一种防抱死系统控制方法及防抱死系统控制系统

1.本发明属于防抱死系统控制技术领域，具体涉及一种防抱死系统控制方法及防抱死系统控制系统。


背景技术：

2.abs防抱死装置是现在车辆必备的主动安全装置，其控制方法主要有两种：一种是以车轮加、减速度门限值为控制参数，测量成本低，控制算法简单，但该算法缺乏足够的理论指导，且通用性差，属于半经验型的控制方法；另外一种是以车轮滑移率为控制参数，如滑模控制、efg控制、模糊控制等，需要测量车辆移动速度或加速度，虽然控制效果相对提高，但其成本高且不能适应路面的变化，难以大量实际应用。
3.以滑移率控制的abs同样也存在不足：从总体上来说，由于路面情况的不同，峰值附着系数滑移率的变化范围较大(8％～30％)，因此，仅以固定的滑移率门限值作为防滑控制门限值，就很难保证在各种路面、各种工况下都能获得最佳的控制效果。
4.因此，基于上述技术问题需要设计一种新的防抱死系统控制方法及防抱死系统控制系统。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种防抱死系统控制方法及防抱死系统控制系统。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种防抱死系统控制方法，包括：
7.识别路面情况；
8.根据路面情况及车速获取最终预期滑移率；
9.根据车辆触发的功能确定滑移率等级；以及
10.根据滑移率等级，缩小最终预期滑移率控制范围。
11.进一步，所述识别路面情况的方法包括：
12.使用光学传感器测量不同波长的红外光，以识别不同道路表面类型，同时从路面反射的垂直和水平偏振光量用于检测路面状况，根据红外范围内吸收带的大小，探测水在路面上存在多少，最终确定路面的条件。
13.进一步，所述使用光学传感器测量不同波长的红外光，以识别不同道路表面类型的方法包括：
14.根据采集的不同波长的红外光，利用svm训练模型，实现路面特征的分类，最终确定路面的识别结果，获取路面类型。
15.进一步，所述路面类型包括：卵石路、沥青路、冰雪路面。
16.进一步，所述根据路面情况及车速获取最终预期滑移率的方法包括：
17.获取初始滑移率，在确定路面类型和路面条件后，根据当前车速，在预设车速因子k的情况下，获取组中预期滑移率。
18.进一步，所述根据车辆触发的功能确定滑移率等级的方法包括：
19.获取车辆与前车的距离，即前车距离；
20.获取车辆的当前车速；
21.根据前车距离与当前车速确定最迟刹车点及最迟转向点；
22.根据最迟刹车点及最迟转向点获取警示触发距离、预压触发距离、刹车触发距离和转向触发距离；
23.当前车距离大于警示触发距离时，滑移率等级为normal，此时进行报警；
24.当前车距离小于等于警示触发距离，并且前车距离大于预压触发距离，滑移率等级为normal，此时进行预填充；
25.当前车距离小于等于预压触发距离，并且前车距离大于刹车触发距离时，滑移率等级为high，此时触发自动紧急刹车；
26.当前车距离小于等于刹车触发距离，并且汽车距离大于转向触发距离时，滑移率等级为low，此时触发自动紧急转向
27.当前车距离小于等于转向触发距离，滑移率等级为high，此时触发自动紧急刹车。
28.进一步，所述滑移率等级normal为综合考虑纵向滑移率和横向滑移率；
29.所述滑移率等级high为纵向滑移率优先；
30.所述滑移率等级low横向滑移率优先。
31.进一步，所述根据滑移率等级，缩小最终预期滑移率控制范围的方法包括：
32.根据最终预期滑移率和滑移率等级，确定许用滑移率；
33.根据车轮转速获取实际滑移率，并和许用滑移率对比；
34.滑移率偏差在许用滑移率之下，控制轮缸增压；
35.在许用滑移率范围之内，保持轮缸压力；
36.在许用滑移率范围之上，减压控制。
37.另一方面，本发明还提供一种采用上述防抱死系统控制方法的防抱死系统控制系统，包括：
38.识别模块，识别路面情况；
39.最终预期滑移率模块，根据路面情况及车速获取最终预期滑移率；
40.滑移率等级模块，根据车辆触发的功能确定滑移率等级；以及
41.滑移率控制模块，根据滑移率等级，缩小最终预期滑移率控制范围。
42.本发明的有益效果是，本发明通过识别路面情况；根据路面情况及车速获取最终预期滑移率；根据车辆触发的功能确定滑移率等级；以及根据滑移率等级，缩小最终预期滑移率控制范围；实现了将车轮的加、减速度门限值和滑移率控制更有效地结合起来，结合路面识别系统提供的路面类型(干、湿、结冰、下雪等)以及主动避让系统的判断逻辑，判断abs系统滑移率的控制范围，从而提高系统的自适应控制能力。
43.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
44.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
45.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
46.图1是本发明的一种防抱死系统控制方法的流程图；
47.图2是本发明的路面识别逻辑示意图；
48.图3是本发明的滑移率、附着系数关系图；
49.图4是本发明的预期滑移率示意图；
50.图5是本发明的滑移率分级示意图；
51.图6是本发明的车辆控制示意图。
具体实施方式
52.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
53.实施例1
54.如图1至图6所示，本实施例1提供了一种防抱死系统控制方法，包括：识别路面情况；根据路面情况及车速获取最终预期滑移率；根据车辆触发的功能确定滑移率等级；以及根据滑移率等级，缩小最终预期滑移率控制范围；实现了将车轮的加、减速度门限值和滑移率控制更有效地结合起来，结合路面识别提供的路面类型(干、湿、结冰、下雪等)以及主动避让系统的判断逻辑，判断abs系统滑移率的控制范围，从而提高系统的自适应控制能力；根据识别路面附着系数(根据识别的路面类型判断相应路面类型的附着系数)，主动调整abs滑移率的控制范围，实现制动距离最短，同时结合整车实际功能，自动调整abs的控制策略，在直线制动时实现最短制动距离，在转弯制动时保证侧向力极大化，保证转向的可控性。
55.在本实施例中，所述识别路面情况的方法包括：使用光学传感器测量不同波长的红外光，以识别不同道路表面类型，同时从路面反射的垂直和水平偏振光量用于检测路面状况，根据红外范围内吸收带的大小，探测水在路面上存在多少，最终确定路面的条件；利用光学传感器和摄像机探测表面与摩擦有关的性质，使用光学传感器测量不同波长的红外光，可以识别不同道路表面类型；从路面反射的垂直和水平偏振光量检测路面状况，同时根据红外范围内吸收带的大小，探测水在路面上存在多少，确定路面的最终情况。
56.在本实施例中，所述使用光学传感器测量不同波长的红外光，以识别不同道路表面类型的方法包括：根据采集的不同波长的红外光，利用svm训练模型，实现路面特征的分类，最终确定路面的识别结果，获取路面类型；将光学传感器检测的数据(不同波长的红外光)通过信号调节后进行a/d转换，通过转换后的信号进行特征提取，并在特征提取时进行特征选择，利用svm训练模型获取支持向量，进行svm分级，分级后通过虚假事件过滤器最后获取路面识别结果。
57.在本实施例中，所述路面类型包括：卵石路、沥青路、冰雪路面；根据识别路面水的厚度，结冰，或者下雪不同的路况以及路面的粗糙程度，初步拟订路面的初始滑移率。
58.在本实施例中，所述根据路面情况及车速获取最终预期滑移率的方法包括：获取初始滑移率，在确定路面类型和路面条件后，根据当前车速，在预设车速因子k的情况下，获取组中预期滑移率；根据不同路面上轮胎的滑移特性曲线，结合不同车速下滑移曲线特性，标定滑移率最佳点对应的车辆加减速阈值；滑移率最佳点根据整车功能需求不同进行合理选择，(滑移率最佳点根据整车功能需求不同选择不同的滑移率最佳值，)如弯道制动时控制滑移率在较小范围，直线制动时滑移率控制在制动距离较短状态，主动避让系统工作时，判断aeb与aes的激活策略，根据不同的功能提供不同的滑移率控制方式；不同路面，abs激活时适用不同滑移率控制范围，图3中圆点即为最佳滑移率控制点，现在的abs控制系统为了适应不同的路面以及其鲁棒性，滑移率的控制范围比较大，不能充分发挥最大的减速性能。利用决策树的控制策略，在abs功能激活前即判断滑移率的最佳利用范围，然后控制车轮在最佳滑移率范围内工作，充分利用路面的附着系数。同时考虑到车速对滑移率的影响，增加车速因子的系数，决定最终预期滑移率。其中车速因子k为标定值，举例如下表1所示：
59.表1：车速因子表
60.车速(km/h)最大摩擦系数车速因子k1201.180.831101.20.921001.221901.251801.271.04601.331.08501.361.125401.41.17
61.预期滑移率根据车速不同，有不同的范围，设定车速因子k，根据车速确定预期滑移率。如206/60r15轮胎在不同车速下的预期滑移率分别定义如下：
62.s1＝1.1；s2＝0.4；s3＝0.7；s4＝0.6；s5＝0.3；s6＝0.25；s7＝0.2。
63.在本实施例中，所述根据车辆触发的功能确定滑移率等级的方法包括：获取车辆与前车的距离，即前车距离；获取车辆的当前车速；根据前车距离与当前车速确定最迟刹车点及最迟转向点；车辆避撞系统特征是本车与前车不同相对速度的情况下，最迟刹车点lpb及最迟转向lps的位置也不同，当相对速度较大时，在lpb前可以透过刹车去避免碰撞；当错过lpb但还没错过lps时，则能透过转向去避免；但当两者都错过时，则只能透过刹车去降低伤害，有机会即使aeb错失最后刹车点，依然能使车辆在转向点前借由主动转向控制避开障碍物；根据最迟刹车点及最迟转向点获取dtw警示触发距离(distance to warning)、dtp预压触发距离(distance to prefill)、dtb刹车触发距离(distance to brake)、dts转向触发距离(distance to brake)、dtr制动释放触发距离(distance to release)；当前车距离dr大于警示触发距离时，滑移率等级为normal，此时进行报警；当前车距离小于等于警示触发距离，并且前车距离大于预压触发距离，滑移率等级为normal，此时进行预填充；当前车距离小于等于预压触发距离，并且前车距离大于刹车触发距离时，滑移率等级为high，此时
触发自动紧急刹车；当前车距离小于等于刹车触发距离，并且汽车距离大于转向触发距离时，滑移率等级为low，此时触发自动紧急转向；当前车距离小于等于转向触发距离，滑移率等级为high，此时触发自动紧急刹车；当前车距离等于制动释放触发距离时，滑移率等级为low，此时透过刹车去降低伤害；在adas(高级驾驶辅助系统)上层功能激活的情况下，根据aeb(自动紧急刹车)/aes(自动紧急转向)的功能转换，实现底层防滑控制策略的改变，充分利用路面的附着系数；根据车速不同，选择不同的滑移率区间，结合路面情况以及现阶段功能状态，利用决策树的熵减思想，根据不同特征条件，确定滑移率的范围，提高路面附着系数的利用率，保证行车的安全。
64.在本实施例中，根据车辆触发的功能，定义滑移率的控制等级，滑移率控制分为三个等级：所述滑移率等级normal为综合考虑纵向滑移率和横向滑移率；所述滑移率等级high为纵向滑移率优先；所述滑移率等级low横向滑移率优先。
65.在本实施例中，所述根据滑移率等级，缩小最终预期滑移率控制范围的方法包括：根据最终预期滑移率和滑移率等级，确定许用滑移率；根据车轮转速获取实际滑移率(具体的获取控制方法如图6所示)，并和许用滑移率对比；滑移率偏差在许用滑移率之下，控制轮缸增压；在许用滑移率范围之内，保持轮缸压力；在许用滑移率范围之上，减压控制；保持abs工作在最佳滑移率范围之内。
66.实施例2
67.在实施例1的基础上，本实施例2还提供一种采用实施例1中防抱死系统控制方法的防抱死系统控制系统，包括：识别模块，识别路面情况；最终预期滑移率模块，根据路面情况及车速获取最终预期滑移率；滑移率等级模块，根据车辆触发的功能确定滑移率等级；以及滑移率控制模块，根据滑移率等级，缩小最终预期滑移率控制范围；各模块的具体功能在实施例1中已经详细描述，不再赘述。
68.综上所述，本发明通过识别路面情况；根据路面情况及车速获取最终预期滑移率；根据车辆触发的功能确定滑移率等级；以及根据滑移率等级，缩小最终预期滑移率控制范围；实现了将车轮的加、减速度门限值和滑移率控制更有效地结合起来，结合路面识别系统提供的路面类型(干、湿、结冰、下雪等)以及主动避让系统的判断逻辑，判断abs系统滑移率的控制范围，从而提高系统的自适应控制能力。
69.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
70.另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
71.所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
72.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。