一種AEB自動緊急制動控制方法與流程
一種aeb自動緊急制動控制方法
技術領域
1.本發明涉及智能駕駛輔助領域，尤其涉及一種aeb自動緊急制動控制方法。
背景技術：
2.隨著汽車adas高級駕駛輔助系統和自動駕駛技術的發展，作為adas系統的一項主動安全技術aeb自動緊急制動功能，能夠協助駕駛員主動實施制動，甚至可以避免駕駛員在剎車時油門當剎車的事故，可以防止前車追尾、碰撞行人及其他物體，最大限度保障車輛及行車環境安全。
3.現有技術中，當aeb功能激活時，制動系統就以最大目標減速度或者施加干脆施加最大減速度來主動干預實施制動，以達到最短的車輛制動距離。比如中國專利cn202210078949.8-一種基于駕駛模式的駕駛輔助系統及駕駛輔助方法就是采取的該種方案。
4.現有技術方案在保障aeb自動緊急制動安全性的同時無法兼顧駕駛員和乘員的舒適性，同時也額外造成了能量損失。
技術實現要素：
5.本發明根據現有技術問題提供了一種aeb自動緊急制動控制方法。
6.為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：
7.一種aeb自動緊急制動控制方法，包括駕駛輔助系統單元、制動控制單元、動力控制單元以及制動執行單元；駕駛輔助系統單元、制動控制單元、動力控制單元及制動執行單元之間通過汽車can總線進行通信交互；
8.駕駛輔助系統單元承擔aeb自動緊急制動的決策，由駕駛輔助系統負責判斷激活aeb，向制動控制單元發送制動減速度請求和需要施加的目標減速度；
9.制動控制單元的功能接收駕駛輔助系統的激活aeb請求和目標減速度請求，并根據當前車輛的狀態判斷激活aeb后執行實施的控制模式；
10.動力控制單元用于控制車輛的動力輸出，制動控制單元可通過整車can總線網絡同動力控制單元進行通信，請求動力控制單元減少動力扭矩輸出，同時動力控制單元將當前扭矩及動力系統狀態信息反饋至制動控制單元；
11.制動執行單元通過與制動控制單元交互執行制動命令并將當前制動狀態信息反饋至制動控制單元。
12.作為優選，aeb包括三種模式：aeb未激活模式、aeb協助制動模式、aeb主動干預制動模式；
13.協助制動模式下，駕駛員已經進行制動，但是提供的制動力小，不足以達到當前緊急制動工況要求，因此aeb自動協助提供制動力，以實現目標減速度要求；
14.主動干預制動模式，此情況下，駕駛員沒有制動行為，因此aeb系統主動干預制動，實現目標減速度要求。
15.作為優選，aeb三種模式之間的邏輯策略轉換如下：
16.一、aeb制動未激活到激活協助制動模式
17.在系統無障故前提下，駕駛員有制動行為且其產生的制動力低于當前請求目標制動力條件同時成立時，由駕駛員制動力和制動控制單元產生的制動力兩部分疊加實現目標減速度，駕駛輔助系統請求激活aeb；
18.二、aeb協助制動模式到aeb制動功能不激活
19.在系統無障故前提下，駕駛輔助系統取消aeb激活狀態、車速已經低于一個門限值、駕駛員踩油門需要加速條件任意一個滿足時aeb返回到取消激活狀態；
20.三、aeb未激活到主動干預制動模式
21.在系統無障故前提下，駕駛輔助系統激活aeb、駕駛員無制動行為條件同時成立時，系統aeb從沒有激活直接到主動干預制動模式，主動實現駕駛輔助系統請求的目標減速度；
22.四、主動干預制動模式退到aeb不激活
23.在系統無故障前提下，駕駛輔助系統取消激活aeb、aeb激活時間達到最大限制、駕駛員取消制動條件任意成立時；
24.五、aeb協助制動模式到主動干預制動模式
25.在系統無故障前提下，當駕駛輔助系統請求aeb且駕駛員制動產生的減速度遠低于目標減速度的情況下，系統由aeb協助制動模式轉入主動干預制動模式，以快速響應駕駛輔助系統的目標減速度請求。
26.作為優選，判斷是否激活或者退出aeb的參數為是否根據當前狀態是否處于安全距離；
27.安全距離的判斷模型為：
28.步驟一：駕駛員在t＝0時接到緊急停車信號,大腦的反應時間為t
′1；t＝a時刻駕駛員迅速抬起右腳去踩制動踏板，從開始抬右腳到踩到制動踏板的時間為t
″1；t＝b時刻制動踏板開始下移，到達點d時踏板力達到最大值，整個過程所用時間為t2，其中t
′2為克服制動踏板間隙所用的時間，t
″2為制動力增長過程所需要的時間；汽車的減速過程是從點c開始，到達點e時制動壓力達到最大；從點e到點f為持續制動過程，所用時間為t3，到點f時汽車完全停止，駕駛員放松制動器，但制動壓力的消除需要一個過程，這個過程所用的時間為t4；由制動過程分析可知，雖然駕駛員制動時有一定差異性，但駕駛員反應時間(t1＝t
′1+t
″1)一般無法縮短，因此控制前后兩車之間距離的關鍵就在于控制制動力增長時間t
′2和持續制動時間t
″2；
29.1)假設車輛在接到緊急制動信號后t
′1、t
″1和t
′2時間內為勻速行駛，那么汽車在t
′1+t
″1+t
′2時間段內駛過的距離s1為：
30.s1＝v0(t
′1+t
″1+t
′2)
31.式中：ν0為初始制動車速；
32.2)t
″2時間段內，制動減速度呈線性增長，那么汽車在t
″2時間段內行駛的距離s
″2為：
33.34.式中：a
bmax
為地面所允許的汽車最大制動減速度；
35.3)在t3時間段內，汽車以減速度a
bmax
做變減速運動，直至完全停車，在t3時間段內行駛的距離s3為：
[0036][0037]
故整個制動過程的總距離s0為：
[0038][0039]
因t2″
很小，故可以略去項，因車速的單位為km/h，故統一標準量綱為m/s后整個制動過程的總距離s0為：
[0040][0041]v1
為前車速度，v2為后車速度，兩車之間的相對速度為ν
rel
，s為前后兩車之間的距離，s0為整個制動過程的總距離；
[0042]
相對速度ν
rel
＞0，ν2＞ν1即后車的行駛速度大于前車時；
[0043]
存在s＞s0、s＝s0、s＜s0。只有當s＜s0時，后車才有必要進入緊急制動狀態；
[0044]
期望制動力fw：
[0045][0046]
其中aw為期望的制動減速度；
[0047]
在制動器制動力還沒有達到路面附著力時，地面制動力始終與制動器制動力保持一致。因此期望制動力與制動主缸壓力的關系為：
[0048][0049]
其中t
b1
為前輪的制動力矩；t
b2
為后輪的制動力矩；kb為制動力與制動壓力的比值。
[0050]
作為優選，制動執行單元為電子助力制動ebooster執行機構，具備主動增壓控制功能的esc電子穩定控制系統液壓控制單元，以及epb電子駐車控制的執行機構中的一種或者幾種。
[0051]
作為優選，系統無故障前提下是指：在無電磁場干擾的區域或傳感器能夠識別到車輛、障礙物、行人等周邊環境相關信息。
[0052]
本方案具有以下有益效果：
[0053]
本發明創造性的引入了一種協助制動模式，協助制動模式使得制動更加平穩可靠，具體的設計細化了aeb制動控制的兩種邏輯狀態，并依據不同狀態實施更加精準的aeb工況下制動控制。從而能夠做到更加節能，駕駛更加舒適。
附圖說明
[0054]
圖1為圖1為汽車的整個制動過程圖。
[0055]
圖2本發明控制邏輯圖。
[0056]
圖3為汽車的整個制動過程圖。
[0057]
圖4為前后車之間的相對位置關系圖。
[0058]
其中，1-支撐架體，2-倒角機構，3-固定部，4-轉動部，5-倒角刀，6—支撐環、7—支撐腳、8—加工空間、9—導向孔、10—支撐彈簧、11—限位柱、12—固定孔、13—導向桿、14—限位環。
具體實施方式
[0059]
實施例1
[0060]
一種aeb自動緊急制動控制方法，包括駕駛輔助系統單元、制動控制單元、動力控制單元以及制動執行單元；駕駛輔助系統單元、制動控制單元、動力控制單元及制動執行單元之間通過汽車can總線進行通信交互；
[0061]
駕駛輔助系統單元承擔aeb自動緊急制動的決策，由駕駛輔助系統負責判斷激活aeb，向制動控制單元發送制動減速度請求和需要施加的目標減速度；
[0062]
制動控制單元的功能接收駕駛輔助系統的激活aeb請求和目標減速度請求，并根據當前車輛的狀態判斷激活aeb后執行實施的控制模式；
[0063]
動力控制單元用于控制車輛的動力輸出，制動控制單元可通過整車can總線網絡同動力控制單元進行通信，請求動力控制單元減少動力扭矩輸出，同時動力控制單元將當前扭矩及動力系統狀態信息反饋至制動控制單元；
[0064]
制動執行單元通過與制動控制單元交互執行制動命令并將當前制動狀態信息反饋至制動控制單元。
[0065]
作為優選，aeb包括三種模式：aeb未激活模式、aeb協助制動模式、aeb主動干預制動模式；
[0066]
協助制動模式下，駕駛員已經進行制動，但是提供的制動力小，不足以達到當前緊急制動工況要求，因此aeb自動協助提供制動力，以實現目標減速度要求；
[0067]
主動干預制動模式，此情況下，駕駛員沒有制動行為，因此aeb系統主動干預制動，實現目標減速度要求。
[0068]
作為優選，aeb三種模式之間的邏輯策略轉換如下：
[0069]
一、aeb制動未激活到激活協助制動模式
[0070]
在系統無障故前提下，駕駛員有制動行為且其產生的制動力低于當前請求目標制動力條件同時成立時，由駕駛員制動力和制動控制單元產生的制動力兩部分疊加實現目標減速度，駕駛輔助系統請求激活aeb；
[0071]
二、aeb協助制動模式到aeb制動功能不激活
[0072]
在系統無障故前提下，駕駛輔助系統取消aeb激活狀態、車速已經低于一個門限值、駕駛員踩油門需要加速條件任意一個滿足時aeb返回到取消激活狀態；
[0073]
三、aeb未激活到主動干預制動模式
[0074]
在系統無障故前提下，駕駛輔助系統激活aeb、駕駛員無制動行為條件同時成立
時，系統aeb從沒有激活直接到主動干預制動模式，主動實現駕駛輔助系統請求的目標減速度；
[0075]
四、主動干預制動模式退到aeb不激活
[0076]
在系統無故障前提下，駕駛輔助系統取消激活aeb、aeb激活時間達到最大限制、駕駛員取消制動條件任意成立時；
[0077]
五、aeb協助制動模式到主動干預制動模式
[0078]
在系統無故障前提下，當駕駛輔助系統請求aeb且駕駛員制動產生的減速度遠低于目標減速度的情況下，系統由aeb協助制動模式轉入主動干預制動模式，以快速響應駕駛輔助系統的目標減速度請求。
[0079]
作為優選，判斷是否激活或者退出aeb的參數為是否根據當前狀態是否處于安全距離；
[0080]
安全距離的判斷模型為：
[0081]
步驟一：駕駛員在t＝0時接到緊急停車信號,大腦的反應時間為t
′1；t＝a時刻駕駛員迅速抬起右腳去踩制動踏板，從開始抬右腳到踩到制動踏板的時間為t
″1；t＝b時刻制動踏板開始下移，到達點d時踏板力達到最大值，整個過程所用時間為t2，其中t
′2為克服制動踏板間隙所用的時間，t
″2為制動力增長過程所需要的時間；汽車的減速過程是從點c開始，到達點e時制動壓力達到最大；從點e到點f為持續制動過程，所用時間為t3，到點f時汽車完全停止，駕駛員放松制動器，但制動壓力的消除需要一個過程，這個過程所用的時間為t4；由制動過程分析可知，雖然駕駛員制動時有一定差異性，但駕駛員反應時間(t1＝t
′1+t
″1)一般無法縮短，因此控制前后兩車之間距離的關鍵就在于控制制動力增長時間t
′2和持續制動時間t
″2；由制動過程分析可知，雖然駕駛員制動時有一定差異性，但駕駛員反應時間(t1＝t
′1+t
″1)一般無法縮短，因此控制前后兩車之間距離的關鍵就在于控制制動力增長時間t
′2和持續制動時間t
″2。
[0082]
1)假設車輛在接到緊急制動信號后t
′1、t
″1和t
′2時間內為勻速行駛，那么汽車在t
′1+t
″1+t
′2時間段內駛過的距離s1為：
[0083]
s1＝v0(t
′1+t
″1+t
′2)
[0084]
式中：ν0為初始制動車速；
[0085]
2)t
″2時間段內，制動減速度呈線性增長，那么汽車在t
″2時間段內行駛的距離s
″2為：
[0086][0087]
式中：a
bmax
為地面所允許的汽車最大制動減速度；
[0088]
3)在t3時間段內，汽車以減速度a
bmax
做變減速運動，直至完全停車，在t3時間段內行駛的距離s3為：
[0089][0090]
故整個制動過程的總距離s0為：
[0091][0092]
因t2″
很小，故可以略去項，因車速的單位為km/h，故統一標準量綱為m/s后整個制動過程的總距離s0為：
[0093][0094]v1
為前車速度，v2為后車速度，兩車之間的相對速度為ν
rel
，s為前后兩車之間的距離，s0為整個制動過程的總距離；
[0095]
相對速度ν
rel
＞0，ν2＞ν1即后車的行駛速度大于前車時；
[0096]
存在s＞s0、s＝s0、s＜s0。只有當s＜s0時，后車才有必要進入緊急制動狀態；
[0097]
期望制動力fw：
[0098][0099]
其中aw為期望的制動減速度；
[0100]
在制動器制動力還沒有達到路面附著力時，地面制動力始終與制動器制動力保持一致。因此期望制動力與制動主缸壓力的關系為：
[0101][0102]
其中t
b1
為前輪的制動力矩；t
b2
為后輪的制動力矩；kb為制動力與制動壓力的比值。
[0103]
aeb激活并進入協助制動模式(如果這時候駕駛員開始制動，系統制動比平時響應更快，同時輔助增加制動力；如果進入協助制動模式，駕駛員仍然沒有相應，系統就會自動制動來避免風險。)。由駕駛員制動力和制動控制單元產生的制動力兩部分疊加實現目標減速度，，即系統監測與前車距離大于或等于安全距離時，取消協助制動模式。
[0104]
本實施例中制動執行單元為電子助力制動ebooster執行機構，具備主動增壓控制功能的esc電子穩定控制系統液壓控制單元，以及epb電子駐車控制的執行機構中的一種或者幾種。但不限于上述幾種，可以通過其執行機構實現車輛輪缸壓力增加，從而達到制動減速的目的。
[0105]
本實施例中，系統無故障前提下是指：在無電磁場干擾的區域或傳感器能夠識別到車輛、障礙物、行人等周邊環境相關信息。本發明創造性的引入了一種協助制動模式，協助制動模式使得制動更加平穩可靠，具體的設計細化了aeb制動控制的兩種邏輯狀態，并依據不同狀態實施更加精準的aeb工況下制動控制。從而能夠做到更加節能，駕駛更加舒適。
技術特征：
1.一種aeb自動緊急制動控制方法，其特征在于：包括駕駛輔助系統單元、制動控制單元、動力控制單元以及制動執行單元；駕駛輔助系統單元、制動控制單元、動力控制單元及制動執行單元之間通過汽車can總線進行通信交互；駕駛輔助系統單元承擔aeb自動緊急制動的決策，由駕駛輔助系統負責判斷激活aeb，向制動控制單元發送制動減速度請求和需要施加的目標減速度；制動控制單元的功能接收駕駛輔助系統的激活aeb請求和目標減速度請求，并根據當前車輛的狀態判斷激活aeb后執行實施的控制模式；動力控制單元用于控制車輛的動力輸出，制動控制單元可通過整車can總線網絡同動力控制單元進行通信，請求動力控制單元減少動力扭矩輸出，同時動力控制單元將當前扭矩及動力系統狀態信息反饋至制動控制單元；制動執行單元通過與制動控制單元交互執行制動命令并將當前制動狀態信息反饋至制動控制單元。2.根據權利要求1所述的一種aeb自動緊急制動控制方法，其特征在于：aeb包括三種模式：aeb未激活模式、aeb協助制動模式、aeb主動干預制動模式；協助制動模式下，駕駛員已經進行制動，但是提供的制動力小，不足以達到當前緊急制動工況要求，因此aeb自動協助提供制動力，以實現目標減速度要求；主動干預制動模式，此情況下，駕駛員沒有制動行為，因此aeb系統主動干預制動，實現目標減速度要求。3.根據權利要求2所述的一種aeb自動緊急制動控制方法，其特征在于：aeb三種模式之間的邏輯策略轉換如下：一、aeb制動未激活到激活協助制動模式在系統無障故前提下，駕駛員有制動行為且其產生的制動力低于當前請求目標制動力條件同時成立時，由駕駛員制動力和制動控制單元產生的制動力兩部分疊加實現目標減速度，駕駛輔助系統請求激活aeb；二、aeb協助制動模式到aeb制動功能不激活在系統無障故前提下，駕駛輔助系統取消aeb激活狀態、車速已經低于一個門限值、駕駛員踩油門需要加速條件任意一個滿足時aeb返回到取消激活狀態；三、aeb未激活到主動干預制動模式在系統無障故前提下，駕駛輔助系統激活aeb、駕駛員無制動行為條件同時成立時，系統aeb從沒有激活直接到主動干預制動模式，主動實現駕駛輔助系統請求的目標減速度；四、主動干預制動模式退到aeb不激活在系統無故障前提下，駕駛輔助系統取消激活aeb、aeb激活時間達到最大限制、駕駛員取消制動條件任意成立時；五、aeb協助制動模式到主動干預制動模式在系統無故障前提下，當駕駛輔助系統請求aeb且駕駛員制動產生的減速度遠低于目標減速度的情況下，系統由aeb協助制動模式轉入主動干預制動模式，以快速響應駕駛輔助系統的目標減速度請求。4.根據權利要求3所述的一種aeb自動緊急制動控制方法，其特征在于：判斷是否激活或者退出aeb的參數為是否根據當前狀態是否處于安全距離；
安全距離的判斷模型為：步驟一：駕駛員在t＝0時接到緊急停車信號,大腦的反應時間為t
′1；t＝a時刻駕駛員迅速抬起右腳去踩制動踏板，從開始抬右腳到踩到制動踏板的時間為t
″1；t＝b時刻制動踏板開始下移，到達點d時踏板力達到最大值，整個過程所用時間為t2，其中t
′2為克服制動踏板間隙所用的時間，t
″2為制動力增長過程所需要的時間；汽車的減速過程是從點c開始，到達點e時制動壓力達到最大；從點e到點f為持續制動過程，所用時間為t3，到點f時汽車完全停止，駕駛員放松制動器，但制動壓力的消除需要一個過程，這個過程所用的時間為t4；由制動過程分析可知，雖然駕駛員制動時有一定差異性，但駕駛員反應時間(t1＝t
′1+t
″1)一般無法縮短，因此控制前后兩車之間距離的關鍵就在于控制制動力增長時間t
′2和持續制動時間t
″2；1)假設車輛在接到緊急制動信號后t
′1、t
″1和t
′2時間內為勻速行駛，那么汽車在t
′1+t
″1+t
′2時間段內駛過的距離s1為：s1＝v0(t
′1+t
″1+t
′2)式中：ν0為初始制動車速；2)t
″2時間段內，制動減速度呈線性增長，那么汽車在t
″2時間段內行駛的距離s
″2為：式中：a
bmax
為地面所允許的汽車最大制動減速度；3)在t3時間段內，汽車以減速度a
bmax
做變減速運動，直至完全停車，在t3時間段內行駛的距離s3為：故整個制動過程的總距離s0為：因t2″
很小，故可以略去項，因車速的單位為km/h，故統一標準量綱為m/s后整個制動過程的總距離s0為：v1為前車速度，v2為后車速度，兩車之間的相對速度為ν
rel
，s為前后兩車之間的距離，s0為整個制動過程的總距離；相對速度ν
rel
＞0，ν2＞ν1即后車的行駛速度大于前車時；存在s＞s0、s＝s0、s＜s0。只有當s＜s0時，后車才有必要進入緊急制動狀態；期望制動力f
w
：
其中a
w
為期望的制動減速度；在制動器制動力還沒有達到路面附著力時，地面制動力始終與制動器制動力保持一致。因此期望制動力與制動主缸壓力的關系為：其中t
b1
為前輪的制動力矩；t
b2
為后輪的制動力矩；k
b
為制動力與制動壓力的比值。5.根據權利要求4所述的一種aeb自動緊急制動控制方法，其特征在于：制動執行單元為電子助力制動ebooster執行機構，具備主動增壓控制功能的esc電子穩定控制系統液壓控制單元，以及epb電子駐車控制的執行機構中的一種或者幾種。6.根據權利要求3所述的一種aeb自動緊急制動控制方法，其特征在于：系統無故障前提下是指：在無電磁場干擾的區域或傳感器能夠識別到車輛、障礙物、行人等周邊環境相關信息。
技術總結
本發明提供了一種AEB自動緊急制動控制方法，包括駕駛輔助系統單元、制動控制單元、動力控制單元以及制動執行單元；駕駛輔助系統單元、制動控制單元、動力控制單元及制動執行單元之間通過汽車CA總線進行通信交互。本發明創造性的引入了一種協助制動模式，協助制動模式使得制動更加平穩可靠，具體的設計細化了AEB制動控制的兩種邏輯狀態，并依據不同狀態實施更加精準的AEB工況下制動控制。從而能夠做到更加節能，駕駛更加舒適。駕駛更加舒適。駕駛更加舒適。
