一种AEB自动紧急制动控制方法与流程
一种aeb自动紧急制动控制方法
技术领域
1.本发明涉及智能驾驶辅助领域，尤其涉及一种aeb自动紧急制动控制方法。
背景技术：
2.随着汽车adas高级驾驶辅助系统和自动驾驶技术的发展，作为adas系统的一项主动安全技术aeb自动紧急制动功能，能够协助驾驶员主动实施制动，甚至可以避免驾驶员在刹车时油门当刹车的事故，可以防止前车追尾、碰撞行人及其他物体，最大限度保障车辆及行车环境安全。
3.现有技术中，当aeb功能激活时，制动系统就以最大目标减速度或者施加干脆施加最大减速度来主动干预实施制动，以达到最短的车辆制动距离。比如中国专利cn202210078949.8-一种基于驾驶模式的驾驶辅助系统及驾驶辅助方法就是采取的该种方案。
4.现有技术方案在保障aeb自动紧急制动安全性的同时无法兼顾驾驶员和乘员的舒适性，同时也额外造成了能量损失。
技术实现要素：
5.本发明根据现有技术问题提供了一种aeb自动紧急制动控制方法。
6.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种aeb自动紧急制动控制方法，包括驾驶辅助系统单元、制动控制单元、动力控制单元以及制动执行单元；驾驶辅助系统单元、制动控制单元、动力控制单元及制动执行单元之间通过汽车can总线进行通信交互；
8.驾驶辅助系统单元承担aeb自动紧急制动的决策，由驾驶辅助系统负责判断激活aeb，向制动控制单元发送制动减速度请求和需要施加的目标减速度；
9.制动控制单元的功能接收驾驶辅助系统的激活aeb请求和目标减速度请求，并根据当前车辆的状态判断激活aeb后执行实施的控制模式；
10.动力控制单元用于控制车辆的动力输出，制动控制单元可通过整车can总线网络同动力控制单元进行通信，请求动力控制单元减少动力扭矩输出，同时动力控制单元将当前扭矩及动力系统状态信息反馈至制动控制单元；
11.制动执行单元通过与制动控制单元交互执行制动命令并将当前制动状态信息反馈至制动控制单元。
12.作为优选，aeb包括三种模式：aeb未激活模式、aeb协助制动模式、aeb主动干预制动模式；
13.协助制动模式下，驾驶员已经进行制动，但是提供的制动力小，不足以达到当前紧急制动工况要求，因此aeb自动协助提供制动力，以实现目标减速度要求；
14.主动干预制动模式，此情况下，驾驶员没有制动行为，因此aeb系统主动干预制动，实现目标减速度要求。
15.作为优选，aeb三种模式之间的逻辑策略转换如下：
16.一、aeb制动未激活到激活协助制动模式
17.在系统无障故前提下，驾驶员有制动行为且其产生的制动力低于当前请求目标制动力条件同时成立时，由驾驶员制动力和制动控制单元产生的制动力两部分叠加实现目标减速度，驾驶辅助系统请求激活aeb；
18.二、aeb协助制动模式到aeb制动功能不激活
19.在系统无障故前提下，驾驶辅助系统取消aeb激活状态、车速已经低于一个门限值、驾驶员踩油门需要加速条件任意一个满足时aeb返回到取消激活状态；
20.三、aeb未激活到主动干预制动模式
21.在系统无障故前提下，驾驶辅助系统激活aeb、驾驶员无制动行为条件同时成立时，系统aeb从没有激活直接到主动干预制动模式，主动实现驾驶辅助系统请求的目标减速度；
22.四、主动干预制动模式退到aeb不激活
23.在系统无故障前提下，驾驶辅助系统取消激活aeb、aeb激活时间达到最大限制、驾驶员取消制动条件任意成立时；
24.五、aeb协助制动模式到主动干预制动模式
25.在系统无故障前提下，当驾驶辅助系统请求aeb且驾驶员制动产生的减速度远低于目标减速度的情况下，系统由aeb协助制动模式转入主动干预制动模式，以快速响应驾驶辅助系统的目标减速度请求。
26.作为优选，判断是否激活或者退出aeb的参数为是否根据当前状态是否处于安全距离；
27.安全距离的判断模型为：
28.步骤一：驾驶员在t＝0时接到紧急停车信号,大脑的反应时间为t
′1；t＝a时刻驾驶员迅速抬起右脚去踩制动踏板，从开始抬右脚到踩到制动踏板的时间为t
″1；t＝b时刻制动踏板开始下移，到达点d时踏板力达到最大值，整个过程所用时间为t2，其中t
′2为克服制动踏板间隙所用的时间，t
″2为制动力增长过程所需要的时间；汽车的减速过程是从点c开始，到达点e时制动压力达到最大；从点e到点f为持续制动过程，所用时间为t3，到点f时汽车完全停止，驾驶员放松制动器，但制动压力的消除需要一个过程，这个过程所用的时间为t4；由制动过程分析可知，虽然驾驶员制动时有一定差异性，但驾驶员反应时间(t1＝t
′1+t
″1)一般无法缩短，因此控制前后两车之间距离的关键就在于控制制动力增长时间t
′2和持续制动时间t
″2；
29.1)假设车辆在接到紧急制动信号后t
′1、t
″1和t
′2时间内为匀速行驶，那么汽车在t
′1+t
″1+t
′2时间段内驶过的距离s1为：
30.s1＝v0(t
′1+t
″1+t
′2)
31.式中：ν0为初始制动车速；
32.2)t
″2时间段内，制动减速度呈线性增长，那么汽车在t
″2时间段内行驶的距离s
″2为：
33.34.式中：a
bmax
为地面所允许的汽车最大制动减速度；
35.3)在t3时间段内，汽车以减速度a
bmax
做变减速运动，直至完全停车，在t3时间段内行驶的距离s3为：
[0036][0037]
故整个制动过程的总距离s0为：
[0038][0039]
因t2″
很小，故可以略去项，因车速的单位为km/h，故统一标准量纲为m/s后整个制动过程的总距离s0为：
[0040][0041]v1
为前车速度，v2为后车速度，两车之间的相对速度为ν
rel
，s为前后两车之间的距离，s0为整个制动过程的总距离；
[0042]
相对速度ν
rel
＞0，ν2＞ν1即后车的行驶速度大于前车时；
[0043]
存在s＞s0、s＝s0、s＜s0。只有当s＜s0时，后车才有必要进入紧急制动状态；
[0044]
期望制动力fw：
[0045][0046]
其中aw为期望的制动减速度；
[0047]
在制动器制动力还没有达到路面附着力时，地面制动力始终与制动器制动力保持一致。因此期望制动力与制动主缸压力的关系为：
[0048][0049]
其中t
b1
为前轮的制动力矩；t
b2
为后轮的制动力矩；kb为制动力与制动压力的比值。
[0050]
作为优选，制动执行单元为电子助力制动ebooster执行机构，具备主动增压控制功能的esc电子稳定控制系统液压控制单元，以及epb电子驻车控制的执行机构中的一种或者几种。
[0051]
作为优选，系统无故障前提下是指：在无电磁场干扰的区域或传感器能够识别到车辆、障碍物、行人等周边环境相关信息。
[0052]
本方案具有以下有益效果：
[0053]
本发明创造性的引入了一种协助制动模式，协助制动模式使得制动更加平稳可靠，具体的设计细化了aeb制动控制的两种逻辑状态，并依据不同状态实施更加精准的aeb工况下制动控制。从而能够做到更加节能，驾驶更加舒适。
附图说明
[0054]
图1为图1为汽车的整个制动过程图。
[0055]
图2本发明控制逻辑图。
[0056]
图3为汽车的整个制动过程图。
[0057]
图4为前后车之间的相对位置关系图。
[0058]
其中，1-支撑架体，2-倒角机构，3-固定部，4-转动部，5-倒角刀，6—支撑环、7—支撑脚、8—加工空间、9—导向孔、10—支撑弹簧、11—限位柱、12—固定孔、13—导向杆、14—限位环。
具体实施方式
[0059]
实施例1
[0060]
一种aeb自动紧急制动控制方法，包括驾驶辅助系统单元、制动控制单元、动力控制单元以及制动执行单元；驾驶辅助系统单元、制动控制单元、动力控制单元及制动执行单元之间通过汽车can总线进行通信交互；
[0061]
驾驶辅助系统单元承担aeb自动紧急制动的决策，由驾驶辅助系统负责判断激活aeb，向制动控制单元发送制动减速度请求和需要施加的目标减速度；
[0062]
制动控制单元的功能接收驾驶辅助系统的激活aeb请求和目标减速度请求，并根据当前车辆的状态判断激活aeb后执行实施的控制模式；
[0063]
动力控制单元用于控制车辆的动力输出，制动控制单元可通过整车can总线网络同动力控制单元进行通信，请求动力控制单元减少动力扭矩输出，同时动力控制单元将当前扭矩及动力系统状态信息反馈至制动控制单元；
[0064]
制动执行单元通过与制动控制单元交互执行制动命令并将当前制动状态信息反馈至制动控制单元。
[0065]
作为优选，aeb包括三种模式：aeb未激活模式、aeb协助制动模式、aeb主动干预制动模式；
[0066]
协助制动模式下，驾驶员已经进行制动，但是提供的制动力小，不足以达到当前紧急制动工况要求，因此aeb自动协助提供制动力，以实现目标减速度要求；
[0067]
主动干预制动模式，此情况下，驾驶员没有制动行为，因此aeb系统主动干预制动，实现目标减速度要求。
[0068]
作为优选，aeb三种模式之间的逻辑策略转换如下：
[0069]
一、aeb制动未激活到激活协助制动模式
[0070]
在系统无障故前提下，驾驶员有制动行为且其产生的制动力低于当前请求目标制动力条件同时成立时，由驾驶员制动力和制动控制单元产生的制动力两部分叠加实现目标减速度，驾驶辅助系统请求激活aeb；
[0071]
二、aeb协助制动模式到aeb制动功能不激活
[0072]
在系统无障故前提下，驾驶辅助系统取消aeb激活状态、车速已经低于一个门限值、驾驶员踩油门需要加速条件任意一个满足时aeb返回到取消激活状态；
[0073]
三、aeb未激活到主动干预制动模式
[0074]
在系统无障故前提下，驾驶辅助系统激活aeb、驾驶员无制动行为条件同时成立
时，系统aeb从没有激活直接到主动干预制动模式，主动实现驾驶辅助系统请求的目标减速度；
[0075]
四、主动干预制动模式退到aeb不激活
[0076]
在系统无故障前提下，驾驶辅助系统取消激活aeb、aeb激活时间达到最大限制、驾驶员取消制动条件任意成立时；
[0077]
五、aeb协助制动模式到主动干预制动模式
[0078]
在系统无故障前提下，当驾驶辅助系统请求aeb且驾驶员制动产生的减速度远低于目标减速度的情况下，系统由aeb协助制动模式转入主动干预制动模式，以快速响应驾驶辅助系统的目标减速度请求。
[0079]
作为优选，判断是否激活或者退出aeb的参数为是否根据当前状态是否处于安全距离；
[0080]
安全距离的判断模型为：
[0081]
步骤一：驾驶员在t＝0时接到紧急停车信号,大脑的反应时间为t
′1；t＝a时刻驾驶员迅速抬起右脚去踩制动踏板，从开始抬右脚到踩到制动踏板的时间为t
″1；t＝b时刻制动踏板开始下移，到达点d时踏板力达到最大值，整个过程所用时间为t2，其中t
′2为克服制动踏板间隙所用的时间，t
″2为制动力增长过程所需要的时间；汽车的减速过程是从点c开始，到达点e时制动压力达到最大；从点e到点f为持续制动过程，所用时间为t3，到点f时汽车完全停止，驾驶员放松制动器，但制动压力的消除需要一个过程，这个过程所用的时间为t4；由制动过程分析可知，虽然驾驶员制动时有一定差异性，但驾驶员反应时间(t1＝t
′1+t
″1)一般无法缩短，因此控制前后两车之间距离的关键就在于控制制动力增长时间t
′2和持续制动时间t
″2；由制动过程分析可知，虽然驾驶员制动时有一定差异性，但驾驶员反应时间(t1＝t
′1+t
″1)一般无法缩短，因此控制前后两车之间距离的关键就在于控制制动力增长时间t
′2和持续制动时间t
″2。
[0082]
1)假设车辆在接到紧急制动信号后t
′1、t
″1和t
′2时间内为匀速行驶，那么汽车在t
′1+t
″1+t
′2时间段内驶过的距离s1为：
[0083]
s1＝v0(t
′1+t
″1+t
′2)
[0084]
式中：ν0为初始制动车速；
[0085]
2)t
″2时间段内，制动减速度呈线性增长，那么汽车在t
″2时间段内行驶的距离s
″2为：
[0086][0087]
式中：a
bmax
为地面所允许的汽车最大制动减速度；
[0088]
3)在t3时间段内，汽车以减速度a
bmax
做变减速运动，直至完全停车，在t3时间段内行驶的距离s3为：
[0089][0090]
故整个制动过程的总距离s0为：
[0091][0092]
因t2″
很小，故可以略去项，因车速的单位为km/h，故统一标准量纲为m/s后整个制动过程的总距离s0为：
[0093][0094]v1
为前车速度，v2为后车速度，两车之间的相对速度为ν
rel
，s为前后两车之间的距离，s0为整个制动过程的总距离；
[0095]
相对速度ν
rel
＞0，ν2＞ν1即后车的行驶速度大于前车时；
[0096]
存在s＞s0、s＝s0、s＜s0。只有当s＜s0时，后车才有必要进入紧急制动状态；
[0097]
期望制动力fw：
[0098][0099]
其中aw为期望的制动减速度；
[0100]
在制动器制动力还没有达到路面附着力时，地面制动力始终与制动器制动力保持一致。因此期望制动力与制动主缸压力的关系为：
[0101][0102]
其中t
b1
为前轮的制动力矩；t
b2
为后轮的制动力矩；kb为制动力与制动压力的比值。
[0103]
aeb激活并进入协助制动模式(如果这时候驾驶员开始制动，系统制动比平时响应更快，同时辅助增加制动力；如果进入协助制动模式，驾驶员仍然没有相应，系统就会自动制动来避免风险。)。由驾驶员制动力和制动控制单元产生的制动力两部分叠加实现目标减速度，，即系统监测与前车距离大于或等于安全距离时，取消协助制动模式。
[0104]
本实施例中制动执行单元为电子助力制动ebooster执行机构，具备主动增压控制功能的esc电子稳定控制系统液压控制单元，以及epb电子驻车控制的执行机构中的一种或者几种。但不限于上述几种，可以通过其执行机构实现车辆轮缸压力增加，从而达到制动减速的目的。
[0105]
本实施例中，系统无故障前提下是指：在无电磁场干扰的区域或传感器能够识别到车辆、障碍物、行人等周边环境相关信息。本发明创造性的引入了一种协助制动模式，协助制动模式使得制动更加平稳可靠，具体的设计细化了aeb制动控制的两种逻辑状态，并依据不同状态实施更加精准的aeb工况下制动控制。从而能够做到更加节能，驾驶更加舒适。
技术特征：
1.一种aeb自动紧急制动控制方法，其特征在于：包括驾驶辅助系统单元、制动控制单元、动力控制单元以及制动执行单元；驾驶辅助系统单元、制动控制单元、动力控制单元及制动执行单元之间通过汽车can总线进行通信交互；驾驶辅助系统单元承担aeb自动紧急制动的决策，由驾驶辅助系统负责判断激活aeb，向制动控制单元发送制动减速度请求和需要施加的目标减速度；制动控制单元的功能接收驾驶辅助系统的激活aeb请求和目标减速度请求，并根据当前车辆的状态判断激活aeb后执行实施的控制模式；动力控制单元用于控制车辆的动力输出，制动控制单元可通过整车can总线网络同动力控制单元进行通信，请求动力控制单元减少动力扭矩输出，同时动力控制单元将当前扭矩及动力系统状态信息反馈至制动控制单元；制动执行单元通过与制动控制单元交互执行制动命令并将当前制动状态信息反馈至制动控制单元。2.根据权利要求1所述的一种aeb自动紧急制动控制方法，其特征在于：aeb包括三种模式：aeb未激活模式、aeb协助制动模式、aeb主动干预制动模式；协助制动模式下，驾驶员已经进行制动，但是提供的制动力小，不足以达到当前紧急制动工况要求，因此aeb自动协助提供制动力，以实现目标减速度要求；主动干预制动模式，此情况下，驾驶员没有制动行为，因此aeb系统主动干预制动，实现目标减速度要求。3.根据权利要求2所述的一种aeb自动紧急制动控制方法，其特征在于：aeb三种模式之间的逻辑策略转换如下：一、aeb制动未激活到激活协助制动模式在系统无障故前提下，驾驶员有制动行为且其产生的制动力低于当前请求目标制动力条件同时成立时，由驾驶员制动力和制动控制单元产生的制动力两部分叠加实现目标减速度，驾驶辅助系统请求激活aeb；二、aeb协助制动模式到aeb制动功能不激活在系统无障故前提下，驾驶辅助系统取消aeb激活状态、车速已经低于一个门限值、驾驶员踩油门需要加速条件任意一个满足时aeb返回到取消激活状态；三、aeb未激活到主动干预制动模式在系统无障故前提下，驾驶辅助系统激活aeb、驾驶员无制动行为条件同时成立时，系统aeb从没有激活直接到主动干预制动模式，主动实现驾驶辅助系统请求的目标减速度；四、主动干预制动模式退到aeb不激活在系统无故障前提下，驾驶辅助系统取消激活aeb、aeb激活时间达到最大限制、驾驶员取消制动条件任意成立时；五、aeb协助制动模式到主动干预制动模式在系统无故障前提下，当驾驶辅助系统请求aeb且驾驶员制动产生的减速度远低于目标减速度的情况下，系统由aeb协助制动模式转入主动干预制动模式，以快速响应驾驶辅助系统的目标减速度请求。4.根据权利要求3所述的一种aeb自动紧急制动控制方法，其特征在于：判断是否激活或者退出aeb的参数为是否根据当前状态是否处于安全距离；
安全距离的判断模型为：步骤一：驾驶员在t＝0时接到紧急停车信号,大脑的反应时间为t
′1；t＝a时刻驾驶员迅速抬起右脚去踩制动踏板，从开始抬右脚到踩到制动踏板的时间为t
″1；t＝b时刻制动踏板开始下移，到达点d时踏板力达到最大值，整个过程所用时间为t2，其中t
′2为克服制动踏板间隙所用的时间，t
″2为制动力增长过程所需要的时间；汽车的减速过程是从点c开始，到达点e时制动压力达到最大；从点e到点f为持续制动过程，所用时间为t3，到点f时汽车完全停止，驾驶员放松制动器，但制动压力的消除需要一个过程，这个过程所用的时间为t4；由制动过程分析可知，虽然驾驶员制动时有一定差异性，但驾驶员反应时间(t1＝t
′1+t
″1)一般无法缩短，因此控制前后两车之间距离的关键就在于控制制动力增长时间t
′2和持续制动时间t
″2；1)假设车辆在接到紧急制动信号后t
′1、t
″1和t
′2时间内为匀速行驶，那么汽车在t
′1+t
″1+t
′2时间段内驶过的距离s1为：s1＝v0(t
′1+t
″1+t
′2)式中：ν0为初始制动车速；2)t
″2时间段内，制动减速度呈线性增长，那么汽车在t
″2时间段内行驶的距离s
″2为：式中：a
bmax
为地面所允许的汽车最大制动减速度；3)在t3时间段内，汽车以减速度a
bmax
做变减速运动，直至完全停车，在t3时间段内行驶的距离s3为：故整个制动过程的总距离s0为：因t2″
很小，故可以略去项，因车速的单位为km/h，故统一标准量纲为m/s后整个制动过程的总距离s0为：v1为前车速度，v2为后车速度，两车之间的相对速度为ν
rel
，s为前后两车之间的距离，s0为整个制动过程的总距离；相对速度ν
rel
＞0，ν2＞ν1即后车的行驶速度大于前车时；存在s＞s0、s＝s0、s＜s0。只有当s＜s0时，后车才有必要进入紧急制动状态；期望制动力f
w
：
其中a
w
为期望的制动减速度；在制动器制动力还没有达到路面附着力时，地面制动力始终与制动器制动力保持一致。因此期望制动力与制动主缸压力的关系为：其中t
b1
为前轮的制动力矩；t
b2
为后轮的制动力矩；k
b
为制动力与制动压力的比值。5.根据权利要求4所述的一种aeb自动紧急制动控制方法，其特征在于：制动执行单元为电子助力制动ebooster执行机构，具备主动增压控制功能的esc电子稳定控制系统液压控制单元，以及epb电子驻车控制的执行机构中的一种或者几种。6.根据权利要求3所述的一种aeb自动紧急制动控制方法，其特征在于：系统无故障前提下是指：在无电磁场干扰的区域或传感器能够识别到车辆、障碍物、行人等周边环境相关信息。
技术总结
本发明提供了一种AEB自动紧急制动控制方法，包括驾驶辅助系统单元、制动控制单元、动力控制单元以及制动执行单元；驾驶辅助系统单元、制动控制单元、动力控制单元及制动执行单元之间通过汽车CA总线进行通信交互。本发明创造性的引入了一种协助制动模式，协助制动模式使得制动更加平稳可靠，具体的设计细化了AEB制动控制的两种逻辑状态，并依据不同状态实施更加精准的AEB工况下制动控制。从而能够做到更加节能，驾驶更加舒适。驾驶更加舒适。驾驶更加舒适。
