[发明专利]一种基于状态估计的重型商用车驱动与制动系统

说明书

本发明公开了一种基于状态估计的重型商用车驱动与制动系统，包括多状态估计模块、电液混合动力驱动模块、多动力行车制动模块；多状态估计模块估计参数为车辆载荷和道路坡度，车辆载荷估计算法为状态估计函数，道路坡度估计算法为改进自适应均方根容积估计方法；电液混合动力驱动模块中采用电机和液压马达共同为车辆行驶提供动力；多动力行车制动模块包括机械制动子模块和再生制动子模块，其中再生制动子模块包括液压再生制动模式和电机再生制动模式，根据能量回收比例因子和制动力分配权重因子进行转换。

技术领域

本发明涉及交通运输领域，具体涉及一种基于状态估计的重型商用车驱动与制动系统，用于提高重型商用车载荷和道路坡度估计的准确度，实现重型商用车驱动与制动系统的协同控制。

背景技术

重型商用车载荷变化大、质心位置高，在行驶过程中如何及时准确的获取载荷信息尤为重要。如果可以准确获取载荷信息，在此基础上对各个车轴制动力进行分配，则可以提高整车的制动性和安全性。

智能化技术对于准确获取重型商用车信息也有重大需求。坡道起步辅助系统所需的实时发动机转矩需要根据载荷和道路坡度进行计算，用于减少坡道起步时发动机的喷油量。在电子驻车制动系统中，地面制动力的计算需获得车辆载荷，载荷越精确，制动控制效果就越好。车身电子稳定控制系统中，稳定性因数受到车辆载荷的影响，其可靠性将影响对过多转向和不足转向的判断。车辆载荷和道路坡度还是换挡控制中制定挡位决策的关键参数，对其进行精确估计可提高换挡控制品质。因此在进行重型商用车智能控制时，有必要在车辆行驶中实时获取整车载荷和道路坡度信息，实现驱动与制动系统的协同控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于状态估计的重型商用车驱动与制动系统来解决上述技术问题。

该基于状态估计的重型商用车驱动与制动系统包括以下模块：

多状态估计模块、电液混合动力驱动模块、多动力行车制动模块。

所述多状态估计模块中估计参数为车辆载荷和道路坡度，车辆载荷估计算法为状态估计函数，道路坡度估计算法为改进自适应均方根容积估计方法，通过以下变量估计车辆载荷和道路坡度，具体的变量包括：牵引车等效前左轮的转动惯量J_wf1、牵引车等效前右轮的转动惯量J_wf2、牵引车等效后左轮的转动惯量J_wr1、牵引车等效后右轮的转动惯量J_wr2、挂车等效左轮的转动惯量J_wt1、挂车等效右轮的转动惯量J_wt2、总的车轮转动惯量J_w、牵引车前轮载荷m_wf、牵引车后轮载荷m_wr、挂车车轮载荷m_wt、车辆载荷m_t、车辆载荷减去车轮载荷m_t'、车轮滚动半径r_w、车辆行驶的纵向驱动力F_x、空气阻力系数C_D、迎风面积A、车辆纵向车速v_x、车辆簧上载荷m₁、车辆簧下载荷m₂、车辆簧上载荷估计权重因子k_λ1、车辆簧下载荷估计权重因子k_λ2、车辆纵向加速度a、重力加速度g、车辆驱动力矩M_w、滚动阻力系数f、第一损失因变量第二损失因变量

该模块状态估计参数为车辆簧上载荷、车辆簧下载荷和道路坡度，车辆载荷估计算法为状态估计函数，道路坡度估计算法为改进自适应均方根容积估计方法，估计车辆载荷的车辆行驶纵向动力学公式如下：