一种分体式飞行车辆的线控底盘制动系统技术方案

本发明专利技术提供一种分体式飞行车辆的线控底盘制动系统，包括：再生制动系统、防抱死制动系统、牵引力控制系统、VCU、液压调节模块、轮毂电机模块、电源；其中，VCU用于确定制动模式，并进行逻辑控制，向液压调节模块发送主缸需求液压制动压力，向电机调节模块发送需求电机制动力矩；液压调节模块用于进行液压制动压力调节；轮毂电机模块用于进行电机制动力矩调节；电源用于供电，并向VCU提供电池SOC。本发明专利技术所述分体式飞行车辆的线控底盘制动系统具有计算时间短、响应快、能应对突发状态、匹配分体式飞行车辆的特点，可广泛应用于智能交通工具领域。可广泛应用于智能交通工具领域。可广泛应用于智能交通工具领域。

【技术实现步骤摘要】
一种分体式飞行车辆的线控底盘制动系统


[0001]本专利技术涉及底盘制动技术，特别是设计一种分体式飞行车辆的线控底盘制动系统。

技术介绍

[0002]分体式飞行车辆包括飞行器、座舱和线控底盘三个部分；其中，线控底盘为分体式飞行车辆的地面承载部分，与座舱对接，其运行分为对接前状态、对接中状态、对接后状态。对接前，线控底盘完全根据感知规划系统输出的转向、驱动、制动这些指令控制自身运动，尤其在突然遇到距离过近的障碍物等紧急情况时需快速响应。对接时，要实现线控底盘与座舱的精准对接。对接后，线控底盘承载座舱运动，需要保障车辆运行的安全性和稳定性。此外，线控底盘控制系统不能只是对指令机械地进行响应，还需控制整车的动力学状态以及对各执行器的灵活控制。
[0003]申请号为
″
2020101841828
″
、名称为
″
车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质
″
的中国专利技术专利申请中，车辆控制系统包括规划层、参考层、高级控制层、控制分配层、底层控制层；其中，规划层根据驾驶任务生成操作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分体式飞行车辆的线控底盘制动系统，包括：再生制动系统、防抱死制动系统、牵引力控制系统，其特征在于，所述制动系统包括：VCU、液压调节模块、轮毂电机模块、电源；其中，所述VCU，用于预先设定并存储各车轮参考滑移率λ
f，ij
、各车轮参考加速度a
f，ij
、加速度第一阈值a
h1
、加速度第二阈值a
h2
、加速度第三阈值a
h3
、加速度第四阈值a
h4
、加速度第五阈值a
h5
、加速度第六阈值a
h6
、前后轮滑移偏差率第一阈值th1、前后轮滑移偏差率第二阈值th2、液压制动压力第一阈值Pb
h1
、液压制动压力第二阈值Pb
h2
、液压制动压力第三阈值Pb
h3
、液压制动压力第四阈值Pb
h4
、液压制动压力第五阈值Pb
h5
、液压制动压力第六阈值Pb
h6
、液压制动压力第七阈值Pb
h7
、液压制动压力第八阈值Pb
h8
、最大液压制动压力Pb
max
、最大制动力矩Tm
max
；根据来自电源的电池荷电状态，外部驾驶操作系统发送的操作指令、总需求制动压力Pb
d
，外部状态检测系统发送的车辆纵向速度v、各车轮轮速ω
ij
、制动盘参数Pb
c
，以及液压调节模块发送的各轮缸反馈制动压力，确定制动模式；对该制动模式进行逻辑控制，并向液压调节模块发送主缸需求液压制动压力Pb
out,ij
，向电机调节模块发送需求电机制动力矩Tm
out,ij
；其中，车轮标号ij＝[pz，py,qz,qy]，pz、py、qz、qy分别为左前车轮标号、右前车轮标号、左后车轮标号、右后车轮标号；所述液压调节模块，用于根据VCU发送的主缸需求液压制动压力Pb
out,ij
，进行液压制动压力调节，并向VCU发送各轮缸反馈制动压力；所述轮毂电机模块，用于根据VCU发送的需求电机制动力矩Tm
out,ij
，进行电机制动力矩调节；电源，用于为所述分体飞行车辆供电，同时，向VCU提供电池SOC。2.根据权利要求1所述的一种分体式飞行车辆的线控底盘制动系统，其特征在于，所述VCU包括：存储单元、仲裁单元、转换单元、制动控制单元、修正单元；其中，所述存储单元，用于存储预先设定的各车轮参考滑移率λ
f，ij
、各车轮参考加速度a
f，ij
、加速度第一阈值a
h1
、加速度第二阈值a
h2
、加速度第三阈值a
h3
、加速度第四阈值a
h4
、加速度第五阈值a
h5
、加速度第六阈值a
h6
、前后轮滑移偏差率第一阈值th1、前后轮滑移偏差率第二阈值th2、液压制动压力第一阈值Pb
h1
、液压制动压力第二阈值Pb
h2
、液压制动压力第三阈值Pb
h3
、液压制动压力第四阈值Pb
h4
、液压制动压力第五阈值Pb
h5
、液压制动压力第六阈值Pb
h6
、液压制动压力第七阈值Pb
h7
、液压制动压力第八阈值Pb
h8
、最大液压制动压力Pb
max
、轮毂电机最大制动力矩Tm
max
；所述仲裁单元，用于根据外部驾驶操作系统发送的加速指令、外部状态检测系统发送的各车轮实时滑移率λ
t，ij
与滑移率偏差e
λ，ij
、从存储单元读取的各车轮参考滑移率λ
f，ij
与前后轮滑移偏差率第一阈值th1，判断前轮平均滑移率与后轮平均滑移率绝对差|λ
t，w
‑
λ
t，r
|＞前后轮滑移偏差率第一阈值th1、滑移率偏差e
λ，ij
＞0是否成立：如果不成立，则所述分体式飞行车辆处于正常驱动状态；否则，所述分体式飞行车辆处于TCS制动模式，并向制动控制单元发送|λ
t，w
‑
λ
t，r
|与TCS状态控制指令；根据外部驾驶操作系统发送的减速指令与车辆状态，判断滑移率偏差e
λ，ij
＜0是否成立：如果成立，则所述分体式飞行车辆处于ABS制动模式，并向制动控制单元发送ABS状态控制指令；否则，所述分体式飞行车辆处于RBS制动模式，并向制动控制单元发送RBS状态控制指令；其中，前轮平均滑移率λ
t，w
＝(λ
t，qz
+λ
t，qy
)/2，后轮平均滑移率λ
t，r
＝(λ
t，hz
+λ
t,hy
)/2，各车轮滑移率偏差e
λ，ij
＝λ
t，ij
‑
λ
f，ij
；λ
t，qz
表示前左轮
实时滑移率，λ
t，qy
表示前右轮实时滑移率，λ
t,hz
表示后左轮实时滑移率，λ
t,hy
表示后右轮实时滑移率；所述制动控制单元，用于根据仲裁单元发送的TCS状态控制指令与|λ
t，w
‑
λ
t，r
|、外部状态检测系统发送的滑移率偏差e
λ，ij
与各车轮加速度差值e
a，ij
以及从存储单元读取的加速度第一阈值a
h1
、加速度第二阈值a
h2
、加速度第三阈值a
h3
、前后轮滑移偏差率第一阈值th1、液压制动压力第一阈值Pb
h1
、液压制动压力第二阈值Pb
h2
、液压制动压力第三阈值Pb
h3
、液压制动压力第四阈值Pb
h4
，将按照TCS四相逻辑控制方式获得的第一液压制动压力Pb
T,ij
、TCS状态标志信号F
T
发送至修正单元；根据仲裁单元发送的ABS状态控制信号、来自所述液压调节模块的各轮缸反馈压力P
bf,ij
，外部状态检测系统发送的滑移率偏差e
λ，ij
、各车轮加速度差值e
a，ij
、车辆纵向速度v，以及从存储单元读取的加速度第四阈值a
h4
、加速度第五阈值a
h5
、加速度第六阈值a
h6
、液压制动压力第五阈值Pb
h5
、液压制动压力第六阈值Pb
h6
、液压制动压力第七阈值Pb
h7
、液压制动压力八阈值Pb
h8
，将按照ABS四相逻辑控制方式获得的第二液压制动压力Pb
A,ij
、生成ABS状态标志信号F
A
发送至修正单元；根据仲裁单元发送的RBS状态控制信号、来自外部操作系统操作指令、从存储单元读取的轮毂电机最大制动力矩Tm
max
、外部状态检测系统发送的制动盘参数Pb
c
、来自转换单元的各车轮需求制动压力Pb
r,ij
，将按照无再生制动模式、串联再生制动模式或者并联再生制动模式获得的第三液压制动压力Pb
R,ij
、实际电机力矩Tm
ij
、RBS状态标识信号F
R
发送至修正单元；所述转换单元，用于将来自操作系统的总需求制动压力Pb
d
转换为各车轮需求制动压力Pb
r,ij
，且修正单元，用于根据外部驾驶操作系统发送的加速指令、制动控制单元发送的TCS状态标志信号F
T
，向所述液压调节模块发送主缸需求液压制动压力Pb
out,ij
＝max{Pb
T,ij
，Pb
r,ij
+ΔP，Pb
max
}，而且，当F
T
＝0时，Pb
T,ij
＝0；根据外部驾驶操作系统发送的加速指令、制动控制单元发送的ABS状态标志信号F
A
＝1，向所述液压调节模块发送主缸需求液压制动压力Pb
out,ij
＝max{Pb
A，ij
，Pb
r,ij
±
ΔP，Pb
max
}；根据外部驾驶操作系统发送的加速指令、制动控制单元发送的ABS状态标志信号F
A
＝0，向所述液压调节模块发送主缸需求液压制动压力Pb
out,ij
＝max{Pb
R,ij
，Pb
r,ij
+ΔP，Pb
max
}，向所述电机调节模块发送需求电机制动力矩Tm
out,ij
＝max{Tm
R,ij
，Tm
r,ij
±
ΔT，Tm
max
}；根据外部驾驶操作系统发送的停车指令，向所述液压调节模块发送主缸需求液压制动压力Pb
out,ij
＝Pb
max
；其中，ΔP表示液压制动压力增量，ΔT表示电机制动力矩增量。3.根据权利要求2所述的一种分体式飞行车辆的线控底盘制动系统，其特征在于，所述TCS四相逻辑控制方式具体为：根据所述仲裁单元发送的TCS状态控制指令进入TCS常规模态，配置各车轮第一制动压力Pb
T,ij
＝0、F
T
＝0，同时，根据所述制动控制单元发送的|λ
t，w
‑
λ
t，r
|、外部状态检测系统发送的滑移率偏差e
λ，ij
、各车轮加速度差值e
a,ij
、从所述存储单元读取的加速度第一阈值a
h1
与前后轮滑移偏差率第一阈值th1，判断e
a，ij
＞a
h1
或e
λ，ij
>0与|λ
t，w
‑
λ
t，r
|＞th1是否成立：如果e
a，ij
＞a
h1
不成立，则进入TCS关断模态，配置Pb
T,ij
＝0、F
T
＝0；如果e
λ，ij
＞0与|λ
t，w
‑
λ
t，r
|>th1成立，则进入TCS开通模态，配置F
T
＝1，并依次进入下列状态：在第一相制动压力增压状态下，根据从所述存储单元读取的液压制动压力第一阈值Pb
h1
，增加各车轮第一制动压力到Pb
T,ij
＝Pb
th1
，使各车轮转速降低，当e
a，ij
＞0时，进入第二相增压状态；在第二相增压状态下，根据从所述存储单元读取的加速度第二阈值a
h2
与液压制动压
力第二阈值Pb
h2
，进一步增加各车轮第一制动压力到Pb
T,ij
＝Pb
h2
，使各车轮转速进一步降低，当e
a，ij
≤a
h2
时，进入第三相减压状态；在第三相减压状态下，根据从所述存储单元读取的加速度第三阈值a
h3
与液压制动压力第三阈值Pb
h3
，降低各车轮第一制动压力到Pb
T,ij
＝Pb
h3
，使各车轮转速增加，当e
a，ij
≤a
h3
时，进入第四相保压状态；在第四相保压状态下，根据从所述存储单元读取的加速度第一阈值a
h1
与液压制动压力第四阈值Pb
h4
，各车轮第一制动压力均稳定至Pb
T，ij
＝Pb
h4
、使各车轮转速保持稳定，完成一轮四相工作状态的循环，当e
a，ij
＞a
h1
时，返回第一相增压状态，进入新一轮四相工作状态的循环；如果e
λ，ij
＞0与|λ
t，f
‑
λ
t，r

【专利技术属性】
技术研发人员：杨超，王伟达，孙同林，胡彪，马泰恒，张宇航，李颖，岳兴，项昌乐，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：