新能源智能网联客车制动单元突发故障的容错控制方法技术

本申请涉及智能驾驶控制技术领域，特别涉及一种新能源智能网联客车制动单元突发故障的容错控制方法，包括：若新能源智能网联客车接收到制动指令，则获取新能源智能网联客车的多个车轮的轮速，并基于多个车轮的轮速，若新能源智能网联客车满足预设的容错控制条件，则根据多个车轮的轮速确定新能源智能网联客车的制动单元失效位置，并根据制动单元失效位置匹配最优容错控制策略，并根据最优容错控制策略对新能源智能网联客车进行转向制动、差动制动，和/或电机反拖制动，使得新能源智能网联客车降至目标安全车速。由此，解决了在自动驾驶车辆横向稳定控制系统中，当车辆的一个或多个制动单元发生故障或失效时，确保车辆的横向稳定等问题。定等问题。定等问题。

【技术实现步骤摘要】
新能源智能网联客车制动单元突发故障的容错控制方法


[0001]本申请涉及智能驾驶控制
，特别涉及一种新能源智能网联客车制动单元突发故障的容错控制方法。

技术介绍

[0002]智能网联汽车功能安全对整车厂的重要程度不言而喻，当车辆稳定控制系统发生故障时，系统将无法满足汽车需要的辅助功能，导致汽车失去稳定性，威胁驾乘人员安全。
[0003]目前对于车辆的容错控制策略大多采用重新分配的方式进行系统容错，且研究对象主要集中于电动汽车或者混合动力汽车，而对于电子液压制动EHB（Electro
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Hydraulic Brake，电子液压制动）系统研究较少。EHB 作为一个典型的过驱动系统，由于成本和空间的约束，对于某些电子器件很难实现硬件冗余（如：高速开关阀），因此在自动驾驶车辆横向稳定控制系统中当客车一个或多个制动单元突然发生故障或失效时（如：制动液漏液、电源掉电、高速开关阀故障等），如何结合转向系统以及协调各个车轮的制动能力保证车辆行驶的稳定安全具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种新能源智能网联客车制动单元突发故障的容错控制方法，解决了在自动驾驶车辆横向稳定控制系统中，当车辆的一个或多个制动单元发生故障或失效时，确保车辆的横向稳定等问题，保证车辆行驶的稳定安全。
[0005]本申请第一方面实施例提供一种新能源智能网联客车制动单元突发故障的容错控制方法，包括以下步骤：判断新能源智能网联客车是否接收到制动指令；若所述新能源智能网联客车接收到所述制动指令，则获取所述新能源智能网联客车的多个车轮的轮速，并基于所述多个车轮的轮速，判断所述新能源智能网联客车是否满足预设的容错控制条件；若所述新能源智能网联客车满足所述预设的容错控制条件，则根据所述多个车轮的轮速确定所述新能源智能网联客车的制动单元失效位置，并根据所述制动单元失效位置匹配最优容错控制策略，并根据所述最优容错控制策略对所述新能源智能网联客车进行转向制动、差动制动，和/或电机反拖制动，使得所述新能源智能网联客车降至目标安全车速。
[0006]可选地，所述基于所述多个车轮的轮速，判断所述新能源智能网联客车是否满足预设的容错控制条件，包括：基于所述多个车轮的轮速，识别是否存在任一车轮的轮速的下降速度小于预定下降速度；若存在任一车轮的轮速的下降速度小于所述预定下降速度，则判定所述新能源智能网联客车满足预设的容错控制条件。
[0007]可选地，所述根据所述多个车轮的轮速确定所述新能源智能网联客车的制动单元失效位置，包括：若任一车轮的车速的下降速度小于所述预定下降速度，则确定所述制动单元失效位置为所述任一车轮；若同一侧两个车轮的车速的下降速度均小于所述预定下降速度，则确定所述制动单元失效位置为所述同一侧两个车轮；若对角两个车轮的车速的下降速度均小于所述预定下降速度，则确定所述制动单元失效位置为所述对角两个车轮；若所
述多个车轮的车速的下降速度均小于所述预定下降速度，则确定所述制动单元失效位置为所述多个车轮；若前侧两个车轮的车速的下降速度均小于所述预定下降速度，则确定所述制动单元失效位置为所述前侧两个车轮；若后侧两个车轮的车速的下降速度均小于所述预定下降速度，则确定所述制动单元失效位置为所述后侧两个车轮。
[0008]可选地，所述根据所述制动单元失效位置匹配最优容错控制策略，包括：若所述制动单元失效位置为所述任一车轮，则所述最优容错控制策略为基于预设的转向制动策略、差动制动策略和电机反拖制动策略对所述新能源智能网联客车进行所述转向制动、所述差动制动和所述电机反拖制动；若所述制动单元失效位置为所述同一侧两个车轮，则所述最优容错控制策略为基于预设的转向制动策略和电机反拖制动策略对所述新能源智能网联客车进行所述转向制动和所述电机反拖制动；若所述制动单元失效位置为所述对角两个车轮，则所述最优容错控制策略为基于预设的转向制动策略、差动制动策略和电机反拖制动策略对所述新能源智能网联客车进行所述转向制动、所述差动制动和所述电机反拖制动；若所述制动单元失效位置为所述多个车轮、所述前侧两个车轮，或者所述后侧两个车轮，则所述最优容错控制策略为基于预设的电机反拖制动策略对所述新能源智能网联客车进行所述电机反拖制动，其中，所述预设的电机反拖制动策略为：；其中，为预设时刻的车速，为当前时刻的车速，为第时刻的车速，为当前时刻需要输入的反拖电压，为第时刻需要输入的反拖电压，和均为预设值，为第时刻，为关于车速与控制输入的反拖电压的函数。
[0009]可选地，所述预设的转向制动策略和差动制动策略为：构建自动驾驶转向与制动交互控制模型的状态方程、转向与差动制动的目标函数；基于预设的Nash博弈控制理论，对所述自动驾驶转向与制动交互控制模型的状态方程、所述转向与差动制动的目标函数进行求解，得到最优控制转角和最优附加横摆力矩；基于所述制动单元失效位置，根据所述最优控制转角和所述最优附加横摆力矩确定制动力分配策略，根据所述制动力分配策略分配制动力至对应的车轮，使得所述新能源智能网联客车降至目标安全车速。
[0010]可选地，所述制动单元失效位置为所述任一车轮，所述根据所述最优控制转角和/或所述最优附加横摆力矩确定制动力分配策略，包括：判断最优控制转角是否大于或等于第一预设阈值；若所述最优控制转角大于或等于所述第一预设阈值，则所述制动力分配策略为将制动力分配至与所述任一车轮同侧的另一车轮，否则，判断所述最优附加横摆力矩是否大于或等于第二预设阈值；若所述最优附加横摆力矩大于或等于所述第二预设阈值，则所述制动力分配策略为将制动力分配至与所述任一车轮同轴的车轮；否则，将制动力分配策略为将所述制动力分配至与所述任一车轮对角的车轮，其中，所述制动力计算方式为：；
其中，为制动力压力，为差动制动产生的直接横摆力矩，为轮胎半径，为第个车轮的纵向力臂，为横摆力矩的效率，为单位制动压力产生的力矩。
[0011]可选地，所述制动单元失效位置为所述对角两个车轮，所述根据所述最优控制转角和/或所述最优附加横摆力矩确定制动力分配策略，包括：若所述对角两个车轮为右前轮和左后轮，则在所述最优控制转角大于或等于第三预设阈值时，所述制动力分配策略为将所述制动力分配至左前轮；在所述最优控制转角小于所述第三预设阈值时，所述制动力分配策略为将所述制动力分配至右后轮；若所述对角两个车轮为所述右后轮和所述左前轮，则在所述最优控制转角大于或等于第四预设阈值时，所述制动力分配策略为将所述制动力分配至所述左后轮；在所述最优控制转角小于所述第四预设阈值时，所述制动力分配策略为将所述制动力分配至所述右前轮。
[0012]可选地，所述构建自动驾驶转向与制动交互控制模型的状态方程、转向与差动制动的目标函数，包括：获取所述新能源智能网联客车的侧向速度、横摆角速度、侧向位移、横摆角、方向盘转角和附加横摆力矩；根据所述侧向速度、所述横摆角速度、所述侧向位移和所述横摆角得到所述新能源智能网联客车的整体侧向位移；基于预设的二自由度车辆侧向动力学模型，根据所述整体侧向位移、所述方向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源智能网联客车制动单元突发故障的容错控制方法，其特征在于，包括以下步骤：判断新能源智能网联客车是否接收到制动指令；若所述新能源智能网联客车接收到所述制动指令，则获取所述新能源智能网联客车的多个车轮的轮速，并基于所述多个车轮的轮速，判断所述新能源智能网联客车是否满足预设的容错控制条件；以及若所述新能源智能网联客车满足所述预设的容错控制条件，则根据所述多个车轮的轮速确定所述新能源智能网联客车的制动单元失效位置，并根据所述制动单元失效位置匹配最优容错控制策略，并根据所述最优容错控制策略对所述新能源智能网联客车进行转向制动、差动制动，和/或电机反拖制动，使得所述新能源智能网联客车降至目标安全车速。2.根据权利要求1所述的新能源智能网联客车制动单元突发故障的容错控制方法，其特征在于，所述基于所述多个车轮的轮速，判断所述新能源智能网联客车是否满足预设的容错控制条件，包括：基于所述多个车轮的轮速，识别是否存在任一车轮的轮速的下降速度小于预定下降速度；若存在任一车轮的轮速的下降速度小于所述预定下降速度，则判定所述新能源智能网联客车满足预设的容错控制条件。3.根据权利要求2所述的新能源智能网联客车制动单元突发故障的容错控制方法，其特征在于，所述根据所述多个车轮的轮速确定所述新能源智能网联客车的制动单元失效位置，包括：若任一车轮的车速的下降速度小于所述预定下降速度，则确定所述制动单元失效位置为所述任一车轮；若同一侧两个车轮的车速的下降速度均小于所述预定下降速度，则确定所述制动单元失效位置为所述同一侧两个车轮；若对角两个车轮的车速的下降速度均小于所述预定下降速度，则确定所述制动单元失效位置为所述对角两个车轮；若所述多个车轮的车速的下降速度均小于所述预定下降速度，则确定所述制动单元失效位置为所述多个车轮；若前侧两个车轮的车速的下降速度均小于所述预定下降速度，则确定所述制动单元失效位置为所述前侧两个车轮；若后侧两个车轮的车速的下降速度均小于所述预定下降速度，则确定所述制动单元失效位置为所述后侧两个车轮。4.根据权利要求3所述的新能源智能网联客车制动单元突发故障的容错控制方法，其特征在于，所述根据所述制动单元失效位置匹配最优容错控制策略，包括：若所述制动单元失效位置为所述任一车轮，则所述最优容错控制策略为基于预设的转向制动策略、差动制动策略和电机反拖制动策略对所述新能源智能网联客车进行所述转向制动、所述差动制动和所述电机反拖制动；若所述制动单元失效位置为所述同一侧两个车轮，则所述最优容错控制策略为基于预设的转向制动策略和电机反拖制动策略对所述新能源智能网联客车进行所述转向制动和
所述电机反拖制动；若所述制动单元失效位置为所述对角两个车轮，则所述最优容错控制策略为基于预设的转向制动策略、差动制动策略和电机反拖制动策略对所述新能源智能网联客车进行所述转向制动、所述差动制动和所述电机反拖制动；若所述制动单元失效位置为所述多个车轮、所述前侧两个车轮，或者所述后侧两个车轮，则所述最优容错控制策略为基于预设的电机反拖制动策略对所述新能源智能网联客车进行所述电机反拖制动，其中，所述预设的电机反拖制动策略为：；其中，为预设时刻的车速，为当前时刻的车速，为第时刻的车速，为当前时刻需要输入的反拖电压，为第时刻需要输入的反拖电压，和均为预设值，为第时刻，为关于车速与控制输入的反拖电压的函数。5.根据权利要求4所述的新能源智能网联客车制动单元突发故障的容错控制方法，其特征在于，所述预设的转向制动策略和差动制动策略为：构建自动驾驶转向与制动交互控制模型的状态方程、转向与差动制动的目标函数；基于预设的Nash博弈控制理论，对所述自动驾驶转向与制动交互控制模型的状态方程、所述转向与差动制动的目标函数进行求解，得到最优控...

【专利技术属性】
技术研发人员：范志先，宋健，徐海柱，陈振国，吴德喜，
申请(专利权)人：中通客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：