CN118107543A - 行驻车一体式的分布式特种车辆线控制动***及制动方法 - Google Patents
行驻车一体式的分布式特种车辆线控制动***及制动方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN118107543A CN118107543A CN202410539009.3A CN202410539009A CN118107543A CN 118107543 A CN118107543 A CN 118107543A CN 202410539009 A CN202410539009 A CN 202410539009A CN 118107543 A CN118107543 A CN 118107543A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parking
- braking
- brake
- central control
- vehicle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 claims description 22
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 16
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 4
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 241000764238 Isis Species 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Regulating Braking Force (AREA)
Abstract
本发明为一种行驻车一体式的分布式特种车辆线控制动***及制动方法。包括驾驶员信号模块、中央控制ECU和分布式各轮制动模块;驾驶员信号模块用于将驾驶员操作行车制动踏板产生的踩踏角度α与驻车制动开关的开关状态转换为电信号,将电信号传输至中央控制ECU;中央控制ECU根据车辆状态信息选择工作模式;分布式各轮制动模块包括分布在各车轮且结构相同的四个制动模块,每个制动模块包括制动微控制器MCU、行车制动阀和驻车阀;制动微控制器MCU通过CAN总线和中央控制ECU,行车制动阀、驻车阀和制动微控制器MCU连接。本发明实现了行驻车综合控制,减少了中央控制ECU受到的非线性扰动;具有可靠的行、驻车制动能力,防止因制动性不足造成的事故。
Description
技术领域
本发明属于车辆线控制动领域,具体涉及一种行驻车一体式的分布式特种车辆线控制动***及制动方法。
背景技术
分布式特种车辆,即采用多轮分布式驱动技术的特种车辆,相比于传统特种车辆,能实现四轮独立驱动、四轮独立转向等功能,能更好的运用车辆动力学原理,为提高动力学控制***的安全性和操稳性提供了独特的优势,因此分布式特种车辆是未来特种车辆的发展方向;对于分布式特种车辆而言,传统的以机械耦合传动实现的制动***因为其所需空间大、结构重量大、难以实现快速主动制动、无法实现制动器制动协调等问题,已然不适用分布式特种车辆高底盘空间利用率的结构需求与快速制动、协调制动的制动要求。
目前市场上的线控制动***(BBW)应用广泛,现有的分布式特种车辆一般采用线控制动***,解决了传统的机械耦合传动存在的空间大、结构重量大等问题。但是常见的线控制动***(BBW)只能实现同一时段行车制动与驻车制动单一控制,造成了在线控***网络架构中需要具有行车制动控制单元与驻车制动控制单元两种控制器;另外,目前市场上的常用线控制动执行模块为行车制动执行模块与驻车制动执行模块分离,即在各轮安装行车制动阀,在车辆***结构中仅有一套驻车阀,两种制动控制器的结构在乘用车等常规工况工作车辆种类下已经足够进行常规的制动。
分布式特种车辆常常处在恶劣天气、各轮路况不一和频繁的电磁干扰等一系列复杂工况下,如采用上述线控制动执行模块结构,车辆有很大可能会出现轮中行车制动桥阀或车辆中仅有的驻车阀异常,而一旦行车制动阀与驻车阀其中一方发生故障,便意味着整车失去了可靠的行车制动能力与驻车制动能力;车辆若处在对制动力有极高要求的工况下,会导致车辆出现下滑、侧翻、滚动等一系列制动性不足造成的事故,具有极大的安全风险。
另外,对于分布式特种车辆,两种控制单元分离会造成各轮信息交互响应延迟大,行驻车综合控制困难,非线性扰动影响过大的一系列问题,不利于特种车辆的安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种行驻车一体式的分布式特种车辆线控制动***及制动方法。
实现本发明目的的技术解决方案为:一种行驻车一体式的分布式特种车辆线控制动***,包括驾驶员信号模块、中央控制ECU和分布式各轮制动模块;
所述驾驶员信号模块用于将驾驶员操作行车制动踏板产生的踩踏角度α与驻车制动开关的开关状态转换为电信号,将电信号传输至中央控制ECU;并将行车制动状态和驻车状态反馈给驾驶员;
中央控制ECU通过CAN总线和车辆传感器连接、接收车辆传感器的包括车辆状态参数的车辆状态信息,中央控制ECU根据车辆状态信息选择工作模式,工作模式包括行驻正常工作模式、轮端行驻联合工作模式、整车行驻切换工作模式和各轮行车制动阀或驻车阀一方故障时的中央冗余安全控制模式;
分布式各轮制动模块包括分布在各车轮且结构相同的四个制动模块,每个制动模块包括制动微控制器MCU、行车制动阀和驻车阀;
制动微控制器MCU通过CAN总线和中央控制ECU,行车制动阀、驻车阀和制动微控制器MCU连接,实现了行车制动阀或驻车阀一方故障时、基于制动微控制器MCU的底层冗余安全控制和基于中央控制ECU的中央冗余安全控制。
进一步的,驾驶员信号模块包括行车制动踏板、驻车制动开关、行车制动指示灯与驻车制动指示灯。
进一步的,行驻正常工作模式时中央控制ECU采用基于车辆状态参数的自适应滑模控制数学模型对行车制动进行控制,中央控制ECU采用基于静态纵向力目标控制的驻车制动控制数学模型对驻车制动进行控制。
进一步的,中央控制ECU采用基于车辆状态参数的自适应滑模控制数学模型具体如下:
,
式中,为四轮滑模控制行车制动力,代表左前、右前、左后、
右后;为各轮滑移率与期望滑移率的差值;J为车轮转动惯量;a为瞬时加速度;r为
车轮运动半径;为四轮滑移率;为四轮纵向切向力;u为瞬时车速;k为滑模面趋近速
度正相关因数;为非线性扰动观测增益;为非线性扰动观测内部状态函数;为滑模抖振正相关因数;为趋近律调节参数,其中01;为非线性扰动调节参数。
进一步的,中央控制ECU采用基于静态纵向力目标控制的驻车制动控制数学模型具体如下:
,
式中,为四轮静态驻车制动力,代表左前、右前、左后、右
后;为车辆质量,为车辆所在坡道角度,为目标纵向力余量,g为重力加速度。
进一步的,轮端行驻联合工作模式具体为:
分布式各轮制动模块中驻车阀的车轮不抱死时有效驻车制动力最大值Fpbmax小于
制动驻停所需制动力F0,即,对车轮出现滑转的制动模块、中央控制ECU通过微
控制器MCU对行车阀输出制动力为的控制指令,实现轮端行驻联合工作。
进一步的,整车行驻切换工作模式具体为:
中央控制ECU根据车辆状态信息判断车辆处于稳定停车状态时,中央控制ECU统计制动踏板角α信号的持续输出时间,当持续输出时间t≥持续时间参量t_0,中央控制ECU判断驻车是否安全,当确认安全,中央控制ECU输出驻车指令至分布式各轮制动模块,实现整车行车制动到驻车制动的切换;设定持续时间参量t_0=15±0.5s。稳定停车状态为车辆处于静态停车且各车轮无滑转的状态。
一种基于上述的制动***进行制动的方法,包括如下步骤:
步骤(1):车辆传感器检测车辆状态信息,并传递给中央控制ECU;驾驶员信号模块将制动踏板产生的踩踏角度α与驻车制动开关的开关状态转换为电信号传递给中央控制ECU;
步骤(2):中央控制ECU根据车辆状态信息选择工作模式;
(i)行驻正常工作模式:中央控制ECU采用基于车辆状态参数的自适应滑模控制数学模型对行车制动进行控制,中央控制ECU采用基于静态纵向力目标控制的驻车制动控制数学模型对驻车制动进行控制;
(ii)轮端行驻联合工作模式:分布式各轮制动模块中驻车阀的车轮不抱死时有效
驻车制动力最大值Fpbmax小于制动驻停所需制动力F0,即,对车轮出现滑转的制
动模块、中央控制ECU通过微控制器MCU对行车阀输出制动力为的控制指令,实现
轮端行驻联合工作;
(iii)整车行驻切换工作模式:中央控制ECU根据车辆驻停状况判断车辆是否处于
稳定停车状态,中央控制ECU统计制动踏板角α信号的持续输出时间,当持续输出时间t≥持
续时间参量t_0,中央控制ECU通过比较车辆横向间距与纵向间距与横、纵向规定安全
距离,判断切换驻车是否安全,确认安全后,中央控制ECU停止正在进行的行车制动算法控
制整车车辆行车制动后,中央控制ECU输出驻车指令至分布式各轮制动模块,实现整车行车
制动到驻车制动的切换;
步骤(3):各轮微控制器MCU接收中央控制ECU的制动力控制指令,根据制动力计算制动气压、将气压控制指令输出至各轮行车制动阀、驻车阀,执行行车减速制动或驻车制动。
进一步的,步骤(3)中“根据制动力计算制动气压”具体为:
,
式中:Tb表示制动力矩,单位为 Nm,Kf为制动器制动系数,P为制动器的制动气压。
一种基于上述的制动***进行行驻车联合冗余控制的方法,包括如下步骤:
步骤(1)分布式各轮制动模块中行车制动阀或驻车阀发生故障时,相应微控制器MCU检测故障信息;
步骤(2):微控制器MCU将故障阀体的制动气压换算成非故障阀体的临时制动气压,对非故障阀体输出制动气压,实现底层冗余安全控制;
步骤(3):与步骤(2)同时微控制器MCU将故障信息通过CAN总线传递给中央控制ECU,中央控制ECU重新计算各轮所需制动力,传输至各轮制动模块中微控制器MCU;
步骤(4):微控制器MCU根据步骤(3)计算得到的各轮所需制动力、计算非故障阀体的制动气压,对临时制动气压进行更新,执行制动,实现基于中央控制ECU的中央冗余安全控制。
本发明与现有技术相比,其显著优点在于:
(1)本发明设计了行驻车一体式的分布式特种车辆线控制动***,制动***基于中央控制ECU与分布式各轮制动模块实现了车辆各轮行驻车制动控制,同时完成了对行、驻车制动控制的统一与轮端行驻联合工作模式、整车行驻切换工作模式的工作模式追加,以便于应对车辆所在不同复杂工况下进行制动控制。
(2)本发明基于行驻车一体式的分布式特种车辆线控制动***提出了一种双制式冗余安全控制方法,***通过制动微控制器MCU实现的底层冗余安全控制与通过中央控制ECU实现的中央冗余安全控制实现的双制式冗余安全控制,能有效规避故障时期微控制器MCU接发CAN通讯时产生的控制信息响应延迟,保证第一时间故障轮能及时具有制动能力,双制式冗余安全控制方法保证车辆在轮端行车制动阀或驻车阀一方故障时在对制动力有极高要求的工况下,也能具有可靠的行车制动能力与驻车制动能力,防止因制动性不足造成的事故。
(3)本发明设计了一种基于滑移率的模糊校正滑模控制算法以计算各轮所需行车制动力,减少分布式特种车辆中央控制单元ECU在复杂工况下受到的的非线性扰动与扭振现象,提高控制精度;同时内置逻辑保障了行车制动与驻车制动常规模式下行驻车正常工作的同时附加了轮端行驻联合工作模式、整车行驻切换工作模式和各轮行车制动阀或驻车阀一方故障时的中央冗余安全控制模式,消除常规行、驻车制动控制单元分离时的交互延迟,实现了行驻车综合控制。
附图说明
图1为本发明的行驻车一体式的分布式特种车辆线控制动***示意图。
图2为本发明左前轮行驻车联合的流程图。
图3为本发明整体行驻车切换的流程图。
图4为本发明的右前轮驻车制动故障触发冗余安全控制的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
如图1所示,一种行驻车一体式的分布式特种车辆线控制动***,驾驶员信号模块、中央控制ECU和分布式各轮制动模块;
驾驶员信号模块通过行车制动指示灯与驻车指示灯的亮灭状态将行车制动状态和驻车状态反馈给驾驶员;
中央控制ECU通过CAN总线和车辆传感器连接、接收车辆传感器的包括车辆状态参数的车辆状态信息,中央控制ECU根据车辆状态信息选择工作模式,工作模式包括行驻正常工作模式、轮端行驻联合工作模式、整车行驻切换工作模式和各轮行车制动阀或驻车阀一方故障时的中央冗余安全控制模式;
来自于接收车辆传感器车辆状态信息包括车辆所在坡道角度、车辆质量、车辆间距、车辆状态参数、各轮滑转状况、车辆驻停状况、重力加速度;
车辆状态参数包括各轮滑移率、车轮转动惯量J,瞬时加速度a,车轮运动半径
r,四轮纵向切向力,瞬时车速u;
分布式各轮制动模块包括分布在各车轮且结构相同的四个制动模块,每个制动模块包括制动微控制器MCU、行车制动阀和驻车阀;
制动微控制器MCU通过CAN总线和中央控制ECU,行车制动阀、驻车阀和制动微控制器MCU连接,实现了行车制动阀或驻车阀一方故障时、基于制动微控制器MCU的底层冗余安全控制和基于中央控制ECU的中央冗余安全控制。
分布式特种车辆线控制动***,驾驶员信号模块包括行车制动踏板、驻车制动开关、行车制动指示灯与驻车制动指示灯。
分布式特种车辆线控制动***,行驻正常工作模式时中央控制ECU采用基于车辆状态参数的自适应滑模控制数学模型对行车制动进行控制,中央控制ECU采用基于静态纵向力目标控制的驻车制动控制数学模型对驻车制动进行控制。
实施例1
如图1所示,***处于行驻正常工作时工作过程如下:
行驻正常工作模式时中央控制ECU采用基于车辆状态参数的自适应滑模控制数学模型对行车制动进行控制,中央控制ECU采用基于静态纵向力目标控制的驻车制动控制数学模型对驻车制动进行控制。
a.整车行车制动控制工作流程:驾驶员踩踏驾驶员信号模块中行车制动踏板,行
车制动踏板根据将驾驶员操作行车制动踏板产生的踩踏角度α将驾驶员的操作意图通过电
信号传输至中央控制ECU中,车辆传感器通过CAN总线周期性地送来车辆状态信息,中央控
制ECU根据车辆状态信息中相应各轮滑移率、车轮转动惯量J、瞬时加速度a、车轮运动半
径r、四轮纵向切向力、瞬时车速u的车辆状态参数,运用基于车辆状态参数的自适应滑
模控制数学模型得出行车制动时各轮制动所需制动力,并将含有制动力需求的控制指
令通过CAN总线传输至所述分布式各轮制动模块;
下层分布式各轮制动模块结构一致且在正常工作模式下工作流程一致,故以左前轮制动模块为例:
中央控制ECU通过CAN总线向左前轮制动模块传输左前轮行车制动力控制需求指
令,左前轮制动模块中的左前轮制动微控制器MCU接收左前轮制动控制指令,通过
制动器方程与制动气室压力运动方程为基础的数学模型计算出左前轮行车制动气压,
并将行车制动气压指令通过电信号传入左前轮行车制动阀,行车制动阀执行制动并将工作
状况信息反馈至左前轮制动MCU中,左前轮制动MCU接收后将工作状况信息反馈至中央控制
ECU,中央控制ECU将工作状态信息整合,以电信号的形式反馈至驾驶员信号模块中行车制
动指示灯,其亮灭状态对应行车制动是否有效的两种状态;在驻车制动开关设有指示灯,其
亮灭状态对应驻车制动是否有效的两种状态。
b.整车驻车制动控制工作流程:驾驶员使用驻车制动开关进行主动驻车制动,驻
车制动开关的开关状态将驾驶员的操作意图通过电信号传输至中央控制ECU中,中央控制
ECU根据工作中央控制ECU根据车辆状态信息中车辆所在坡道角度、车辆质量的参数采
用基于静态纵向力目标控制的驻车制动控制数学模型得出静态驻车制动时各轮制动所需
制动力,并将含有制动力需求的控制指令通过CAN总线传输至所述分布式各轮制动模
块;
下层分布式各轮制动模块结构一致且在正常工作模式下工作流程一致,故以左前轮制动模块为例:
中央控制ECU通过CAN总线向左前轮制动模块传输左前轮驻车制动力控制需求指
令,左前轮制动模块中的左前轮制动微控制器MCU接收左前轮驻车制动力控制指令,通过制动器方程与制动气室压力运动方程为基础的数学模型计算出左前轮驻车制动
气压,并将行车制动气压指令通过电信号传入左前轮驻车阀,驻车阀执行制动并将工
作状况信息反馈至左前轮制动MCU中,左前轮制动MCU接收后将工作状况信息反馈至中央控
制ECU,中央控制ECU将工作状态信息整合,以电信号的形式反馈至驾驶员信号模块中驻车
制动指示灯,其亮灭状态对应驻车制动是否有效的两种状态。
实施例2
如图2所示,当车辆处于坡道静态制动驻停工况下左前轮驻车阀无法提供足够的制动力出现左前轮滑转时,***可采取左前轮行驻联合工作模式,***工作过程如下:
在此情况下,车辆左前轮驻车阀无法提供足够的制动力;中央控制ECU正常进行接
收车辆状态信息时,发现车辆状态信息中各轮滑转状况部分出现左前轮滑转情况且左前轮
制动模块中上报的信息出现正在进行的驻车阀可输出的左前轮不抱死时有效驻车制动力
最大值小于左前轮坡道制动驻停所需制动力,即,联合工作
模式激活,中央控制ECU保持除左前轮以外的分布式各轮制动模块中的驻车制动力指令不
变来维持其余轮正常静态驻车制动,同时在用所进行的驻车控制算法向左前轮制动模块输
出驻车维持有效驻车制动力最大值的同时向左前轮制动模块中的微控制器MCU指
定输出行车制动制动力为的行车控制指令;左前轮制动模块中的微控制器MCU在
接收来自于中央控制ECU的控制指令,在保持输出至左前轮驻车阀的通过左前轮不抱死时
有效驻车制动力最大值计算出的驻车气压控制指令不变的同时,将大小
为的行车控制指令通过数学模型计算为行车气压控制指令后通过电信号将
控制指令输出至左前轮行车制动阀,对应行车制动阀完成相应大小制动以提供左前轮静态
制动驻停缺失制动力完成联合制动;左前轮微控制器MCU接收行车制动阀与驻车阀联合工
作情况通过CAN总线上报至中央控制ECU中,再由ECU将状态信息通过电信号传输至驾驶员
信号模块中的行车制动指示灯,行车制动指示灯亮起,联合控制结束。
实施例3
如图3所示,当驾驶员在静态驻停时选择长期踩踏制动踏板来进行行车制动停车时,***可采取整车行驻切换工作模式,***工作过程如下:
在此情况中,整车长期处于行车制动,中央控制ECU根据车辆驻停状况判断车辆是
否处于稳定停车状态,若是,中央控制ECU统计接收驾驶员信号模块中驾驶员操作行车制动
踏板产生的踩踏角度α输出信号的持续时间发现输出时间,其中为制动踏板角α输
出信号的持续时间参量,设定参量,中央控制ECU结合车辆状态信息中车辆
间距,通过车辆横向间距与纵向间距与横纵向规定安全距离大小判断切换驻
车是否安全,当车辆横向间距与纵向间距大于规定安全距离,即、时,
确认安全,中央控制ECU停止正在进行的行车制动算法控制整车车辆行车制动后,中央控制
ECU输出驻车指令至分布式各轮制动模块;
下层分布式各轮制动模块结构一致且在整车行驻车切换模式下工作流程一致,故以右后轮制动模块为例;
右后轮制动模块中微控制器MCU接收来自中央控制ECU的行车制动终止指令与驻
车制动力的控制指令后,将中正处于长期运作的行车制动阀关闭,即微控制器MCU停
止向行车制动阀发布气压控制指令,并根据驻车制动力需求计算出右后轮驻车气压命令后以电信号的方式传输至右后轮驻车阀执行驻车制动,并实时将工作状态通过
CAN总线传输至中央控制ECU;中央控制ECU接收到驻车制动工作状况后通过电信号传输至
驻车制动开关(P开关);驻车制动开关(P开关)接收电信号控制开关指示灯亮起,完成行驻
车切换操作。
实施例4
如图4所示,当车辆分布式各轮制动模块中右前轮制动模块中的行车制动阀发生故障时,双制式冗余安全控制方法工作过程如下:
步骤(1)右前轮制动模块中行车制动阀发生故障时,相应微控制器MCU检测故障信息;
步骤(2):右前轮微控制器MCU将故障行车制动阀的制动气压换算成驻车阀
的临时制动气压,对非故障阀体输出制动气压指令,实现底层冗余安全控制;
步骤(3):与步骤(2)同时右前轮微控制器MCU将故障信息通过CAN总线传递给中央控制ECU,中央控制ECU重新计算各轮所需制动力,传输至各轮制动模块中微控制器MCU;
步骤(4):微控制器MCU根据步骤(3)计算得到的右前轮所需制动力、计算非
故障阀体制动气压,即右前轮驻车阀的制动气压,对临时制动气压进行更新,执
行制动,实现基于中央控制ECU的中央冗余安全控制。
Claims (10)
1.一种行驻车一体式的分布式特种车辆线控制动***,其特征在于,包括驾驶员信号模块、中央控制ECU和分布式各轮制动模块;
所述驾驶员信号模块用于将驾驶员操作行车制动踏板产生的踩踏角度α与驻车制动开关的开关状态转换为电信号,将电信号传输至中央控制ECU;并将行车制动状态和驻车状态反馈给驾驶员;
中央控制ECU通过CAN总线和车辆传感器连接、接收车辆传感器的包括车辆状态参数的车辆状态信息,中央控制ECU根据车辆状态信息选择工作模式,工作模式包括行驻正常工作模式、轮端行驻联合工作模式、整车行驻切换工作模式和各轮行车制动阀或驻车阀一方故障时的中央冗余安全控制模式;
分布式各轮制动模块包括分布在各车轮且结构相同的四个制动模块,每个制动模块包括制动微控制器MCU、行车制动阀和驻车阀;
制动微控制器MCU通过CAN总线和中央控制ECU,行车制动阀、驻车阀和制动微控制器MCU连接,实现了行车制动阀或驻车阀一方故障时、基于制动微控制器MCU的底层冗余安全控制和基于中央控制ECU的中央冗余安全控制。
2.根据权利要求1所述的分布式特种车辆线控制动***,其特征在于,驾驶员信号模块包括行车制动踏板、驻车制动开关、行车制动指示灯与驻车制动指示灯。
3.根据权利要求2所述的分布式特种车辆线控制动***,其特征在于,行驻正常工作模式时中央控制ECU采用基于车辆状态参数的自适应滑模控制数学模型对行车制动进行控制,中央控制ECU采用基于静态纵向力目标控制的驻车制动控制数学模型对驻车制动进行控制。
4.根据权利要求3所述的分布式特种车辆线控制动***,其特征在于,中央控制ECU采用基于车辆状态参数的自适应滑模控制数学模型具体如下:
,
式中,为四轮滑模控制行车制动力,/>代表左前、右前、左后、右后;/>为各轮滑移率/>与期望滑移率/>的差值;J为车轮转动惯量;a为瞬时加速度;r为车轮运动半径;/>为四轮滑移率;/>为四轮纵向切向力;u为瞬时车速;k为滑模面趋近速度正相关因数;/>为非线性扰动观测增益;/>为非线性扰动观测内部状态函数;/>为滑模抖振正相关因数;/>为趋近律调节参数,其中0/>1;/>为非线性扰动调节参数。
5.根据权利要求4所述的分布式特种车辆线控制动***,其特征在于,中央控制ECU采用基于静态纵向力目标控制的驻车制动控制数学模型具体如下:
,
式中,为四轮静态驻车制动力,/>代表左前、右前、左后、右后;/>为车辆质量,/>为车辆所在坡道角度,/>为目标纵向力余量,g为重力加速度。
6.根据权利要求5所述的分布式特种车辆线控制动***,其特征在于,轮端行驻联合工作模式具体为:
分布式各轮制动模块中驻车阀的车轮不抱死时有效驻车制动力最大值Fpbmax小于制动驻停所需制动力F0,即,对车轮出现滑转的制动模块、中央控制ECU通过微控制器MCU对行车阀输出制动力为/>的控制指令,实现轮端行驻联合工作。
7.根据权利要求6所述的分布式特种车辆线控制动***,其特征在于,整车行驻切换工作模式具体为:
中央控制ECU根据车辆状态信息判断车辆处于稳定停车状态时,中央控制ECU统计制动踏板角α信号的持续输出时间,当持续输出时间t≥持续时间参量t_0,中央控制ECU判断驻车是否安全,当确认安全,中央控制ECU输出驻车指令至分布式各轮制动模块,实现整车行车制动到驻车制动的切换;设定持续时间参量t_0=15±0.5s。
8.一种基于权利要求1-7任一项所述的制动***进行制动的方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤(1):车辆传感器检测车辆状态信息,并传递给中央控制ECU;驾驶员信号模块将制动踏板产生的踩踏角度α与驻车制动开关的开关状态转换为电信号传递给中央控制ECU;
步骤(2):中央控制ECU根据车辆状态信息选择工作模式;
(i)行驻正常工作模式:中央控制ECU采用基于车辆状态参数的自适应滑模控制数学模型对行车制动进行控制,中央控制ECU采用基于静态纵向力目标控制的驻车制动控制数学模型对驻车制动进行控制;
(ii)轮端行驻联合工作模式:分布式各轮制动模块中驻车阀的车轮不抱死时有效驻车制动力最大值Fpbmax小于制动驻停所需制动力F0,即,对车轮出现滑转的制动模块、中央控制ECU通过微控制器MCU对行车阀输出制动力为/>的控制指令,实现轮端行驻联合工作;
(iii)整车行驻切换工作模式:中央控制ECU根据车辆驻停状况判断车辆是否处于稳定停车状态,中央控制ECU统计制动踏板角α信号的持续输出时间,当持续输出时间t≥持续时间参量t_0,中央控制ECU通过比较车辆横向间距与纵向间距/>与横、纵向规定安全距离,判断切换驻车是否安全,确认安全后,中央控制ECU停止正在进行的行车制动算法控制整车车辆行车制动后,中央控制ECU输出驻车指令至分布式各轮制动模块,实现整车行车制动到驻车制动的切换;
步骤(3):各轮微控制器MCU接收中央控制ECU的制动力控制指令,根据制动力计算制动气压、将气压控制指令输出至各轮行车制动阀、驻车阀,执行行车减速制动或驻车制动。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,步骤(3)中“根据制动力计算制动气压”具体为:
,
式中:Tb表示制动力矩,单位为 Nm,Kf为制动器制动系数,P为制动器的制动气压。
10.一种基于权利要求1-7任一项所述的制动***进行行驻车联合冗余控制的方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤(1)分布式各轮制动模块中行车制动阀或驻车阀发生故障时,相应微控制器MCU检测故障信息;
步骤(2):微控制器MCU将故障阀体的制动气压换算成非故障阀体的临时制动气压,对非故障阀体输出制动气压,实现底层冗余安全控制;
步骤(3):与步骤(2)同时微控制器MCU将故障信息通过CAN总线传递给中央控制ECU,中央控制ECU重新计算各轮所需制动力,传输至各轮制动模块中微控制器MCU;
步骤(4):微控制器MCU根据步骤(3)计算得到的各轮所需制动力、计算非故障阀体的制动气压,对临时制动气压进行更新,执行制动,实现基于中央控制ECU的中央冗余安全控制。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410539009.3A CN118107543A (zh) | 2024-04-30 | 2024-04-30 | 行驻车一体式的分布式特种车辆线控制动***及制动方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410539009.3A CN118107543A (zh) | 2024-04-30 | 2024-04-30 | 行驻车一体式的分布式特种车辆线控制动***及制动方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN118107543A true CN118107543A (zh) | 2024-05-31 |
Family
ID=91219706
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202410539009.3A Pending CN118107543A (zh) | 2024-04-30 | 2024-04-30 | 行驻车一体式的分布式特种车辆线控制动***及制动方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN118107543A (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108162766A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-06-15 | 燕山大学 | 一种轮毂电机驱动汽车机电液冗余制动***及控制方法 |
EA201800455A1 (ru) * | 2018-07-11 | 2020-01-31 | Общество С Дополнительной Ответственностью "Стрим" | Тормозная система автомобиля и способ управления тормозной системой |
CN111267816A (zh) * | 2020-02-22 | 2020-06-12 | 吉林大学 | 一种防制动失效的双回路气压制动*** |
US20220153248A1 (en) * | 2020-11-13 | 2022-05-19 | Volvo Truck Corporation | Electro-pneumatic brake system for a vehicle with a park brake system used as a backup deceleration system |
CN216684403U (zh) * | 2021-12-17 | 2022-06-07 | 四川蓝海智能装备制造有限公司 | 一种四轮驻车制动装置 |
-
2024
- 2024-04-30 CN CN202410539009.3A patent/CN118107543A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108162766A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-06-15 | 燕山大学 | 一种轮毂电机驱动汽车机电液冗余制动***及控制方法 |
EA201800455A1 (ru) * | 2018-07-11 | 2020-01-31 | Общество С Дополнительной Ответственностью "Стрим" | Тормозная система автомобиля и способ управления тормозной системой |
CN111267816A (zh) * | 2020-02-22 | 2020-06-12 | 吉林大学 | 一种防制动失效的双回路气压制动*** |
US20220153248A1 (en) * | 2020-11-13 | 2022-05-19 | Volvo Truck Corporation | Electro-pneumatic brake system for a vehicle with a park brake system used as a backup deceleration system |
CN216684403U (zh) * | 2021-12-17 | 2022-06-07 | 四川蓝海智能装备制造有限公司 | 一种四轮驻车制动装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
杨琪;施雯;: "线控制动***工作原理及关键技术", 上海汽车, no. 01, 10 January 2015 (2015-01-10) * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108162766B (zh) | 一种轮毂电机驱动汽车机电液冗余制动***及控制方法 | |
CN110481338B (zh) | 一种轮毂电机车辆失效控制方法及整车控制器 | |
CN110254405B (zh) | 一种面向自动驾驶与智能辅助驾驶的汽车线控制动控制***及其控制方法 | |
CN106671762B (zh) | 一种分布式驱动的纯电动汽车 | |
CN112677772B (zh) | 基于电子液压制动的汽车再生制动控制***的控制方法 | |
CN106043263A (zh) | 智能纯电动客车制动控制***及其控制方法 | |
CN108163044A (zh) | 四轮独立驱动电动汽车的转向冗余与集成控制***及方法 | |
CN102275528B (zh) | 一种分布式驱动电动汽车的驱动力矩协调控制***及方法 | |
CN206510747U (zh) | 一种分布式驱动的纯电动汽车 | |
CN102442223B (zh) | 一种基于二次优化的分布式驱动电动汽车失效控制*** | |
CN112477834A (zh) | 一种双绕组电机电子机械制动***及其控制方法 | |
CN116061958A (zh) | 一种轮端线控底盘的控制*** | |
JP2015110378A (ja) | 車両用制動装置 | |
CN113581210B (zh) | 适用于拥堵跟车工况的自动驾驶纵向运动控制方法 | |
WO2021109551A1 (zh) | 一种用于电力汽车转弯限速的控制***及方法 | |
Wu et al. | Hill-start of distributed drive electric vehicle based on pneumatic electronic parking brake system | |
CN113320401A (zh) | 一种四轮驱动汽车高速工况下安全控制***及控制方法 | |
CN116176529B (zh) | 一种电子机械制动***及车辆 | |
CN118107543A (zh) | 行驻车一体式的分布式特种车辆线控制动***及制动方法 | |
CN109606341B (zh) | 一种多模机电混合制动解耦方法 | |
CN112158188B (zh) | 一种智能驾驶车辆行车制动***、方法及汽车 | |
CN115416636B (zh) | 一种驱动和制动的集成***及电动车辆 | |
CN117533292B (zh) | 车辆控制***、控制方法、控制器及车辆 | |
CN116890770B (zh) | 车辆控制***、方法及车辆 | |
CN116039588B (zh) | 线控制动控制方法及*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |