辅助制动动态控制方法与流程

1.本发明涉及整车控制技术领域，具体地涉及辅助制动动态控制方法。


背景技术：

2.随着整车技术的发展，国家法律和法规对道路安全的重视越来越高了，行车辅助制动越来越受到重视，技术的迭代升级让辅助制动更加智能和有效，在行车制动中承担着越来越多的制动任务。辅助制动不仅能用于整车减速，还能在车辆下坡过程中维持整车车速。
3.现有技术中，整车辅助制动一般通过驾驶室辅助制动手柄开关来请求。
4.对于整车辅助制动的分类，一般按照车辆的动力种类来进行：对于传统燃油车或天然气车，能够提供辅助制动的执行器主要包括两种：发动机制动(包括排气制动，缸内制动)和整车缓速器(包括电涡流缓速器制动，液力缓速器制动等)；对于混合动力车辆，电机也能实现辅助制动效果。
5.对于整车辅助制动的现有技术，一般采用如下方法：
6.驾驶员在行驶过程中通过操作辅助制动手柄开关，分别使能发动机制动、整车缓速器等辅助制动，以达到降低整车车速的目的。辅助制动手柄开关分为 0/1/2/3/4四个等级，其中辅助制动手柄默认为0,，表示off；辅助制动手柄置1，表示恒速档，单独通过整车缓速器或发动机制动实现；辅助制动手柄置2，表示 a％整车缓速器；辅助制动手柄置3，表示b％整车缓速器；辅助制动手柄置4，表示100％整车缓速器和100％发动机缓速器(其中，a、b可标定，a《b)。
7.现有技术的缺陷在于：
8.1.由于现有技术的辅助制动技术，其辅助制动挡位对应需求扭矩百分比固定，而在行驶过程中，无论整车空载还是满载，无论整车坡度变化，不同辅助制动手柄非恒速档位，对应的是固定的扭矩，从而使得司机在不同工况场景下，打开同一辅助制动手柄档位，驾驶感受差别非常大；
9.2.由于现有技术的辅助制动技术采用了挡位对应需求扭矩百分比固定的模式，从而不能有效适应车辆和道路工况场景变化，不利于驾驶员操控和辅助制动感受。


技术实现要素：

10.本发明针对上述问题，提供辅助制动动态控制方法，其目的在于提高驾驶员操控和辅助制动感受；可以方便主机厂适配不同辅助制动手柄档位形式。
11.为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：
12.辅助制动动态控制方法，包含以下步骤：
13.s100.按人工预设的采样周期，实时采集辅助制动开关的档位信息、整车质量、整车车速、坡度、目标车速、辅助制动手柄状态、防抱死制动系统状态、外部取力系统状态、发动机转速和油门开度；所述档位信息包含off档、1档、 2档、3档和4档；其中，1档为恒速档；
14.s200.根据所述档位信息，做出以下操作：
15.如果所述档位信息为off档，则执行s400；
16.如果所述档位信息不为off档，则执行s300；
17.s300.判定人工预设的辅助制动放行条件是否被满足；然后根据判定条件，做出以下操作：
18.如果所述辅助制动放行条件未被满足，则执行s400；
19.如果所述辅助制动放行条件被满足，则执行s500；
20.s400.将辅助制动需求负扭矩置为0；然后执行s1100；
21.s500.判定所述档位信息是否为恒速档；然后根据判定结果，做出以下操作：
22.如果所述档位信息为恒速档，则执行s700；
23.如果所述档位信息不为恒速档，则执行s600；
24.s600.获取加速度信号；然后判定所述加速度信号是否可信；然后根据判定结果做出如下操作：
25.如果所述加速度信号被判定为可信，则执行s800；
26.如果所述加速度信号被判定为不可信，则执行s1000；
27.s700.根据车速闭环，计算得到所述辅助制动需求负扭矩；然后执行s1100；
28.s800.获取辅助制动所需要的需求减速度；
29.s900.根据s800获取的所述需求减速度，计算得到所述辅助制动需求负扭矩；然后执行s1100；
30.s1000.根据所述整车质量和所述整车车速，计算得到所述辅助制动需求负扭矩；然后执行s1100；
31.s1100.输出所述辅助制动需求负扭矩；所述辅助制动需求负扭矩即为本发明动态控制方法的最终输出结果。
32.优选地，所述辅助制动放行条件包含以下内容：
33.所述辅助制动手柄状态为打开状态；且，所述整车车速大于人工预设的车速阈值；且，所述油门开度小于人工预设的油门开度阈值；且，所述防抱死制动系统状态为未激活状态；且，所述外部取力系统状态为未开启状态；且，经检查整车辅助制动系统具备制动能力。
34.优选地，检查整车辅助制动系统是否具备制动能力，按以下条件判定：
35.如果整车实际配置有整车缓速器，且所述整车缓速器经检查无故障，且所述整车缓速器经检查有反馈制动能力；
36.或，如果整车实际配置有发动机缓速器，且所述发动机缓速器经检查无故障，且所述发动机缓速器经检查有反馈制动能力；
37.或，如果整车实际配置有电机，且所述电机经检查无故障，且所述电机经检查有反馈制动能力；
38.则判定整车辅助制动系统具备制动能力。
39.优选地，s600中，判定所述加速度信号是否可信，具体包含以下步骤：
40.s610.计算得到整车加速度；
41.s620.将所述整车加速度与人工预设的整车加速度合理范围进行比较；然后根据比较结果，做出如下操作：
42.如果所述整车加速度落在整车加速度合理范围中，则判定所述加速度信号为可信；
43.如果所述整车加速度不落在整车加速度合理范围中，则判定所述加速度信号为不可信。
44.优选地，s610中，计算得到整车加速度，具体包含以下步骤：
45.s611.检查所述整车加速度是否被实时更新；然后根据检查结果做出如下操作：
46.如果所述整车加速度未被实时更新，则直接判定所述加速度信号为不可信；然后执行s1000；
47.如果所述整车加速度被实时更新，则执行s612；
48.s612.检查整车是否装有电子控制制动系统；然后根据检查结果做出如下操作：
49.如果整车装有所述电子控制制动系统，则利用所述电子控制制动系统计算得到所述整车加速度；
50.如果整车未装有所述电子控制制动系统，则自当前采样周期起，向前连续截取人工预设的采样周期数量的采样周期中的所述发动机转速；然后截取当前采样周期中的所述整车车速；然后通过将截取到的所述整车车速和所有所述发动机转速的转速差微分，计算得到所述整车加速度。
51.优选地，s700中根据车速闭环，计算得到所述辅助制动需求负扭矩，具体包含以下步骤：
52.s710.根据所述目标车速和当前采样周期中的所述整车车速的差值进行pid 调节；
53.s720.根据所述整车质量和当前采样周期中的所述整车加速度查表得到开环项负扭矩需求；
54.s730.根据当前采样周期中的所述整车车速和所述坡度查表得到修正系数；
55.s740.将所述开环项负扭矩需求乘以所述修正系数，得到所述辅助制动需求负扭矩。
56.优选地，s1000中根据所述整车质量和所述整车车速，计算得到所述辅助制动需求负扭矩，具体包含以下步骤：
57.s1010.根据当前采样周期中的所述整车质量和所述整车车速查表得到开环项负扭矩需求；
58.s1020.根据当前采样周期中的所述整车车速和所述坡度查表得到所述修正系数；
59.s1030.将所述开环项负扭矩需求乘以所述修正系数，得到所述辅助制动需求负扭矩。
60.优选地，s800中获取辅助制动所需要的需求减速度，具体包含以下步骤：
61.s810.根据当前采样周期中的所述档位信息做出如下操作：
62.如果所述档位信息为2档，则将所述需求减速度置为x减速度需求；
63.如果所述档位信息为3档，则将所述需求减速度置为y减速度需求；
64.如果所述档位信息为4档，则将所述需求减速度置为z减速度需求；
65.其中：x、y、z都是减速度的绝对值，且满足x《y《z。
66.优选地，s900中根据s800获取的所述需求减速度，计算得到所述辅助制动需求负
扭矩，具体包含以下步骤：
67.s910.根据当前采样周期中的所述加速度信号，获得当前的实际减速度；
68.s920.根据s800获取的所述需求减速度以及s910获得的当前的所述实际减速度，进行得到闭环控制得到的差值，进行pid调节；
69.s930.根据当前采样周期中的所述整车质量和所述整车车速查表得到开环项负扭矩需求；
70.s940.用s920中pid调节的结果，加上s930中得到的开环项负扭矩需求，得到所述辅助制动需求负扭矩。
71.优选地，所述修正系数的取值范围为[0,2]；
[0072]
所述向前连续截取人工预设的采样周期数量的取值范围为[1,10]，单位为个；
[0073]
所述车速阈值的取值范围为[5,10]，单位为km/h；
[0074]
所述油门开度阈值的取值范围为[0,5％]；
[0075]
当检查得到所述整车缓速器的反馈制动能力小于等于-5％，则判定所述整车缓速器有反馈制动能力；
[0076]
当检查得到所述发动机缓速器的反馈制动能力小于等于-5％，则判定所述发动机缓速器有反馈制动能力；
[0077]
当检查得到所述电机的反馈制动能力小于等于-5％，则判定所述电机有反馈制动能力；
[0078]
所述整车加速度合理范围的取值范围为[0,5]，单位为m/s2；
[0079]
x的取值范围为[0≤x≤0.5]，单位为m/s2；
[0080]
y的取值范围为[0≤y≤1.5]，单位为m/s2；
[0081]
z的取值范围为[0≤z≤3]，单位为m/s2。
[0082]
本发明与现有技术对比，具有以下优点：
[0083]
1.由于本发明采用辅助制动需求根据驾驶员操作辅助制动手柄档位而动态变化的方案，从而提高了驾驶员操控和辅助制动感受；
[0084]
2.由于本发明采用辅助制动需求根据驾驶员操作辅助制动手柄档位而动态变化的方案，从而可以方便主机厂适配不同辅助制动手柄档位形式，如：off、 1(恒速档)、2、3、4档。
附图说明
[0085]
图1为本发明具体实施例的辅助制动动态控制方法的流程示意图；
[0086]
图2为本发明具体实施例的整车加速度计算及可信度判断的流程示意图。
具体实施方式
[0087]
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本技术所附权利要求所限定的范围。
[0088]
需要事先说明的是，本发明的实现原理简要说明如下：
[0089]
辅助制动手柄默认置于off档，辅助制动需求负扭矩为0。驾驶员操作辅助制动手
柄，若辅助制制动放行条件满足，当辅助制动手柄置于恒速档，根据车速闭环计算辅助制动需求负扭矩；当辅助制动档位处于非恒速档且加速度信号可信时，根据辅助制动手柄档位计算驾驶员当前需求的减速度，再根据需求的减速度计算辅助制动需求的负扭矩；当加速度信号不可信时，不同辅助制动手柄档位根据整车质量和当前车速计算辅助制动需求的负扭矩。整体上，根据辅助制动手柄不同档位计算得到对应的辅助制动需求负扭矩。
[0090]
如图1所示，辅助制动动态控制方法，包含以下步骤：
[0091]
s100.按人工预设的采样周期，实时采集辅助制动开关的档位信息、整车质量、整车车速、坡度、目标车速、辅助制动手柄状态、防抱死制动系统abs状态、外部取力系统状态、发动机转速和油门开度；档位信息包含off档、1档、 2档、3档和4档；其中，1档为恒速档。
[0092]
需要说明的是，辅助制动开关对应的档位信息可通过硬线信号或报文信号进行解析；档位信息是根据辅助制动手柄档位定义的。
[0093]
s200.根据档位信息，做出以下操作：
[0094]
如果档位信息为off档，则执行s400。
[0095]
如果档位信息不为off档，则执行s300。
[0096]
s300.判定人工预设的辅助制动放行条件是否被满足。
[0097]
需要说明的是，驾驶员通过驾驶室辅助制动手柄请求辅助制动时，需满足一定条件才予以放行。
[0098]
本具体实施例中，辅助制动放行条件包含以下内容：
[0099]
辅助制动手柄状态为打开状态；
[0100]
需要说明的是，检查辅助制动手柄状态为打开状态是为了整车减速。
[0101]
且，整车车速大于人工预设的车速阈值；且，油门开度小于人工预设的油门开度阈值。
[0102]
需要说明的是，检查整车车速和油门开度是为了保证辅助制动手柄打开不影响整车行驶安全。
[0103]
且，防抱死制动系统abs状态为未激活状态。
[0104]
且，外部取力系统状态为未开启状态；且，经检查整车辅助制动系统具备制动能力。
[0105]
需要说明的是，检查整车辅助制动系统具备制动能力的原理在于：需保证整车缓速器、发动机缓速器、电机这三个执行器至少有一个配置且执行器无故障且有反馈制动能力。
[0106]
本具体实施例中，检查整车辅助制动系统是否具备制动能力，按以下条件判定：
[0107]
如果整车实际配置有整车缓速器，且整车缓速器经检查无故障，且整车缓速器经检查有反馈制动能力；
[0108]
或，如果整车实际配置有发动机缓速器，且发动机缓速器经检查无故障，且发动机缓速器经检查有反馈制动能力；
[0109]
或，如果整车实际配置有电机，且电机经检查无故障，且电机经检查有反馈制动能力；
[0110]
则判定整车辅助制动系统具备制动能力。
[0111]
然后根据判定条件，做出以下操作：
[0112]
如果辅助制动放行条件未被满足，则执行s400。
[0113]
如果辅助制动放行条件被满足，则执行s500。
[0114]
s400.将辅助制动需求负扭矩置为0；然后执行s1100。
[0115]
s500.判定档位信息是否为恒速档；然后根据判定结果，做出以下操作：
[0116]
如果档位信息为恒速档，则执行s700。
[0117]
如果档位信息不为恒速档，则执行s600。
[0118]
s600.获取加速度信号；然后判定加速度信号是否可信。
[0119]
如图2所示，本具体实施例中，判定加速度信号是否可信，具体包含以下步骤：
[0120]
s610.计算得到整车加速度。
[0121]
本具体实施例中，s610中，计算得到整车加速度，具体包含以下步骤：
[0122]
s611.检查整车加速度是否被实时更新；然后根据检查结果做出如下操作：
[0123]
如果整车加速度未被实时更新，则直接判定加速度信号为不可信；然后执行 s1000。
[0124]
如果整车加速度被实时更新，则执行s612。
[0125]
s612.检查整车是否装有电子控制制动系统ebs；然后根据检查结果做出如下操作：
[0126]
如果整车装有电子控制制动系统ebs，则利用电子控制制动系统ebs计算得到整车加速度。
[0127]
如果整车未装有电子控制制动系统ebs，则自当前采样周期起，向前连续截取人工预设的采样周期数量的采样周期中的发动机转速；然后截取当前采样周期中的整车车速；然后通过将截取到的整车车速和所有发动机转速的转速差微分，计算得到整车加速度。
[0128]
s620.将整车加速度与人工预设的整车加速度合理范围进行比较；然后根据比较结果，做出如下操作：
[0129]
如果整车加速度落在整车加速度合理范围中，则判定加速度信号为可信。
[0130]
如果整车加速度不落在整车加速度合理范围中，则判定加速度信号为不可信。
[0131]
然后根据判定结果做出如下操作：
[0132]
如果加速度信号被判定为可信，则执行s800。
[0133]
如果加速度信号被判定为不可信，则执行s1000。
[0134]
s700.根据车速闭环，计算得到辅助制动需求负扭矩；然后执行s1100。
[0135]
本具体实施例中，根据车速闭环，计算得到辅助制动需求负扭矩，具体包含以下步骤：
[0136]
s710.根据目标车速和当前采样周期中的整车车速的差值进行pid调节。
[0137]
s720.根据整车质量和当前采样周期中的整车加速度查表得到开环项负扭矩需求。
[0138]
s730.根据当前采样周期中的整车车速和坡度查表得到修正系数。
[0139]
s740.将开环项负扭矩需求乘以修正系数，得到辅助制动需求负扭矩。
[0140]
s800.获取辅助制动所需要的需求减速度。
[0141]
本具体实施例中，获取辅助制动所需要的需求减速度，具体包含以下步骤：
[0142]
s810.根据当前采样周期中的档位信息做出如下操作：
[0143]
如果档位信息为2档，则将需求减速度置为x减速度需求。
[0144]
如果档位信息为3档，则将需求减速度置为y减速度需求。
[0145]
如果档位信息为4档，则将需求减速度置为z减速度需求。
[0146]
其中：x、y、z都是减速度的绝对值，且满足x《y《z。
[0147]
需要说明的是，辅助制动手柄不处于off或恒速档时，根据不同档位进行分级控制，不同等级对应于不同需求减速度。
[0148]
s900.根据s800获取的需求减速度，计算得到辅助制动需求负扭矩；然后执行s1100。
[0149]
本具体实施例中，根据s800获取的需求减速度，计算得到辅助制动需求负扭矩，具体包含以下步骤：
[0150]
s910.根据当前采样周期中的加速度信号，获得当前的实际减速度。
[0151]
s920.根据s800获取的需求减速度以及s910获得的当前的实际减速度，进行得到闭环控制得到的差值，进行pid调节。
[0152]
s930.根据当前采样周期中的整车质量和整车车速查表得到开环项负扭矩需求。
[0153]
s940.用s920中pid调节的结果，加上s930中得到的开环项负扭矩需求，得到辅助制动需求负扭矩。
[0154]
s1000.根据整车质量和整车车速，计算得到辅助制动需求负扭矩；然后执行 s1100。
[0155]
本具体实施例中，根据整车质量和整车车速，计算得到辅助制动需求负扭矩，具体包含以下步骤：
[0156]
s1010.根据当前采样周期中的整车质量和整车车速查表得到开环项负扭矩需求。
[0157]
s1020.根据当前采样周期中的整车车速和坡度查表得到修正系数。
[0158]
s1030.将开环项负扭矩需求乘以修正系数，得到辅助制动需求负扭矩。
[0159]
s1100.输出辅助制动需求负扭矩；辅助制动需求负扭矩即为本发明动态控制方法的最终输出结果。
[0160]
本具体实施例中，修正系数的取值范围为[0,2]。
[0161]
本具体实施例中，向前连续截取人工预设的采样周期数量的取值范围为 [1,10]，单位为个。
[0162]
本具体实施例中，车速阈值的取值范围为[5,10]，单位为km/h。
[0163]
本具体实施例中，油门开度阈值的取值范围为[0,5％]。
[0164]
本具体实施例中，当检查得到整车缓速器的反馈制动能力小于等于-5％，则判定整车缓速器有反馈制动能力。
[0165]
本具体实施例中，当检查得到发动机缓速器的反馈制动能力小于等于-5％，则判定发动机缓速器有反馈制动能力。
[0166]
本具体实施例中，当检查得到电机的反馈制动能力小于等于-5％，则判定电机有反馈制动能力。
[0167]
本具体实施例中，整车加速度合理范围的取值范围为[0,5]，单位为m/s2。
[0168]
本具体实施例中，x的取值范围为[0≤x≤0.5]，单位为m/s2。
[0169]
本具体实施例中，y的取值范围为[0≤y≤1.5]，单位为m/s2。
[0170]
本具体实施例中，z的取值范围为[0≤z≤3]，单位为m/s2。
[0171]
在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
[0172]
为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本技术公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。
[0173]
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或”是要表示“非排它性的或者”。
[0174]
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
[0175]
最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本发明的保护范围。
[0176]
在此，需要说明的是，上述技术方案的描述是示例性的，本说明书可以以不同形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的技术方案。相反，提供这些说明将使得本发明公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本说明书所公开的范围。此外，本发明的技术方案仅由权利要求的范围限定。
[0177]
用于描述本说明书和权利要求的各方面公开的形状、尺寸、比率、角度和数字仅仅是示例，因此，本说明书和权利要求的不限于所示出的细节。在以下描述中，当相关的已知功能或配置的详细描述被确定为不必要地模糊本说明书和权利要求的重点时，将省略详细描述。
[0178]
在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下，除非使用否则还可以具有另一部分或其他部分，所用的术语通常可以是单数但也可以表示复数形式。
[0179]
应该指出，尽管在本说明书可能出现并使用术语“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”等来描述各种不同的组件，但是这些成分和部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个成分和部分和另一个成分和部分。例如，在不脱离本说明书的范围的情况下，第一部件可以被称为第二部件，并且类似地，第二部件可以
被称为第一部件，顶部和底部的部件在一定情况下，也可以彼此对调或转换；一端和另一端的部件可以彼此性能相同或者不同。
[0180]
此外，在构成部件时，尽管没有其明确的描述，但可以理解必然包括一定的误差区域。
[0181]
在描述位置关系时，例如，当位置顺序被描述为“在...上”、“在...上方”、“在... 下方”和“下一个”时，除非使用“恰好”或“直接”这样的词汇或术语，此外则可以包括它们之间不接触或者接触的情形。如果提到第一元件位于第二元件“上”，则并不意味着在图中第一元件必须位于第二元件的上方。所述部件的上部和下部会根据观察的角度和定向的改变而改变。因此，在附图中或在实际构造中，如果涉及了第一元件位于第二元件“上”的情况可以包括第一元件位于第二元件“下方”的情况以及第一元件位于第二元件“上方”的情况。在描述时间关系时，除非使用“恰好”或“直接”，否则在描述“之后”、“后续”、“随后”和“之前”时，可以包括步骤之间并不连续的情况。本发明的各种实施方案的特征可以部分地或全部地彼此组合或者拼接，并且可以如本领域技术人员可以充分理解的以各种不同地构造来执行。本发明的实施方案可以彼此独立地执行，或者可以以相互依赖的关系一起执行。