[发明专利]一种基于反馈控制的商用汽车半挂车制动力分配方法

摘要

本文公开了一种基于反馈控制的商用汽车半挂车制动力分配方法。目的在于根据车轮滑移率实时动态分配商用汽车半挂车制动系统各个车轴制动力。该控制方法首先通过多维高斯隐马尔科夫模型判断驾驶员制动意图，并将辨识出的理想目标制动减速度传递给制动力分配控制器；控制器结合当前车辆状态进行车轮滑移率和车辆制动减速度的分层反馈控制达到从单个车轮水平和整车水平动态调节制动压力的目的，从而提高商用汽车半挂车制动效能和稳定性。

主权项

1.一种基于反馈控制的商用汽车半挂车制动力分配方法，其特征在于：车轮滑移率前馈和车辆减速度反馈的分层控制，保证车辆载荷变化时相同制动踏板开度产生的制动减速度相同，步骤如下：a)制动力分配控制器采集制动踏板开度信号、轮速信号、车轮角速度信号和车轮角减速度信号，采用多维高斯隐马尔科夫模型判断驾驶员制动意图；采集驾驶员可能采取的制动行为的试验数据，包括紧急制动、调整制动、持续制动和坡起辅助制动，提出基于多维隐马尔科夫模型的驾驶员制动意图判断方法，包括步骤如下：①数据采集：采集制动踏板开度信号、车速信号和车辆制动减速度信号，并对采集的制动踏板开度信号求导，并进行滤波处理得到制动踏板开度变化率信号；②对多维高斯隐马尔科夫模型进行离线训练：针对于驾驶员可能采取制动行为，包括调节制动、紧急制动、持续制动和坡起辅助制动，采集制动踏板开度信号、制动踏板开度变化率信号，车速信号和车辆的制动减速度信号试验数据，分段处理采集到的实验数据，并将分段处理后的数据输入到多维高斯隐马尔科夫模型中，用自动回归平动模型算法对多维高斯隐马尔科夫模型进行训练；③意图辨识：将步骤①中采集到的制动踏板开度信号、制动踏板开度变化率信号，车速信号和车辆的制动减速度信号输入到经过训练的多维高斯隐马尔科夫模型中，进行制动意图辨识，输出车辆的理想目标制动减速度；当制动意图判断模块判定当前工况为紧急制动时，无论踏板是否踩到底，电子控制系统的辅助制动功能将释放制动气室的最大制动压力，全力制动，直至驾驶员松开制动踏板；b)从单个车轮出发，控制器通过控制各个车轮预测滑移率实现牵引车和半挂车车轮的理想制动压力分配，从而实现对车轮的制动控制，提高车辆制动稳定性；从整车角度出发，制动减速度的反馈控制，减小车辆实际制动减速度与制动意图辨识出的理想目标制动减速度的偏差，从而提高车辆制动效能，保证重型商用车在制动过程中由电控气压制动系统制动力分配控制向制动防抱死系统控制的圆滑过渡，根据采集到的轮速信号、车轮角速度信号和车轮角减速度信号预测牵引车和挂车各个车轮的滑移率，保证牵引车后轮和挂车车轮的滑移率跟随牵引车前轴的滑移率，充分利用车轮与地面之间的附着系数，防止车辆制动时出现摆尾、侧滑、折叠危险工况；同时制动力分配控制器将车辆的实际制动减速度同制动意图辨识出的理想目标减速度对比，通过闭环控制对制动压力进行补偿，实现整车水平的制动减速度控制，提高车辆的制动效能，制动力分配控制算法一方面保证牵引车前、后轴，挂车车轴的滑移率在一定范围内保持一致并且牵引车后轴和挂车车轴的滑移率始终小于牵引车前轴的滑移率。