单踏板模式下的制动方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本技术涉及汽车自动控制技术领域，特别是涉及一种单踏板模式下的制动方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.由于工程师们对新能源汽车整车续航的极致追求，一种只通过加速踏板就能实现车辆加速和制动的“单踏板模式”应运而生。当踏板被抬起时，汽车进行减速，当踏板被压下时，汽车进行加速。
3.目前单踏板模式下的制动功能，主要是通过车身稳定控制系统(electronic stability controller，esc)来实现的。当踏板被抬起时，esc开始干预制动系统，以实现单踏板模式下的制动功能。
4.但是esc也可能会失效，一旦esc失效，单踏板模式下的制动功能则无法实现。可见，现有技术在esc失效时无法实现单踏板模式下的制动功能。


技术实现要素：

5.基于此，本技术提供了单踏板模式下的制动方法、装置、设备及存储介质，改善了现有技术在esc失效时无法实现单踏板模式下的制动功能的问题。
6.第一方面，本技术提供了一种单踏板模式下的制动方法，该制动方法包括：在单踏板被抬起的情况下，若检测到车身稳定控制系统失效，则根据汽车当前在坡道上受到的下滑力，计算得到汽车为实现稳车所需的前馈扭矩；基于当前车速和目标车速的误差，补偿前馈扭矩以得到反馈扭矩；根据反馈扭矩输出扭矩，使得汽车的车速降至目标车速。
7.结合第一方面，在第一方面的第一种可实施方式中，在根据汽车当前在坡道上受到的下滑力，计算得到汽车为实现稳车所需的前馈扭矩之前，还包括：通过监测得到汽车的测量加速度、前电机转速以及后电机转速；根据前电机转速和后电机转速中的至少一种计算真实加速度；计算测量加速度与真实加速度的误差，并计算误差与汽车的整车质量的乘积，得到汽车当前在坡道上受到的下滑力。
8.结合第一方面的第一种可实施方式，在第一方面的第二种可实施方式中，上述根据前电机转速和后电机转速中的至少一种计算真实加速度的步骤包括：根据前电机转速计算第一车速，并根据后电机转速计算第二车速；计算第一车速和第二车速的平均值，以得到汽车的真实车速；对真实车速进行求导，得到汽车的真实加速度。
9.结合第一方面的第二种可实施方式，在第一方面的第三种可实施方式中，上述根据汽车当前在坡道上受到的下滑力，计算得到汽车为实现稳车所需的前馈扭矩的步骤，包括：计算前轴车轮半径和后轴车轮半径的平均值，以得到车轮半径；计算下滑力与车轮半径的乘积，以得到前馈扭矩。
10.结合第一方面，在第一方面的第四种可实施方式中，上述基于当前车速和目标车速的误差，补偿前馈扭矩以得到反馈扭矩的步骤，包括：计算当前车速和目标车速的误差，
并利用误差和pid的调节常数计算得到调节扭矩，其中，调节常数包括比例常数、积分常数和微分常数的至少一种；对调节扭矩和前馈扭矩进行求和，得到反馈扭矩。
11.结合第一方面，在第一方面的第五种可实施方式中，上述根据反馈扭矩输出扭矩的步骤，包括：根据滤波系数、历史输出的扭矩以及反馈扭矩，计算待输出的扭矩；根据待输出的扭矩输出扭矩，以实现对反馈扭矩的低通滤波。
12.结合第一方面的第五种可实施方式，在第一方面的第六种可实施方式中，上述根据待输出的扭矩输出扭矩的步骤包括：比较待输出的扭矩与整车的扭矩阈值；输出待输出的扭矩与整车的扭矩阈值中的最小扭矩。
13.第二方面，本技术提供了一种制动装置，该制动装置包括：计算单元，用于在单踏板被抬起的情况下，若检测到车身稳定控制系统失效，则根据汽车当前在坡道上受到的下滑力，计算得到汽车为实现稳车所需的前馈扭矩；补偿单元，用于基于当前车速和目标车速的误差，补偿前馈扭矩以得到反馈扭矩；输出单元，用于根据反馈扭矩输出扭矩，使得汽车的车速降至目标车速。
14.结合第二方面，在第二方面的第一种可实施方式中，上述制动装置还包括监测单元，该监测单元用于：通过监测得到汽车的测量加速度、前电机转速以及后电机转速；根据前电机转速和后电机转速中的至少一种计算真实加速度；计算测量加速度与真实加速度的误差，并计算误差与汽车的整车质量的乘积，得到汽车当前在坡道上受到的下滑力。
15.结合第二方面的第一种可实施方式，在第二方面的第二种可实施方式中，上述监测单元具体用于：根据前电机转速计算第一车速，并根据后电机转速计算第二车速；计算第一车速和第二车速的平均值，以得到汽车的真实车速；对真实车速进行求导，得到汽车的真实加速度。
16.结合第二方面的第二种可实施方式，在第二方面的第三种可实施方式中，上述计算单元具体用于：计算前轴车轮半径和后轴车轮半径的平均值，以得到车轮半径；计算下滑力与车轮半径的乘积，以得到前馈扭矩。
17.结合第二方面，在第二方面的第四种可实施方式中，上述补偿单元具体用于：计算当前车速和目标车速的误差，并利用误差和pid的调节常数计算得到调节扭矩，其中，调节常数包括比例常数、积分常数和微分常数的至少一种；对调节扭矩和前馈扭矩进行求和，得到反馈扭矩。
18.结合第二方面，在第二方面的第五种可实施方式中，上述输出单元具体用于：根据滤波系数、历史输出的扭矩以及反馈扭矩，计算待输出的扭矩；根据待输出的扭矩输出扭矩，以实现对反馈扭矩的低通滤波。
19.结合第二方面的第五种可实施方式，在第二方面的第六种可实施方式中，上述输出单元具体用于：比较待输出的扭矩与整车的扭矩阈值；输出待输出的扭矩与整车的扭矩阈值中的最小扭矩。
20.第三方面，本技术还提供了一种制动设备，该制动设备包括处理器和存储器，处理器和存储器通过总线连接；处理器，用于执行多条指令；存储器，用于存储多条指令，指令适于由处理器加载并执行如第一方面或第一方面的任意一项实施方式的制动方法。
21.第四方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有多条指令，指令适于由处理器加载并执行如第一方面或第一方面的任意一项实施方式
的制动方法。
22.综上，本技术提供了一种单踏板模式下的制动方法、装置、设备及存储介质，其中，制动装置/制动设备在esc失效时，先根据汽车的下滑力计算前馈扭矩，然后基于当前车速和目标车速的误差对前馈扭矩进行补偿得到反馈扭矩，使得汽车在根据该反馈扭矩输出扭矩时，可以将车速降至目标车速，从而实现了在单踏板模式下的制动功能，改善了现有技术在esc失效时无法实现单踏板模式下的制动功能的问题。
附图说明
23.图1为本技术提供的一种实施例中制动方法的流程示意图；
24.图2为本技术提供的另一种实施例中制动方法的流程示意图；
25.图3为本技术提供的一种制动装置的示意性框图；
26.图4为本技术提供的一种制动设备的结构性框图。
具体实施方式
27.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
28.需要说明的是，本技术接下来涉及到的制动装置/制动设备可以包括但不限于专用的制动装置、整车控制器(vehicle control unit，vcu)、终端设备、计算机、处理器等，可以是集成在汽车上的一个设备，也可以是汽车上的可拆卸的独立设备。制动装置可以与汽车上的其他装置进行数据交互，例如制动装置可以与单踏板、esc、电机等装置连接。处理器可以包括但不限于图形处理器(graphics processing unit，gpu)、中央处理器(central processing unit，cpu)，通用处理器，协处理器，数字信号处理器(digital signal processor，dsp)，专用集成电路(application-specific integrated circuit，asic)，现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。处理器可以实现本技术的所描述的方法，例如根据汽车当前在坡道上受到的下滑力，计算得到汽车为实现稳车所需的前馈扭矩等，本技术对此不再赘述。
29.还需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”、“纵向”、“横向”、“水平”、“内”、“外”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，亦仅为了便于简化叙述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本
发明可实施的范畴。因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.目前单踏板模式下的制动功能，主要是通过车身稳定控制系统(electronic stability controller，esc)来实现的。但是esc也可能会失效，一旦esc失效，单踏板模式下的制动功能则无法实现。因此现有技术还存在着在esc失效时无法实现单踏板模式下的制动功能的问题。
31.对此，本技术提出了一种单踏板模式下的制动方法。接下来，本技术将以vcu作为执行主体为例，对本技术的单踏板模式下的制动方法进行说明。需要说明的是，本技术通过将vcu作为在esc失效时的备用的制动装置，使得即使是在esc失效时，也可以通过功能强大的vcu来实现单踏板模式下的制动功能，可以给单踏板模式下的制动功能的实现加上双重的保障。具体的，本技术提供的单踏板模式下的制动方法包括：在单踏板被抬起的情况下，vcu若检测到车身稳定控制系统失效，则根据汽车当前在坡道上受到的下滑力，计算得到汽车为实现稳车所需的前馈扭矩，然后vcu基于当前车速和目标车速的误差，补偿前馈扭矩以得到反馈扭矩，最后vcu根据反馈扭矩输出扭矩，使得汽车的车速降至目标车速。
32.为了对本技术的单踏板模式下的制动方法进行更好的理解，本技术提出了一种实施例，如图1所示。接下来，本技术并以vcu为执行主体，对如图1中所描述的单踏板模式下的制动方法进行说明。具体的：
33.101：在单踏板被抬起的情况下，若检测到车身稳定控制系统失效，则根据汽车当前在坡道上受到的下滑力，计算得到汽车为实现稳车所需的前馈扭矩。
34.其中，vcu在检测到单踏板被抬起时，表示驾驶员请求对汽车进行制动，需要汽车的车速减速至目标车速，在此情况下，vcu若通过接收到esc的失效信号或者丢失esc的信号等方式检测到esc失效，则接管对汽车的制动控制；若未检测到esc失效，则仍然由esc负责汽车的制动控制。vcu在接管对汽车的制动控制之后，可以根据汽车当前在坡道上受到的下滑力，计算得到汽车为实现稳车所需的前馈扭矩。下滑力指的是汽车在坡道上因为重力所受到的平行于坡道的分力，其数学表达式为mgsinθ，m为汽车的整车质量，g是重力加速度，θ为汽车当前所在坡道的坡度值。前馈扭矩为汽车在坡道上汽车为了抵抗下滑力所需要输出的扭矩，也即是汽车在坡道上保持静止或匀速等稳车状态时所需要输出的扭矩。vcu通过计算下滑力与车轮半径的乘积，可以得到前馈扭矩。
35.需要说明的是，目标车速的大小与单踏板被抬起的幅度呈反比的关系，单踏板被抬起的幅度越大，目标车速越小。单踏板可以被部分抬起，也可以被全部抬起。例如当前述单踏板被部分抬起时，表示驾驶员请求对汽车进行制动直到减速至目标车速，此时目标车速为大于零的正数；当单踏板被完全抬起时，表示驾驶员请求对汽车进行制动直到刹停，此时目标车速可以是零，也可以是接近于零的极小的正数，例如5km/h等。
36.需要说明的是，汽车的整车质量m和重力加速度g是固定的已知数值，可以从本地数据库中获取，而坡度值θ是变化的未知值，因此根据下滑力的数学表达可以看出，只要确定出坡度值θ，那么就可以确定汽车的下滑力。在本技术中，vcu为了确定汽车的下滑力，可以先通过传感器直接测量的方式或加速度比较的方式等来得到坡度值θ，然后计算出下滑力。本技术对具体采用哪种方式来得到下滑力不做限制。前述加速度比较的方式是指：先计算汽车的测量加速度ag与真实加速度av的误差(a
g-av)，又由于汽车在坡道上加速度的特
性，使得传感器直接测量得到的测量加速度ag与汽车的真实加速度av的误差刚好等于gsinθ，因此可以构造等式a
g-av＝gsinθ，以求解出坡道值从而再计算得到下滑力。测量加速度ag是通过传感器(例如惯性测量单元)直接测量得到的加速度，真实加速度av是根据汽车的电机转速计算得到的加速度。
37.102：基于当前车速和目标车速的误差，补偿前馈扭矩以得到反馈扭矩。
38.其中，虽然汽车可以按照前馈扭矩来输出扭矩，以实现稳车，但是无法将运动的汽车制动至目标车速。为了实现制动，vcu根据当前车速和目标车速的误差对前馈扭矩进行补偿，以得到反馈扭矩。当汽车根据该反馈扭矩输出扭矩时，可以将汽车的车速降至目标车速。前述补偿的方法包括但不限于比例-积分-微分(proportion-integral-derivative，pid)。
39.103：根据反馈扭矩输出扭矩，使得汽车的车速降至目标车速。
40.其中，vcu在根据反馈扭矩输出扭矩时，可以按照反馈扭矩输出扭矩，使得汽车的车速降至目标车速；也可以对反馈扭矩进行处理之后再输出，使得在汽车的车速降至目标车速的同时，提升制动效果。
41.需要说明的是，上述步骤101至步骤103都是实时进行的。随着时间的推移，vcu实时根据汽车当前所在的坡道的坡度值计算汽车在当前坡道上实现稳车所需的前馈扭矩，一旦汽车当前所在坡道的坡度值发生变化，则重新计算前馈扭矩，并且在得到前馈扭矩之后，实时计算当前车速和目标车速的误差，根据该误差对前馈扭矩进行补偿得到反馈扭矩，并且根据反馈扭矩输出扭矩，输出扭矩的同时测算当前车速，若当前车速发生变化，则当前车速与目标车速的误差也会发生变化，此时根据误差的变化改变对前馈扭矩的补偿的大小得到新的反馈扭矩，并按照新的反馈扭矩输出扭矩，使得汽车的车速不断接近目标车速，直到保持在目标车速。
42.综上，vcu在单踏板被抬起的情况下，若检测到esc失效，则先根据汽车当前所在坡道的坡度值计算前馈扭矩，然后根据当前车速和目标车速的误差对前馈扭矩进行补偿得到反馈扭矩，最后根据反馈扭矩输出扭矩，使得汽车的车速降至目标车速。可见，本技术可以改善现有技术在esc失效时无法实现单踏板模式下的制动功能的问题。
43.在执行上述步骤101之前，为了快速得到汽车当前在坡道上受到的下滑力，从而提升制动的效率，本技术还提出了一种可实施的方式，具体的：vcu通过监测得到汽车的测量加速度、前电机转速以及后电机转速；根据前电机转速和后电机转速中的至少一种计算汽车的真实加速度；计算测量加速度与真实加速度的误差，并计算误差与汽车的整车质量的乘积，得到汽车当前在坡道上受到的下滑力。
44.其中，本实施方式采用了一种加速度比较的方式，但相比前述加速度比较的方式来说，在本实施方式中，vcu在计算得到测量加速度ag和真实加速度av的误差(a
g-av)之后，跳过了计算坡度值θ的步骤，直接计算误差(a
g-av)与整车质量m的乘积，以得到汽车的下滑力mgsinθ，因此节约了计算资源，提高了计算下滑力的速度。另外，测量加速度ag是通过传感器监测得到的，真实加速度av是根据电机转速计算得到的，例如例如先根据前电机转速或后电机转速计算得到汽车的真实车速，然后对该真实车速进行求导以得到汽车的真实加速度av。具体的，前述根据前电机转速或后电机转速计算得到汽车的真实车速的数学表达
式为其中，vm为前电机转速或后电机转速，n为电机转速，i为电机速比，r为前电机对应的前轴车轮半径或者后电机对应的后轴车轮半径。
45.基于上一种实施方式，为了提升真实加速度的精确度，本技术还提供了一种可实施的方式，上述根据前电机转速或后电机转速计算真实加速度的步骤包括：根据前电机转速计算第一车速，并根据后电机转速计算第二车速；计算第一车速和第二车速的平均值，以得到汽车的真实车速；对真实车速进行求导，得到汽车的真实加速度。
46.其中，vcu先分别根据前电机转速计算第一车速，并根据后电机转速计算第二车速，然后取第一车速和第二车速的平均值得到汽车的真实车速，最后对该真实车速进行求导得到真实加速度。上述根据前电机转速计算第一车速的数学表达式为if为前电机传动比，rf为前电机对应的前轴车轮半径，为第一车速，nf为前电机转速；上述根据后电机转速计算第二车速的数学表达式为ir为前电机传动比，rr为后电机对应的后轴车轮半径，为第二车速，nr为后电机转速；上述计算第一车速和第二车速的平均值，以得到汽车的真实车速的数学表达式为车速的平均值，以得到汽车的真实车速的数学表达式为为真实车速；上述对真实车速进行求导，得到汽车的真实加速度的数学表达式为av为真实加速度。前述求导的公式中的常数3.6用于统一单位，将km/h统一为m/s。需要说明的是，由于本实施方式根据前电机转速和后电机转速这两项来共同计算真实加速度，因此可以减小误差，提升真实加速度的精准度。
47.基于上一种实施方式，由于真实加速度是由前电机转速和后电机转速计算出来的，因此为了进一步提升反馈扭矩的精确度，本技术还提供了一种实施方式，具体的：在根据下滑力计算汽车的前馈扭矩时，vcu先计算前轴车轮半径和后轴车轮半径的平均值，以得到车轮半径，然后计算下滑力与车轮半径的乘积，以得到前馈扭矩。
48.其中，为了计算得到前馈扭矩，vcu先通过计算前轴车轮半径和后轴车轮半径的平均值得到精度较高的车轮半径，然后计算该车轮半径与下滑力的乘积，以得到前馈扭矩。具体的，上述计算前轴车轮半径和后轴车轮半径的平均值，以得到车轮半径的数学表达式为rf是前电机对应的前轴车轮半径，rr是后电机对应的后轴车轮半径；上述计算下滑力与车轮半径的乘积，以得到前馈扭矩的数学表达式为其中，t
θ
是前馈扭矩，f
θ
是下滑力(也即是mgsinθ)，m是整车质量，θ为坡度值，g为重力加速度，其值为9.8m/s2。另外，在其他的实施例中，如果真实加速度是根据前电机转速计算出来的，那么vcu在计算反馈扭矩时，通过将前轴车轮半径作为车轮半径来计算得到反馈扭矩；如果真实加速度是根据后电机转速计算出来的，那么vcu在计算反馈扭矩时，通过将后轴车轮半径作为车轮半径来计算得到反馈扭矩。
49.对于上述步骤102，为了提升反馈扭矩的精确度，本技术提供了一种可实施方式，
具体的，上述基于当前车速和目标车速的误差，补偿前馈扭矩以得到反馈扭矩的步骤，包括：计算当前车速和目标车速的误差，并利用误差和pid的调节常数计算得到调节扭矩，其中，调节常数包括比例常数、积分常数和微分常数；对调节扭矩和前馈扭矩进行求和，得到反馈扭矩。
50.其中，为了计算得到反馈扭矩，vcu可以根据当前车速和目标车速的误差对前馈扭矩进行pid调节，即先计算当前车速和目标车速的误差，并根据该误差和pid的调节常数计算得到反馈扭矩，该反馈扭矩表示需要对前馈扭矩进行补偿的扭矩大小，然后计算反馈扭矩和前馈扭矩之和，得到反馈扭矩。具体的，上述利用误差和pid的调节常数计算得到调节扭矩的数学表达式为u(t)是调节扭矩，e(t)为当前车速与目标车速的误差，k
p
为比例常数，ki为积分常数，kd为微分常数，比例常数、积分常数以及微分常数的具体参数值根据实车标定调试效果确定得到；上述对调节扭矩和前馈扭矩进行求和，得到反馈扭矩的数学表达式为tq＝t
θ
+u(t)，tq是反馈扭矩，t
θ
是前馈扭矩，u(t)是调节扭矩。
51.对于上述步骤103，为了达到提高制动平滑度和驾驶安全性等制动效果，本技术提出了两种具体可实施的方式，对反馈扭矩进行“滤波”和“限制”中的至少一种处理之后再输出，具体的：
52.在第一种可实施方式中，vcu对反馈扭矩进行限制之后再输出。步骤103中，根据反馈扭矩输出扭矩的步骤包括：比较反馈扭矩与整车的扭矩阈值；输出反馈扭矩与整车的扭矩阈值中的最小扭矩。
53.其中，为了保护电机和提升驾驶的安全性等，vcu可以在得到反馈扭矩之后，对反馈扭矩的大小进行限制之后输出扭矩。具体的，vcu将反馈扭矩与整车的扭矩阈值进行比较，然后按照反馈扭矩与整车的扭矩阈值中较小的一个输出扭矩。整车的扭矩阈值是预设的电机能够且允许输出的最大值，如果反馈扭矩大于整车的扭矩阈值，则按照整车的扭矩阈值输出扭矩，如果反馈扭矩小于整车的扭矩阈值，则按照反馈扭矩输出扭矩，反馈扭矩等于整车的扭矩阈值，则按照整车的扭矩阈值或者反馈扭矩输出扭矩。
54.在第二种可实施方式中，vcu对反馈扭矩进行滤波之后再输出。步骤103中，根据反馈扭矩输出扭矩的步骤包括：根据滤波系数、历史输出的扭矩以及反馈扭矩，计算待输出的扭矩；根据待输出的扭矩输出扭矩，以实现对反馈扭矩的低通滤波。
55.其中，为了提升汽车制动的平滑度，vcu在输出扭矩之前，通过低通滤波器对反馈扭矩进行平滑处理，使输出的扭矩更加平缓，从而减少急刹的发生。具体的，vcu先利用滤波系数和历史输出的扭矩对反馈扭矩进行滤波得到待输出的扭矩，然后可以直接输出该待输出的扭矩，历史输出的扭矩指的是上一周期输出的扭矩。上述根据滤波系数、历史输出的扭矩以及反馈扭矩，计算待输出的扭矩的数学表达式为y(t)＝k
·
tq(t)+(1-k)
·
y(t-1)，k为滤波系数，tq(t)为反馈扭矩，y(t-1)为历史输出的扭矩，y(t)为滤波后得到的待输出的扭矩。进一步的，vcu除了可以按照该待输出的扭矩输出扭矩，也可以对该该待输出的扭矩限制之后再输出，使得在提升汽车制动的平滑度的同时，保护电机和提升驾驶的安全性。具体的，上述根据待输出的扭矩输出扭矩的步骤包括：比较待输出的扭矩与整车的扭矩阈值；输出待输出的扭矩与整车的扭矩阈值中的最小扭矩。
56.本技术还提供了单踏板功能下的制动方法的另一种实施例，如图2所示。接下来，本技术并以vcu为执行主体，对如图2中所描述的单踏板模式下的制动方法进行说明。具体的：
57.201：通过监测得到汽车的测量加速度、前电机转速以及后电机转速。
58.其中，vcu通过惯性测量单元(imu，inertial measurementunit)监测得到汽车的测量加速度ag，以及电机处的转速传感器来监测前电机转速nf以及后电机转速nr。
59.202：根据前电机转速和后电机转速计算真实加速度。
60.其中，先按照电机转速与车速之间的数学表达式，vcu先根据前电机转速计算第一车速并根据后电机转速计算第二车速计算第一车速和第二车速的平均值以得到汽车的真实车速然后对真实车速进行求导得到汽车的真实加速度av。需要说明的是，if为前电机传动比，rf为前电机对应的前轴车轮半径，为第一车速，nf为前电机转速，ir为前电机传动比，rr为后电机对应的后轴车轮半径，为第二车速，nr为后电机转速，为真实车速，av为真实加速度。
61.203：计算测量加速度与真实加速度的误差，并计算误差与汽车的整车质量的乘积，得到汽车当前在坡道上受到的下滑力。
62.其中，vcu先计算测量加速度ag和真实加速度av的误差(a
g-av)，然后计算误差(a
g-av)与整车质量m的乘积，以得到汽车的下滑力mgsinθ。
63.204：在单踏板被抬起的情况下，若检测到车身稳定控制系统失效，则计算前轴车轮半径和后轴车轮半径的平均值以得到车轮半径，计算下滑力与车轮半径的乘积以得到前馈扭矩。
64.其中，在单踏板被抬起的情况下，vcu若检测到esc失效，则计算前轴车轮半径和后轴车轮半径的平均值以得到车轮半径然后计算下滑力与车轮半径的乘积以得到前馈扭矩t
θ
是前馈扭矩，f
θ
是下滑力(也即是mgsinθ)，m是整车质量，θ为坡度值，g为重力加速度，其值为9.8m/s2。
65.205：基于当前车速和目标车速的误差，对前馈扭矩进行pid调节，以得到反馈扭矩。
66.其中，vcu先计算当前车速和目标车速的误差e(t)，并利用误差和pid的调节常数计算得到调节扭矩计算得到调节扭矩然后对调节扭矩u(t)和前馈扭矩t
θ
进行求和，得到反馈扭矩tq＝t
θ
+u(t)，u(t)是调节扭矩，tq是反馈扭矩，t
θ
是前馈扭矩，e(t)为当前车速与目标车速的误差，k
p
为比例常数，ki为积分常数，kd为微分常数。
67.206：根据滤波系数、历史输出的扭矩以及反馈扭矩，计算待输出的扭矩。
68.其中，vcu根据滤波系数k、历史输出的扭矩y(t-1)以及反馈扭矩tq(t)，计算待输
出的扭矩y(t)＝k
·
tq(t)+(1-k)
·
y(t-1)。
69.207：比较待输出的扭矩与整车的扭矩阈值，并输出该待输出的扭矩与整车的扭矩阈值中的最小扭矩。
70.其中，vcu比较待输出的扭矩与整车的扭矩阈值，如果该待输出的扭矩大于整车的扭矩阈值，则按照整车的扭矩阈值输出扭矩；如果该待输出的扭矩等于整车的扭矩阈值，则按照整车的扭矩阈值或者该待输出的扭矩输出扭矩；如果该待输出的扭矩小于整车的扭矩阈值，则按照该待输出的扭矩输出扭矩。
71.综上，本技术实施例描述了制动方法的更详细的实现过程，不仅可以改善现有技术在esc失效时无法实现单踏板模式下的制动功能的问题，而且还可以在前述实施例的基础上，进一步提升制动的效率。
72.本发明实施还提供了一种制动装置，在一个实施例中，参见图3。本发明实施例可以根据上述方法示例对设备进行功能单元的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能单元，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。需要说明的是，本发明实施例中对单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。如图3所示，该制动装置包括计算单元310、补偿单元320以及输出单元330，具体的：计算单元310，用于在单踏板被抬起的情况下，若检测到车身稳定控制系统失效，则根据汽车当前在坡道上受到的下滑力，计算得到汽车为实现稳车所需的前馈扭矩；补偿单元320，用于基于当前车速和目标车速的误差，补偿前馈扭矩以得到反馈扭矩；输出单元330，用于根据反馈扭矩输出扭矩，使得汽车的车速降至目标车速。
73.在一种可实施的方式中，上述制动装置还包括监测单元340，该监测单元340用于：通过监测得到汽车的测量加速度、前电机转速以及后电机转速；根据前电机转速和后电机转速中的至少一种计算真实加速度；计算测量加速度与真实加速度的误差，并计算误差与汽车的整车质量的乘积，得到汽车当前在坡道上受到的下滑力。
74.在一种可实施的方式中，上述监测单元340具体用于：根据前电机转速计算第一车速，并根据后电机转速计算第二车速；计算第一车速和第二车速的平均值，以得到汽车的真实车速；对真实车速进行求导，得到汽车的真实加速度。
75.在一种可实施的方式中，上述计算单元310具体用于：计算前轴车轮半径和后轴车轮半径的平均值，以得到车轮半径；计算下滑力与车轮半径的乘积，以得到前馈扭矩。
76.在一种可实施的方式中，上述补偿单元320具体用于：计算当前车速和目标车速的误差，并利用误差和pid的调节常数计算得到调节扭矩，其中，调节常数包括比例常数、积分常数和微分常数的至少一种；对调节扭矩和前馈扭矩进行求和，得到反馈扭矩。
77.在一种可实施的方式中，上述输出单元330具体用于：根据滤波系数、历史输出的扭矩以及反馈扭矩，计算待输出的扭矩；根据待输出的扭矩输出扭矩，以实现对反馈扭矩的低通滤波。
78.在一种可实施的方式中，上述输出单元330具体用于：比较待输出的扭矩与整车的扭矩阈值；输出待输出的扭矩与整车的扭矩阈值中的最小扭矩。
79.本技术还提供了一种制动设备，在一种实施例中，参见图4。该制动设备可以是但不限于各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、便携式可穿戴设备和服务器，服
务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。如图所示的本实施例中的制动设备可以包括：处理器410和存储器420。上述处理器410和存储器420通过总线430连接。处理器410，用于执行多条指令；存储器420，用于存储多条指令，该指令适于由处理器410加载并执行如上述实施例中的制动方法。
80.其中，处理器410可以是电子调整单元(electronic control unit，ecu)、中央处理器(central processing unit，cpu)，通用处理器，协处理器，数字信号处理器(digital signal processor，dsp)，专用集成电路(application-specific integrated circuit，asic)，现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。该处理器410也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，dsp和微处理器的组合等等。在本实施例中，处理器410可采用单片机，通过对单片机进行编程可以实现各种控制功能，比如在本实施例中，实现图像的采集、处理和解调功能，处理器具有计算能力强大，处理快速的优点。具体的，处理器410用于执行计算单元310的功能，用于在单踏板被抬起的情况下，若检测到车身稳定控制系统失效，则根据汽车当前在坡道上受到的下滑力，计算得到汽车为实现稳车所需的前馈扭矩；还用于执行补偿单元320的功能，用于基于当前车速和目标车速的误差，补偿前馈扭矩以得到反馈扭矩；还用于执行输出单元330的功能，用于根据反馈扭矩输出扭矩，使得汽车的车速降至目标车速。
81.在一种可实施的方式中，上述处理器410还用于执行监测单元340的功能：通过监测得到汽车的测量加速度、前电机转速以及后电机转速；根据前电机转速和后电机转速中的至少一种计算真实加速度；计算测量加速度与真实加速度的误差，并计算误差与汽车的整车质量的乘积，得到汽车当前在坡道上受到的下滑力。
82.在一种可实施的方式中，上述处理器410具体用于：根据前电机转速计算第一车速，并根据后电机转速计算第二车速；计算第一车速和第二车速的平均值，以得到汽车的真实车速；对真实车速进行求导，得到汽车的真实加速度。
83.在一种可实施的方式中，上述处理器410具体用于：计算前轴车轮半径和后轴车轮半径的平均值，以得到车轮半径；计算下滑力与车轮半径的乘积，以得到前馈扭矩。
84.在一种可实施的方式中，上述处理器410具体用于：计算当前车速和目标车速的误差，并利用误差和pid的调节常数计算得到调节扭矩，其中，调节常数包括比例常数、积分常数和微分常数的至少一种；对调节扭矩和前馈扭矩进行求和，得到反馈扭矩。
85.在一种可实施的方式中，上述处理器410具体用于：根据滤波系数、历史输出的扭矩以及反馈扭矩，计算待输出的扭矩；根据待输出的扭矩输出扭矩，以实现对反馈扭矩的低通滤波。
86.在一种可实施的方式中，上述处理器410具体用于：比较待输出的扭矩与整车的扭矩阈值；输出待输出的扭矩与整车的扭矩阈值中的最小扭矩。
87.在一种实施例中，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有多条指令，指令适于由处理器加载并执行前述任意实施例中的方法。处理器410，用于执行多条指令；存储器420，用于存储多条指令，该指令适于由处理器410加载并执行如上述实施例中的制动方法。
88.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例
中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
89.以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种单踏板模式下的制动方法，其特征在于，包括：在单踏板被抬起的情况下，若检测到车身稳定控制系统失效，则根据汽车当前在坡道上受到的下滑力，计算得到汽车为实现稳车所需的前馈扭矩；基于当前车速和目标车速的误差，补偿所述前馈扭矩以得到反馈扭矩；根据所述反馈扭矩输出扭矩，使得所述汽车的车速降至所述目标车速。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据汽车当前在坡道上受到的下滑力，计算得到汽车为实现稳车所需的前馈扭矩之前，还包括：通过监测得到汽车的测量加速度、前电机转速以及后电机转速；根据所述前电机转速和后电机转速中的至少一种计算真实加速度；计算所述测量加速度与所述真实加速度的误差，并计算所述误差与所述汽车的整车质量的乘积，得到所述汽车当前在坡道上受到的下滑力。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述前电机转速和后电机转速中的至少一种计算真实加速度的步骤包括：根据前电机转速计算第一车速，并根据后电机转速计算第二车速；计算所述第一车速和所述第二车速的平均值，以得到汽车的真实车速；对所述真实车速进行求导，得到所述汽车的真实加速度。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据汽车当前在坡道上受到的下滑力，计算得到汽车为实现稳车所需的前馈扭矩的步骤，包括：计算前轴车轮半径和后轴车轮半径的平均值，以得到车轮半径；计算所述下滑力与所述车轮半径的乘积，以得到前馈扭矩。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于当前车速和目标车速的误差，补偿所述前馈扭矩以得到反馈扭矩的步骤，包括：计算当前车速和目标车速的误差，并利用所述误差和pid的调节常数计算得到调节扭矩，其中，所述调节常数包括比例常数、积分常数和微分常数的至少一种；对所述调节扭矩和所述前馈扭矩进行求和，得到反馈扭矩。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述反馈扭矩输出扭矩的步骤，包括：根据滤波系数、历史输出的扭矩以及所述反馈扭矩，计算待输出的扭矩；根据所述待输出的扭矩输出扭矩，以实现对所述反馈扭矩的低通滤波。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述待输出的扭矩输出扭矩的步骤包括：比较所述待输出的扭矩与整车的扭矩阈值；输出所述待输出的扭矩与整车的扭矩阈值中的最小扭矩。8.一种制动装置，其特征在于，包括：计算单元，用于在单踏板被抬起的情况下，若检测到车身稳定控制系统失效，则根据汽车当前在坡道上受到的下滑力，计算得到汽车为实现稳车所需的前馈扭矩；补偿单元，用于基于当前车速和目标车速的误差，补偿所述前馈扭矩以得到反馈扭矩；输出单元，用于根据所述反馈扭矩输出扭矩，使得所述汽车的车速降至所述目标车速。9.一种制动设备，其特征在于，所述设备包括处理器和存储器，所述处理器和存储器通
过总线连接；所述处理器，用于执行多条指令；所述存储介质，用于存储所述多条指令，所述指令适于由所述处理器加载并执行如权利要求1-7中任一项所述的单踏板模式下的制动方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1-7中任一项所述的单踏板模式下的制动方法。

技术总结
本申请涉及一种单踏板模式下的制动方法、装置、设备及存储介质。其中，制动方法包括：在单踏板被抬起的情况下，若检测到车身稳定控制系统失效，则根据汽车当前在坡道上受到的下滑力，计算得到汽车为实现稳车所需的前馈扭矩；基于当前车速和目标车速的误差，补偿前馈扭矩以得到反馈扭矩；根据反馈扭矩输出扭矩，使得汽车的车速降至目标车速。通过采用本申请所提供的制动方法能够改善现有技术在ESC失效时无法实现单踏板模式下的制动功能的问题。法实现单踏板模式下的制动功能的问题。法实现单踏板模式下的制动功能的问题。


技术研发人员：杨静 唐如意 黄大飞 刘小飞 滕国刚
受保护的技术使用者：成都赛力斯科技有限公司
技术研发日：2023.02.24
技术公布日：2023/7/6