#02 菲格智能科技_一種制動(dòng)控制方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)
菲格智能科技提供了一種針對(duì)電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)（EMB）的制動(dòng)控制方案（申請(qǐng)?zhí)?202411160648 .5），旨在解決制動(dòng)踏板失效時(shí)的車輛減速問(wèn)題，提升車輛在制動(dòng)踏板失效時(shí)的安全性。以下是對(duì)該方案的詳細(xì)分析：
2.1 技術(shù)背景
*電子機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖
- EMB 以電驅(qū)動(dòng)元件為制動(dòng)執(zhí)行器，通過(guò)無(wú)刷直流電機(jī)產(chǎn)生制動(dòng)力矩，將制動(dòng)力施加在制動(dòng)盤上。每個(gè)車輪都安裝有獨(dú)立的制動(dòng)機(jī)構(gòu)，中央控制模塊負(fù)責(zé)分析各個(gè)車輪的制動(dòng)需求，并輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。
- 組成部分： EMB 主要包括制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電機(jī)、控制模塊、制動(dòng)器外殼、制動(dòng)墊塊、踏板模擬器、電源等。
- 優(yōu)勢(shì)： 相比傳統(tǒng)液壓或氣壓制動(dòng)器，EMB 具有體積小巧、反應(yīng)快速、性能可靠和安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。EMB系統(tǒng)中的無(wú)刷電機(jī)生成制動(dòng)力矩，不需要制動(dòng)液，避免了 “制動(dòng)打腳”現(xiàn)象。
為了維持用戶對(duì)傳統(tǒng)制動(dòng)器的操作習(xí)慣，可引入踏板模擬器，反饋踏板位移信息至控制單元。
2.2 方案內(nèi)容
該方法在制動(dòng)踏板失效時(shí)，啟用冗余制動(dòng)模式，通過(guò)加速踏板控制車輛減速，確保安全。具體包括以下步驟：
*制動(dòng)控制方法的流程示意圖
- 激活條件判斷：當(dāng)車輛在行駛狀態(tài)且滿足條件時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入冗余制動(dòng)模式。
- 操作提示信息：進(jìn)入冗余制動(dòng)模式時(shí)，輸出相應(yīng)提示信息，以便駕駛員了解如何操作。
- 加速踏板檢測(cè)：在冗余模式下，通過(guò)加速踏板的開(kāi)度判斷駕駛員是否需要減速。
- 電子機(jī)械制動(dòng)：當(dāng)加速踏板滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，以設(shè)定的減速度進(jìn)行減速。
2.3 制動(dòng)控制裝置與設(shè)備
- 制動(dòng)控制裝置：包括判斷模塊、第一控制模塊、第一檢測(cè)模塊和第二控制模塊等，用于實(shí)現(xiàn)制動(dòng)控制方法的各個(gè)步驟。
- 電子設(shè)備與存儲(chǔ)介質(zhì)：描述了包含處理器、存儲(chǔ)器和通信接口的電子設(shè)備結(jié)構(gòu)，以及存儲(chǔ)有實(shí)現(xiàn)制動(dòng)控制方法的計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。
制動(dòng)控制裝置
制動(dòng)控制模塊包含多個(gè)控制模塊與檢測(cè)模塊，用于監(jiān)測(cè)車輛行駛狀態(tài)、加速踏板開(kāi)度、制動(dòng)踏板故障等，并在必要時(shí)執(zhí)行冗余制動(dòng)控制。
*制動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
- 判斷模塊用于判斷車輛是否滿足冗余制動(dòng)模式激活條件：檢測(cè)制動(dòng)踏板是否出現(xiàn)故障，并根據(jù)預(yù)設(shè)條件判斷是否激活冗余制動(dòng)模式。
- 第一控制模塊用于控制車輛進(jìn)入冗余制動(dòng)模式，并輸出操作提示信息。
- 第一檢測(cè)模塊用于檢測(cè)加速踏板開(kāi)度。
- 第二控制模塊用于在加速踏板開(kāi)度滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)減速。
電子設(shè)備與存儲(chǔ)介質(zhì)
電子設(shè)備：該設(shè)備包括處理器、存儲(chǔ)器等，并存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，用于執(zhí)行上述制動(dòng)控制方法。
計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)：該介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，用于執(zhí)行上述制動(dòng)控制方法。
系統(tǒng)組件包括：處理器610、通信接口620、存儲(chǔ)器630以及通信總線640。這些組件通過(guò)通信總線640實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換與通信。處理器610能夠訪問(wèn)存儲(chǔ)器630中的指令集，其主要執(zhí)行以下功能：
- 當(dāng)車輛處于行駛狀態(tài)時(shí)，監(jiān)測(cè)車輛是否達(dá)到激活冗余制動(dòng)模式的條件；
- 當(dāng)車輛符合激活冗余制動(dòng)模式的條件時(shí)，使車輛進(jìn)入冗余制動(dòng)模式，并顯示相應(yīng)的操作提示信息；
- 在車輛處于冗余制動(dòng)模式期間，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)加速踏板的開(kāi)度；
- 當(dāng)加速踏板的開(kāi)度達(dá)到預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，操控電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)，按照預(yù)設(shè)的減速度對(duì)車輛進(jìn)行減速操作。
可選模塊
雙閃控制模塊：在車輛進(jìn)入冗余制動(dòng)模式時(shí)，控制雙閃警示燈開(kāi)啟，提高行車安全性。
2.4 冗余制動(dòng)模式
目的：作為制動(dòng)踏板失效時(shí)的備用制動(dòng)方式，確保車輛在緊急情況下能夠安全減速。
激活方式：可以手動(dòng)或自動(dòng)激活。手動(dòng)激活可以通過(guò)按下電子駐車制動(dòng)（EPB）開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)；自動(dòng)激活則通過(guò)檢測(cè)制動(dòng)踏板行程和減速度來(lái)判斷是否進(jìn)入冗余制動(dòng)模式。
操作提示：當(dāng)車輛進(jìn)入冗余制動(dòng)模式時(shí)，會(huì)通過(guò)車載顯示器或音箱等設(shè)備輸出操作提示信息，指導(dǎo)駕駛員進(jìn)行制動(dòng)操作。
2.5 具體實(shí)施方式
- 激活冗余制動(dòng)模式：當(dāng)檢測(cè)到制動(dòng)踏板故障，或通過(guò)駕駛員手動(dòng)操作開(kāi)啟冗余模式。手動(dòng)激活方式包括按下電子駐車制動(dòng)（EPB開(kāi)關(guān)）。
- 操作提示：冗余模式激活后，通過(guò)車載設(shè)備（如顯示屏、音箱）提供提示信息，指導(dǎo)駕駛員正確操作。
- 加速踏板開(kāi)度檢測(cè)：進(jìn)入冗余模式后，監(jiān)測(cè)加速踏板開(kāi)度，滿足條件時(shí)系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行減速控制。
- 車速和扭矩管理：若加速踏板開(kāi)度不滿足減速條件，系統(tǒng)根據(jù)車速控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的扭矩輸出。在高速下（如超過(guò)50 km/h），保持動(dòng)力輸出；在低速下則降低扭矩輸出。
- 模式退出：駕駛員可以通過(guò)實(shí)體或軟按鍵退出冗余模式，恢復(fù)車輛的正?？刂乒δ?。
- 進(jìn)入冗余模式時(shí)，雙閃警示燈自動(dòng)開(kāi)啟，提醒其他車輛注意。
*制動(dòng)控制方法的流程圖
2.6 制動(dòng)控制方法步驟
- 判斷條件：在車輛行駛狀態(tài)下，判斷是否滿足冗余制動(dòng)模式激活條件，例如制動(dòng)踏板故障。
- 進(jìn)入模式：當(dāng)滿足條件時(shí)，控制車輛進(jìn)入冗余制動(dòng)模式，并輸出操作提示信息。
- 檢測(cè)踏板：在冗余制動(dòng)模式下，檢測(cè)加速踏板開(kāi)度，判斷駕駛員是否有減速意圖。
- 減速控制：當(dāng)加速踏板開(kāi)度滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)以預(yù)設(shè)減速度對(duì)車輛進(jìn)行減速。
加速踏板控制：
- 當(dāng)車輛速度超過(guò)預(yù)設(shè)的車速閾值（例如，50km/h），意味著車輛正處于高速行駛狀態(tài)。此時(shí)，系統(tǒng)將指令驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出與加速踏板開(kāi)度相匹配的第一扭矩，確保車輛動(dòng)力系統(tǒng)的正常運(yùn)作。
- 當(dāng)車輛速度等于或低于預(yù)設(shè)的車速閾值，表明車輛速度較慢。在這種情況下，系統(tǒng)將調(diào)整驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出較低的第二扭矩，該扭矩值小于第一扭矩。這種調(diào)整的目的是在車速較低時(shí)對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的扭矩輸出進(jìn)行適度限制，以此提醒駕駛員車輛制動(dòng)系統(tǒng)可能存在異常，同時(shí)保障駕駛員能夠繼續(xù)平穩(wěn)駕駛車輛。
在實(shí)施過(guò)程中，如果檢測(cè)到加速踏板的開(kāi)度未達(dá)到預(yù)設(shè)條件，這表明駕駛員并未意圖實(shí)施制動(dòng)。換句話說(shuō)，在當(dāng)前的駕駛環(huán)境下，車輛不符合減速的要求。例如，當(dāng)車輛行駛在高速公路或城市快速路上，出于行車安全的考慮，不應(yīng)直接對(duì)車輛進(jìn)行減速操作，而應(yīng)引導(dǎo)駕駛員繼續(xù)行駛至適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)再進(jìn)行減速停車。因此，當(dāng)加速踏板的開(kāi)度不符合預(yù)設(shè)條件時(shí)，系統(tǒng)將計(jì)算與當(dāng)前加速踏板開(kāi)度相對(duì)應(yīng)的第一扭矩值，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛的速度。
2.7 技術(shù)效果
- 提高安全性：確保在制動(dòng)踏板失效的情況下，車輛仍然可以安全減速，避免發(fā)生交通事故。
- 操作便捷：駕駛員可以通過(guò)控制加速踏板的方式對(duì)車輛進(jìn)行制動(dòng)，操作簡(jiǎn)單易學(xué)。
- 成本效益：無(wú)需額外增加冗余制動(dòng)裝置，降低了成本。
- 提高駕駛體驗(yàn)：車輛進(jìn)入冗余制動(dòng)模式時(shí)，會(huì)輸出操作提示信息，方便駕駛員進(jìn)行操作。
總結(jié)：
菲格智能科技提供了一種具有創(chuàng)新性和實(shí)用性的制動(dòng)控制方案，有效地解決了電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)中制動(dòng)踏板失效的問(wèn)題，提高了行車安全性，并具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，通過(guò)車輛信號(hào)交互實(shí)現(xiàn)額外的制動(dòng)冗余保護(hù)，無(wú)需增加硬件，實(shí)現(xiàn)了在制動(dòng)踏板失效情況下的安全保障。該方案為電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用提供了新的思路，具有重要的研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用前景。
