本发明专利技术提供一种制动系统的ESP稳定操控方法、系统及商用车，属于商用车稳定性控制领域，步骤1：获取汽车转向时的前轮转角和初始车速，判断驾驶员驾驶意图，计算出理论横摆角速度，若理论与实际横摆角速度差值超过理论的阈值；根据理论与实际横摆角速度差值，依据模糊控制规则，得到维持汽车稳定所需的横摆力矩；通过制动逻辑计算得到汽车不同转向状态下制动策略以及单侧车轮制动力信息；BCU模块接收ESP控制模块输出的单侧车轮制动力信号，并计算得到电机力矩输出信号；电机控制器控制相应电机输出相应转矩。本发明专利技术相比传统气刹系统，反应更迅速，响应更快，与ESP控制模块集成控制可有效提高汽车的安全稳定性。提高汽车的安全稳定性。提高汽车的安全稳定性。
【技术实现步骤摘要】
一种制动系统的ESP稳定操控方法、系统及商用车
[0001]本专利技术涉及属于商用车稳定性控制领域，尤其涉及一种制动系统的ESP稳定操控方法、系统及商用车。
技术介绍
[0002]汽车ESP控制模块主要控制汽车的转向稳定性系统，系统通过前轮转角和车速预测驾驶员意图，如果实际状态偏离理想状态，即汽车实际的横摆角速度偏离理想的横摆角速度，这时相应的算法开始起作用，经过相应的稳定程序，得到制动特定车轮的决策，通过对汽车进行差动制动，来产生附加横摆力矩，以使汽车更加稳定，从而避免车辆偏离理想状态，从而确保车辆的安全稳定。
[0003]模糊控制指将被控对象进行模糊化表示，并在此基础上，通过一定的规则进行推理，来实现对系统进行控制的方法。它将专家知识和熟练人员的操作经验融入到知识库中，有效地实现了人机对话的功能，近年来，模糊控制算法逐渐成熟，且由于其控制效果的稳定性而得到了广泛的应用。
[0004]传统的商用车气刹系统，制动时，底盘制动系统制动管路输送制动气压给制动气室，同一车桥左右制动气室共用同一条制动管路。故传统商用车制动时左右车轮以相同气压同时制动，同一车桥左右车轮制动同步进行。汽车ESP操控稳定系统通过差动制动来维持汽车转向稳定，故传统商用车气刹系统已无法满足商用车ESP操控稳定性要求。而且传统的商用车气刹系统制动的执行机构反应时间较长，还存在漏气等安全隐患，降低了汽车转向的安全。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供一种制动系统的ESP稳定操控方法，方法通过分析驾驶员的驾驶意图，对比汽车实际与理想状态，通过进行单侧车轮制动，来纠正汽车的不足转向或过度转向，提高汽车的转向稳定性。
[0006]方法包括：
[0007]步骤1：获取汽车转向时的前轮转角和初始车速，并传输给ESP控制模块，ESP控制模块判断驾驶员驾驶意图，计算出理论横摆角速度，若理论与实际横摆角速度差值超过理论的阈值，则进入步骤2；
[0008]步骤2：ESP控制模块根据理论与实际横摆角速度差值，依据模糊控制规则，得到维持汽车稳定所需的横摆力矩；
[0009]步骤3：根据横摆力矩计算得到单侧车轮制动力大小，并通过制动逻辑计算得到汽车不同转向状态下制动策略以及单侧车轮制动力信息；
[0010]步骤4：BCU模块接收ESP控制模块输出的单侧车轮制动力信号，并计算得到电机力矩输出信号；
[0011]步骤5：BCU模块将电机力矩输出信号发送给电机控制器，电机控制器控制相应电
机输出相应转矩，同时将电机当前的状态反馈给BCU模块。
[0012]进一步需要说明的是，步骤3中的汽车不同转向状态下制动策略包括：
[0013]汽车向左转弯时，δ
f
、
△
r均为向左为正，即当δ
f
>0，且Δr>0时，则判定为向左转向过度，此时制动右侧车轮，当δ
f
>0，且Δr<0，则判定为向左过度转向不足，此时制动左侧车轮。
[0014]进一步需要说明的是，步骤3中的汽车不同转向状态下制动策略还包括：
[0015]汽车向右转弯时，即当δ
f
<0，且Δr>0时，则判定为向右转向不足，此时制动右侧车轮，当δ
f
<0，且Δr<0，则判定为向右转向过度，此时制动左侧车轮。
[0016]进一步需要说明的是，步骤3中的单侧车轮制动力信息计算方式为：
[0017]在单侧车轮制动力计算过程中，设ΔM是由模糊控制器输出的汽车维持稳定所需要的附加横摆力矩，则有：
[0018]式中：F1为单侧制动时前轮制动力；F2为单侧制动时后轮制动力；δ
r
为后轮转角；T
f
为汽车两前轮中心之间的距离；T
r
为汽车两后轮中心之间的距离；
[0019]车辆的前后轴距相等，方程转化为：
[0020]当δ
f
和δ
r
较小时，cosδ
f
≈1，cosδ
r
≈1，则上式可转化为：
[0021]单侧制动时，四个车轮的制动力可按下式分配，其中下标中fl、rl、fr、rr分别表示左前、左后、右前、右后；
[0022][0023]式中：F
Z_fl
、F
Z_rl
、F
Z_fr
、F
Z_rr
分别为四个车轮的垂直载荷。
[0024]本专利技术还提供一种制动系统的ESP稳定操控系统，系统包括：转角传感器、车速传感器、ESP控制模块和EMB制动模块；
[0025]转角传感器和车速传感器分别感应汽车转向时的前轮转角和初始车速，并将前轮转角和初始车速传输给ESP控制模块；
[0026]ESP控制模块判断驾驶员驾驶意图，计算出理论横摆角速度，与汽车实际横摆角速度进行对比；
[0027]若汽车预设横摆角速度与实际横摆角速度差值超过预设阈值时ESP控制模块通过输出差动制动信号给EMB制动模块；
[0028]EMB制动模块接收制动信号，控制单侧车轮电机进行单侧制动。
[0029]进一步需要说明的是，ESP控制模块用于将实际横摆角速度的偏差E及偏差的变化率EC作为输入变量，以汽车维持稳定需要的附加横摆力矩ΔM作为模糊控制的输出变量；
[0030]E和EC的论域范围均设为：[
‑
6,
‑
4,
‑
2,0,2,4,6]；
[0031]ΔM的论域范围设为：[
‑
1,
‑
0.8,
‑
0.6,
‑
0.4,
‑
0.2,0.2,0.4,0.6,0.8,1]。
[0032]进一步需要说明的是，EMB制动模块包括：电子控制单元和制动执行单元；
[0033]电子控制单元包括：BCU模块和电机控制器；
[0034]BCU模块接收ESP控制模块输出的维持稳定所需的单侧车轮制动力信号，通过计算得到电机力矩输出信号；
[0035]BCU模块将电机力矩输出信号发送给电机控制器，电机控制器控制相应电机输出相应转矩，同时将电机当前的状态反馈给BCU模块。
[0036]进一步需要说明的是，制动执行单元包括四个驱动电机和传动机构，其中四个电机分别连接至四个车轮，控制车轮的制动。
[0037]进一步需要说明的是，EMB制动模块通过CAN总线与ESP控制模块通信连接；
[0038]EMB制动模块用于启动单侧车轮所对应的驱动电机，驱动电机通过行星齿轮机构减速增矩，再通过滚珠丝杠结构齿轮的旋转运动转化为滚珠丝杠螺母的直线运动；滚珠丝杠螺母推动制动块夹紧制动盘，产生制动力。
[0039]本专利技术还提供一种商用车本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种制动系统的ESP稳定操控方法，其特征在于，方法包括：步骤1：获取汽车转向时的前轮转角和初始车速，并传输给ESP控制模块，ESP控制模块判断驾驶员驾驶意图，计算出理论横摆角速度，若理论与实际横摆角速度差值超过理论的阈值，则进入步骤2；步骤2：ESP控制模块根据理论与实际横摆角速度差值，依据模糊控制规则，得到维持汽车稳定所需的横摆力矩；步骤3：根据横摆力矩计算得到单侧车轮制动力大小，并通过制动逻辑计算得到汽车不同转向状态下制动策略以及单侧车轮制动力信息；步骤4：BCU模块接收ESP控制模块输出的单侧车轮制动力信号，并计算得到电机力矩输出信号；步骤5：BCU模块将电机力矩输出信号发送给电机控制器，电机控制器控制相应电机输出相应转矩，同时将电机当前的状态反馈给BCU模块。2.根据权利要求1所述的制动系统的ESP稳定操控方法，其特征在于，步骤3中的汽车不同转向状态下制动策略包括：汽车向左转弯时，δ
f
、
△
r均为向左为正，即当δ
f
>0，且Δr>0时，则判定为向左转向过度，此时制动右侧车轮，当δ
f
>0，且Δr<0，则判定为向左过度转向不足，此时制动左侧车轮。3.根据权利要求1所述的制动系统的ESP稳定操控方法，其特征在于，步骤3中的汽车不同转向状态下制动策略还包括：汽车向右转弯时，即当δ
f
<0，且Δr>0时，则判定为向右转向不足，此时制动右侧车轮，当δ
f
<0，且Δr<0，则判定为向右转向过度，此时制动左侧车轮。4.根据权利要求1所述的制动系统的ESP稳定操控方法，其特征在于，步骤3中的单侧车轮制动力信息计算方式为：在单侧车轮制动力计算过程中，设ΔM是由模糊控制器输出的汽车维持稳定所需要的附加横摆力矩，则有：式中：F1为单侧制动时前轮制动力；F2为单侧制动时后轮制动力；δ
r
为后轮转角；T
f
为汽车两前轮中心之间的距离；T
r
为汽车两后轮中心之间的距离；车辆的前后轴距相等，方程转化为：当δ
f
和δ
r
较小时，cosδ
f
≈1，cosδ
r
≈1，则上式可转化为：单侧制动时，四个车轮的制动力可按下式分配，其中下标中fl、rl、fr、rr分别表示左前、左后、右前、右后；
式中：F
【专利技术属性】
技术研发人员：黄希宾，侯艳丽，王波，房绍山，安东，
申请(专利权)人：中国重汽集团济南动力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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