[发明专利]一种无人驾驶车辆制动控制系统及方法

摘要

本发明提供一种无人驾驶车辆制动控制系统及方法，包括电动缸、制动管路系统、数据采集卡、控制器和决策层，以及用于检测车速的轮速传感器和用于检测制动管路系统制动压力的油压表，数据采集卡用于采集轮速传感器和油压表的数据，决策层将期望车速信号发送给控制器，控制器用来读取决策层传输的数据和数据采集卡的数据，通过采集当前车速和当前制动压力，与期望车速和期望制动压力进行对比，并控制电动缸的伸出与缩回，进而精确的实现制动力可控的制动效果。

主权项

1.一种无人驾驶车辆制动控制系统的制动控制方法，所述无人驾驶车辆制动控制系统包括电动缸、制动管路系统、数据采集卡、控制器和决策层，以及用于检测车速的轮速传感器和用于检测制动管路系统制动压力的油压表，所述电动缸与制动管路系统之间通过转接头连接，数据采集卡用于采集轮速传感器和油压表的数据，控制器用来读取决策层传输的数据和数据采集卡的数据，并控制电动缸的伸出与缩回，其特征在于，所述制动控制方法包括如下步骤：1)决策层根据路况和无人车的行车要求发出制动位移x、期望车速vd和期望制动时间t的信号，控制器读取期望车速vd和轮速传感器检测的当前车速vc；2)判断期望车速vd与当前车速vc的大小，若vd≥vc，则不执行任何操作，若vd＜vc，记录当前车速vc为vc0，并执行步骤3)；3)对无人车进行制动，具体方法如下：建立期望制动压力pd与制动位移x、期望车速vd、期望制动时间t的数学模型，公式如下：其中m为车辆质量，n为车轮个数，μ1为车轮与地面之间的摩擦系数，μ2为制动摩擦片与车轮之间的摩擦系数，s为制动分缸的截面面积，d为制动分缸直径，x为制动位移，Ff为地面与车轮之间的摩擦力，Fz为制动摩擦片与车轮之间的摩擦力，FN为地面对车轮的支持力，R是车轮半径，r是制动摩擦片作用于车轮的平均半径，α(t)是车轮的角加速度，J是车轮的转动惯量，t1为制动起始时间，t2为制动结束时间，且t2‑t1＝t；当前制动压力pc是时间的函数，公式中用pc(t)表示，当前车速vc也是时间的函数，用vc(t)表示，且vc(t1)＝vc0，vc(t2)＝vd，pc(t2)＝pd；控制器根据期望车速vd与期望制动时间t计算出期望制动压力pd，然后控制器发出控制电动缸的伸出命令，且控制器在期望制动时间t内同时读取油压表的当前制动压力pc，并与计算的期望制动压力pd进行做差值，在当前制动压力pc等于期望制动压力pd时，即差值为0时，控制器停止发出对电动缸的控制指令。