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CN107444393B - 制动系统控制方法及装置 - Google Patents

制动系统控制方法及装置 Download PDF

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CN107444393B CN201710596094.7A CN201710596094A CN107444393B CN 107444393 B CN107444393 B CN 107444393B CN 201710596094 A CN201710596094 A CN 201710596094A CN 107444393 B CN107444393 B CN 107444393B
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Abstract

本发明公开了一种制动系统控制方法及装置，其中方法包括：根据车辆的行驶状态，计算需求制动扭矩；根据所述需求制动扭矩，为电机和液压制动控制单元分配扭矩，以使所述电机和所述液压制动控制单元根据各自被分配的扭矩对车辆进行制动；在所述电机和所述液压制动控制单元根据被分配的扭矩对车辆进行制动的过程中，获取车辆的行驶状态，并根据制动过程中的行驶状态对分配给电机的扭矩进行补偿。本发明提供的制动系统控制方法及装置，能够使得制动过程尽量达到预期效果，有效提高制动控制的精度。

Description

制动系统控制方法及装置
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，特别涉及一种制动系统控制方法及装置。
背景技术
面对日趋严峻的能源与环境问题，传统燃油汽车对石油资源需求的增加以及带来的环境污染已日益引起人们的关注，与此同时节能与新能源汽车正成为研究的热点。发展新能源汽车，尤其是具有零污染、零排放的纯电动汽车，不仅对能源安全、环境保护具有重大意义，同时也是汽车领域实现转型升级、技术突破的重要方向，是汽车领域今后发展的趋势。无人驾驶汽车作为智能汽车的一种，同样是汽车领域今后发展的趋势。无人驾驶汽车也称为轮式移动机器人，其通过车载传感系统感知道路环境、车辆位置、交通信号以及障碍物等信息，在此基础上自动规划行车路线并通过一定的控制逻辑实现车辆的纵、横向耦合控制，使车辆安全到达预定目的地，在此期间不需要人工额外干预。无人驾驶汽车集自动控制、体系结构、人工智能、机器视觉等众多技术于一体，是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物，同时也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志。相比较于传统燃油车，纯电动汽车由于具有纯电平台、电机驱动等特点，因此公认其是无人驾驶汽车更好的载体。
制动控制是无人驾驶车辆实现纵向控制的关键技术之一，当前纯电动无人驾驶汽车中的制动系统大多采用线控方案并保留制动踏板，以用于实现无人驾驶与人工驾驶间的切换。当车辆为人工驾驶状态时，车辆控制器根据制动踏板开度等信息获得驾驶员的驾驶意图，并将该意图转化为需求制动扭矩命令，在此基础上液压制动控制单元根据需求制动扭矩命令控制液压系统工作，实现车辆的制动；而当车辆处于无人驾驶状态时，与人工驾驶不同，此时无人驾驶控制器根据环境、障碍物、交通信号以及车辆当前状态等信息计算需求制动扭矩，在此基础上，由液压制动控制单元实现车辆的制动功能。
在以上的线控制动方案中，整个控制过程存在大量的非线性环节以及不确定性，这些均会对控制的精度产生影响，导致控制精度较低。
发明内容
本发明提供一种制动系统控制方法及装置，用以解决现有技术中制动系统控制精度较低的技术问题。
为此，本发明提出了一种制动系统控制方法，包括以下步骤：
根据车辆的行驶状态，计算需求制动扭矩；
根据所述需求制动扭矩，为电机和液压制动控制单元分配扭矩，以使所述电机和所述液压制动控制单元根据各自被分配的扭矩对车辆进行制动；
在所述电机和所述液压制动控制单元根据被分配的扭矩对车辆进行制动的过程中，获取车辆的行驶状态，并根据制动过程中的行驶状态对分配给电机的扭矩进行补偿。
可选地，根据车辆的行驶状态，计算需求制动扭矩，包括：
获取车速以及期望加速度；
根据所述车速以及期望加速度，通过查表确定所述需求制动扭矩。
可选地，根据所述需求制动扭矩，为电机和液压制动控制单元分配扭矩，包括：
计算电机的最大允许能量回收扭矩；
根据所述最大允许能量回收扭矩，计算分配给所述电机的扭矩；
根据分配给所述电机的扭矩以及所述需求制动扭矩，计算分配给所述液压制动控制单元的扭矩。
可选地，计算电机的最大允许能量回收扭矩，包括：
获取电机的最大允许发电功率以及电池的最大允许充电功率；
确定电机的最大允许发电功率以及电池的最大允许充电功率中的最小值；
根据所述最小值、电机的发电效率以及转速，确定电机的极限能量回收扭矩；
根据所述电机的极限能量回收扭矩以及预设的扭矩余量，确定电机的最大允许能量回收扭矩。
可选地，根据所述最大允许能量回收扭矩，计算分配给所述电机的扭矩，包括：
判断所述需求制动扭矩是否大于所述最大允许能量回收扭矩乘以电机能量回收系数；
若大于，则分配给所述电机的扭矩为所述最大允许能量回收扭矩乘以电机能量回收系数；
若不大于，则分配给所述电机的扭矩为所述需求制动扭矩。
可选地，在所述电机和所述液压制动单元根据被分配的扭矩对车辆进行制动的过程中，获取车辆的行驶状态，并根据制动过程中的行驶状态对分配给电机的扭矩进行补偿，包括：
获取制动过程中车辆的速度和加速度；
计算制动过程中车辆的加速度与期望加速度之间的加速度偏差；
根据所述制动过程中车辆的速度与所述加速度偏差，确定添加到电机上的补偿扭矩；
根据所述补偿扭矩，对所述需求制动扭矩分配到电机上的扭矩进行补偿。
可选地，根据所述制动过程中车辆的速度与所述加速度偏差，确定添加到电机上的补偿扭矩，包括：
获取存储有车速、加速度偏差以及补偿扭矩的对应关系的表格；
根据所述制动过程中车辆的速度与所述加速度偏差，通过查表获取确定添加到电机上的补偿扭矩。
本发明还提供一种制动系统控制装置，包括：
计算模块，用于根据车辆的行驶状态，计算需求制动扭矩；
分配模块，用于根据所述需求制动扭矩，为电机和液压制动控制单元分配扭矩，以使所述电机和所述液压制动控制单元根据各自被分配的扭矩对车辆进行制动；
补偿模块，用于在所述电机和所述液压制动控制单元根据被分配的扭矩对车辆进行制动的过程中，获取车辆的行驶状态，并根据制动过程中的行驶状态对分配给电机的扭矩进行补偿。
可选地，所述计算模块具体用于：
获取车速以及期望加速度；
根据所述车速以及期望加速度，通过查表确定所述需求制动扭矩。
可选地，所述分配模块具体用于：
计算电机的最大允许能量回收扭矩；
根据所述最大允许能量回收扭矩，计算分配给所述电机的扭矩；
根据分配给所述电机的扭矩以及所述需求制动扭矩，计算分配给所述液压制动控制单元的扭矩。
本发明提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器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，能够执行一种制动系统控制方法，所述方法包括：根据车辆的行驶状态，计算需求制动扭矩；根据所述需求制动扭矩，为电机和液压制动控制单元分配扭矩，以使所述电机和所述液压制动控制单元根据各自被分配的扭矩对车辆进行制动；在所述电机和所述液压制动控制单元根据被分配的扭矩对车辆进行制动的过程中，获取车辆的行驶状态，并根据制动过程中的行驶状态对分配给电机的扭矩进行补偿。
本发明提出了一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由处理器执行时，能够执行一种制动系统控制方法，所述方法包括：根据车辆的行驶状态，计算需求制动扭矩；根据所述需求制动扭矩，为电机和液压制动控制单元分配扭矩，以使所述电机和所述液压制动控制单元根据各自被分配的扭矩对车辆进行制动；在所述电机和所述液压制动控制单元根据被分配的扭矩对车辆进行制动的过程中，获取车辆的行驶状态，并根据制动过程中的行驶状态对分配给电机的扭矩进行补偿。
本发明提出了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品中的指令由处理器执行时，能够执行一种制动系统控制方法，所述方法包括：根据车辆的行驶状态，计算需求制动扭矩；根据所述需求制动扭矩，为电机和液压制动控制单元分配扭矩，以使所述电机和所述液压制动控制单元根据各自被分配的扭矩对车辆进行制动；在所述电机和所述液压制动控制单元根据被分配的扭矩对车辆进行制动的过程中，获取车辆的行驶状态，并根据制动过程中的行驶状态对分配给电机的扭矩进行补偿。
本发明提供的制动系统控制方法及装置，通过计算需求制动扭矩，根据所述需求制动扭矩，为电机和液压制动控制单元分配扭矩，以使所述电机和所述液压制动控制单元根据各自被分配的扭矩对车辆进行制动，在所述电机和所述液压制动控制单元根据被分配的扭矩对车辆进行制动的过程中，获取车辆的行驶状态，并根据制动过程中的行驶状态对分配给电机的扭矩进行补偿，使制动过程尽量达到预期效果，有效提高制动控制的精度。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的制动系统控制方法的流程示意图；
图2为本发明实施例一提供的制动系统控制方法中制动系统的控制架构示意图；
图3为本发明实施例一提供的制动系统控制方法中需求制动扭矩的计算框图；
图4为本发明实施例一提供的制动系统控制方法中扭矩分配及扭矩补偿的流程示意图；
图5为本发明实施例一提供的制动系统控制方法中补偿扭矩的计算框图；
图6为本发明实施例二提供的制动系统控制装置的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例一
本发明实施例一提供一种制动系统控制方法。图1为本发明实施例一提供的制动系统控制方法的流程示意图。如图1所示，本实施例中的方法，可以包括以下步骤：
步骤101、根据车辆的行驶状态，计算需求制动扭矩。
步骤102、根据所述需求制动扭矩，为电机和液压制动控制单元分配扭矩，以使所述电机和所述液压制动控制单元根据各自被分配的扭矩对车辆进行制动。
步骤103、在所述电机和所述液压制动控制单元根据被分配的扭矩对车辆进行制动的过程中，获取车辆的行驶状态，并根据制动过程中的行驶状态对分配给电机的扭矩进行补偿。
本实施例中的制动系统控制方法，可以用于无人驾驶的纯电动汽车。图2为本发明实施例一提供的制动系统控制方法中制动系统的控制架构示意图。
图2中，无人驾驶控制器1根据车载传感器(摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、GPS等)获取车辆的位置、环境、交通信号、障碍物等信息，并根据以上信息计算得到车辆的期望加速度，无人驾驶控制器1将该期望加速度信息反馈给车辆控制器2，若该期望加速度为负，则车辆控制器2执行制动操作。
车辆控制器2是传统纯电动汽车中三大控制系统的总称，其包括整车控制器、电机控制器与电池管理系统。车辆控制器2在执行制动操作时首先根据接收到的期望加速度(负向)计算需求制动扭矩，之后从车辆动力电池3获取动力电池3的状态信息，根据动力电池3的状态信息和驱动电机4的状态信息等对需求制动扭矩进行分配，分别分配给驱动电机4与液压制动控制单元5，其中驱动电机4的扭矩通过能量回收模式实现，驱动电机4所产生的制动扭矩通过单级减速器6直接作用在车轮7中，液压制动控制单元5根据所分配到的制动扭矩控制制动卡钳8，实现车辆制动。最后车辆控制器2根据制动所产的负向加速度与无人驾驶控制器1发送的期望加速度进行比较，判断制动是否达到预期，若未达到预期则对扭矩分配进行调整，最终形成闭环对车辆制动过程进行控制。
液压制动控制单元5是该控制构架中的重要组成部分。液压制动控制单元5中的控制器接收到被分配的扭矩信息后，通过控制电动机、制动液泵实现制动液流入、流出制动轮缸，最终达到对制动卡钳8的控制，从而实现车辆的制动功能(产生制动扭矩)。
基于上述控制架构，本实施例提供的制动系统控制方法，主要通过需求制动扭矩计算、扭矩分配、扭矩补偿来实现，分别对应上述步骤101至步骤103，方法的执行主体可以为车辆控制器2。
在步骤101中，根据车辆的行驶状态，计算需求制动扭矩。
在车辆行驶过程中，无人驾驶控制器1根据车载传感器获取车辆的位置、环境、交通信号、障碍物等信息，并根据一定的控制逻辑向车辆控制器2发送期望控制状态，最终实现无人驾驶功能。
无人驾驶汽车的纵向控制实际上是车速控制，其中就车辆的制动控制而言，无人驾驶控制器1是通过向车辆控制器2发送期望加速度(负向)，之后由车辆控制器2响应该命令，通过对液压制动控制单元5以及驱动电机(以下简称电机)4能量回收的控制最终实现车辆的制动功能。
车辆制动功能的实现，实际上是由施加在车轮7中的制动扭矩来实现的，因此在本实施例中，车辆控制器2接收到无人驾驶控制器1发送的期望加速度后，若根据期望加速度判断需要进行制动，则首先需要计算需求制动扭矩。
需求制动扭矩可以根据车辆的行驶状态来计算，车辆的行驶状态可以包括但不限于：车速、期望加速度等。
优选的是，步骤101中的根据车辆的行驶状态，计算需求制动扭矩，可以包括：获取车速以及期望加速度；根据所述车速以及期望加速度，通过查表确定所述需求制动扭矩。
图3为本发明实施例一提供的制动系统控制方法中需求制动扭矩的计算框图。图3中，Va表示无人驾驶控制器1发送的期望加速度，Vn表示车辆当前的车速，Tb表示通过查表得到的需求制动扭矩。
实际行驶中的车辆，对其施加特定的制动扭矩，其产生的负向加速度与车辆状态及环境因素强相关，如在高速行驶状态下，风阻较大，此时相同制动扭矩条件下车辆产生的负向加速度较低速行驶工况更高；同样，环境风速、行驶路面状况(对应车轮的滚动摩擦系数)以及上下坡等均会对车辆最终的负向加速度产生影响。
本实施例中，通过前期进行实车实验(例如在环境风速三级以下、干燥平直的铺装路面条件下开展实车试验)，施加不同的制动扭矩获得不同车速条件下所产生的负向加速度值，经整理后得到期望加速度Va、当前车速Vn与制动扭矩Tb的对应关系，将其存储在表格中，在实际应用中，通过Va与Vn可以直接查询得到需求制动扭矩Tb。
图3所示的需求制动扭矩计算方法未考虑环境，如风速、路面条件等因素对Tb所造成的的影响，但在本实施例中该部分的影响可通过对电机4能量回收强度的调节进行补偿。
在步骤102中，根据所述需求制动扭矩，为电机4和液压制动控制单元5分配扭矩，以使所述电机4和所述液压制动控制单元5根据各自被分配的扭矩对车辆进行制动。
具体地，所述需求制动扭矩可以分成第一扭矩和第二扭矩，第一扭矩与第二扭矩之和为所述需求制动扭矩。第一制动扭矩为电机4对车辆进行制动的扭矩，第二扭矩为液压制动控制单元5对车辆进行制动的扭矩。
例如，经过计算得到需求制动扭矩为10Nm，第一扭矩和第二扭矩可以分别为7Nm和3Nm，电机4和液压制动控制单元5分别按照7Nm和3Nm对车辆进行制动。
优选的是，步骤102中的根据所述需求制动扭矩，为电机4和液压制动控制单元5分配扭矩，可以包括：
计算电机4的最大允许能量回收扭矩；根据所述最大允许能量回收扭矩，计算分配给所述电机4的扭矩；根据分配给所述电机4的扭矩以及所述需求制动扭矩，计算分配给所述液压制动控制单元5的扭矩。
其中，计算电机4的最大允许能量回收扭矩，可以包括：获取电机4的最大允许发电功率以及动力电池3的最大允许充电功率；确定电机4的最大允许发电功率以及动力电池3的最大允许充电功率中的最小值；根据所述最小值、电机4的发电效率以及转速，确定电机4的极限能量回收扭矩；根据所述电机4的极限能量回收扭矩以及预设的扭矩余量，确定电机4的最大允许能量回收扭矩。
具体地，本实施例中，为保证车辆制动过程中最大限度的提高车辆能量使用效率，可以先确定最大允许能量回收扭矩，根据所述最大允许能量回收扭矩来计算分配给所述电机4的扭矩。而为了确定最大允许能量回收扭矩，可以先计算电机4的极限能量回收扭矩。
电机4的极限能量回收扭矩计算方法见式(1)。
Figure BDA0001355936630000081
式(1)中，Tmax表示电机4极限能量回收扭矩；PMotor表示电机4最大允许发电功率(Kw)；PBatt表示动力电池3最大允许充电功率(Kw)；η表示电机4发电效率；ω表示电机4转速。根据式(1)可得到电机4极限能量回收扭矩。
为保护电机4与动力电池3，不应让其在极限值工作，为此引入扭矩余量。
Tmotor＝T-ΔT (2)
式(2)中，ΔT表示扭矩余量，Tmotor表示电机4最大允许能量回收扭矩，T表示电机4极限能量回收扭矩，即式(1)中的Tmax。由式(2)可以看出，ΔT的引入保证了电机4与动力电池3不工作在极限状态，因此对电机4和动力电池3起到了保护作用。
进一步地，根据所述最大允许能量回收扭矩，计算分配给所述电机4的扭矩，可以包括：判断所述需求制动扭矩是否大于所述最大允许能量回收扭矩乘以电机4能量回收系数；若大于，则分配给所述电机4的扭矩为所述最大允许能量回收扭矩乘以电机4能量回收系数；若不大于，则分配给所述电机4的扭矩为所述需求制动扭矩。
具体地，本实施例中，完成最大允许能量回收扭矩计算后，可以根据最大允许能量回收扭矩对需求制动扭矩进行分配，定义TK为液压制动控制单元5分配得到的制动扭矩，TM为电机4分配得到的能量回收(发电)扭矩，其计算方法如下：
Figure BDA0001355936630000091
Figure BDA0001355936630000092
其中KM表示电机4能量回收系数，该值小于1，其目的在于为后续的能量回收扭矩的微调提供调节余量。
由图3所示的方法得到车辆的需求制动扭矩Tb，根据式(3)、(4)，若KM·Tmotor≥Tb的条件得到满足，则意味着由电机4能量回收产生的扭矩能够满足制动需求，此时TM为Tb，同时TK为0；若以上条件未得到满足，则电机4分配得到的制动扭矩为KM·Tmotor，液压制动控制单元5分配得到的制动扭矩为Tb-KM·Tmotor。
该分配方法考虑了需求制动扭矩较小的情况，在这种情况下不对液压制动控制单元5分配制动扭矩，完全通过电机4制动能量回收提供制动需求，减少了液压制动控制单元5的总工作时间，这对于避免制动系统由于长时间工作产生的热衰减以及延长寿命均具有重要意义；与此同时，该方法由于能够极大限度地回收制动中产生的能量，因此对于延长车辆的有效续驶里程具有积极影响。
在步骤103中，在所述电机4和所述液压制动控制单元5根据被分配的扭矩对车辆进行制动的过程中，获取车辆的行驶状态，并根据制动过程中的行驶状态对分配给电机4的扭矩进行补偿。
式(3)与式(4)完成了需求制动扭矩的分配，考虑到液压制动控制单元5在执行制动扭矩命令时的误差，或一些特殊工况下(如下坡、上坡、顺风、逆风等)在施加制动扭矩后车辆产生的加速度(负向)低于或高于预期，针对这些情况，设计调整策略，通过调节电机4的能量回收扭矩对其进行补偿，从而使车辆达到预期制动效果。
优选的是，步骤103中的在所述电机4和所述液压制动控制单元5根据被分配的扭矩对车辆进行制动的过程中，获取车辆的行驶状态，并根据制动过程中的行驶状态对分配给电机4的扭矩进行补偿，可以包括：
获取制动过程中车辆的速度和加速度；计算制动过程中车辆的加速度与期望加速度之间的加速度偏差；根据所述制动过程中车辆的速度与所述加速度偏差，确定添加到电机4上的补偿扭矩；根据所述补偿扭矩，对所述需求制动扭矩分配到电机4上的扭矩进行补偿。
图4为本发明实施例一提供的制动系统控制方法中扭矩分配及扭矩补偿的流程示意图。图4中，Va为无人驾驶控制器1发出的期望加速度，经制动扭矩计算环节(参见图3)后得到需求制动扭矩Tb，在此基础上进行扭矩分配，其中分配到液压制动控制单元5与驱动电机4的制动扭矩分别为TK与TM；之后液压制动控制单元5与驱动电机4按照扭矩命令分别对车辆产生制动扭矩；在制动扭矩的作用下，车辆产生减加速度Vra，期望加速度Va与车辆实际产生的加速度Vra相减，得到加速度偏差ae，利用该偏差通过扭矩补偿环节得到补偿扭矩Te，利用Te对TM进行补偿，最终保证车辆能够产生预期的加速度。
根据图4可以看出，该控制方法中的核心为扭矩补偿，即根据加速度偏差来计算补偿扭矩。优选的是，根据所述制动过程中车辆的速度与所述加速度偏差，确定添加到电机4上的补偿扭矩，可以包括：
获取存储有车速、加速度偏差以及补偿扭矩的对应关系的表格；根据所述制动过程中车辆的速度与所述加速度偏差，通过查表获取确定添加到电机4上的补偿扭矩。
图5为本发明实施例一提供的制动系统控制方法中补偿扭矩的计算框图。图5中，Vn表示当前车速，本实施例中，可以分别在不同坡度的工况下进行上坡与下坡的实车标定，从而获得不同车速上坡、下坡行驶状态下，加速度偏差ae与补偿扭矩Te的对应关系，并将其以表格形式进行存储，在实际应用过程中通过加速度偏差ae与车辆当前速度Vn直接查询得到补偿扭矩Te。该补偿方式能够有效的对车辆上坡、下坡、顺风行驶、逆风行驶、不同路面条件(对应不同的车轮滚动阻力系数)以及液压制动控制单元5制动扭矩误差所引起的加速度偏差进行补偿。
本实施例提供的制动系统控制方法，通过计算需求制动扭矩，根据所述需求制动扭矩，为电机4和液压制动控制单元5分配扭矩，以使所述电机4和所述液压制动控制单元5根据各自被分配的扭矩对车辆进行制动，在所述电机4和所述液压制动控制单元5根据被分配的扭矩对车辆进行制动的过程中，获取车辆的行驶状态，并根据制动过程中的行驶状态对分配给电机4的扭矩进行补偿，使制动过程尽量达到预期效果，有效提高制动控制的精度。
根据本实施例提供的方法，在实际应用中，可以首先在无人驾驶模式下由车辆控制器2根据无人驾驶控制器1得到的期望加速度(负向)计算车辆当前需求制动扭矩，之后根据动力电池3以及驱动电机4状态计算驱动电机4最大允许能量回收扭矩；在此基础上进行需求制动扭矩分配，将需求制动扭矩分为两部分，一部分由液压制动控制单元5实现，另一部分由驱动电机4的能量回收实现。
本实施例将电机4引入到制动控制中能够最大限度地回收制动中产生的能量以延长车辆的续驶里程，同时还削弱了连续制动所引起的热衰减对制动效果产生的影响，具有良好的推广价值。
本实施例中的需求制动扭矩的分配方法，将需求制动扭矩合理有效地分配给液压制动控制单元5与驱动电机4，液压制动控制单元5与驱动电机4根据相应的扭矩命令，通过控制油压与电机4能量回收共同产生制动扭矩，从而实现车辆的制动功能。在分配过程中，考虑了对电机4与动力电池3的保护，避免了其工作在极限状态，因此对延长其工作寿命具有积极意义；另外，该分配方法考虑了需求制动扭矩较小(仅通过电机4能量回收便能够产生所需制动扭矩)的情况，在这种情况下不对液压制动控制单元5分配制动扭矩，完全通过电机4制动能量回收为驾驶员提供制动需求，这对于避免制动系统由于长时间工作产生的热衰减以及最大限度的回收制动中产生的能量、延长车辆的有效续驶里程具有积极意义。
考虑到液压制动控制单元5真实产生的制动扭矩会与实际需求之间存在误差，以及由于环境、路面等因素造成的制动过程产生的负向加速度与实际需求间的偏差等问题，可以通过在一定范围内对电机4能量回收过程中产生的制动扭矩进行调节来进行补偿。通过对电机4的制动能量回收扭矩进行调节来实现制动补偿，在保证电机4安全工作的前提下通过增大或降低能量回收强度，使制动过程尽量达到预期效果。
此外，本实施例给出的补偿方法不改变液压制动控制单元5的制动扭矩分配，尽量通过调整电机4能量回收扭矩来补偿车辆的加速度误差，降低了控制难度，因此具有较大的推广意义。
实施例二
本发明实施例二提供一种制动系统控制装置。图6为本发明实施例二提供的制动系统控制装置的结构框图。如图6所示，本实施例中的装置，可以包括：
计算模块201，用于根据车辆的行驶状态，计算需求制动扭矩；
分配模块202，用于根据所述需求制动扭矩，为电机和液压制动控制单元分配扭矩，以使所述电机和所述液压制动控制单元根据各自被分配的扭矩对车辆进行制动；
补偿模块203，用于在所述电机和所述液压制动控制单元根据被分配的扭矩对车辆进行制动的过程中，获取车辆的行驶状态，并根据制动过程中的行驶状态对分配给电机的扭矩进行补偿。
本实施例中的制动系统控制装置，可以用于执行实施例一所述的制动系统控制方法，其具体原理和实现过程可以参见实施例一，此处不再赘述。
本实施例提供的制动系统控制装置，通过计算需求制动扭矩，根据所述需求制动扭矩，为电机和液压制动控制单元分配扭矩，以使所述电机和所述液压制动控制单元根据各自被分配的扭矩对车辆进行制动，在所述电机和所述液压制动控制单元根据被分配的扭矩对车辆进行制动的过程中，获取车辆的行驶状态，并根据制动过程中的行驶状态对分配给电机的扭矩进行补偿，使制动过程尽量达到预期效果，有效提高制动控制的精度。
进一步地，所述计算模块201可以具体用于：
获取车速以及期望加速度；
根据所述车速以及期望加速度，通过查表确定所述需求制动扭矩。
进一步地，所述分配模块202可以具体用于：
计算电机的最大允许能量回收扭矩；
根据所述最大允许能量回收扭矩，计算分配给所述电机的扭矩；
根据分配给所述电机的扭矩以及所述需求制动扭矩，计算分配给所述液压制动控制单元的扭矩。
进一步地，计算电机的最大允许能量回收扭矩，可以包括：
获取电机的最大允许发电功率以及电池的最大允许充电功率；
确定电机的最大允许发电功率以及电池的最大允许充电功率中的最小值；
根据所述最小值、电机的发电效率以及转速，确定电机的极限能量回收扭矩；
根据所述电机的极限能量回收扭矩以及预设的扭矩余量，确定电机的最大允许能量回收扭矩。
进一步地，根据所述最大允许能量回收扭矩，计算分配给所述电机的扭矩，可以包括：
判断所述需求制动扭矩是否大于所述最大允许能量回收扭矩乘以电机能量回收系数；
若大于，则分配给所述电机的扭矩为所述最大允许能量回收扭矩乘以电机能量回收系数；
若不大于，则分配给所述电机的扭矩为所述需求制动扭矩。
进一步地，所述补偿模块203可以具体用于：
获取制动过程中车辆的速度和加速度；
计算制动过程中车辆的加速度与期望加速度之间的加速度偏差；
根据所述制动过程中车辆的速度与所述加速度偏差，确定添加到电机上的补偿扭矩；
根据所述补偿扭矩，对所述需求制动扭矩分配到电机上的扭矩进行补偿。
进一步地，根据所述制动过程中车辆的速度与所述加速度偏差，确定添加到电机上的补偿扭矩，可以包括：
获取存储有车速、加速度偏差以及补偿扭矩的对应关系的表格；
根据所述制动过程中车辆的速度与所述加速度偏差，通过查表获取确定添加到电机上的补偿扭矩。
为了实现上述实施例，本发明还提出一种计算机设备，包括存储器、处理器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，能够执行一种制动系统控制方法，所述方法包括：根据车辆的行驶状态，计算需求制动扭矩；根据所述需求制动扭矩，为电机和液压制动控制单元分配扭矩，以使所述电机和所述液压制动控制单元根据各自被分配的扭矩对车辆进行制动；在所述电机和所述液压制动控制单元根据被分配的扭矩对车辆进行制动的过程中，获取车辆的行驶状态，并根据制动过程中的行驶状态对分配给电机的扭矩进行补偿。
为了实现上述实施例，本发明还提出一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由处理器执行时，能够执行一种制动系统控制方法，所述方法包括：根据车辆的行驶状态，计算需求制动扭矩；根据所述需求制动扭矩，为电机和液压制动控制单元分配扭矩，以使所述电机和所述液压制动控制单元根据各自被分配的扭矩对车辆进行制动；在所述电机和所述液压制动控制单元根据被分配的扭矩对车辆进行制动的过程中，获取车辆的行驶状态，并根据制动过程中的行驶状态对分配给电机的扭矩进行补偿。
为了实现上述实施例，本发明还提出一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品中的指令处理器执行时，能够执行一种制动系统控制方法，所述方法包括：根据车辆的行驶状态，计算需求制动扭矩；根据所述需求制动扭矩，为电机和液压制动控制单元分配扭矩，以使所述电机和所述液压制动控制单元根据各自被分配的扭矩对车辆进行制动；在所述电机和所述液压制动控制单元根据被分配的扭矩对车辆进行制动的过程中，获取车辆的行驶状态，并根据制动过程中的行驶状态对分配给电机的扭矩进行补偿。
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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
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。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他们的组合来实现：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。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，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模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种制动系统控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取无人驾驶控制器根据车载传感器获取车辆的位置、环境、交通信号和障碍物信息计算得到所述车辆的车速和期望加速度；
若所述期望加速度为负，则根据所述车速以及期望加速度查表确定需求制动扭矩；
根据所述需求制动扭矩，为电机和液压制动控制单元分配扭矩，以使所述电机和所述液压制动控制单元根据各自被分配的扭矩对车辆进行制动；
在所述电机和所述液压制动控制单元根据被分配的扭矩对车辆进行制动的过程中，获取车辆的行驶状态，并根据制动过程中的行驶状态对分配给电机的扭矩进行补偿。
2.如权利要求1所述的制动系统控制方法，其特征在于，根据所述需求制动扭矩，为电机和液压制动控制单元分配扭矩，包括：
计算电机的最大允许能量回收扭矩；
根据所述最大允许能量回收扭矩，计算分配给所述电机的扭矩；
根据分配给所述电机的扭矩以及所述需求制动扭矩，计算分配给所述液压制动控制单元的扭矩。
3.如权利要求2所述的制动系统控制方法，其特征在于，计算电机的最大允许能量回收扭矩，包括：
获取电机的最大允许发电功率以及电池的最大允许充电功率；
确定电机的最大允许发电功率以及电池的最大允许充电功率中的最小值；
根据所述最小值、电机的发电效率以及转速，确定电机的极限能量回收扭矩；
根据所述电机的极限能量回收扭矩以及预设的扭矩余量，确定电机的最大允许能量回收扭矩。
4.如权利要求2所述的制动系统控制方法，其特征在于，根据所述最大允许能量回收扭矩，计算分配给所述电机的扭矩，包括：
判断所述需求制动扭矩是否大于所述最大允许能量回收扭矩乘以电机能量回收系数；
若大于，则分配给所述电机的扭矩为所述最大允许能量回收扭矩乘以电机能量回收系数；
若不大于，则分配给所述电机的扭矩为所述需求制动扭矩。
5.如权利要求1-4任一项所述的制动系统控制方法，其特征在于，在所述电机和液压制动单元根据被分配的扭矩对车辆进行制动的过程中，获取车辆的行驶状态，并根据制动过程中的行驶状态对分配给电机的扭矩进行补偿，包括：
获取制动过程中车辆的速度和加速度；
计算制动过程中车辆的加速度与期望加速度之间的加速度偏差；
根据所述制动过程中车辆的速度与所述加速度偏差，确定添加到电机上的补偿扭矩；
根据所述补偿扭矩，对所述需求制动扭矩分配到电机上的扭矩进行补偿。
6.如权利要求5所述的制动系统控制方法，其特征在于，根据所述制动过程中车辆的速度与所述加速度偏差，确定添加到电机上的补偿扭矩，包括：
获取存储有车速、加速度偏差以及补偿扭矩的对应关系的表格；
根据所述制动过程中车辆的速度与所述加速度偏差，通过查表获取确定添加到电机上的补偿扭矩。
7.一种制动系统控制装置，其特征在于，包括：
计算模块，用于获取无人驾驶控制器根据车载传感器获取车辆的位置、环境、交通信号和障碍物信息计算得到所述车辆的车速和期望加速度，若所述期望加速度为负，则根据所述车速以及期望加速度查表确定需求制动扭矩；
分配模块，用于根据所述需求制动扭矩，为电机和液压制动控制单元分配扭矩，以使所述电机和所述液压制动控制单元根据各自被分配的扭矩对车辆进行制动；
补偿模块，用于在所述电机和所述液压制动控制单元根据被分配的扭矩对车辆进行制动的过程中，获取车辆的行驶状态，并根据制动过程中的行驶状态对分配给电机的扭矩进行补偿。
8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
9.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
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