專利名稱：路面識別方法及系統(tǒng)，車輛防抱死制動方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛防抱死制動方法領(lǐng)域，具體涉及ー種路面識別方法及系統(tǒng)，以及車輛防抱死制動方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眾所周知，路面識別方法對車輛的制動(例如防抱死制動系統(tǒng))來說起著非常重要的作用。目前的防抱死制動系統(tǒng)(簡稱ABS)普遍采用的制動方法是邏輯門限值方法+路面識別方法，其中路面識別方法主要是識別當(dāng)前路面；邏輯門限值方法主要是根據(jù)路面識別的當(dāng)前路面控制制動，從而提高車輛的制動效果。上述ABS系統(tǒng)制動方法雖然實現(xiàn)制動的作用，但存在以下不足
(I)傳統(tǒng)的路面識別方法中僅以滑移率作為路面識別參數(shù)，由于在低附路面上緩慢踩剎車與在高附路面上緊急踩剎車，這兩種エ況下滑移率變化規(guī)律比較相近，因此單從滑移率的變化規(guī)律很難得知車輛當(dāng)前處于哪ー種路面。同樣的，若以單ー的車輪減速度判定路面，在低附路面上緩慢踩剎車和在高附路面上緊急剎車這種エ況下其表現(xiàn)出來的車輪減速度變化規(guī)律也比較相近。因此，用單ー參數(shù)判斷車輛制動時所處的路面不僅精度不夠，而且出錯率很大，容易引起程序的跳變。(2)傳統(tǒng)的路面識別方法中也有利用雙參數(shù)的方法，即把車輪的滑移率和車輪的減速度一起作為判定路面的參數(shù)，這種方法具體實施思路通常是對滑移率和減速度分別設(shè)置門限值，比如滑移率設(shè)置(0_a), (a_b), (b_l)3個區(qū)間,減速度設(shè)置(-c_0), (0_d), (d_e)3個區(qū)間，這樣滑移率和減速度區(qū)間就一共有9種組合，每ー種組合代表了ー種路面。該方法最主要的問題是區(qū)間設(shè)置要正確合理，否則很容易引起程序異常突變。而事實上正確的設(shè)置滑移率和車輪減速度的區(qū)間對于不同的車輛載荷、輪胎轉(zhuǎn)動慣量來說，其實驗任務(wù)量龐大，這種方法很難普及。(3)傳統(tǒng)路面識別方法中也有直接利用“滑移率-附著系數(shù)關(guān)系曲線”的方法進行路面識別。該方法是在無ABS的車上由實驗得到“滑移率-附著系數(shù)關(guān)系曲線”，然后把實驗曲線經(jīng)過公式擬合，存儲在程序中調(diào)用。此方法的缺點在于，在實驗求得“滑移率-附著系數(shù)關(guān)系曲線”時，輪胎未抱死之前其曲線是正確的，一旦輪胎抱死其曲線就只能線性化估算處理，精度要求很難控制。(4)傳統(tǒng)路面識別方法幾乎都是從ABS正式介入制動系統(tǒng)后才開始起作用，即從踩剎車(制動信號)開始到ABS啟動這個過程幾百毫秒中采用默認某種路面的方式，實際上是浪費了緊急制動時的寶貴時間，延長了制動距離，影響制動效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決傳統(tǒng)路面識別方法采用參數(shù)単一，造成準(zhǔn)確度低的技術(shù)問題，提供了一種準(zhǔn)確度高的路面識別方法及系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案為ー種路面識別方法，包括以下步驟
步驟ー在安裝有ABS系統(tǒng)的車輛制動時間段T內(nèi)，實時采集車輛輪速；
步驟ニ 根據(jù)上ー步驟實時采集得到的車輛輪速分別計算滑移率、、滑移率的變化率d入/dt、減速度a和減速度的變化率da/dt，并將入、d入/dt、a和da/dt代入公式Q =k: A +k2d A /dt+k3a+k4da/dt求得所有路面因子Q ,并在每ー時間常數(shù)A T內(nèi)，分別求得所有路面因子Q的平均值Qci,
其中も、k2、k3、k4為路面試驗參數(shù)，t為車輛輪速的采樣周期，T等于N個A T，且 Ic1 G
, k2 G
, k3 G
, k4 G
，N為自然數(shù)；
步驟三將Qtl與預(yù)存的所有路面名義因子分別作一次減法運算，取與Qtl差值的絕對值最小的路面名義因子對應(yīng)的路面作為當(dāng)前時刻車輛所處的路面，
其中所有路面名義因子是指車輛在不同路面制動時分別對應(yīng)的路面名義因子，每一路面對應(yīng)的路面名義因子由如下步驟求得
未安裝ABS系統(tǒng)的車輛在一路面的制動過程中，實時采集車輛輪速；
根據(jù)實時采集的車輛輪速分別計算滑移率、、滑移率的變化率cU/dt、減速度a和減速度的變化率 da/dt,并將 \、(!入/dt、a 和 da/dt 代入公式 Q ^k1 A +k2d A / dt+k3a+k4da/dt求得…，其中‘^匕為路面試驗參數(shù)^為車輛輪速的采樣周期’且!^ G
,k2 G
, k3 G
，k4G
，并求得所有Q1的平均值作為該路面的路面名義因子。一種路面識別系統(tǒng)，包括
采集模塊用于在安裝有ABS系統(tǒng)的車輛制動時間段T內(nèi)，實時采集車輛輪速；
計算模塊用于根據(jù)采集模塊中實時采集得到的車輛輪速分別計算滑移率、、滑移率的變化率d A /dt、減速度a和減速度的變化率da/dt，并將入、cU /dt、a和da/dt代入公式Q =k: A +k2d A /dt+k3a+k4da/dt求得所有路面因子Q ,并在每ー時間常數(shù)A T內(nèi)，分別求得所有路面因子Q的平均值Qci,
其中ki、k2、k3、k4*路面試驗參數(shù)，t為車輛輪速的采樣周期，T等于N個ALik1 G [0，ILk2G
, k3 G
, k4 G
，N為自然數(shù)；
處理模塊用于將Qtl與預(yù)存的所有路面名義因子分別作一次減法運算，取與Qo差值的絕對值最小的路面名義因子對應(yīng)的路面作為當(dāng)前時刻車輛所處的路面，其中所有路面名義因子是指車輛在不同路面制動時分別對應(yīng)的路面名義因子，通過未安裝ABS系統(tǒng)的車輛在某一路面的制動過程中，實時采集車輛輪速，并根據(jù)實時采集的車輛輪速分別計算滑移率\、滑移率的變化率d A /dt、減速度a和減速度的變化率da/dt，將入、cU /dt、a和da/dt代入公式
Q ^k1入+k2d入/dt+k3a+k4da/dt求得Q !,其中Ic1、k2、k3、k4為路面試驗參數(shù)，t為車輛輪速的采樣周期，且 ki G
，k2 G
, k3 G
，k4 G
，并求得所有Q1的平均值作為該路面對應(yīng)的路面名義因子。一種車輛防抱死制動方法，包括邏輯門限值控制方法和路面識別方法，其特征在于，所述路面識別方法為上述路面識別方法，該路面識別方法先于邏輯門限值方法執(zhí)行，且該路面識別方法存在于整個ABS制動過程之中，為邏輯門限值方法提供路面識別結(jié)果。一種車輛防抱死制動系統(tǒng)，包括邏輯門限值控制単元和路面識別單元，其特征在于，所述識別系統(tǒng)為上述路面識別系統(tǒng)，該路面識別單元先于邏輯門限值單元執(zhí)行，且該路面識別單元執(zhí)行于整個ABS制動過程之中，為邏輯門限值単元提供路面識別結(jié)果。從本發(fā)明的路面識別方法技術(shù)方案可以看出，首先在在安裝有ABS系統(tǒng)的車輛制動時間段T內(nèi)，實時采集車輛輪速；接著根據(jù)上一步驟實時采集得到的車輛輪速分別計算滑移率\、滑移率的變化率d A /dt、減速度a和減速度的變化率da/dt，并將入、cU /dt、a和da/dt代入公式Q =Ic1入+k2d入/dt+k3a+k4da/dt求得所有路面因子并在姆一時間常數(shù)AT內(nèi)，分別求得所有路面因子Q的平均值;最后將Qtl與預(yù)存的所有路面名義因子分別作一次減法運算，取與Qtl差值的絕對值最小的路面名義因子對應(yīng)的路面作為當(dāng)前時刻車輛所處的路面。本發(fā)明的路面識別方法與傳統(tǒng)路面識別方法相比，通過擬合出路面因子的計算公式Q=Iq A +k2d A /dt+k3a+k4da/dt,識別準(zhǔn)確度高,避免了單ー參數(shù)判定方法中出錯率高的缺點，也避免了雙參數(shù)判定方法中區(qū)間設(shè)置不合理導(dǎo)致程序跳變的缺點，同吋，相對于傳統(tǒng)的通過尋找“滑移率-附著系數(shù)曲線關(guān)系”的方式判定路面，試驗工作量大幅度下降，減少了匹配人員的勞動強度。從本發(fā)明的車輛防抱死制動方法技術(shù)方案可以看出，通過在邏輯門限值方法執(zhí)行 之前先于執(zhí)行路面識別方法，該路面識別方法存在于整個ABS制動過程之中，且為邏輯門限值方法提供路面識別結(jié)果，該方法相避免了傳統(tǒng)車輛防抱死制動方法，其路面識別方法幾乎都是從ABS正式介入制動系統(tǒng)后才開始起作用，這樣便使得從踩剎車(制動信號)開始到ABS啟動這個過程幾百毫秒中邏輯門限值控制方法只能采用默認某種路面的方式進行控制，這樣便帶來很大地隨機性，從而影響了制動的準(zhǔn)確性，即浪費了緊急制動時的寶貴時間，延長了制動距離，影響制動效果。


圖I為本發(fā)明路面識別方法提供的一實施例方法流程圖。圖2為本發(fā)明路面識別方法提供的ー實施例結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一歩詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用干限定本發(fā)明。圖I為本發(fā)明路面識別方法提供的一實施例方法流程圖，參閱圖1，路面識別方法，包括以下步驟
步驟11 :在安裝有ABS系統(tǒng)的車輛制動時間段T內(nèi)，實時采集車輛輪速，為了采集的車輛輪速更加準(zhǔn)確，作為優(yōu)選方案，可將該車輛輪速進行濾波處理；
步驟12 :根據(jù)上ー步驟實時采集得到的車輛輪速分別計算滑移率\、滑移率的變化率d入/dt、減速度a和減速度的變化率da/dt，并將入、d入/dt、a和da/dt代入公式
Q =k: A +k2d A /dt+k3a+k4da/dt求得所有路面因子Q ,并在每ー時間常數(shù)A T內(nèi)，分別求得所有路面因子Q的平均值Qci,
其中も、k2、k3、k4為路面試驗參數(shù)，t為車輛輪速的采樣周期，T等于N個A T，且 Ic1 G
, k2 G
, k3 G
, k4 G
，N為自然數(shù)；步驟13 :將Qtl與預(yù)存的所有路面名義因子分別作一次減法運算，取與QC1差值的絕對值最小的路面名義因子對應(yīng)的路面作為當(dāng)前時刻車輛所處的路面，
其中所有路面名義因子是指車輛在不同路面制動時分別對應(yīng)的路面名義因子，每一路面對應(yīng)的路面名義因子由如下步驟求得
未安裝ABS系統(tǒng)的車輛在一路面的制動過程中，實時采集車輛輪速；
根據(jù)實時采集的車輛輪速分別計算滑移率、、滑移率的變化率cU/dt、減速度a和減速度的變化率 da/dt,并將 \、(!入/dt、a 和 da/dt 代入公式 Q ^k1 A +k2d A / dt+k3a+k4da/dt求得…，其中‘^匕為路面試驗參數(shù)^為車輛輪速的采樣周期’且!^ G
,k2 G
, k3 G
，k4G
，并求得所有Q1的平均值作為該路面的路面名義因子?？梢岳斫獾氖?，上述步驟12中的時間常數(shù)AT由設(shè)計者任ー設(shè)定，可以通過綜合考慮計算的難度以及路面識別的準(zhǔn)確性而定，作為一優(yōu)選方案，AT可為100ms-200ms。圖2為本發(fā)明路面識別方法提供的ー實例方法流程圖，參閱圖2可知，路面識別系統(tǒng)包括
采集模塊21 :用于在安裝有ABS系統(tǒng)的車輛制動時間段T內(nèi)，實時采集車輛輪速；
計算模塊22 :用于根據(jù)采集模塊21中實時采集得到的車輛輪速計算滑移率\、滑移率的變化率d A /dt、減速度a和減速度的變化率da/dt，并將入、cU /dt、a和da/dt代入公式Q =Ic1入+k2d入/dt+k3a+k4da/dt求得路面因子并在姆ー時間常數(shù)AT內(nèi)，分別求得所有路面因子Q的平均值Qci,
其中も、k2、k3、k4為路面試驗參數(shù)，t為車輛輪速的采樣周期，T等于N個A T，且 Ic1 G
, k2 G
, k3 G
, k4 G
，N為自然數(shù)；
處理模塊23 :用于將Qtl與預(yù)存的所有路面名義因子分別作一次減法運算，取與QC1差值的絕對值最小的路面名義因子對應(yīng)的路面作為當(dāng)前時刻車輛所處的路面，其中所有路面名義因子是指車輛在不同路面制動時分別對應(yīng)的路面名義因子，通過未安裝ABS系統(tǒng)的車輛在某一路面的制動過程中，實時采集車輛輪速，并根據(jù)實時采集的車輛輪速分別計算滑移率\、滑移率的變化率cU/dt、減速度a和減速度的變化率da/dt，將\、(1入/(1し&和(1&/dt代入公式Q1=Ic1入+k2d入/dt+k3a+k4da/dt求得Q1,其中k2>k3>k4為路面試驗參數(shù)，t為車輛輪速的采樣周期，且 h G
，k2 G
, k3 G
，k4 G
，并求得所有Q1的平均值作為該路面對應(yīng)的路面名義因子。上述計算模塊22中的AT優(yōu)選取值在100ms-200ms之間。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，路面識別系統(tǒng)還包括濾波模塊，用于對采集模塊21的車輛輪速進行濾波，并將濾波后的車輛輪速傳送給計算模塊22，這樣可避免車輛輪速采集過程中出現(xiàn)的干擾因素，因此可進一步提高路面識別的準(zhǔn)確度。本發(fā)明還提供了一種車輛防抱死制動方法，包括邏輯門限值控制方法和路面識別方法，其中，所述路面識別方法為上述路面識別方法(如圖I所示)，該路面識別方法先于邏 輯門限值方法執(zhí)行，且該路面識別方法存在于整個ABS制動過程之中，為邏輯門限值方法提供路面識別結(jié)果。作為上述實施例的進ー步優(yōu)選方案，所述路面識別方法起于車輛制動的開始，止于車輛制動的結(jié)束，這樣可充分利用車輛在發(fā)出制動信號到ABS啟動的這一段時間，采集車輛輪速進行路面識別，從而為ABS系統(tǒng)中的邏輯門限值控制方法提供最佳滑移率，即可大大提高車輛防抱死的制動效果。
本發(fā)明還提供了一種車輛防抱死制動系統(tǒng)，包括邏輯門限值控制単元和路面識別単元，其中，所述識別系統(tǒng)為上述路面識別系統(tǒng)(如圖2所示)，該路面識別單元先于邏輯門限值單元執(zhí)行，且該路面識別單元執(zhí)行于整個ABS制動過程之中，為邏輯門限值単元提供路面識別結(jié)果。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種路面識別方法，包括以下步驟 步驟一在安裝有ABS系統(tǒng)的車輛制動時間段T內(nèi)，實時采集車輛輪速； 步驟二 根據(jù)上一步驟實時采集得到的車輛輪速分別計算滑移率λ、滑移率的變化率d λ /dt、減速度a和減速度的變化率da/dt，并將λ、d λ /dt、a和da/dt代入公式 Ω =ki λ +k2d λ /dt+k3a+k4da/dt求得所有路面因子Ω，并在每一時間常數(shù)Δ T內(nèi)，分別求得所有路面因子Ω的平均值Qci, 其中kp k2、k3、k4為路面試驗參數(shù)，t為車輛輪速的采樣周期，T等于N個Λ T，且 Ic1 e
, k2 e
, k3 e
, k4 e
，N 為自然數(shù)； 步驟三將Qci與預(yù)存的所有路面名義因子分別作一次減法運算，取與Qci差值的絕對值最小的路面名義因子對應(yīng)的路面作為當(dāng)前時刻車輛所處的路面， 其中所有路面名義因子是指車輛在不同路面制動時分別對應(yīng)的路面名義因子，每一路面對應(yīng)的路面名義因子由如下步驟求得 未安裝ABS系統(tǒng)的車輛在一路面的制動過程中，實時采集車輛輪速； 根據(jù)實時采集的車輛輪速分別計算滑移率λ、滑移率的變化率cU/dt、減速度a和減速度的變化率 da/dt,并將 λ、d λ /dt、a 和 da/dt 代入公式 Ω ^k1 λ +k2d λ /dt+k3a+k4da/dt求得Q1，其中Vk2、k3、k4為路面試驗參數(shù)，t為車輛輪速的采樣周期，且Ii1 e
,k2 e
, k3 e
，k4e
，并求得所有Ω ι的平均值作為該路面的路面名義因子。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的路面識別方法，其特征在于，在步驟一之后且步驟二之前進一步包括，將車輛輪速進行濾波處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的路面識別方法，其特征在于，所述步驟二中的時間常數(shù)AT 為 100ms-200mso
4.一種路面識別系統(tǒng)，包括 采集模塊用于在安裝有ABS系統(tǒng)的車輛制動時間段T內(nèi)，實時采集車輛輪速； 計算模塊用于根據(jù)采集模塊中實時采集得到的車輛輪速分別計算滑移率λ、滑移率的變化率d λ /dt、減速度a和減速度的變化率da/dt，并將λ、d λ /dt、a和da/dt代入公式Ω =ki λ +k2d λ /dt+k3a+k4da/dt求得所有路面因子Ω，并在每一時間常數(shù)Δ T內(nèi)，分別求得所有路面因子Ω的平均值Qci, 其中kp k2、k3、k4為路面試驗參數(shù)，t為車輛輪速的采樣周期，T等于N個Λ T，且 Ic1 e
, k2 e
, k3 e
, k4 e
，N 為自然數(shù)； 處理模塊用于將Qci與預(yù)存的所有路面名義因子分別作一次減法運算，取與Qci差值的絕對值最小的路面名義因子對應(yīng)的路面作為當(dāng)前時刻車輛所處的路面，其中所有路面名義因子是指車輛在不同路面制動時分別對應(yīng)的路面名義因子，通過未安裝ABS系統(tǒng)的車輛在某一路面的制動過程中，實時采集車輛輪速，并根據(jù)實時采集的車輛輪速分別計算滑移率λ、滑移率的變化率d λ /dt、減速度a和減速度的變化率da/dt，將λ、d λ /dt、a和da/dt代入公式 Ω ^k1 λ +k2d λ /dt+k3a+k4da/dt求得Ω i,其中Ic1、k2、k3、k4為路面試驗參數(shù)，t為車輛輪速的采樣周期，且
，k2e
, k3 e
，k4e
，并求得所有Q1的平均值作為該路面對應(yīng)的路面名義因子。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的路面識別系統(tǒng)，其特征在于，所述路面識別系統(tǒng)還包括濾波模塊，用于對采集模塊中的車輛輪速進行濾波，并將濾波后的車輛輪速傳送給計算模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的路面識別系統(tǒng)，其特征在于，所述計算模塊中的時間常數(shù)ΔΤ 為 100ms-200mso
7.—種車輛防抱死制動方法，包括邏輯門限值控制方法和路面識別方法，其特征在于，所述路面識別方法為權(quán)利要求I至3中任一項所述的路面識別方法，該路面識別方法先于邏輯門限值方法執(zhí)行，且該路面識別方法存在于整個ABS制動過程之中，為邏輯門限值方法提供路面識別結(jié)果。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛防抱死制動方法，其特征在于，所述路面識別方法起于車輛制動的開始，止于車輛制動的結(jié)束。
9.一種車輛防抱死制動系統(tǒng)，包括邏輯門限值控制單元和路面識別單元，其特征在于，所述識別系統(tǒng)為權(quán)利要求4至6中任一項所述的路面識別系統(tǒng)，該路面識別單元先于邏輯門限值單元執(zhí)行，且該路面識別單元執(zhí)行于整個ABS制動過程之中，為邏輯門限值單元提供路面識別結(jié)果。
全文摘要
一種路面識別方法，首先在安裝有ABS系統(tǒng)的車輛制動時間段T內(nèi)，實時采集車輛輪速；接著根據(jù)車輛輪速計算滑移率λ、滑移率的變化率dλ/dt、減速度a和減速度的變化率da/dt計算路面因子Ω，并每一時間常數(shù)ΔT內(nèi)，將該時間內(nèi)求得的Ω進行一次平均計算得到Ω0；最后將Ω0與預(yù)存的所有路面名義因子分別作一次減法運算，取與Ω0差值的絕對值最小的路面名義因子對應(yīng)的路面作為當(dāng)前時刻車輛所處的路面?？朔爽F(xiàn)有路面識別方法采用參數(shù)單一，造成識別準(zhǔn)確度較低的缺點，本發(fā)明不僅提高了識別精度，也充分利用了車輛的制動時間。
文檔編號B60T8/176GK102616222SQ20111003042
公開日2012年8月1日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者吳碩, 孫永鋒, 宋豪杰, 徐波, 楊青 申請人:比亞迪股份有限公司