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原文传递基于IEHB的滑移率与加速度联合的防抱死控制方法及系统

专利名称：	基于IEHB的滑移率与加速度联合的防抱死控制方法及系统
摘要：	本发明涉及一种基于IEHB的滑移率与加速度联合的防抱死控制方法及系统，所述方法包括下列步骤：1)构建运动学‑动力学联合车速估计器，并且设计估计器切换机制，通过四轮估计车速融合策略得到估计车速；2)根据运动学‑动力学联合车速估计器得到估计车速进而得到滑移率并结合轮加速度，实现基于集成式电子液压制动系统(IEHB)的以滑移率‑车轮角加速度联合被控变量的车轮制动防抱死控制。与现有技术相比，本发明具有可以有效估计全轮制动时的车速、抑制由于车速估计误差以及由于轮胎模型的误差而引起的滑移率控制效果的降低、提升安全性、舒适性好等优点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	同济大学
发明人：	冷搏;余卓平;杨兴;熊璐;侯誉烨
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910124019.X
公开号：	CN109910851A
代理机构：	上海科盛知识产权代理有限公司
代理人：	赵继明
分类号：	B60T8/1761(2006.01);B;B60;B60T;B60T8
申请人地址：	200092 上海市杨浦区四平路1239号
主权项：	1.基于IEHB的滑移率与加速度联合的防抱死控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：构建运动学-动力学联合车速估计器和估计器切换机制，通过四轮估计车速融合策略得到估计车速；步骤2：根据步骤1得到的车速估计器得到估计车速进而得到滑移率并结合轮加速度进行滑移率-车轮角加速度联合被控变量的制动防抱死控制。 2.根据权利要求1所述的基于IEHB的滑移率与加速度联合的防抱死控制方法，其特征在于，所述的步骤1包括以下分步骤：步骤11：基于车轮滑移率动态构建动力学与运动学一体化的滑移率控制器及相关的切换条件和切换机制；步骤12：根据步骤11得到的滑移率控制器采用轮速反馈的方法进行车速估计；步骤13：根据步骤12得到的四个车轮的估计车速通过采用四轮车速融合机制得到车辆纵向车速估计值。 3.根据权利要求2所述的基于IEHB的滑移率与加速度联合的防抱死控制方法，其特征在于，所述步骤11具体为：车轮处于纵向滑移率第一设定范围内时，滑移率估计方法采用基于轮胎模型的动力学估计法，车轮处于纵向滑移率第二设定范围内时，滑移率估计方法采用运动学估计法，切换机制为以轮加速度为主要判据，辅助以轮速门限值判断的切换机制。 4.根据权利要求2所述的基于IEHB的滑移率与加速度联合的防抱死控制方法，其特征在于，所述步骤12中的车速估计的估计计算方程为：式中，为车速v的估计值，为车辆纵向加速度a的测量值，L为轮速反馈增益，ω为车轮角速度，为滑移率λ的估计值，所述滑移率λ的计算公式为：其中，r为车轮滚动半径。 5.根据权利要求2所述的基于IEHB的滑移率与加速度联合的防抱死控制方法，其特征在于，所述步骤13具体为：当四个车轮均采用运动学估计方法时，采用四个估计车速的均值作为整车纵向车速的估计值。当车轮应用动力学估计器时，轮胎模型精度越高，动力学估计所占权重越大。 6.根据权利要求1所述的基于IEHB的滑移率与加速度联合的防抱死控制方法，其特征在于，所述步骤2包括以下分步骤：步骤21：通过滑移率系统动态导出稳态下滑移率与车轮角加速度的对应关系，为控制变量的等效性给出依据；步骤22：构建以目标滑移率和对应的轮加速度的线性组合的新被控变量，其与纯目标滑移率的被控变量具有等效性；步骤23：构建带前馈的抗积分饱和滑模变结构控制器。 7.根据权利要求6所述的基于IEHB的滑移率与加速度联合的防抱死控制方法，其特征在于，所述步骤21具体为：当滑移率处于稳态时，车轮角加速度和滑移率之间有一一对应关系，定义新的表征加速度变量为：式中，为车轮角加速度，g＝9.8m/s2为重力加速度常数，恒定滑移率下对应的当量车轮角加速度为：式中：为恒定滑移率下对应的当量车轮角加速度，μ(λ)为Burckhardt轮胎模型计算的单位垂向载荷下的轮胎纵向力。 8.根据权利要求6所述的基于IEHB的滑移率与加速度联合的防抱死控制方法，其特征在于，所述步骤22中的新被控变量的计算公式为： ε＝αλ+(1-α)η 0≤α≤1 式中，ε为新被控变量，α为权重系数。 9.根据权利要求6所述的基于IEHB的滑移率与加速度联合的防抱死控制方法，其特征在于，所述步骤23中的抗积分饱和滑模变结构控制器的描述公式为：式中，e＝ε-εref为被控误差，εref为最优滑移率时的新被控变量，P为控制器输出的需求轮缸液压力，为轮缸液压力上限值，k0为积分比例函数，θ为设计的边界层的厚度，sat(·)为饱和函数。 10.一种采用如权利要求1～9其中任意一项所述基于IEHB的滑移率与加速度联合的防抱死控制方法的控制系统，其特征在于，该控制系统包括：制动踏板单元：包括制动踏板总成，用于体现驾驶员的驾驶意图；主动建压单元：包括电机、涡轮蜗杆和齿条，用于将电机的转动力矩转化为齿条上的平动推力，从而推动主缸产生相应的制动液压力；制动执行单元：包括制动主缸、制动轮缸、电磁阀、储液罐和液压管路，用于将主动建压单元齿条上的推力转化为各轮轮缸液压力，最后通过制动轮缸端的摩擦衬块作用在制动盘上产生相应的制动力矩；控制单元：包括整车控制器、加速度传感器、轮速传感器、液压力传感器、液压力传感器、踏板位移传感器、踏板力传感器以及相关的线路，用于在整车控制器获取踏板力及踏板行程信号后解算出驾驶员驾驶意图，与整车其他系统协调后得出目标制动压力，并通过压力传感器的反馈信号实现压力闭环控制；所述制动轮缸压力与所述制动踏板单元行程解耦，所述制动轮缸的液压力值由所述抗积分饱和滑模变结构控制器计算得到。
所属类别：	发明专利