车辆制动方法、制动系统及计算机可读存储介质转让专利
申请号 : CN202210057417.6
文献号 : CN114074646B
文献日 : 2022-05-06
发明人 : 徐显杰
申请人 : 天津所托瑞安汽车科技有限公司 , 所托(杭州)汽车智能设备有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种车辆制动方法,其特征在于,包括:根据作用于车轴上的驾驶员制动压力请求值、作用于车轴上的基于线控制动控制算法的压力请求值和作用于车轴上至少一侧车轮的基于差动制动控制算法的压力请求值,确定各车轮的目标制动压力;
根据作用于车轴上的基于线控制动控制算法的压力请求值和作用于车轴上至少一侧车轮的基于差动制动控制算法的压力请求值,确定比例阀增压压力;
根据各所述车轮的目标制动压力和各车轮的实际制动压力,确定ABS电磁阀压力控制指令;
根据所述比例阀增压压力和所述ABS电磁阀压力控制指令,执行车辆制动;
所述根据作用于车轴上的驾驶员制动压力请求值、作用于车轴上的基于线控制动控制算法的压力请求值和作用于车轴上至少一侧车轮的基于差动制动控制算法的压力请求值,确定各车轮的目标制动压力包括:根据作用于车轴上的驾驶员制动压力请求值、作用于车轴上的基于线控制动控制算法的压力请求值和作用于车轴上至少一侧车轮的基于差动制动控制算法的压力请求值,确定作用于车轴上的驾驶员制动压力请求值和作用于车轴上的基于线控制动控制算法的压力请求值中的最大值与作用于车轴上至少一侧车轮的基于差动制动控制算法的压力请求值之间的大小关系;
根据所述大小关系,确定各车轮的目标制动压力;
所述根据所述大小关系,确定各车轮的目标制动压力包括:若所述最大值大于或等于所述作用于车轴上至少一侧车轮的基于差动制动控制算法的压力请求值,确定该作用于车轴上一侧车轮的目标制动压力为所述最大值、该作用于车轴上对侧车轮的目标制动压力为所述最大值与所述作用于车轴上至少一侧车轮基于差动制动控制算法的压力请求值的差值;
若所述最大值小于所述作用于车轴上至少一侧车轮的基于差动制动控制算法的压力请求值,确定该作用于车轴上一侧车轮的目标制动压力为所述作用于车轴上至少一侧车轮的基于差动制动控制算法的压力请求值、该作用于车轴上对侧车轮的目标制动压力为设定值;
其中,所述一侧车轮为所述作用于车轴上至少一侧车轮的基于差动制动控制算法的压力请求值所对应的车轮;所述对侧车轮为与所述一侧车轮处于同一车轴上的车轴另一侧的车轮。
2.根据权利要求1所述的车辆制动方法,其特征在于,所述根据作用于车轴上的基于线控制动控制算法的压力请求值和作用于车轴上至少一侧车轮的基于差动制动控制算法的压力请求值,确定比例阀增压压力包括:采用作用于车轴上的基于线控制动控制算法的压力请求值和作用于车轴上至少一侧车轮的基于差动制动控制算法的压力请求值中的最大值,作为比例阀增压压力。
3.根据权利要求1所述的车辆制动方法,其特征在于,所述根据各所述车轮的目标制动压力和各车轮的实际制动压力,确定ABS电磁阀压力控制指令包括:根据各所述车轮的目标制动压力、各车轮的实际制动压力和预设的偏差阈值,判断是否启用ABS电磁阀进行压力调控;
若判断为是,根据各所述车轮的目标制动压力、各车轮的实际制动压力、预设的保压阈值、预设的减压阈值和预设的增压阈值,确定ABS电磁阀压力控制指令。
4.根据权利要求1所述的车辆制动方法,其特征在于,在所述根据各所述车轮的目标制动压力和各车轮的实际制动压力,确定ABS电磁阀压力控制指令之前还包括:根据各车轮对应的制动气室上压力传感器的装配情况、与车轮所在车轴相连的压力传感器的测量值、与车轮相连的比例阀所连接的压力传感器的测量值和上一控制周期的ABS电磁阀压力控制指令,确定各车轮的实际制动压力。
5.根据权利要求1‑4任一项所述的车辆制动方法,其特征在于,所述根据所述比例阀增压压力和所述ABS电磁阀压力控制指令,执行车辆制动包括:根据所述比例阀增压压力、与比例阀相连的压力传感器的测量值、压力传感器的压力正向偏差阈值,控制比例阀建压;
根据所述ABS电磁阀压力控制指令,控制ABS电磁阀增压、保压或减压。
6.根据权利要求5所述的车辆制动方法,其特征在于,所述根据所述比例阀增压压力、与比例阀相连的压力传感器的测量值、压力传感器的压力正向偏差阈值,控制比例阀建压包括:
根据所述比例阀增压压力、与比例阀相连的压力传感器的测量值、压力传感器的压力正向偏差阈值,判断是否进行比例阀建压控制;
若判断为是,设定所述比例阀增压压力为比例阀目标建压压力;
根据与车轮所在车轴相连的压力传感器的测量值、与车轮相连的比例阀所连接的压力传感器的测量值,确定比例阀实际建压压力;
根据所述比例阀目标建压压力和所述比例阀实际建压压力,确定建压误差;
根据所述建压误差,控制比例阀建压。
7.一种制动系统,其特征在于,包括:制动气室和与所述制动气室相连的ABS电磁阀;
第一集成桥模块和第二集成桥模块,所述第一集成桥模块和所述第二集成桥模块中的至少一个设置有压力传感器;所述第一集成桥模块和所述第二集成桥模块分别与储气罐相连;
比例阀,所述比例阀分别与所述第一集成桥模块和所述第二集成桥模块相连;
行车制动器,所述行车制动器分别与所述第一集成桥模块、所述第二集成桥模块和所述储气罐相连;
控制单元,所述控制单元分别与所述制动气室、所述第一集成桥模块、所述第二集成桥模块、所述ABS电磁阀、所述比例阀和所述行车制动器电连接,所述控制单元用于执行权利要求1‑6任一项所述的车辆制动方法。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述介质上存储有计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1‑6任一项所述的方法。
说明书 :
车辆制动方法、制动系统及计算机可读存储介质
技术领域
背景技术
Emergency Braking,自动紧急刹车系统)、ACC(Adaptive Cruise Control,自适应巡航系
统)以及自动驾驶等先进控制功能的底层基础执行系统。基于制动系统的主动安全控制基
本均需要实现车轮制动压力的主动独立调控,例如主动横摆稳定性控制(Active Yaw
Control,AYC)需要借助车轮制动压力的独立调控,实现同轴车轮的差动制动,进而实现期
望的横摆力偶矩,以保证车辆临界状态的稳定性。现有线控气压制动系统基本均采用多比
例阀与多压力传感器的形式(包括桥模块的形式)来实现以上安全控制目标,成本较高,难
于在商用车上实现推广。
发明内容
确定各车轮的目标制动压力;
罐相连;
上述的车辆制动方法。
法能够实现不同制动压力请求信号的协调控制,向下可兼容一般制动需要,向上能够实现
主动安全,先进驾驶辅助以及自动驾驶需要;并且该方法不受限于比例阀和压力传感器的
数量,对不同比例阀、压力传感器构型(例如单比例阀、单压力传感器)的车辆均可实现有效
的制动控制。
附图说明
附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前
提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
具体实施方式
到,可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改,而不会背离本申请的范围和精神。同
样,为了清楚和简明,以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
成,并一般集成在电子设备中。
请求值,确定各车轮的目标制动压力。
制动压力的请求值。作用于车轴上的基于线控制动控制算法的压力请求值(以Pbbw,j表示,j
的含义同上)是指作用于车轴上的由线控制动类控制算法计算输出的压力请求值,例如由
AEB或ACC控制算法输出的制动压力请求,其中线控制动类控制算法是指通过电信号控制制
动介质,生成制动减速度以帮助刹车的一类控制算法。作用于车轴上至少一侧车轮的基于
差动制动控制算法的压力请求值(以Pinco,j,i表示,j的含义同上,i为车轮编号,i=1,2,3,4,
5,6…,表示车辆的第一轴左侧车轮、第一轴右侧车轮、第二轴左侧车轮、第二轴右侧车轮、
第三轴左侧车轮、第三轴右侧车轮…)是指作用于车轴上至少一侧车轮的由差动制动类控
制算法计算输出的压力请求值,例如由AYC控制算法输出的制动压力请求,其中差动制动类
控制算法是指通过制动不仅使车辆产生纵向减速力,同时产生相对车辆左右两侧不对称的
纵向减速力的一类控制算法。目标制动压力是指制动系统需要达到的制动压力。
未踩踏板时xp=0,踏板踩到最大行程时xp=1;k1为常数,表达请求压力与制动踏板开度的
正相关关系,由标定得到(当踏板开度达到最大时,制动压力达到气压压力或者理论上的最
大值,此处由机械结构决定,在中间行程中按照线性变化,拟合得到斜率即为k1);
为根据踏板开度变化率 进行的补偿压力,表达在踏板行程快速变大时驾
驶员请求较大制动压力,踏板行程快速变小时驾驶员请求较小制动压力,同样由标定得到,
可以采取式(2)计算
(均采用滤波值,下同),如果采用双压力传感器数据(多轴车辆采用多压力传感器或全压力
传感器),考虑压力延迟效应,取各个传感器示数的最大值;Pthr,p为压力传感器的压力正向
偏差阈值(正值较小的阈值),Pthr,m为压力传感器的压力负向偏差阈值(负值绝对值较小的
阈值),Pthr,p、Pthr,m均根据标定得到,标定原则需要能够包容传感器数据噪声的影响。
Pinco,j,i)。Pbbw,j小于Pdri,j的情况下,才会出现Psensor小于Pbbw,j与Pinco,j,i的情况,这个情况下
Pdri,j基本不起作用,但是可以认为是max(Pbbw,j,Pinco,j,i)‑Psensor,实际意义为驾驶员期望制
动压力调节到max(Pbbw,j,Pinco,j,i)‑Psensor。
的压力请求值,确定各车轮的目标制动压力包括:
的平均值,将该平均值作为车轴一侧车轮的目标制动压力。
的压力请求值,确定各车轮的目标制动压力包括:
确定作用于车轴上的驾驶员制动压力请求值和作用于车轴上的基于线控制动控制算法的
压力请求值中的最大值与作用于车轴上至少一侧车轮的基于差动制动控制算法的压力请
求值之间的大小关系;
于车轴上对侧车轮的目标制动压力为所述最大值与所述作用于车轴上至少一侧车轮基于
差动制动控制算法的压力请求值的差值;
车轮的基于差动制动控制算法的压力请求值、该作用于车轴上对侧车轮的目标制动压力为
设定值;
轮。
动压力,Ptar,j,oop(i)为所述对侧车轮的目标制动压力。
的轴的压力。
例阀增压压力Pprop,j=max(Pbbw,j,Pinco,j,i)。
要启用ABS电磁阀进行压力调控。此时,若车轮的目标制动压力与车轮的实际制动压力偏差
低于预设的保压阈值Pthr,hold,即|Ptar,j,i‑Pj,i|<Pthr,hold,确定ABS电磁阀压力控制指令为保
压指令Cctrl,j,i=0;若车轮的实际制动压力高于车轮的目标制动压力且超过预设的减压阈
值Pthr,dec,即Pj,i‑Ptar,j,i>Pthr,dec,确定ABS电磁阀压力控制指令为减压指令Cctrl,j,i=‑1;若
车轮的实际制动压力低于车轮的目标制动压力且超过预设的增压阈值Pthr,inc,即Ptar,j,i‑
Pj,i>Pthr,inc,确定ABS电磁阀压力控制指令为增压指令Cctrl,j,i=1。
器的测量值和上一控制周期的ABS电磁阀压力控制指令,确定各车轮的实际制动压力。
压力传感器,则车轮的实际制动压力Pj,i采用估计值,具体估计步骤如下:
的压力传感器的测量值。
(7)给出时间常数Tconst,j,i,其中Tinc,j,i与Tdec,j,i为不同的常数,根据标定得到(如可在轮缸
加装传感器,根据估计压力和实际压力的偏差进行标定,达到偏差最小即可)。
迟时间常数;Tdec,j,i为第j个车轴上,第i个车轮的减压延迟时间常数。
的控制方式均能够实现该功能,且该建压控制仅在max(Pbbw,j,Pinco,j,i)‑Psensor≥Pthr,p时进
行。
所在车轴相连的压力传感器的测量值;不具有压力传感器的车轴,比例阀实际建压压力可
以采用与其相接通的比例阀所接通的传感器数据换算得到,本实施例采用换算式为
Pprop,real,j=Pprop,real,est,j=kpropPprop,j,物理意义为对Pprop,j的放大或缩小,其中kprop为标定
得到换算系数,Pprop,j为与车轮相连的比例阀所连接的压力传感器的测量值。因此比例阀在
集成桥模块中比例阀的控制气输入11的实际建压误差记为ep,j=Pprop,tar,j‑Pprop,real,j。
不同制动压力请求信号的协调控制,向下可兼容一般制动需要,向上能够实现主动安全,先
进驾驶辅助以及自动驾驶需要;并且该方法不受限于比例阀和压力传感器的数量,对不同
比例阀、压力传感器构型(例如单比例阀、单压力传感器)的车辆均可实现有效的制动控制。
罐;e为行车制动器,即驾驶员脚阀;f为压力传感器;g为ABS电磁阀,可根据电信号实现增
压、保压、减压控制;mf为第一集成桥模块,mr为第二集成桥模块,两个集成桥模块可以根据
需要选择具体构型(参见图3和图4),至少有一个集成桥模块具备压力传感器,同时集成桥
模块也可以根据需要不做集成,采用常规器件实现;n为三通阀。11表示比例阀的控制气输
入,12表示气源输入,13表示行车制动器的控制气输入;21表示集成桥模块控制气输出,连
接同一车桥上左右两个ABS电磁阀进气端。
个输入口的较大气压;j为继动阀,其将来自行车制动器e的控制气的气体流量放大,作为输
出,实现快充快放;k为消音器。由于集成桥模块的构型简单,如果车轴较多,为实现底盘管
路布置简化可以作为一个集成模块;也可以使用三种器件简单组合,不封装为完整模块。
其适用于其他轴数的车辆;此外,每个桥模块的同一侧输出可连接多个车轮,通过该形式也
可使上述构型满足其他轴数车辆的需求。
例阀,例如两轴车辆采用单比例阀,三轴车辆采用双比例阀(分别置于相邻两轴之间的适当
位置);若在不同车轴车辆均采用单比例阀结构,集成桥模块理应均采用带压力传感器的形
式,以供设计对应车轴上的建压控制程序,优化压力响应特性;如若囿于成本限制等缘故,
在不同车轴车辆均采用单比例阀、单压力传感器构型,需要对装配无压力传感器集成桥模
块的车轴上的建压特性做标定,并根据压力传感器做建压控制程序,优化压力响应特性以
满足需求。基于上述不同构型的选择,所述制动系统均能实现以下功能。
控制气输入13进入集成桥模块,经继动阀放大后通过集成桥模块控制气输出21直接进入各
个制动气室,产生制动压力。
入,较大压力控制气集成桥模块控制气输出21进入各个制动气室,产生相应的制动压力。
呈正相关关系,以此识别驾驶员制动压力请求。
11到达双通单向阀h),在双通单向阀的作用下该压力传递至继动阀j,继动阀利用气源输入
12放大气体流量并输出至左右车轮。行车制动器控制气输入与比例阀控制气输入同时作用
时,双通单向阀过滤掉抵压控制气,输出高压控制气到达继动阀j,继动阀利用气源输入12
放大气体流量并输出至左右车轮。
择多个阀组成集成桥模块可有效降低成本。
于使计算机执行上述方法,因而至少具有与上述方法相同的优势。
磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。介质的更具体的
例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机
存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携
式紧凑磁盘只读存储器(CD‑ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
在本文件中,介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装
置或者器件使用或者与其结合使用。
于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可
读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于
由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全
地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在
用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及
远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域
网(WAN)—连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商
来通过因特网连接)。
行,只要能够实现本申请公开的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请保护范围之内。