一种刹车系统的单管失效诊断方法和存储介质与流程

1.本技术涉及刹车控制技术领域，具体涉及一种刹车系统的单管失效诊断方法和存储介质。


背景技术：

2.单管路失效指整车制动管路的某一腔完全断开，从而发生制动减速度不足的情况。当前法规试验要求是：单管路工况下，初始速度100km/h，制动距离不超过168m、平均减速度不小于2.44m/s^2，根据不同客户对制动制动距离要求在100m~168m之间。
3.在构思及实现本技术过程中，发明人发现至少存在如下问题：目前基于齿轮齿条和涡轮蜗杆传动系统和滚珠丝杠传动系统的电子助力刹车系统对单管路失效的诊断策略技术方案很少，且现有单管路失效的诊断策略技术方案也不够准确快速。
4.前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。


技术实现要素：

5.本技术提供一种刹车系统的单管失效诊断方法和存储介质，用于缓解单管失效诊断不够准确快速的问题。
6.在一方面，本技术提供一种刹车系统的单管失效诊断方法，具体地，包括：获取实际推杆行程和主缸缸径，计算推杆行程液体体积；根据所述推杆行程液体体积，获取理论液体压力；获取压力与扭矩的转换系数，根据所述理论液体压力计算理论扭矩；对所述理论扭矩进行积分；当所述理论扭矩的积分结果满足预设条件时，判定为单管路失效。
7.可选地，所述单管失效诊断方法在执行所述获取实际推杆行程和主缸缸径，计算推杆行程液体体积的步骤之前还包括以下至少一项：判定所述实际推杆行程大于预设行程；判定电机扭矩助力百分比大于第一预设门限；确认本次制动未触发esc功能。
8.可选地，所述单管失效诊断方法在执行所述获取实际推杆行程和主缸缸径，计算推杆行程液体体积的步骤中，按照以下表达式计算所述推杆行程液体体积：v=stokeposact *π*(p3/2)^2*p4其中，v为推杆行程液体体积，π为圆周率，stokeposact为实际推杆行程，p3为主缸缸径，p4为单位转换系数。
9.可选地，所述单管失效诊断方法在执行所述根据所述推杆行程液体体积，获取理论液体压力的步骤包括：根据推杆行程液体体积，按照pv曲线进行标定参数查表，以获取所述理论液体压力。
10.可选地，所述单管失效诊断方法在执行所述获取压力与扭矩的转换系数，根据所述理论液体压力计算理论扭矩的步骤中，按照以下表达式计算所述理论扭矩：torqest=mcylprsest*p6其中，torqest为理论扭矩，mcylprsest为理论液体压力，p6为压力与扭矩的转换系数。
11.可选地，所述单管失效诊断方法在执行所述对所述理论扭矩进行积分的步骤中，根据以下表达式计算所述理论扭矩的积分结果：torqestint=∫torqest *dt其中，torqestint为理论扭矩的积分结果，torqest为理论扭矩，dt为时间的微分。
12.可选地，所述当所述理论扭矩的积分结果满足预设条件时，判定为单管路失效的步骤包括：获取电机扭矩，对所述电机扭矩进行积分；当所述理论扭矩的积分结果与所述电机扭矩的积分结果的差达到第二预设门限时，判定为单管路失效；和/或，当所述理论扭矩的积分结果达到第三预设门限，且车轮减速度小于第四预设门限时，判定为单管路失效。
13.可选地，所述对所述电机扭矩进行积分的步骤中，按照以下表达式计算所述电机扭矩的积分结果：motortorqint=∫motortorq *dt其中，motortorqint为电机扭矩的积分结果，motortorq为电机扭矩，dt为时间的微分。
14.可选地，所述单管失效诊断方法在执行所述当所述理论扭矩的积分结果满足预设条件时，判定为单管路失效的步骤之后包括：获取电机指令扭矩；对所述电机指令扭矩进行预设倍数的放大，以获取电机目标扭矩；根据所述电机目标扭矩，更新所述电机指令扭矩，以加大齿条行程增加制动力。
15.另一方面，本技术提供一种存储介质，具体地，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的刹车系统的单管失效诊断方法。
16.如上所述，本技术提供的刹车系统的单管失效诊断方法和存储介质根据理论液体压力计算理论扭矩与实际电机扭矩的大小来诊断是否发生单管路失效故障，具有实施成本低和鲁棒性强的优点。
附图说明
17.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本技术一实施例的刹车系统的单管失效诊断方法的流程图。
19.图2为本技术一实施例的刹车系统的单管失效诊断方法中步骤s50之后的流程图。
20.本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。通过
上述附图，已示出本技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
21.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
22.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素，此外，本技术不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。
23.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
24.在一方面，本技术提供一种刹车系统的单管失效诊断方法，图1为本技术一实施例的刹车系统的单管失效诊断方法的流程图。
25.请参阅图1，在一实施例中，单管失效诊断方法包括：s10：获取实际推杆行程和主缸缸径，计算推杆行程液体体积。
26.示例性地，在液压制动的过程中，驾驶员踩踏制动踏板，获取机械制动推杆的实际推杆行程，根据推杆行程获取制动液的液体体积。
27.s20：根据推杆行程液体体积，获取理论液体压力。
28.s30：获取压力与扭矩的转换系数，根据理论液体压力计算理论扭矩。
29.s40：对理论扭矩进行积分。
30.s50：当理论扭矩的积分结果满足预设条件时，判定为单管路失效。
31.在本实施例中，刹车系统的单管失效诊断方法根据理论液体压力计算理论扭矩与实际电机扭矩的大小来诊断是否发生单管路失效故障，在单管路失效时以较短时间内识别诊断出该工况，具有实施成本低和鲁棒性强的优点。
32.在一实施例中，单管失效诊断方法在执行s10：获取实际推杆行程和主缸缸径，计算推杆行程液体体积的步骤之前还包括以下至少一项：s11：判定实际推杆行程大于预设行程。
33.示例性地，判定推杆行程大于预设行程可以避免在实际推杆行程过小时，导致单管失效诊断结果误判。可选地，本技术对预设行程的大小不做限定。单管失效诊断方法中预设行程的大小可以标定，范围在10mm至30mm。综合考虑单管失效诊断的时间和准确性，选取适合的预设行程的大小。
34.s12：判定电机扭矩助力百分比大于第一预设门限。
35.可选地，本技术对第一预设门限的大小不做限定。单管失效诊断方法中第一预设
门限的范围可以为0.5至1，用于确定电子助力刹车系统能够满足一定的助力能力。综合考虑单管失效诊断的时间和准确性，选取适合的第一预设门限的大小。
36.s13：确认本次制动未触发esc功能。
37.esc（electronic stability controller，汽车电子稳定控制系统）是车辆新型的主动安全系统，是汽车防抱死制动系统（abs）和牵引力控制系统（tcs）功能的进一步扩展，并在此基础上,增加了车辆转向行驶时横摆率传感器、侧向加速度传感器和方向盘转角传感器，通过ecu控制前后、左右车轮的驱动力和制动力，确保车辆行驶的侧向稳定性。可选地，本技术对触发的功能类型不做限定。对单管失效诊断方法可能有影响的相关功能可以为esc、abs及vdc（vehicle running dynamic control system，车辆行驶动态控制系统）等。可选地，综合考虑单管失效诊断的时间和准确性，选取适合的触发时机。
38.在本实施例中，单管失效诊断方法基于实际推杆行程大于预设行程，电子扭矩助力百分比大于第一预设门限，未触发esc相关功能的条件，能够避免诊断结果误判，提高诊断准确性。
39.在一实施例中，单管失效诊断方法在执行s10：获取实际推杆行程和主缸缸径，计算推杆行程液体体积的步骤中，按照以下表达式计算推杆行程液体体积：v=stokeposact*π*(p3/2)^2*p4其中，v为推杆行程液体体积，π为圆周率，stokeposact为实际推杆行程，p3为主缸缸径，p4为单位转换系数。
40.可选地，本技术对主缸缸径的大小不做限定。单管失效诊断方法中主缸缸径的大小可以为22.22mm或23.81mm。根据车辆型号，选取适合主缸缸径的大小计算。在推杆行程液体体积的单位为ml，实际推杆行程的单位为mm，主缸缸径的单位为mm时，p4可以为1/1000。
41.在一实施例中，单管失效诊断方法在执行s20：根据推杆行程液体体积，获取理论液体压力的步骤包括：根据推杆行程液体体积，按照pv曲线进行标定参数查表，以获取理论液体压力。
42.可选地，本技术对pv曲线的类型不做限定。根据车辆型号，选取适合pv曲线的类型计算。理论液体压力的范围在0至300bar。
43.在一实施例中，单管失效诊断方法在执行s30：获取压力与扭矩的转换系数，根据理论液体压力计算理论扭矩的步骤中，按照以下表达式计算理论扭矩：torqest=mcylprsest*p6其中，torqest为理论扭矩，mcylprsest为理论液体压力，p6为压力与扭矩的转换系数。
44.可选地，本技术对压力与扭矩的转换系数的大小不做限定。单管失效诊断方法中压力与扭矩的转换系数p6的大小范围可以为0.001至0.1。根据车辆型号，选取适合压力与扭矩的转换系数的大小计算。
45.在本实施例中，单管失效诊断方法根据压力与扭矩的转换系数计算理论扭矩，理论扭矩的范围为0至8nm。
46.在一实施例中，单管失效诊断方法在执行s40：对理论扭矩进行积分的步骤中，根据以下表达式计算理论扭矩的积分结果：torqestint=torqestint+torqest
其中，torqestint为理论扭矩的积分结果，torqest为理论扭矩。
47.可选地，单管失效诊断方法在执行s40：对理论扭矩进行积分的步骤中，根据以下表达式计算理论扭矩的积分结果：torqestint=∫torqest *dt其中，torqestint为理论扭矩的积分结果，torqest为理论扭矩，dt为时间的微分。
48.在本实施中，单管失效诊断方法基于上述公式对理论扭矩估算积分，在一定的时长内持续对瞬时理论扭矩进行累加计算，减小短时或瞬时误差对判断结果造成的影响，提高扭矩对比的可对比性和准确性，能够增加单管失效诊断的鲁棒性。可选地，理论扭矩的积分结果的范围为0至8nm。
49.在一实施例中，单管失效诊断方法在执行s50：当理论扭矩的积分结果满足预设条件时，判定为单管路失效的步骤包括：s51：获取电机扭矩，对电机扭矩进行积分；s52：当理论扭矩的积分结果与电机扭矩的积分结果的差达到第二预设门限时，判定为单管路失效；和/或，当理论扭矩的积分结果达到第三预设门限，且车轮减速度小于第四预设门限时，判定为单管路失效。
50.可选地，在相同的时段内，单管失效诊断方法在制动过程中进行估算理论扭矩的积分值与实际助力电机扭矩积分值差值大于等于第二预设门限，反映了在相同的时间段内，对瞬时理论扭矩进行累加的计算结果和对电机扭矩进行累加的计算结果差距比较大，说明液压制动效果与助力电机获取的制动刹车信号不匹配，则可以判定为单管路失效故障。可选地，在制动过程中进行估算扭矩的积分值大于等于第三预设门限，且车轮减速度小于第四预设门限时，说明制动刹车信号与实际刹车效果不匹配，则可以判定单管路失效故障。为了保证制动安全效果，在判定单管路失效故障时可以增大电机扭矩助力。
51.可选地，本技术对第二预设门限、第三预设门限和第四预设门限的大小不做限定。单管失效诊断方法中第二预设门限的范围可以为0至1nm。综合考虑单管失效诊断的准确性，选取适合的第二预设门限、第三预设门限和第四预设门限的大小。
52.在一实施例中，单管失效诊断方法在执行s51：对电机扭矩进行积分的步骤中，按照以下表达式计算电机扭矩的积分结果：motortorqint=motortorqint+motortorq其中，motortorqint为电机扭矩的积分结果，motortorq为电机扭矩。
53.可选地，所述对所述电机扭矩进行积分的步骤中，按照以下表达式计算所述电机扭矩的积分结果：motortorqint=∫motortorq *dt其中，motortorqint为电机扭矩的积分结果，motortorq为电机扭矩，dt为时间的微分。
54.在本实施中，单管失效诊断方法基于上述公式对电机扭矩估算积分，在一定的时长内持续对瞬时电机扭矩进行累加计算，减小短时或瞬时误差对判断结果造成的影响，提高扭矩对比的可对比性和准确性，能够增加单管失效诊断的鲁棒性。电机扭矩的积分结果的范围为0至8nm。
55.图2为本技术一实施例的刹车系统的单管失效诊断方法中步骤s50之后的流程图。
56.请参阅图2，在一实施例中，单管失效诊断方法在执行s50：当理论扭矩的积分结果满足预设条件时，判定为单管路失效的步骤之后包括：s53：获取电机指令扭矩。
57.示例性地，驾驶员开始制动时，单管失效诊断方法获取电机指令扭矩。可选地，电机指令扭矩的范围为0至8nm。
58.s54：对电机指令扭矩进行预设倍数的放大，以获取电机目标扭矩。
59.可选地，本技术对预设倍数的大小不做限定。单管失效诊断方法中预设倍数的大小可以标定，范围为1.2至3。综合考虑驾驶员制动的需求，选取适合预设倍数的大小。电机目标扭矩的范围为0至8nm。
60.s56：根据电机目标扭矩，更新电机指令扭矩，以加大齿条行程增加制动力。
61.在本实施例中，单管失效诊断方法在诊断出单管路失效故障后，对制动需求对应的电机指令扭矩进行一定倍数的放大，进而来加大齿条行程增加制动力，及时对整车减速度控制尽可能来缩短整车制动距离，在满足法规要求的情况下尽可能缩短制动距离来降低危险。
62.另一方面，本技术提供一种存储介质，具体地，存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上所述的刹车系统的单管失效诊断方法。
63.示例性地，计算机程序被处理器在执行刹车系统的单管失效诊断方法包括：（1）确定单管路失效诊断策略的输入信号，以及输入信号的处理。
64.输入信号：实际推杆行程（stokeposact），电机扭矩（motortorq），esc相关的激活标志位（esc_act），对电机扭矩进行一阶低通滤波处理.（2）单管路失效诊断的使能条件：a实际推杆行程大于等于一定行程（stokeposact》=p1），p1[10，30]mm；b电机扭矩助力百分比motortorq_pct》p2，p2[0.5，1]；c制动未触发esc相关功能（abs，vdc等）即abs_act=0&&vdc_act==0；当同时满足以上条件后singlefconditionen==1。
[0065]
（3）单管路失效诊断机理：当单管路失效诊断的使能(singlefconditionen==1)下，a推杆行程液体体积的计算：v=stokeposact*pi*(p3/2)^2*p4，p3为主缸缸径(22.22mm或者23.81mm)，p4(1/1000)为单位转换系数，v单位ml；b估算压力的计算：根据推杆行程液体体积v进行标定参数查表p5（pv曲线）输出估算压力mcylprsest，p5为压力与体积关系曲线的标定参数[0，300]bar，prssmode单位为bar；c压力转换为扭矩的计算：torqest=mcylprsest*p6，p6为压力与扭矩的转换系数[0.001，0.1]，torqest[0，8]nm；d估算扭矩的积分：torqestint=torqestint+torqest，torqestint[0，8]nm；e实际扭矩的积分：motortorqint=motortorqint+motortorq，motortorqint[0，8]nm；f单管路失效故障标志的判断：在制动过程中进行估算扭矩的积分值torqestint与实际助力电机的扭矩积分值motortorqint差值等于一定门限（p7），则判定为单管路失效
故障，p7[0，1]nm。
[0066]
（4）单管路失效故障处理：当诊断出单管路失效故障后，对驾驶员需求对应的电机指令扭矩进行一定倍数（p11）的放大，进而来加大齿条行程增加制动力。放大后电机指令力矩targetmotertorquemag=p11*目标电机扭矩targermotortorq，p11[1.2，3]，targermotortorq[0，8]nm，targetmotertorquemag[0，8]nm。
[0067]
（5）在台架和整车上标定调试验证。
[0068]
如上所述，本技术提供的刹车系统的单管失效诊断方法和存储介质在驾驶员制动过程中计算目标液量估算的扭矩与实际电机扭矩的大小来诊断是否发生单管路失效故障，在制动过程中进行估算扭矩与实际助力电机的扭矩积分值，在无主缸压力传感器情况下诊断单管路失效，降低nbs制动系统的成本，与传统的单管路失效时法规要求的刹车距离减小20%左右，具有实施成本低，控制思路清晰，识别率高，识别时间短，鲁棒性强的优点。
[0069]
需要说明的是，在本技术中，采用了诸如s10、s20等步骤代号，其目的是为了更清楚简要地表述相应内容，不构成顺序上的实质性限制，本领域技术人员在具体实施时，可能会先执行s20后执行s10等，但这些均应在本技术的保护范围之内。
[0070]
在本技术提供的存储介质的实施例中，可以包含任一上述方法实施例的全部技术特征，说明书拓展和解释内容与上述方法的各实施例基本相同，在此不再做赘述。
[0071]
本技术实施例还提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机程序代码，当计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行如上各种可能的实施方式中的方法。
[0072]
本技术实施例还提供一种芯片，包括存储器和处理器，存储器用于存储计算机程序，处理器用于从存储器中调用并运行计算机程序，使得安装有芯片的设备执行如上各种可能的实施方式中的方法。
[0073]
可以理解，上述场景仅是作为示例，并不构成对于本技术实施例提供的技术方案的应用场景的限定，本技术的技术方案还可应用于其他场景。例如，本领域普通技术人员可知，随着系统架构的演变和新业务场景的出现，本技术实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
[0074]
上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0075]
本技术实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
[0076]
本技术实施例设备中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
[0077]
在本技术中，对于相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述，一般只在第一次出现时进行详细描述，后面再重复出现时，为了简洁，一般未再重复阐述，在理解本技术技术方案等内容时，对于在后未详细描述的相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述等，可以参考其之前的相关详细描述。
[0078]
在本技术中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
[0079]
本技术技术方案的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本技术记载的范围。
[0080]
以上仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本申
请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。