[发明专利]一种客运车辆长下坡自适应缓速器及其控制装置和方法

说明书

本发明展示了一种客运车辆长下坡自适应缓速器及其控制装置和方法，方法包括：1.检测客运车辆当前行驶的道路信息；2.检测下坡坡度、客运车辆的自车挡位和当前车速，得到当前挡位下客运车辆的安全稳定车速以及各级安全车速；3.确定对应的制动模式，控制缓速器自动开启和选择对应的缓速器挡位；4.缓速器开启后，调节缓速器励磁电流，实现缓速器精准制动力矩补偿；5.在制动过程中继续检测客运车辆的车速，如果检测到车速小于等于当前挡位与坡度下客运车辆的安全稳定车速，则关闭缓速器。本发明实现缓速器精准制动力矩补偿，以更高的制动效率完成减速过程，保证客车安全有效的完成制动减速下坡。

技术领域

本发明涉及客运车辆驾驶安全领域，具体为一种客运车辆长下坡自适应缓速器及其控制装置和方法。

背景技术

当客车长时间在长下坡路面上行驶时，自身重力势能转化为动能，使得车速有增大的趋势，当坡度比较长时，要求客车具有足够的持续制动力，保证客车在下坡行驶至坡底结束时其主制动系统还具有足够的制动性能。坡行驶时，利用制动系统将客车的势能和动能转化成为热能，特别是在连续下坡行驶时，客车的制动系统的热负荷是非常大的，而制动系统又无法及时将热量释放到周围环境，使得制动毂和制动蹄的温度大幅度增高，以至于达到制动器的失效温度。由于高速持续制动，可能会因过渡使用行车制动器控制车速而使得制动器温度急剧上升，发生制动效能热衰退，严重时甚至车辆制动能力丧失，致使重特大事故经常发生。

为了使客车在长下坡时具有足够的持续制动能力，目前一般采用发动机辅助制动、排气制动与缓速器联合作用的控制方式来达到稳定车速的目的。但是通常在长大下坡时，驾驶员所面对的车流一般比较混乱复杂，辅助制动与缓速器的开启时机和档位选择也基本全部由驾驶员的驾驶经验决定来手动操作，而对于经验较少的驾驶员来说，很难控制刹车不及时、制动力控制不合理等失误操作的发生情况，甚至会出现刹车不及时进而导致事故的发生。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种客运车辆长下坡自适应缓速器及其控制装置和方法，用以解决客车在长下坡制动器过热和路面附着条件的利用率不高的问题，通过缓速器的自适应开启和选择合适挡位，来提高客车对路面附着条件利用率，实现客车安全下坡。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种客运车辆长下坡自适应缓速器控制方法，包括如下步骤，

步骤1，检测客运车辆当前行驶的道路信息，如检测到进入下坡则执行步骤2，如检测到未进入坡道则按预定速度正常行驶；

步骤2，检测下坡坡度、客运车辆的自车挡位和当前车速，得到当前挡位下客运车辆的安全稳定车速以及各级安全车速；

步骤3，根据当前车速和安全稳定车速以及各级安全车速的关系，确定对应的制动模式，控制缓速器自动开启和选择对应的缓速器挡位；

步骤4，缓速器开启后，利用改进粒子群优化的神经网络算法模型计算补偿制动力矩，调节缓速器励磁电流，实现缓速器精准制动力矩补偿；

步骤5，在制动过程中继续检测客运车辆的车速，如果检测到车速小于等于当前挡位与坡度下客运车辆的安全稳定车速，则关闭缓速器。

优选的，步骤2中，当客运车辆的下滑力与制动力相等时的速度即为此客运车辆挡位的安全稳定车速；

所述客运车辆的坡道下滑力F_j为

其中，α为下坡的坡道坡度，θ为下坡的坡道角度，M为客运车辆的最大质量；

各档发动机制动与缓速器不同档位联合作用时，制动力为各档位发动机制动力与各档位缓速器制动力之和，可得所述客运车辆的制动力F_B为