一种ABS实时路面识别方法和系统与流程

本发明涉及汽车工程技术领域，具体涉及一种abs实时路面识别方法和系统。

背景技术：

abs在现代汽车安全系统中扮演着重要角色，而abs中的路面识别算法关系到abs控制参数的标定与选择，路面识别是否准确直接决定了abs的性能效果，因此路面识别算法是abs控制软件的核心之一。

现有abs普遍采用逻辑门限值控制方法，通常通过加减速度和滑移率的变化来判断当前路面，识别相对比较粗糙，也无法得知当前路面的最佳滑移率。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题在于提供一种可在制动时持续的监控路面变化，并计算出当前路面的最佳滑移率值，用于abs的控制参数选取的abs实时路面识别方法及相应的制动系统。

为解决上述问题，本发明采用了如下技术方案：

一种abs实时路面识别方法，包括如下步骤：

s1、基于汽车can网络采集车辆运动信号，所述车辆运动信号包括车速信号、轮速信号、制动压力信号和减速度信号；

s2、基于所述车辆运动信号计算获取车轮滑移率和实际车轮角减速度；

s3、将计算获取的车轮滑移率输入burckhardt轮胎摩擦模型，获取不同路面的理论路面附着系数；

s4、将所述理论路面附着系数输入车辆单轮模型，获取对应的理论车轮角减速度；

s5、将所述理论车轮角减速度和实际车轮角减速度比较，将与实际车轮角减速度最相近的理论车轮角减速度对应的理论路面附着系数作为当前识别的实际路面附着系数进行路面识别。

进一步的，s4中所述车辆单轮模型为：

i*dw/dt＝fxb*r-tu

其中i为车轮转动惯量，dw/dt为理论车轮角减速度，fxb＝fn*φ为地面制动力，fn为单轮载荷，φ为理论路面附着系数，r为车轮滚动半径，tu为卡钳制动力矩。

进一步的，该路面识别方法还包括：

s6、根据识别出的路面及实际路面附着系数，通过burckhardt轮胎摩擦模型计算最佳滑移率值。

本发明还提供了一种abs实时路面识别系统，包括：

车速传感器，其安装于汽车上，用于获取或测量实时车速；

轮速传感器，其安装于汽车车轮上，用于测量车轮角速度；

加速度传感器，其安装于汽车上，用于测量汽车加速度；

压力传感器，其与车轮制动缸连接，用于测量制动压力信号，进而获取卡钳制动力矩；

abs防抱死系统，其用于在汽车制动时提供不同的滑移率；

控制器，其分别与所述车速传感器、轮速传感器、加速度传感器、压力传感器和abs防抱死系统连接，基于如前所述的实时路面识别方法对当前路面进行识别，并获取最佳滑移率值。

进一步的，该路面识别系统还包括显示装置，所述显示装置通信连接所述控制器，用于显示识别结果。

本发明的有益效果如下：

本发明基于汽车can网络采集车辆运动信号，通过burckhardt轮胎摩擦模型及车辆单轮模型获取理论车轮角减速度，并与基于车辆运动信号计算得到的实际车轮角减速度比较，获取与实际值最接近的理论值，进而根据burckhardt轮胎摩擦模型反推获取当前路面的最佳滑移率值作为识别路面的依据。相比现有的识别方法，其路面识别更加精准，且能同时获取当前路面的最佳滑移率，为abs制动防抱死系统提供控制依据，得到更好的制动效果。

附图说明

图1为本发明的实时路面识别方法实施例的流程示意图图。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

实施例1

本发明第一种实施例提供了一种abs实时路面识别方法，如图1所示，其包括如下步骤：

第一步，通过汽车can网络采集车辆运动信号，包括车速信号、轮速信号、制动压力信号和减速度信号。其中，车速信号可通过安装于汽车上的车速传感获取或测量；轮速信号可通过安装于汽车车轮上的轮速传感器测量；制动压力信号可通过与车轮制动缸连接的压力传感器获取，同时还可获取卡钳制动力矩；减速度信号可由安装于汽车上的加速度传感器测量。

第二步，基于上述获取的车辆运动信号计算获取车轮滑移率和实际车轮角减速度。具体可通过如下公式计算：

滑移率λ＝(v车速-v轮速)/v车速；

实际车轮角速度w＝v轮速/r；r-车轮半径；

实际车轮角减速度＝(当前w-上一次w)/△t。

第三步，将计算获取的车轮滑移率输入burckhardt轮胎摩擦模型，获取不同路面的理论路面附着系数。

burckhardt轮胎摩擦模型为：路面附着系数u＝c1*(1-exp(-c2*λ))-c3*λ；不同路面对应不同的c1、c2、c3的值；具体可参考下表：

表1：不同路面轮胎模型各参数典型值

第四步，将上步得到的理论路面附着系数输入车辆单轮模型，获取对应的理论车轮角减速度。

作为一种优选实施方案，车辆单轮模型为：

i*dw/dt＝fxb*r-tu

其中i为车轮转动惯量，dw/dt为理论车轮角减速度，fxb＝fn*φ为地面制动力，fn为单轮载荷，φ为理论路面附着系数，r为车轮滚动半径，tu为卡钳制动力矩。

第五步，将上步获取的理论车轮角减速度和第二步中计算得到的实际车轮角减速度比较，得到与实际车轮角减速度最相近的理论车轮角减速度，将该理论车轮角减速度对应的理论路面附着系数作为当前识别的实际路面附着系数进行路面识别。

第六步，根据识别出的路面及实际路面附着系数，通过burckhardt轮胎摩擦模型即可计算出最佳滑移率值。将该最佳滑移率值作为abs制动防抱死系统的控制依据。

实施例2

本发明第二种实施例提供了一种abs实时路面识别系统，其包括：

车速传感器，其安装于汽车上，用于获取或测量实时车速；

轮速传感器，其安装于汽车车轮上，用于测量车轮角速度；

加速度传感器，其安装于汽车上，用于测量汽车加速度；

压力传感器，其与车轮制动缸连接，用于测量制动压力信号，进而获取卡钳制动力矩；

abs防抱死系统，其用于在汽车制动时提供不同的滑移率；

控制器，其分别与车速传感器、轮速传感器、加速度传感器、压力传感器和abs防抱死系统连接，用于基于如实施例1中所述的实时路面识别方法对当前路面进行识别，并获取最佳滑移率值，用于abs的控制参数选取。

作为进一步的优选实施方式，该路面识别系统还包括连接控制器的显示装置，用于显示识别结果。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。