设置了胎压监测单元(tirepressuremonitoringsystem，tpms)、电动助力转向控制单元(electricpowersteering，eps)、电子稳定控制单元(electronicstabilitycontrol，esc)以及发动机控制单元(enginemanagementsystem，ems)，可以对车辆的爆胎信息实时检测，同时，以转向助力电机产生的转向阻力矩和对后轴车轮施加的制动力矩而非阻力或动力参数进行监测和调节，可以避免车辆在爆胎瞬间转向不稳及方向快速的偏转，同时，控制车辆的驱动扭矩可在一定程度上辅助整车的制动。

进一步，所述控制转向助力电机产生预设的转向阻力矩可以包括上述控制方法中所述控制转向助力电机产生预设的转向阻力矩所包括的任一实施例，所述对车辆的后轴车轮施加预设的制动力矩可以包括上述控制方法中所述对车辆的后轴车轮施加预设的制动力矩所包括的任一实施例，所述控制车辆的驱动扭矩降低为0或者是怠速最小扭矩可以包括上述控制方法中所述控制车辆的驱动扭矩降低为0或者是怠速最小扭矩所包括的任一实施例。

在一些可选的实施例中，所述电子稳定控制单元(electronicstabilitycontrol，esc)还可以用于实时监测车辆的稳定性状态，在后轴车轮制动的过程中，当由于路面附着系数不足，或是其他相关因素在持续制动过程中导致车辆失去稳定性或者存在失稳等风险时，则可以仲裁关闭或者降低所述后轴车轮的制动力矩。

在一些可选的实施例中，所述控制装置还可以包括：车道线识别单元(lanedeparturewarning，ldw)，所述车道线识别单元(lanedeparturewarning，ldw)用于实时检测识别车辆前方的车道线信息，并计算出车辆中心线分别距离两侧车道线的距离，也即车辆中心线与左侧车道线的距离，以及车辆中心线与右侧车道线的距离；车道线识别单元(lanedeparturewarning，ldw)还可以按照设定的通讯协议，将车辆中心线与两侧车道线的距离数据发送至车辆can网络上，便于后续电动助力转向控制单元(electricpowersteering，eps)可以根据车辆中心线与两侧车道线的距离的变化来控制转向阻力矩的大小，本实施例中，主要通过进入驾驶员辅助系统所用到的前向摄像头车道线的数据作为输入值输入车道线识别单元；所述控制装置还可以包括车辆总线(canbus)，所述车辆总线(canbus)连接所述胎压监测单元、所述电动助力转向控制单元、所述电子稳定控制单元、所述发动机控制单元与所述车道线识别单元，使得所述胎压监测单元、所述电动助力转向控制单元、所述电子稳定控制单元、所述发动机控制单元与所述车道线识别单元可以通过所述车辆总线(canbus)进行信息交互，各个关联控制单元按照设定的通讯协议接收信号，且均能够从车辆总线can网络上检测到爆胎事件型信号，不需要额外增加一个单独的控制器来实现车辆爆胎后保持车道方向行驶的功能，各个控制单元按照设定的信号通讯接口及功能软件模块协调工作。所述控制装置在接收到胎压监测单元(tpms)检测到的所述车辆爆胎信号时结合车道线识别单元(ldw)检测的车道线信息，由电动助力转向控制单元(eps)控制转向助力电机产生预设的转向阻力矩；同时，电子稳定控制单元(esc)提供预设的制动目标减速度；发动机控制单元(ems)通过快速断油方式降低驱动力至车辆怠速扭矩状态，达到既快速响应爆胎工况的急速控制需求，又能精细化的具体调整后续操作工序的目的，实现车辆爆胎后保持车道方向行驶的功能。

本发明实施例还提供了一种车辆，其可以包括：车架，以及安装于所述车架上的上述的适用于车辆爆胎的控制装置，由于车辆上安装了所述控制装置，因此，所述车辆也能够实现上述车辆爆胎后保持车道方向行驶的功能。

本发明实施例提供的一种适用于车辆爆胎的控制方法、控制装置及车辆的原理为：

由于在车辆发生爆胎时，控制转向助力电机产生预设的转向阻力矩，对车辆的后轴车轮施加预设的制动力矩，同时，控制车辆的驱动扭矩降低为0或者是怠速最小扭矩，通过预先设定的爆胎控制逻辑和实时监测路况、操控参数计算获取的操作辅助状况的结合，达到了既快速响应爆胎工况的急速控制需求，又能精细化的具体调整后续操作工序，避免了紧急刹车动作可能在路面湿滑或是碰撞导致的前轴制动力矩不平衡等特定的工况下导致车辆失去稳定性的问题，并且，以转向阻力矩和制动力矩而非阻力或动力参数进行监测和调节，可以避免车辆在爆胎瞬间转向不稳及方向快速的偏转，同时，控制车辆的驱动扭矩可在一定程度上辅助整车的制动，不与其他安全系统的调控策略冲突，通用性较好，不影响车辆的功能运行，在满足车辆正常的abs、esc功能外，支持爆胎信号驱动的后轴主动制动功能。

通过以上实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅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装置，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，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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，作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。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。

另外，在本申请各个实施例中的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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

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，可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例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个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)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、移动硬盘、只读存储器(readonlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上内容，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。