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原文传递一种基于液压线控制动的踏板模拟器模式选择系统

专利名称：	一种基于液压线控制动的踏板模拟器模式选择系统
摘要：	本发明公开一种基于液压线控制动的踏板模拟器模式选择系统包括车载信息采集模块、踏板模拟器影响因素评价指标计算模块，制动踏板模拟器模式选择模块、制动踏板模拟器模式反馈模块。车载信息采集模块用于获取车辆、周围环境以及驾驶员的各项相关数据；踏板模拟器影响因素评价指标计算模块用于处理获取的各项数据，并计算出踏板模拟器影响因素总评价指标；制动踏板模拟器模式选择模块根据所选的制动踏板模拟器模式控制施加在制动踏板上的力与制动主缸位移之间的关系；制动踏板模拟器模式反馈模块用于根据驾驶员的反馈对制动踏板模拟器模式进行调整。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	吉林大学
发明人：	郑宏宇;李梦秀;闫扬
专利状态：	有效
申请日期：	2023-09-07T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-24T00:00:00+0800
申请号：	CN202311148373.9
公开号：	CN117104199A
代理机构：	长春市恒誉专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	李荣武
分类号：	B60T8/172;B60T8/171;B60T8/40;B;B60;B60T;B60T8;B60T8/172;B60T8/171;B60T8/40
申请人地址：	130000 吉林省长春市前进大街2699号
主权项：	1.一种基于液压线控制动的踏板模拟器模式选择系统，其特征在于，包括以下内容：其包括车载信息采集模块、踏板模拟器影响因素评价指标计算模块，制动踏板模拟器模式选择模块、制动踏板模拟器模式反馈模块；所述道路通行环境识别模块包括车载信息采集模块、周围环境检测模块、驾驶员状态感知模块；所述踏板模拟器影响因素评价指标计算模块包括： S1、建立液压线控制动车辆的踏板模拟器模型，主缸活塞的力平衡方程为： X1＝LX 其中X表示制动踏板行程，X1表示制动主缸位移，L表示制动踏板杠杆率； S2、计算踏板模拟器影响因素的各项评价分指标，包括： S2.1根据下列公式计算制动踏板模拟器制造工艺分指标K1，其中，w1、w2、w3表示加权系数，k11表示制动踏板模拟器的尺寸精度系数，k12表示制动踏板模拟器的几何精度系数，k13表示制动踏板模拟器的表面粗糙度系数，k14表示制动踏板模拟器的位置精度系数，k15表示制动踏板模拟器的重复精度系数，k16表示制动踏板模拟器的工艺稳定性系数，k17表示制动踏板模拟器的质量缺陷率系数，其中ND表示在一定生产批次内发现的制动踏板模拟器的缺陷数量，NA表示该生产批次内实际生产的产品数量； S2.2根据下列公式计算制动踏板模拟器可变性能分指标K2，其中，w4、w5、w6表示加权系数，k21表示制动踏板模拟器踏板力传感器的灵敏度系数，其值取决于踏板力传感器的采样频率，k22表示制动踏板模拟器位置传感器的灵敏度系数，其值取决于位置传感器的采样频率，k23表示制动踏板模拟器行程传感器的灵敏度系数，其值等于踏板模拟器的踏板行程比εP，其中Xmax表示制动踏板的最大行程，k24表示制动踏板模拟器速度传感器的灵敏度系数，其值取决于速度传感器的采样频率； S2.3根据下列公式计算制动踏板模拟器液压油状态分指标K3，其中，w7和w8表示权重系数，k31表示液压油温度敏感性系数，k31＝ρ0(1+δ(T-T0))，T表示当前温度，ρ0表示参考温度T0下的粘度，δ表示制动液温度系数，k32表示液压油湿度敏感性系数，k32＝Boil0-βH其中，H表示当前湿度，Boil表示在湿度H下的液压油沸点，Boil0表示液压油的基准沸点，β表示湿度影响系数，k33表示液压油更换周期系数，其取值等于液压油更换周期tch，k34表示液压油污染物周期系数，k35表示液压油类型系数，其值取决于液压油的类型，当液压油为矿物油时，k35＝0.9，当液压油为合成油时，k35＝1.0，当液压油为生物基液油时，k35＝1.1； S2.4根据下列公式计算制动踏板模拟器驾驶员操作分指标K4，其中，w9、w10、w11和w12表示权重系数，k41表示驾驶员施加踏板力的速度系数，其值等于驾驶员对制动踏板施加作用时的速度值vj，k42表示驾驶员驾驶年龄系数，其值取决于驾驶员的驾驶年龄Yj，当驾驶员的驾驶年龄Yj小于等于一年时，k42＝1.3，当驾驶员的驾驶年龄Yj大于一年且小于等于三年时，k42＝1.0，当驾驶员的驾驶年龄Yj大于三年且小于等于八年时，k42＝0.8，当驾驶员的驾驶年龄Yj大于八年且小于等于十五年时，k42＝0.5，当驾驶员的驾驶年龄Yj大于十五年时，k42＝0.3，k43表示驾驶员的肌电活动系数，其值取决于驾驶员的肌电信号幅值Emax和肌电信号的频率f，当驾驶员的肌电信号幅值和肌电信号的频率显示驾驶员紧张时，k43＝2.0，当驾驶员的肌电信号幅值和肌电信号的频率未显示驾驶员紧张时，k43＝1.0，k44表示驾驶员的眼动参数系数，k45表示驾驶员年龄系数，其值取决于驾驶员的年龄Yn，当驾驶员年龄Yn小于二十五，k45＝0.7，当驾驶员年龄Yn大于等于二十五且小于五十五时，k45＝1.2，当驾驶员年龄Yn大于等于五十五且小于六十五时，k45＝0.9，当驾驶员年龄Yn大于等于六十五时，k45＝0.5，k46表示驾驶员制动风格系数，其值取决于驾驶员在车辆行驶前根据自身驾驶习惯选择的制动风格，当驾驶员是轻度制动风格时，k46＝0.4，当驾驶员是中度制动风格时，k46＝0.8，当驾驶员是重度制动风格时，k46＝1.3，当驾驶员是急停制动风格时，k46＝1.5，k47表示制动踏板模拟器的破损系数； S2.5根据下列公式计算行车基本状态分指标K5，其中，w13和w14是权重系数，k51表示行车制动减速度系数，k52表示行车速度系数，k53表示路面附着系数，其值等于路面附着系数k54表示行车装载质量系数，其中/>me表示车辆的载质量，m0表示车辆的整车整备质量，k55表示车辆稳定性系数，k56表示车辆的燃油经济性系数，k57表示车辆行驶碳排放系数，其值取决于车辆每千米的二氧化碳质量GL，当GL的值小于等于200时，k57＝0.6，当GL的值大于200时，k57＝0.8； S3、根据下列公式计算踏板模拟器影响因素总评价指标K，其中，α1、α2、α3、α4、α5为单项指标计算加权值；所述制动踏板模拟器模式选择模块包括轻柔制动踏板模拟器模式，中度制动踏板模拟器模式，硬制动踏板模拟器模式，通过引入第一判定临界值ζ1，第二判定临界值ζ2来描述踏板模拟的模式选择，其中，0＜ζ1＜ζ2＜1；所述制动踏板模拟器模式反馈模块包括：驾驶员满意度反馈模块，踏板模拟器模式调整模块，踏板模拟器模式选择系统强制停止模块。 2.根据权利要求1所述一种基于液压线控制动的踏板模拟器模式选择系统，其特征在于：所述道路通行环境识别模块包括车载信息采集模块、周围环境检测模块、驾驶员状态感知模块；所述车载信息采集模块用于采集车辆的各项数据包括：制动踏板行程X，制动主缸位移X1，制动踏板模拟器的尺寸精度系数k11，制动踏板模拟器的几何精度系数k12，制动踏板模拟器的表面粗糙度系数k13，制动踏板模拟器的位置精度系数k14，制动踏板模拟器的重复精度系数k15，制动踏板模拟器的工艺稳定性系数k16，制动踏板模拟器踏板力传感器的灵敏度系数k21，制动踏板模拟器位置传感器的灵敏度系数k22，制动踏板的最大行程Xmax，制动踏板模拟器速度传感器的灵敏度系数k24，液压油污染物周期系数k34，液压油的类型，行车制动减速度系数k51，行车速度系数k52，车辆的载质量me，车辆的整车整备质量m0，车辆稳定性系数k55，车辆的燃油经济性系数k56，车辆每公里的二氧化碳质量GL，制动踏板模拟器的破损系数k47；周围环境检测模块用于检测车辆周围的各种数据包括：在一定生产批次内发现的制动踏板模拟器的缺陷数量ND，该生产批次内实际生产的产品数量NA，当前温度T，参考温度T0下的粘度ρ0，制动液温度系数δ，当前湿度H，在湿度H下的制动液沸点Boil，液压油的基准沸点Boil0，湿度影响系数β，液压油更换周期tch，路面附着系数驾驶员状态感知模块用于采集驾驶员的信息包括：驾驶员的对制动踏板施加的作用时的速度值vj，驾驶员的驾驶年龄Yj，驾驶员的肌电信号幅值Emax，肌电信号的频率f，驾驶员的眼动参数系数k44，驾驶员的年龄Yn，驾驶员的制动风格。 3.根据权利要求1所述一种基于液压线控制动的踏板模拟器模式选择系统，其特征在于：所述踏板模拟器影响因素评价指标计算模块包括：先建立液压线控制动车辆的踏板模拟器模型，写出主缸活塞的力平衡方程，然后计算踏板模拟器影响因素的各项评价分指标，包括：制动踏板模拟器制造工艺分指标K1，制动踏板模拟器可变性能分指标K2，制动踏板模拟器液压油状态分指标K3，制动踏板模拟器驾驶员操作分指标K4，行车基本状态分指标K5，最后根据各项分指标计算踏板模拟器影响因素总评价指标K；其中制动踏板模拟器制造工艺分指标K1取决于制动踏板模拟器的尺寸精度系数k11，制动踏板模拟器的几何精度系数k12，制动踏板模拟器的表面粗糙度系数k13，制动踏板模拟器的位置精度系数k14，制动踏板模拟器的重复精度系数k15，制动踏板模拟器的工艺稳定性系数k16，制动踏板模拟器的质量缺陷率系数k17；制动踏板模拟器可变性能分指标K2取决于制动踏板模拟器踏板力传感器的灵敏度系数k21，制动踏板模拟器位置传感器的灵敏度系数k22，制动踏板模拟器行程传感器的灵敏度系数k23，制动踏板模拟器速度传感器的灵敏度系数k24；制动踏板模拟器液压油状态分指标K3取决于液压油温度敏感性系数k31，液压油湿度敏感性系数k32，液压油更换周期系数k33，液压油污染物周期系数k34，液压油类型系数k35；制动踏板模拟器驾驶员操作分指标K4取决于驾驶员施加踏板力的速度系数k41，驾驶员驾驶年龄系数k42，驾驶员的肌电活动系数k43，驾驶员的眼动参数系数k44，驾驶员年龄系数k45，驾驶员制动风格系数k46，制动踏板模拟器的破损系数k47；行车基本状态分指标K5取决于行车制动减速度系数k51，行车速度系数k52，路面附着系数k53，行车装载质量系数k54，车辆稳定性系数k55，车辆的燃油经济性系数k56，车辆行驶碳排放系数k57。 4.根据权利要求1所述一种基于液压线控制动的踏板模拟器模式选择系统，其特征在于：所述制动踏板模拟器模式选择模块包括轻柔制动踏板模拟器模式，中度制动踏板模拟器模式，硬制动踏板模拟器模式三种工作模式，其中，当三种踏板模式达到相同制动主缸位移时，轻柔制动踏板模拟器模式所需驾驶员施加的制动踏板力是最小的，中度制动踏板模拟器模式所需驾驶员施加的制动踏板力次之，硬制动踏板模拟器模式所需驾驶员施加的制动踏板力最大，通过引入第一判定临界值ζ1，第二判定临界值ζ2来决定模式选择，其中，0＜ζ1＜ζ2＜1。 5.根据权利要求1所述一种基于液压线控制动的踏板模拟器模式选择系统，其特征在于：当踏板模拟器影响因素总评价指标K满足0＜K＜ζ1时，所述制动踏板模拟器模式选择模块选择轻柔制动踏板模拟器模式，驾驶员施加的制动踏板力满足：其中，L表示制动踏板杠杆率，k1表示主缸回位弹簧刚度，k2表示轮缸回位弹簧刚度，A1表示主缸活塞面积，A2表示轮缸活塞面积，X表示制动踏板行程，Cq表示液压管路的有效流量系数。 6.根据权利要求1所述一种基于液压线控制动的踏板模拟器模式选择系统，其特征在于：当踏板模拟器影响因素总评价指标K满足ζ1≤K＜ζ2时，所述制动踏板模拟器模式选择模块选择轻柔制动踏板模拟器模式，驾驶员施加的制动踏板力满足：其中，L表示制动踏板杠杆率，k1表示主缸回位弹簧刚度，k2表示轮缸回位弹簧刚度，A1表示主缸活塞面积，A2表示轮缸活塞面积，X表示制动踏板行程，Cq表示液压管路的有效流量系数。 7.根据权利要求1所述一种基于液压线控制动的踏板模拟器模式选择系统，其特征在于：当踏板模拟器影响因素总评价指标K满足ζ2≤K＜1时，所述制动踏板模拟器模式选择模块选择轻柔制动踏板模拟器模式，驾驶员施加的制动踏板力满足：其中，L表示制动踏板杠杆率，k1表示主缸回位弹簧刚度，k2表示轮缸回位弹簧刚度，A1表示主缸活塞面积，A2表示轮缸活塞面积，X表示制动踏板行程，Cq表示液压管路的有效流量系数。 8.根据权利要求1所述一种基于液压线控制动的踏板模拟器模式选择系统，其特征在于：所述制动踏板模拟器模式反馈模块包括：驾驶员满意度反馈模块，踏板模拟器模式调整模块，踏板模拟器模式选择系统强制停止模块；驾驶员满意度反馈模块用于驾驶员对当前踏板模拟器工作模式的满意度反馈，满意度反馈包括满意与不满意两个选项，当驾驶员选择满意时，踏板模拟器继续保持当前的工作模式，当驾驶员选择不满意时，驾驶员满意度反馈模块将驱动踏板模拟器模式调整模块工作；踏板模拟器模式调整模块用于根据驾驶员的满意度调整制动踏板模拟器的工作模式，当驾驶员满意度反馈模块输出不满意结果时，驾驶员可以通过更改车辆行驶前根据自身驾驶习惯选择的制动风格来调整踏板模拟器的工作模式；踏板模拟器模式选择系统强制停止模块用于强制停止所述的踏板模拟器模式选择系统工作。
所属类别：	发明专利