汽车制动方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种汽车制动方法及系统，所述方法包括以下步骤：构建汽车行驶状态下的汽车前轮及后轮的法向受力情况模型；实时监测汽车行驶状态下的车轮荷载，构建路面道路摩擦系数与抱死制动力特征曲线模型；计算实时道路摩擦系数下所需要的前轮制动力与后轮制动力；判断前轮制动力与后轮制动力是否分别满足防止前轮抱死条件和防止后轮抱死条件，根据汽车荷载的变化以及实时路面的附着系数值调整前轮制动力与后轮制动力的分配，防止后轮领先前轮抱死制动汽车。本发明专利技术能够有效调整汽车在空载、满载两种不同情况下的轴荷质心前后变化情况，根据载荷的变化以及实时路面的附着系数值调整前后制动力的分配，有效维持汽车制动的稳定性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
汽车制动方法及系统


[0001]本专利技术属于汽车制动控制
，具体涉及一种汽车制动方法及系统。

技术介绍

[0002]汽车制动系是用以强制行驶中的汽车减速或停车、使下坡行驶的汽车车速保 持稳定以及使已停驶的汽车在原地(包括在斜坡上)驻留不动的机构。随着高速公 路的迅速发展和车速的提高以及车流密度的日益增大，为了保证行车安全，汽车 制动系的工作可靠性显得日益重要。也只有制动性能良好、制动系工作可靠的汽 车，才能充分发挥其动力性能。
[0003]目前我国多轻型载货汽车采用前后轴均为鼓式制动器结构，而且没有压力调 节装置，制动分配系数在空载与满载时不变，考虑到制动效率不致过低，制动系 统的同步附着系数值一般都低于最高附着系数，即路面上的附着系数值，但是整 车若在高于其同步附着系数的路面上遇到紧急情况制动，那么整车就有后轮领先 抱死的状态，这不符合制动稳定性前轮先抱死的要求，是一种危险工况。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对上述缺陷，提供一种汽车制动方法及系统。本专利技术能够保证汽车 在高速行驶状态下的制动稳定性，降低车祸发生的概率，有效调整汽车在空载、 满载两种不同情况下的轴荷质心前后变化情况，根据载荷的变化以及实时路面的 附着系数值调整前后制动力的分配，有效避免汽车后轮领先抱死的情况发生，维 持汽车制动的稳定性。
[0005]本专利技术提供如下技术方案：汽车制动方法，所述方法包括以下步骤：
[0006]S1：构建汽车行驶状态下的汽车前轮及后轮的法向受力情况模型；/>[0007]S2：实时监测汽车行驶状态下的车轮荷载，构建路面道路摩擦系数与抱死制 动力特征曲线模型；
[0008]S3：根据路面道路摩擦系数与抱死制动力特征曲线模型计算实时道路摩擦系 数下所需要的前轮制动力与后轮制动力；
[0009]S4：判断前轮制动力与后轮制动力是否分别满足防止前轮抱死条件和防止后 轮抱死条件，根据汽车荷载的变化以及实时路面的附着系数值调整前轮制动力与 后轮制动力的分配，防止后轮领先前轮抱死制动汽车。
[0010]进一步地，所述S1步骤构建的汽车行驶状态下的汽车前轮的法向受力情况 模型如下：
[0011][0012]所述S1步骤构建的汽车行驶状态下的汽车后轮的法向受力情况模型如下：
[0013][0014]其中，m为汽车的重量，g为重力加速度，D为汽车的减速系数，L是前轮 和后轮之间
的距离，a是汽车重心和前轮之间的距离，b是汽车重心和后轮之间 的距离，h
g
是路面和汽车重心之间的距离。
[0015]进一步地，所述S2步骤构建的路面道路摩擦系数与抱死制动力特征曲线模 型包括前轮路面道路摩擦系数与前轮抱死制动力特征曲线和后轮路面道路摩擦 系数与后轮抱死制动力特征曲线；
[0016]所述前轮路面道路摩擦系数与前轮抱死制动力特征曲线如下：
[0017][0018]所述后轮路面道路摩擦系数与后轮抱死制动力特征曲线如下：
[0019][0020]其中，F
f
为前轮抱死制动力，μ
f
是前轮道路摩擦系数，F
r
为后轮抱死制动力， μ
r
为后轮道路摩擦系数，Q为汽车荷载，k
A
为汽车与路面的粘附面积折减系数， k
S
为汽车与路面的滑动面积折减系数，∈为粘附区域内切向应力的梯度。
[0021]进一步地，粘附面积折减系数kA和滑动面积折减系数kS满足如下条件：
[0022]k
S
≤k
A
≤1。
[0023]进一步地，粘附区域内切向应力的梯度∈的计算公式如下：
[0024][0025]其中，r
t
是汽车前轮和后轮的轮胎半径；C是表征汽车轮胎与路面的接触剪 切刚度的比例系数；s是完全蠕变参数。
[0026]进一步地，完全蠕变参数s的计算公式如下：
[0027]其中，s
x
为前轮蠕变参数，s
y
为后轮蠕变参数，ω
x
为前轮角速度，ω
y
为后轮角速度，V为汽车行驶线速度。
[0028]进一步地，所述S4步骤中的防止前轮抱死的条件如下：
[0029][0030]所述S4步骤中的防止后轮抱死的条件如下：
[0031][0032]其中，F
f
为前轮抱死制动力，T
f
是前轮制动扭矩，F
r
为后轮抱死制动力，T
r
是 后轮制动扭矩，r
t
是轮胎半径，μ
f
是前轮道路摩擦系数，μ
r
为后轮道路摩擦系数。
[0033]进一步地，前轮道路摩擦系数μ
f
的计算公式如下：
[0034][0035]后轮道路摩擦系数μ
r
的计算公式如下：
[0036][0037]其中，ω
x
为前轮角速度，ω
y
为后轮角速度，μ0为汽车零滑移速度下的最大 摩擦系
数；A是无限滑动速度下的极限摩擦系数μ
∞
与最大摩擦系数μ0之比；B 为指数摩擦减少系数。
[0038]本专利技术还提供一种汽车制动系统，包括汽车行驶状态计算模块、汽车前后轮 抱死制动条件判断模块、汽车前后轮制动力计算模块、汽车前后轮制动力调配控 制模块；
[0039]所述汽车行驶状态计算模块，用于构建汽车行驶状态下的汽车前轮及后轮的 法向受力情况模型；
[0040]所述汽车前后轮抱死制动条件判断模块，用于实时监测汽车行驶状态下的车 轮荷载，构建路面道路摩擦系数与抱死制动力特征曲线模型；
[0041]所述汽车前后轮制动力计算模块，用于根据路面道路摩擦系数与抱死制动力 特征曲线模型计算实时道路摩擦系数下所需要的前轮制动力与后轮制动力；
[0042]所述汽车前后轮制动力调配控制模块，用于判断前轮制动力与后轮制动力是 否分别满足防止前轮抱死条件和防止后轮抱死条件，根据汽车荷载的变化以及实 时路面的附着系数值调整前轮制动力与后轮制动力的分配，防止后轮领先前轮抱 死制动汽车；
[0043]本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算 机程序被处理器执行时实现上述所述的汽车制动方法的步骤：
[0044]S1：构建汽车行驶状态下的汽车前轮及后轮的法向受力情况模型；
[0045]S2：实时监测汽车行驶状态下的车轮荷载，构建路面道路摩擦系数与抱死制 动力特征曲线模型；
[0046]S3：根据路面道路摩擦系数与抱死制动力特征曲线模型计算实时道路摩擦系 数下所需要的前轮制动力与后轮制动力；
[0047]S4：判断前轮制动力与后轮制动力是否分别满足防止前轮抱死条件和防止后 轮抱死条件，根据汽车荷载的变化以及实时路面的附着系数值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.汽车制动方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1：构建汽车行驶状态下的汽车前轮及后轮的法向受力情况模型；S2：实时监测汽车行驶状态下的车轮荷载，构建路面道路摩擦系数与抱死制动力特征曲线模型；S3：根据路面道路摩擦系数与抱死制动力特征曲线模型计算实时道路摩擦系数下所需要的前轮制动力与后轮制动力；S4：判断前轮制动力与后轮制动力是否分别满足防止前轮抱死条件和防止后轮抱死条件，根据汽车荷载的变化以及实时路面的附着系数值调整前轮制动力与后轮制动力的分配，防止后轮领先前轮抱死制动汽车。2.根据权利要求1所述的汽车制动方法，其特征在于，所述S1步骤构建的汽车行驶状态下的汽车前轮的法向受力情况模型如下：所述S1步骤构建的汽车行驶状态下的汽车后轮的法向受力情况模型如下：其中，m为汽车的重量，g为重力加速度，D为汽车的减速系数，L是前轮和后轮之间的距离，a是汽车重心和前轮之间的距离，b是汽车重心和后轮之间的距离，h
g
是路面和汽车重心之间的距离。3.根据权利要求1所述的汽车制动方法，其特征在于，所述S2步骤构建的路面道路摩擦系数与抱死制动力特征曲线模型包括前轮路面道路摩擦系数与前轮抱死制动力特征曲线和后轮路面道路摩擦系数与后轮抱死制动力特征曲线；所述前轮路面道路摩擦系数与前轮抱死制动力特征曲线如下：所述后轮路面道路摩擦系数与后轮抱死制动力特征曲线如下：其中，F
f
为前轮抱死制动力，μ
f
是前轮道路摩擦系数，F
r
为后轮抱死制动力，μ
r
为后轮道路摩擦系数，Q为汽车荷载，k
A
为汽车与路面的粘附面积折减系数，k
S
为汽车与路面的滑动面积折减系数，∈为粘附区域内切向应力的梯度。4.根据权利要求3所述的汽车制动方法，其特征在于，粘附面积折减系数kA和滑动面积折减系数kS满足如下条件：k
S
≤k
A
≤1。5.根据权利要求3所述的汽车制动方法，其特征在于，粘附区域内切向应力的梯度∈的计算公式如下：
其中，r
t
是汽车前轮和后轮的轮胎半径；C是表征汽车轮胎与路面的接触剪切刚度的比例系数；s是完全蠕变参数。6.根据权利要求5所述的汽车制动方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧涛，
申请(专利权)人：湖南速特智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：