车辆转弯制动力分配方法和装置、电子设备及存储介质

本技术涉及车辆线控制动，尤其涉及一种车辆转弯制动力分配方法和装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、相关技术中，针对线控制动车辆转弯制动时的制动力分配方法主要分为两类：一类是基于垂直载荷的分配方法，即根据各车轮垂直载荷的比例进行分配制动力；一类是基于多目标优化的分配方法，即通过设定优化目标函数及约束条件对四个车轮的制动力进行分配。其中，第一类分配方法首先依据各车轮的垂直载荷比例来分配初始制动力，然后再加上为了产生附加横摆力矩所需的制动力，这种情况下，可能会导致一侧的车轮因过度制动而出现抱死现象；第二类分配方法可能出现不能同时满足制动力和横摆力矩需求的情况，从而导致求解优化目标式的过程中可能出现无解的情况。由此可知，两种分配方法控制的车辆行驶过程中的稳定性和安全性均较低。

2、综上，相关技术中存在的技术问题有待得到改善。

技术实现思路

1、本技术实施例的主要目的在于提出一种车辆转弯制动力分配方法和装置、电子设备及存储介质，能够有效提高车辆行驶过程中的稳定性和安全性。

2、为实现上述目的，本技术实施例的一方面提出了一种车辆转弯制动力分配方法，所述方法包括以下步骤：

3、当检测到转弯制动需求信息，获取车辆的实时状态信息，所述实时状态信息包括第一横摆角速度、第一质心偏侧角、第一纵向车速、第一方向盘转角、第一制动踏板位移和纵向侧向加速度；

4、根据所述纵向侧向加速度和所述第一制动踏板位移对车辆进行初始制动力分配；

5、将所述第一纵向车速和所述第一方向盘转角输入线性二自由度汽车模型，得到车辆的第二横摆角速度和第二质心偏侧角；

6、根据所述第一横摆角速度、所述第一质心偏侧角、所述第二横摆角速度和所述第二质心偏侧角计算车辆的附加横摆力矩；

7、根据所述附加横摆力矩对车辆进行二次制动力分配。

8、在一些实施例中，所述根据所述纵向侧向加速度和所述第一制动踏板位移对车辆进行初始制动力分配，包括：

9、根据所述纵向侧向加速度计算各个车轮的垂直载荷；

10、计算所述各个车轮的垂直载荷的比例；

11、根据所述第一制动踏板位移计算期望制动减速度；

12、根据所述期望制动减速度计算期望制动力；

13、根据所述各个车轮的垂直载荷的比例和所述期望制动力对车辆进行初始制动力分配。

14、在一些实施例中，所述各个车轮的垂直载荷的计算公式如下：

15、

16、其中，a表示前轴距，b表示后轴距，h表示质心高度，bf表示前轮轮距，br表示后轮轮距，ax表示纵向加速度，ay表示侧向加速度，fz_fl表示左前轮垂向载荷，fz_fr表示右前轮垂向载荷，fz_rl表示左后轮垂向载荷，fz_rr表示右后轮垂向载荷，m表示整车质量，g表示重力加速度。

17、在一些实施例中，所述期望制动力的计算公式如下：

18、fd＝m·ad；

19、其中，ad为期望的制动减速度；fd为期望制动力；

20、各个车轮的所述初始制动力计算公式如下：

21、

22、其中，f′x_fl为初始分配的左前轮制动力；f′x_fr为初始分配的右前轮制动力；f′x_rl为初始分配的左后轮制动力；f′x_rr为初始分配的左后轮制动力。

23、在一些实施例中，所述将所述第一纵向车速和所述第一方向盘转角输入线性二自由度汽车模型，得到车辆的第二横摆角速度和第二质心偏侧角，包括：

24、通过如下公式计算所述第二横摆角速度：

25、

26、通过如下公式计算所述第二质心偏侧角：

27、

28、其中，ωd表示所述第二横摆角速度，βd表示所述第二质心偏侧角，μ表示路面附着系数，δ表示前轮转角，v为汽车纵向速度，kf表示前轴侧偏刚度，kr表示后轴侧偏刚度，表示稳定性因素，l＝a+b表示汽车轴距，g表示重力加速度。

29、在一些实施例中，所述根据所述附加横摆力矩对车辆进行二次制动力分配，包括：

30、根据所述附加横摆力矩，通过如下公式计算车辆中各车轮制动力的二次分配量：

31、

32、其中，δm表示附加横摆力矩，δ表示前轮转角，δfx_fl、δfx_fr、δfx_rl、δfx_rr分别表示各车轮制动力的二次分配值；b表示汽车轮距。

33、在一些实施例中，在所述根据所述附加横摆力矩对车辆进行二次制动力分配时，所述方法满足以下约束条件：

34、当所述附加横摆力矩为正时，左侧车轮的纵向力满足如下第一预设要求：

35、0≤δfx_il≤μil·fz_il-f′x_il；

36、其中，i＝f，r；f′x_il为左侧车轮的初始制动力分配值；δfx_il为左侧车轮的二次制动力分配值，μil表示左侧前后车轮的路面附着系数；

37、当所述附加横摆力矩为正时，右侧车轮的纵向力满足如下第二预设要求：

38、0≤δfx_ir≤f′x_ir；

39、其中，i＝f，r；f′x_ir为右侧车轮的初始制动力分配值；δfx_ir为右侧车轮的二次制动力分配值；

40、当所述附加横摆力矩为负时，左侧车轮的纵向力满足如下第三预设要求：

41、0≤δfx-il≤f′x-il；

42、其中，i＝f，r；f′x-il为左侧车轮的初始制动力分配值；δfx_il为左侧车轮的二次制动力分配值；

43、当所述附加横摆力矩为负时，右侧车轮的纵向力满足如下第四预设要求：

44、0≤δfx_ir≤μir·fz_ir-f′x_ir；

45、其中，i＝f，r；f′x_ir为右侧车轮的初始制动力分配值，δfx_ir为右侧车轮的二次制动力分配值，μir表示右侧前后车轮的路面附着系数。

46、为实现上述目的，本技术实施例的另一方面提出了一种车辆转弯制动力分配装置，所述装置包括：

47、第一模块，用于当检测到转弯制动需求信息，获取车辆的实时状态信息，所述实时状态信息包括第一横摆角速度、第一质心偏侧角、第一纵向车速、第一方向盘转角、第一制动踏板位移和纵向侧向加速度；

48、第二模块，用于根据所述纵向侧向加速度和所述第一制动踏板位移对车辆进行初始制动力分配；

49、第三模块，用于将所述第一纵向车速和所述第一方向盘转角输入线性二自由度汽车模型，得到车辆的第二横摆角速度和第二质心偏侧角；

50、第四模块，用于根据所述第一横摆角速度、所述第一质心偏侧角、所述第二横摆角速度和所述第二质心偏侧角计算车辆的附加横摆力矩；

51、第五模块，用于根据所述附加横摆力矩对车辆进行二次制动力分配。

52、为实现上述目的，本技术实施例的另一方面提出了一种电子设备，包括：

53、至少一个处理器；

54、至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

55、当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现上述的方法。

56、为实现上述目的，本技术实施例的另一方面提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。

57、本技术实施例至少包括以下有益效果：本技术提供一种车辆转弯制动力分配方法和装置、电子设备及存储介质,该方案通过在检测到转弯制动需求信息时，获取车辆的实时状态信息，再根据实时状态信息中的纵向侧向加速度和第一制动踏板位移对车辆进行初始制动力分配，接着将实时状态信息中的第一纵向车速和第一方向盘转角输入线性二自由度汽车模型，得到车辆的第二横摆角速度和第二质心偏侧角后，根据第一横摆角速度、第一质心偏侧角、第二横摆角速度和第二质心偏侧角计算车辆的附加横摆力矩，然后根据附加横摆力矩对车辆进行二次制动力分配；本实施例通过考虑横摆角速度和质心偏侧角在转弯制动工况下的影响来实现制动力的二次分配，从而可以有效预防大强度制动下优化目标无解的情形，使得制动系统可以可持续拥有可靠的制动力，进而有效提高车辆行驶过程中的稳定性和安全性。

技术特征：

1.一种车辆转弯制动力分配方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述纵向侧向加速度和所述第一制动踏板位移对车辆进行初始制动力分配，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述各个车轮的垂直载荷的计算公式如下：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述期望制动力的计算公式如下：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述第一纵向车速和所述第一方向盘转角输入线性二自由度汽车模型，得到车辆的第二横摆角速度和第二质心偏侧角，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述附加横摆力矩对车辆进行二次制动力分配，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述根据所述附加横摆力矩对车辆进行二次制动力分配时，所述方法满足以下约束条件：

8.一种车辆转弯制动力分配装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法。

技术总结
本申请提供了一种车辆转弯制动力分配方法和装置、电子设备及存储介质，可应用于车辆线控制动技术领域。本申请通过在检测到转弯制动需求信息时，获取车辆的实时状态信息，再根据实时状态信息中的纵向侧向加速度和第一制动踏板位移对车辆进行初始制动力分配，接着将实时状态信息中的第一纵向车速和第一方向盘转角输入线性二自由度汽车模型，得到车辆的第二横摆角速度和第二质心偏侧角后，根据第一横摆角速度、第一质心偏侧角、第二横摆角速度和第二质心偏侧角计算车辆的附加横摆力矩，然后根据附加横摆力矩对车辆进行二次制动力分配；本申请可以有效提高车辆行驶过程中的稳定性和安全性。

技术研发人员：张佩,程膑苇,胡杰,颜伏伍,张克凡,游展鹏,荣飞跃
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23