无人驾驶车辆的制动控制方法、装置、设备及存储介质与流程

文档序号:33024663发布日期:2023-01-20 19:19阅读:36来源:国知局
无人驾驶车辆的制动控制方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及无人驾驶车辆制动控制技术领域,尤其涉及一种无人驾驶车辆的制动控制方法、装置、设备及存储介质。


背景技术:

2.无人驾驶或自动驾驶是汽车行业发展的趋势,无人驾驶车辆多数为纯电动汽车、混合动力汽车等新能源汽车,其制动系统在车辆的运行和安全方面就扮演着至关重要的角色,无人驾驶采用的线控制动系统往往包括液压制动和电制动两种模式,为了提高新能源汽车的续航里程,一般在制动时对电机反拖或反转产生的负扭矩进行能量回收,避免直接摩擦转化为热能消耗掉,即电制动可以进行能量回收,而液压制动则进行能量消耗。
3.在无人驾驶车辆运动过程中,相较于传统的手动驾驶,先进辅助驾驶或更高级的无人驾驶需要制动系统具备快速主动加压和精确控压的能力,以便获得适当的加速度,其加速度为负值,进行精确减速调控,以达到控制车辆跟随规划轨迹行驶的目的。目前无人驾驶车辆的线控制动系统通过算法调节的负值加速度通常误差都不超过0.3m/s^2,一般是采用高频率的发送制动命令或者连续长时间下发制动命令,进行高精度调解。
4.在无人驾驶需要高频或长时间发送制动命令的情况下,传统手动驾驶以液压制动为主要制动模式的制动系统,由于长时间的液压回流或者频繁的建压,可能导致液压制动器建压失效,进而刹车失灵,难以满足高度自动驾驶阶段制动的耐久性和稳定性要求。而以电制动为主要制动模式的制动系统,相比液压制动具有更高的耐久稳定性和制动平顺性,但其最大刹车力度难以满足无人驾驶的需求。而在混合制动过程中,电制动和液压制动进行切换时会出现刹车突变和延时的问题,影响驾驶体验,现有技术一般采用并联控制液压制动和电制动,液压制动消耗的能量大于电制动回收的能量,导致总体制动能量回收率较低,不利于提高新能源汽车的续航里程。


技术实现要素:

5.本发明提供了一种无人驾驶车辆的制动控制方法、装置、设备及存储介质,用于降低液压制动执行器频繁制动失效的风险,延长其使用寿命。
6.本发明第一方面提供了一种无人驾驶车辆的制动控制方法,包括:获取车辆的第一实际状态参数和目标负值加速度,第一实际状态参数至少包括第一驾驶速度;根据目标负值加速度和预置的刹车表,计算总制动需求,总制动需求包括目标制动开度;根据第一驾驶速度和总制动需求进行制动分配,得到第一目标制动模式和第一目标制动命令值,第一目标制动模式用于指示执行电制动和/或液压制动;根据第一目标制动模式和第一目标制动命令值进行制动控制。
7.本发明第二方面提供了一种无人驾驶车辆的制动控制装置,包括:第一获取模块,用于获取车辆的第一实际状态参数和目标负值加速度,第一实际状态参数至少包括第一驾驶速度;计算模块,用于根据目标负值加速度和预置的刹车表,计算总制动需求,总制动需
求包括目标制动开度;分配模块,用于根据第一驾驶速度和总制动需求进行制动分配,得到第一目标制动模式和第一目标制动命令值,第一目标制动模式用于指示执行电制动和/或液压制动;制动模块,用于根据第一目标制动模式和第一目标制动命令值进行制动控制。
8.本发明第三方面提供了一种无人驾驶车辆的制动控制设备,包括:存储器和至少一个处理器,存储器中存储有指令;至少一个处理器调用存储器中的指令,以使得无人驾驶车辆的制动控制设备执行上述的无人驾驶车辆的制动控制方法。
9.本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述的无人驾驶车辆的制动控制方法。
10.本发明提供的技术方案中,能自动进行电制动和液压制动的分配,并以电制动作为无人驾驶的主要制动方式,降低了液压制动执行器的使用频率,降低了液压制动执行器频繁制动失效的风险,延长了液压制动执行器的使用寿命,保障车辆行驶制动时的稳定性;以电制动为主能提高了能量回收率,从而延长新能源汽车的续航里程;电制动以扭矩控制加速度相较液压制动的缸压控制加速度更加平顺,液压制动的制动能力强于电制动,结合二者优点将液压制动作为备用和补偿冗余制动,降低了线控成本,满足各种情况下的刹车需求,兼顾了无人驾驶车辆行驶过程的安全性、经济性和驾驶的舒适性。
11.本发明提供的技术方案中,通过云端获取和定时修正刹车表,解决了电制动模式和液压制动模式切换过程出现的刹车突变和延时问题,保障了制动模式切换的平顺性,提高了制动控制的精度。
附图说明
12.图1为本发明实施例中无人驾驶车辆的制动控制方法的一个实施例示意图;
13.图2为本发明实施例中无人驾驶车辆的制动控制方法的另一个实施例示意图;
14.图3为本发明实施例中无人驾驶车辆的制动控制装置的一个实施例示意图;
15.图4为本发明实施例中无人驾驶车辆的制动控制装置的另一个实施例示意图;
16.图5为本发明实施例中无人驾驶车辆的制动控制设备的一个实施例示意图。
具体实施方式
17.本发明提供了一种无人驾驶车辆的制动控制方法、装置、设备及存储介质,用于降低液压制动执行器频繁制动失效的风险,延长其使用寿命;以电制动为主制动,提高能量回收率,延长新能源汽车续航里程,并将液压制动作为备用和补偿冗余制动,满足特殊情况下的刹车需求。
18.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语“包括”或“具有”及其任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
19.为便于理解,下面对本发明实施例的具体流程进行描述,请参阅图1,本发明实施
例中无人驾驶车辆的制动控制方法的一个实施例包括:
20.101、获取车辆的第一实际状态参数和目标负值加速度,第一实际状态参数至少包括第一驾驶速度。
21.可以理解的是,本发明的执行主体可以为无人驾驶车辆的制动控制装置,还可以是车辆终端或服务器,具体此处不做限定。当以服务器作为执行主体时,可以远程控制车辆终端进行制动,更进一步的通过协同控制算法服务器能在本发明的基础上控制多个车辆终端进行协同制动,本发明实施例以车辆终端为执行主体为例进行说明。
22.车辆终端获取车辆的第一实际状态参数和目标负值加速度,第一实际状态参数至少包括第一驾驶速度,实际状态参数还可以包括实际制动开度、实际制动扭矩、实际负值加速度,本实施例中的实际状态参数可以通过安装于无人驾驶车辆上的各传感器获得,传感器包括但不限于车辆轮速传感器、制动踏板开度传感器、车辆纵向加速度传感器、车辆扭矩传感器。其中,制动开度用于指示制动执行器的制动能力,制动开度可以作为命令值发送至液压制动执行器进行液压制动,其数值越大,制动力度越强,实际制动开度可以通过制动油缸压力传感器检测制动前后缸压值的变化获得,也可以通过检测刹车踏板在制动前后的深度变化或制动踏板行程获得,也可以通过其他方式获取,具体不作限制。制动扭矩可以作为命令值发送至电制动执行器进行电制动,电制动执行器执行的实际制动扭矩越大,其制动力度越强,通过能量回收策略回收的能量也越多,其回收的能量可以作为新能源汽车行驶过程中的能量补充,发挥其他有利功效。
23.本发明中的负值加速度指的是车辆加速度的方向与车辆行驶方向相反,即车辆处于制动减速状态,本实施例及后续实施例中所表述的负值加速度增大指的是负值加速度绝对值的增大,并不改变其方向,负值加速度越大即刹车力度越大。目标负值加速度为车辆制动系统根据车辆的实际状态参数、行驶环境通过人工智能计算的目标减速需求,其数值的绝对值越大,单位时间内车速的下降速度越快,根据车辆驾驶过程的实际情况或驾驶员的驾驶习惯,对目标负值加速度进行动态调整,能实现无人驾驶准确跟随规划轨迹行驶,并保障驾驶过程的舒适性、安全性。
24.102、根据目标负值加速度和预置的刹车表,计算总制动需求,总制动需求包括目标制动开度。
25.车辆终端根据目标负值加速度和预置的刹车表,计算总制动需求,总制动需求包括目标制动开度。本实施例中的刹车表是通过无人驾驶车辆在不同工况下的实际状态参数进行标定得到,刹车表包括了第一刹车表、第二刹车表、第三刹车表,其中,第一刹车表用于指示制动开度和负值加速度之间的对应关系,第二刹车表包括制动扭矩和负值加速度之间的对应关系,第三刹车表用于指示制动扭矩与制动开度的对应关系。
26.在一种可行的实施方式中,根据目标负值加速度查询第一刹车表,得到目标制动开度,将目标制动开度作为命令值发送至液压执行器,即为液压制动需求开度;或者,根据目标负值加速度查询第二刹车表,得到目标制动扭矩,将目标制动扭矩作为命令值发送至电机控制器(motor control unit,mcu),即为电制动需求扭矩。
27.本实施例中预置的刹车表是无人驾驶车辆刚开始投入使用时标定的基础刹车表,在日常无人驾驶车辆行车期间,可以通过车辆终端不断收集刹车时的数据,上传至云端进行刹车表的修正和更新,随着无人驾驶车辆长时间的磨合,云端定时更新刹车表,从而车辆
终端的线控控制器(drive-by-wire,dbw)软件不断获取最新的刹车表进行制动控制,以消除无人驾驶车辆初始状态和后续实际使用状态间制动系统性能的差异,提升制动控制的精度,以满足制动安全性、驾驶舒适性、制动平稳性的需求。
28.103、根据第一驾驶速度和总制动需求进行制动分配,得到第一目标制动模式和第一目标制动命令值,第一目标制动模式用于指示执行电制动和/或液压制动。
29.车辆终端根据第一驾驶速度和总制动需求进行制动分配,得到第一目标制动模式和第一目标制动命令值,第一目标制动模式用于指示执行电制动和/或液压制动。
30.在一种可行的实施方式中,车辆终端判断第一驾驶速度是否大于或等于第一预设速度,若否,则确定第一目标制动模式为执行液压制动,并将目标制动开度确定为第一制动命令值,第一制动命令值为液压制动执行的第一目标制动命令值;若是,则关闭液压制动使能,并开启电制动使能;根据目标负值加速度和预置的第二刹车表,计算电制动需求扭矩;将电制动需求扭矩发送至电机执行器motor执行电制动,并获取第一实际负值加速度和第一实际制动扭矩;判断电制动需求扭矩和第一实际负值加速度是否满足预设条件,预设条件用于指示电制动的最大制动输出(即电机执行器能提供的最大制动扭矩)是否小于总制动需求,若否,确定第一目标制动模式为执行电制动,并将电制动需求扭矩确定为第二制动命令值,第二制动命令值为电制动执行的第一目标制动命令值;若是,确定第一目标制动模式为执行电制动和液压制动,并根据第一实际制动扭矩、总制动需求计算补充液压制动的制动命令值,将最大电制动扭矩确定为电制动执行的制动命令值,同时执行液压制动和电制动。
31.本实施例中,第一预设速度为当电制动回收的能量所产生的制动扭矩能使车辆完全依靠电制动进行刹车,所需要达到的最低驾驶速度,其数值大小可以根据不同的车辆进行实验标定,其第一预设速度可以设定为10km/h,也可以是其他数值,当第一驾驶速度小于第一预设速度时,电机转速低,能量回收不足以产生足够的制动扭矩,让车完全依靠电制动刹车,此时,将总制动需求对应的目标制动开度作为第一目标制动命令值,发送至液压执行器,进行纯液压制动刹车。
32.本实施例中预设条件包括第一预设条件和第二预设条件,第一预设条件为电制动需求扭矩大于最大电制动扭矩,即单独电制动所能提供的最大制动力不满足总制动需求,第二预设条件为第一实际负值加速度的绝对值小于电制动最大负值加速度的绝对值,即单独电制动所能提供的实际负值加速度达不到目标负值加速度,当满足第一预设条件和/或第二预设条件时,均表示电制动输出的制动力不满足总制动需求,需要进行补充液压制动。
33.在一种可行的实施方式中,根据第一实际制动扭矩、总制动需求计算补充液压制动的制动命令值,包括:根据第一实际制动扭矩和预置的第三刹车表,生成第一实际制动开度;将总制动需求的目标制动开度与第一实际制动开度进行差值运算,得到第一制动开度;将第一制动开度确定为补充液压制动的制动命令值。
34.104、根据第一目标制动模式和第一目标制动命令值进行制动控制。
35.车辆终端根据第一目标制动模式,将第一目标制动命令值发送至对应的制动执行器中进行制动控制,根据车辆的实际负值加速度,实时调解制动需求,重复上述制动控制方法,直至车辆停止或者到达目标驾驶速度,或者根据实际驾驶情况停止制动控制。
36.在实际情况中,若根据第一实际状态参数确定的第一目标制动模式为执行电制
动,车辆的实际驾驶速度随着制动刹车降低,当实际驾驶速度小于第一预设速度时,电机转速低,电制动回收的能量较小,需要由电制动切换至液压制动,或者当第一目标制动模式为执行电制动和液压制动,其随着实际驾驶速度的减小,也会涉及,由电制动和液压制动切换至电制动,进一步由电制动切换至液压制动,为保障以上制动模式切换过程中的平稳性,在一种可行的实施方式中,获取第二实际状态参数,当第二实际状态参数满足预设的切换条件时,根据预置动态协调制动算法确定第一目标制动命令值和第二目标制动命令值的单位变化量;根据单位变化量将第一目标制动模式切换至第二目标制动模式。
37.本实施例中,切换条件可以是第二驾驶速度小于或等于第二预设速度,第二预设速度大于或等于第一预设速度,可以通过实际情况进行选择。第一目标制动命令值可以是第一制动命令值,第二制动命令值、第三制动命令值、第四制动命令值,其中,第一制动命令值为第一目标制动模式执行液压制动时,发送至液压执行器的目标制动开度;第二制动命令值为第一目标制动模式执行电制动时,发送至电机执行器的电制动需求扭矩;第三制动命令值为第一目标制动模式执行电制动和液压制动时,发送至液压执行器的制动开度;第四制动命令值为第一目标制动模式执行电制动和液压制动时,发送至电机执行器最大制动扭矩。
38.在满足切换条件时,将第一目标制动模式所对应的第一目标制动命令值按照预设的第一单位变化量逐步减小,将第二目标制动模式所对应的第二目标制动命令值按照预设的第二单位变化量逐步增大,以维持制动模式切换过程中实际负值加速度不变或者在较小的范围内变化,直至制动模式切换完成,以保障制动模式切换过程中的平顺性。
39.例如,第一目标制动模式为执行电制动,第二目标制动模式为执行液压制动,当第二驾驶速度小于或等于第二预设速度时,电制动执行的制动扭矩为n1,此时总负值加速度全部由电制动提供,液压制动对应的液压制动开度为零,在动态协调制动过程中总负值加速度v
t
由电制动和液压制动同时提供,动态协调制动算法维持v
t
不变或者在预设的范围内变化,直至完成目标制动模式切换,第一目标制动模式切换至第二目标制动模式的过程可以表示为:
[0040][0041]
其中,n为电制动扭矩;
[0042]

n为电制动执行的制动扭矩的单位变化量;
[0043]

m为液压制动执行的制动开度的单位变化量;
[0044]
m为液压制动执行的制动开度;
[0045]
t为时间,t为大于1的正整数;
[0046]
v为制动执行器提供的总负值加速度,v=vn+vm;
[0047]v1
为满足切换条件时的总负值加速;
[0048]
n1为满足切换条件时的电制动扭矩;
[0049]vn
为电制动提供的负值加速度,该值可以通过对应时刻的n查询第二刹车表得到,也可以通过车辆上安装的传感器获得实际数据;
[0050]vm
为液压制动提供的负值加速度,该值可以通过对应时刻的m查询第一刹车表得到,也可以通过车辆上安装的传感器获得实际数据;
[0051]
即在进行制动模式切换时,制动执行器不会直接将第一目标制动命令值直接归零,直接切换成第二目标制动命令值,而是根据协调控制命令值控制原制动执行器(即电机执行器)的第一目标制动命令值按照第一单位变化量逐渐减小,并控制后制动执行器(即液压执行器)按照第二单位变化量逐渐增大,直至将总制动需求完全分配给液压制动执行器。
[0052]
再例如,第一目标制动模式为执行电制动和液压制动,第二目标制动模式为执行电制动,当第二实际状态参数满足预设的切换条件时,第一目标制动命令值包含的液压制动执行的第三制动命令值,电制动执行的第四制动命令值,在第一目标制动模式为执行电制动和液压制动时,为了保障能量回收率的最大化,此时,第四制动命令值一般是最大制动扭矩,因此,第四制动命令值无法增大,仅需控制第三制动命令值按照第一单位变化量逐渐减小,维持v
t
在预设的范围内平稳变化,其切换过程可以表示为:
[0053][0054]
其中,n
max
为电制动执行的最大制动扭矩。
[0055]
本实施例中,能自动进行电制动和液压制动的分配,并以电制动作为无人驾驶的主要制动方式,降低了液压制动执行器的使用频率,降低了液压制动执行器频繁制动失效的风险,延长了液压制动执行器的使用寿命,保障车辆行驶制动时的稳定性;以电制动为主能提高了能量回收率,从而延长新能源汽车的续航里程;电制动以扭矩控制加速度相较液压制动的缸压控制加速度更加平顺,液压制动的制动能力强于电制动,结合二者优点将液压制动作为备用和补偿冗余制动,降低了线控成本,满足各种情况下的刹车需求,兼顾了无人驾驶车辆行驶过程的安全性、经济性和驾驶的舒适性,通过云端获取和定时修正刹车表,解决了电制动模式和液压制动模式切换过程出现的刹车突变和延时问题,保障了制动模式切换的平顺性,提高了制动控制的精度。
[0056]
请参阅图2,本发明实施例中无人驾驶车辆的制动控制方法的另一个实施例包括:
[0057]
201、获取车辆的第一实际状态参数和目标负值加速度,第一实际状态参数至少包括第一驾驶速度。
[0058]
步骤201与上述步骤101类似,此处不再赘述。
[0059]
202、根据目标负值加速度和预置的刹车表,计算总制动需求,总制动需求包括目标制动开度。
[0060]
车辆终端根据目标负值加速度和预置的第一刹车表,确定目标制动开度,第一刹车表用于指示制动开度和负值加速度之间的对应关系;将目标制动开度确定为总制动需求。
[0061]
203、根据第一驾驶速度和总制动需求进行制动分配,得到第一目标制动模式和第一目标制动命令值,第一目标制动模式用于指示执行电制动和/或液压制动。
[0062]
在一种可行的实施方式中,当第一驾驶速度小于第一预设速度时,则确定第一目标制动模式为执行液压制动,并将目标制动开度确定为第一制动命令值,第一制动命令值为液压制动执行的第一目标制动命令值;当第一驾驶速度大于或等于第一预设速度时,则根据目标负值加速度和预置的第二刹车表,生成电制动需求扭矩;将电制动需求扭矩发送至电机执行器执行电制动,并获取第一实际负值加速度和第一实际制动扭矩;当电制动需求扭矩小于或等于最大电制动扭矩,和/或第一实际负值加速度的绝对值大于或等于电制动最大负值加速度的绝对值时,确定第一目标制动模式为执行电制动,并将电制动需求扭矩确定为第二制动命令值,第二制动命令值为电制动执行的第一目标制动命令值;当电制动需求扭矩大于最大电制动扭矩,或第一实际负值加速度的绝对值小于电制动最大负值加速度的绝对值时,确定第一目标制动模式为执行电制动和液压制动,根据第一实际制动扭矩、预置的第三刹车表、目标制动开度、预置的第一刹车表和最大电制动扭矩,生成第一目标制动命令值,第一目标制动命令值包括液压制动执行的第三制动命令值和电制动执行的第四制动命令值。
[0063]
在一种可行的实施方式中,在根据目标负值加速度和预置的第二刹车表,生成电制动需求扭矩之前,还包括:关闭液压制动使能,并开启电制动使能,此时,以电制动为主制动,在实际状况中,以无人巴士为例,电机的最大电制动扭矩可达到212n,产生的最大复制加速度可达到-2.2m/s^2,能覆盖大部分的市区公交道路负值加速度需求场景,液压制动仅在作为补偿和紧急制动时使能,以补偿电制动不足的制动力度。
[0064]
在一种可行的实施方式中,车辆终端根据第一实际制动扭矩和预置的第三刹车表,生成第一实际制动开度,第三刹车表用于指示制动扭矩与制动开度的对应关系;根据目标制动开度、第一实际制动开度,生成第一制动开度;将第一制动开度确定为液压制动执行的第三制动命令值;将最大电制动扭矩确定为电制动执行的第四制动命令值。
[0065]
为了避免液压制动作为补充制动时负值加速度突变,导致刹车抖动和不平顺,影响驾驶体验。在一种可行的实施方式中,车辆终端根据第一实际制动扭矩和预置的第三刹车表,生成第一实际制动开度;根据目标制动开度、第一实际制动开度,生成第一制动开度;根据第一制动开度和预置的第一刹车表,确定液压制动的第一负值加速度;将第一负值加速度和第一实际负值加速度进行差值运算,得到负值加速度差值结果;判断负值加速度差值结果是否大于预设值,若否,则将第一制动开度确定为液压制动执行的第三制动命令值;若是,则对第一制动开度进行修正,得到第二制动开度,并将第二制动开度确定为液压制动执行的第三制动命令值。
[0066]
本实施例中,预设值的取值是补充制动平稳性的关键,过大的预设值会导致补充的液压制动过多,电制动也液压制动共同刹车使得实际负值加速度增大过快,而导致抖动,过小的预设值会导致负值加速度变化幅度太小,需要通过多次协调控制电制动和液压制动的分配比例才能满足制动需求,制动速度慢,设置合适的预设值能兼顾补充制动的平顺性和快速制动的需求,其预设值的大小可以根据不同的车辆进行实验标定,预设值可以是0.3m/s^2,也可以是其他数值。
[0067]
在一种可行的实施方式中,当负值加速度差值结果大于预设值时,对第一制动开
度进行修正,得到第二制动开度,包括:根据总制动需求、第一实际制动扭矩、第一制动开度和动态协调制动算法,确定第三单位变化量;根据第三制动命令值的第三单位变化量,确定第二制动开度,第二制动开度根据单位变化量增大至第二制动开度与第一制动开度相等。此时,为执行电制动无法满足总制动需求,需要液压制动补充制动力,一般处于无人驾驶车辆的高速或紧急制动状态,其第三单位变化量在兼顾平顺性的同时取最大值,达到快速补充制动的目的,其模式切换过程可以表示为:
[0068][0069]
其中,v

为目标负值加速度,用于指示总制动需求;
[0070]vnmax
为电制动提供的最大负值加速度。
[0071]
204、根据第一目标制动模式和第一目标制动命令值进行制动控制。
[0072]
车辆终端根据第一目标制动模式将第一目标制动命令值输入到对应的制动执行器中,执行液压制动和/或电制动。其中,制动执行器可以是液压执行器和/或电机执行器,液压执行器执行液压制动,电机执行器执行电制动。根据上述方法,无人驾驶车辆在高速中以电制动的能量回收为主制动方式,同时以液压制动作为备份冗余制动,以补偿不足的制动力度,低速下,由于电机的能量回收低,故以液压制动为主,这样液压制动的主要工作区间集中在低速下,降低了其失效的风险,电制动和液压制动互为冗余,互相补充,增强了无人驾驶车辆制动的鲁棒性。
[0073]
205、获取第二实际状态参数。
[0074]
车辆终端获取第二实际状态参数,第二实际状态参数可以包括实际制动载荷比,第二驾驶速度、第二实际负值加速度,第二实际制动开度,还可以包括第二实际制动扭矩。
[0075]
本实施例中,实际制动载荷比指的是车辆在实际工况下作用于车轮上的制动力与车辆在满负荷工况下作用于车轮上的最大制动力之间的比值,用于指示车辆制动系统的制动程度,实际制动载荷比的获取方式可以是:计算电制动执行的实际制动扭矩与电制动最大制动扭矩的比值,得到电制动的第一制动载荷比;计算液压制动执行的实际制动开度与液压制动的最大制动开度的比值,得到液压制动的第二载荷比;根据第一载荷比和第二载荷比,确定实际制动载荷,也可以通过其他方式获取。
[0076]
206、根据第一目标制动模式、第二实际状态参数和预设载荷比值,更新刹车表。
[0077]
车辆终端根据第一目标制动模式、第二实际状态参数和预设载荷比值,更新刹车表,并保存至云端供下次制动控制。其中,预设载荷比值可以设定为实际制动载荷比为60%,即作用于车轮上的实际制动力占最大制动力的60%,也可以设定为其他的数值。
[0078]
车辆终端根据配置中是否打开能量回收功能、是否关闭液压制动使能,判断是否进行刹车表的更新,车辆终端在关闭能量回收功能,仅依靠液压制动刹车,且达到60%载荷比时,进行制动开度和制动负值加速度的标定,得到第一标定值,将第一标定值更新至第一刹车表;车辆终端在打开能量回收功能,关闭液压制动使能,仅依靠电制动刹车,且达到
60%载荷比时,进行制动扭矩和制动负值加速度的标定,得到第二标定值,并进行制动扭矩和制动开度的标定,得到第三标定值,将第二标定值更新至第二刹车表,将第三标定值更新至第三刹车表。
[0079]
在一种可行的实施方式中,当第一目标制动模式为执行液压制动时,获取实际制动载荷比、第二实际负值加速度和第二实际制动开度;当实际制动载荷比达到预设载荷比值时,确定第二实际负值加速度和第二实际制动开度的对应关系;将第二实际负值加速度和第二实际制动开度的对应关系更新至第一刹车表。
[0080]
在一种可行的实施方式中,当第一目标制动模式为执行电制动时,获取实际制动载荷比、第二实际负值加速度、第二实际制动扭矩和第二实际制动开度;当实际制动载荷比达到预设载荷比值时,确定第二实际制动扭矩和第二实际负值加速度的对应关系,以及第二实际制动扭矩和第二实际制动开度的对应关系;将第二实际制动扭矩和第二实际负值加速度的对应关系更新至第二刹车表;将第二实际制动扭矩和第二实际制动开度更新至第三刹车表。
[0081]
207、根据第二实际状态参数,调节总制动需求。
[0082]
车辆终端根据第二实际状态参数中的第二驾驶速度、第二实际负值加速度,实时调解总制动需求,根据新的总制动需求,重复上述制动步骤,直至车辆停止或者到达目标驾驶速度,或者根据实际驾驶情况停止制动控制。
[0083]
208、根据第二实际状态参数和动态协调制动算法,将第一目标制动模式切换至第二目标制动模式。
[0084]
车辆终端根据第二实际状态参数和动态协调制动算法,将第一目标制动模式切换至第二目标制动模式。
[0085]
在一种可行的实施方式中,当第二实际状态参数满足预设的切换条件时,根据第一目标制动模式、第一目标制动命令值和动态协调制动算法,确定第一目标制动命令值的第一单位变化量;根据第二实际状态参数、刹车表和动态协调制动算法,确定第二目标制动命令值和第二单位变化量;根据第一目标制动命令值、第一单位变化量、第二目标制动命令值和第二单位变化量,将第一目标制动模式切换至第二目标制动模式。
[0086]
本发明实施例中,能自动进行电制动和液压制动的分配,并以电制动作为无人驾驶的主要制动方式,降低了液压制动执行器的使用频率,降低了液压制动执行器频繁制动失效的风险,延长了液压制动执行器的使用寿命,保障车辆行驶制动时的稳定性;以电制动为主能提高了能量回收率,从而延长新能源汽车的续航里程;电制动以扭矩控制加速度相较液压制动的缸压控制加速度更加平顺,液压制动的制动能力强于电制动,结合二者优点将液压制动作为备用和补偿冗余制动,降低了线控成本,满足各种情况下的刹车需求,兼顾了无人驾驶车辆行驶过程的安全性、经济性和驾驶的舒适性,通过云端获取和定时修正刹车表,解决了电制动模式和液压制动模式切换过程出现的刹车突变和延时问题,保障了制动模式切换的平顺性,实时根据实际状态参数调节总制动需求,提高了制动控制的精度。
[0087]
上面对本发明实施例中无人驾驶车辆的制动控制方法进行了描述,下面对本发明实施例中无人驾驶车辆的制动控制装置进行描述,请参阅图3,本发明实施例中无人驾驶车辆的制动控制装置一个实施例包括:
[0088]
第一获取模块301,用于获取车辆的第一实际状态参数和目标负值加速度,第一实
际状态参数至少包括第一驾驶速度;
[0089]
计算模块302,用于根据目标负值加速度和预置的刹车表,计算总制动需求,总制动需求包括目标制动开度;
[0090]
分配模块303,用于根据第一驾驶速度和总制动需求进行制动分配,得到第一目标制动模式和第一目标制动命令值,第一目标制动模式用于指示执行电制动和/或液压制动;
[0091]
制动模块304,用于根据第一目标制动模式和第一目标制动命令值进行制动控制。
[0092]
本发明实施例中,能自动进行电制动和液压制动的分配,并以电制动作为无人驾驶的主要制动方式,降低了液压制动执行器的使用频率,降低了液压制动执行器频繁制动失效的风险,延长了液压制动执行器的使用寿命,保障车辆行驶制动时的稳定性;以电制动为主能提高了能量回收率,从而延长新能源汽车的续航里程;电制动以扭矩控制负值加速度相较液压制动控制负值加速度反应速度更快,控制更加平顺,能解决刹车延时的问题,液压制动的制动能力强于电制动,结合二者优点将液压制动作为备用和补偿冗余制动,降低了线控成本,满足各种情况下的刹车需求,兼顾了无人驾驶车辆行驶过程的安全性、经济性和驾驶的舒适性,通过云端获取和定时修正刹车表,解决了电制动模式和液压制动模式切换过程出现的刹车突变和延时问题,保障了制动模式切换的平顺性,提高了制动控制的精度。
[0093]
请参阅图4,本发明实施例中无人驾驶车辆的制动控制装置的另一个实施例包括:
[0094]
第一获取模块301,用于获取车辆的第一实际状态参数和目标负值加速度,第一实际状态参数至少包括第一驾驶速度;
[0095]
计算模块302,用于根据目标负值加速度和预置的刹车表,计算总制动需求,总制动需求包括目标制动开度;
[0096]
分配模块303,用于根据第一驾驶速度和总制动需求进行制动分配,得到第一目标制动模式和第一目标制动命令值,第一目标制动模式用于指示执行电制动和/或液压制动;
[0097]
制动模块304,用于根据第一目标制动模式和第一目标制动命令值进行制动控制。
[0098]
可选的,计算模块302具体用于:根据目标负值加速度和预置的第一刹车表,确定目标制动开度,第一刹车表用于指示制动开度和负值加速度之间的对应关系;将目标制动开度确定为总制动需求。
[0099]
可选的,分配模块303包括:
[0100]
第一处理单元3031,用于当第一驾驶速度小于第一预设速度时,则确定第一目标制动模式为执行液压制动,并将目标制动开度确定为第一制动命令值,第一制动命令值为液压制动执行的第一目标制动命令值;
[0101]
第二处理单元3032,用于当第一驾驶速度大于或等于第一预设速度时,则根据目标负值加速度和预置的第二刹车表,生成电制动需求扭矩;
[0102]
第三处理单元3033,用于将电制动需求扭矩发送至电机执行器执行电制动,并获取第一实际负值加速度和第一实际制动扭矩;
[0103]
第四处理单元3034,用于当电制动需求扭矩小于或等于最大电制动扭矩,和/或第一实际负值加速度的绝对值大于或等于电制动最大负值加速度的绝对值时,确定第一目标制动模式为执行电制动,并将电制动需求扭矩确定为第二制动命令值,第二制动命令值为电制动执行的第一目标制动命令值;
[0104]
第五处理单元3035,用于当电制动需求扭矩大于最大电制动扭矩,或第一实际负值加速度的绝对值小于电制动最大负值加速度的绝对值时,确定第一目标制动模式为执行电制动和液压制动,根据第一实际制动扭矩、预置的第三刹车表、目标制动开度、预置的第一刹车表和最大电制动扭矩,生成第一目标制动命令值,第一目标制动命令值包括液压制动执行的第三制动命令值和电制动执行的第四制动命令值。
[0105]
可选的,第五处理单元3035,具体用于:根据第一实际制动扭矩和预置的第三刹车表,生成第一实际制动开度,第三刹车表用于指示制动扭矩与制动开度的对应关系;根据目标制动开度、第一实际制动开度,生成第一制动开度;将第一制动开度确定为液压制动执行的第三制动命令值;将最大电制动扭矩确定为电制动执行的第四制动命令值。
[0106]
可选的,第五处理单元3035,具体用于:根据第一实际制动扭矩和预置的第三刹车表,生成第一实际制动开度;根据目标制动开度、第一实际制动开度,生成第一制动开度;根据第一制动开度和预置的第一刹车表,确定液压制动的第一负值加速度;将第一负值加速度和第一实际负值加速度进行差值运算,得到负值加速度差值结果;判断负值加速度差值结果是否大于预设值;若否,则将第一制动开度确定为液压制动执行的第三制动命令值;若是,则对第一制动开度进行修正,得到第二制动开度,并将第二制动开度确定为液压制动执行的第三制动命令值。
[0107]
可选的,第五处理单元3035,具体用于根据总制动需求、第一实际制动扭矩、第一制动开度和预置的动态协调制动算法,确定第三制动命令值的单位变化量;根据第三制动命令值的单位变化量,确定第二制动开度,第二制动开度根据单位变化量增大至第二制动开度与第一制动开度相等。
[0108]
可选的,无人驾驶车辆的制动控制装置还包括:
[0109]
第二获取模块305,用于获取第二实际状态参数;
[0110]
更新模块306,用于根据第一目标制动模式、第二实际状态参数和预设载荷比值,更新刹车表。
[0111]
可选的,无人驾驶车辆的制动控制装置还包括:
[0112]
调节模块307,用于根据第二实际状态参数,调节总制动需求。
[0113]
可选的,无人驾驶车辆的制动控制装置还包括:
[0114]
切换模块308,用于根据第二实际状态参数和动态协调制动算法,将第一目标制动模式切换至第二目标制动模式。
[0115]
可选的,切换模块308具体用于当第二实际状态参数满足预设的切换条件时,根据第一目标制动模式、第一目标制动命令值和动态协调制动算法,确定第一目标制动命令值的第一单位变化量;根据第二实际状态参数、刹车表和动态协调制动算法,确定第二目标制动命令值和第二单位变化量;根据第一目标制动命令值、第一单位变化量、第二目标制动命令值和第二单位变化量,将第一目标制动模式切换至第二目标制动模式。
[0116]
可选的,更新模块306,具体用于当第一目标制动模式为执行液压制动时,第二实际状态参数至少包括实际制动载荷比、第二实际负值加速度和第二实际制动开度;当实际制动载荷比达到预设载荷比值时,确定第二实际负值加速度和第二实际制动开度的对应关系;将第二实际负值加速度和第二实际制动开度的对应关系更新至第一刹车表。
[0117]
可选的,更新模块306,具体用于当第一目标制动模式为执行电制动时,第二实际
状态参数至少包括实际制动载荷比、第二实际负值加速度、第二实际制动扭矩和第二实际制动开度;当实际制动载荷比达到预设载荷比值时,确定第二实际制动扭矩和第二实际负值加速度的对应关系,以及第二实际制动扭矩和第二实际制动开度的对应关系;将第二实际制动扭矩和第二实际负值加速度的对应关系更新至第二刹车表;将第二实际制动扭矩和第二实际制动开度更新至第三刹车表。
[0118]
本发明实施例中,能自动进行电制动和液压制动的分配,并以电制动作为无人驾驶的主要制动方式,降低了液压制动执行器的使用频率,降低了液压制动执行器频繁制动失效的风险,延长了液压制动执行器的使用寿命,保障车辆行驶制动时的稳定性;以电制动为主能提高了能量回收率,从而延长新能源汽车的续航里程;电制动以扭矩控制加速度相较液压制动的缸压控制加速度更加平顺,液压制动的制动能力强于电制动,结合二者优点将液压制动作为备用和补偿冗余制动,降低了线控成本,满足各种情况下的刹车需求,兼顾了无人驾驶车辆行驶过程的安全性、经济性和驾驶的舒适性,通过云端获取和定时修正刹车表,解决了电制动模式和液压制动模式切换过程出现的刹车突变和延时问题,保障了制动模式切换的平顺性,提高了制动控制的精度。
[0119]
上面图3和图4从模块化功能实体的角度对本发明实施例中的无人驾驶车辆的制动控制装置进行详细描述,下面从硬件处理的角度对本发明实施例中无人驾驶车辆的制动控制设备进行详细描述。
[0120]
图5是本发明实施例提供的一种无人驾驶车辆的制动控制设备的结构示意图,该无人驾驶车辆的制动控制设备500可因配置或性能不同而产生比较大的差异,可以包括一个或一个以上处理器(central processing units,cpu)510(例如,一个或一个以上处理器)和存储器520,一个或一个以上存储应用程序533或数据532的存储介质530(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中,存储器520和存储介质530可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质530的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出),每个模块可以包括对无人驾驶车辆的制动控制设备500中的一系列指令操作。更进一步地,处理器510可以设置为与存储介质530通信,在无人驾驶车辆的制动控制设备500上执行存储介质530中的一系列指令操作。
[0121]
无人驾驶车辆的制动控制设备500还可以包括一个或一个以上电源540,一个或一个以上有线或无线网络接口550,一个或一个以上输入输出接口560,和/或,一个或一个以上操作系统531,例如windows serve,mac os x,unix,linux,freebsd等等。本领域技术人员可以理解,图5示出的无人驾驶车辆的制动控制设备结构并不构成对无人驾驶车辆的制动控制设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
[0122]
本发明还提供一种无人驾驶车辆的制动控制设备,计算机设备包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机可读指令,计算机可读指令被处理器执行时,使得处理器执行上述各实施例中的无人驾驶车辆的制动控制方法的步骤。
[0123]
本发明还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质也可以为易失性计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有指令,当指令在计算机上运行时,使得计算机执行无人驾驶车辆的制动控制方法的步骤。
[0124]
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,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0125]
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,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明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,该计算机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台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明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(read-only memory,rom)、随机存取存储器(random access memory,ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0126]
以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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