一种CDP动态减速控制方法及系统与流程

本发明涉及汽车电子稳定控制，更具体的说是涉及一种cdp动态减速控制方法及系统。

背景技术：

1、目前，cdp(车辆动态减速控制)是一种具有主动制动压力增加功能的系统，它分为全主动和部分主动两种模式。全主动模式下，cdp系统可以独立调整每个车轮的制动力，以实现更有效的减速。部分主动模式下，cdp系统会根据车辆的情况辅助并调整驾驶员施加的制动力。cdp与esc系统协同工作，提供更好的车辆稳定性能。在esc系统中，使用hcu(液压控制单元)对所有车轮施加制动力，以调整目标减速。

2、在传统的汽车控制领域中，经典pid控制算法在控制系统中被广泛应用。但它也存在一些缺点。首先，pid控制器中的误差微分反馈不能完全发挥作用。其次，简单的线性加权求和形式(比例p、积分i、微分d)不一定是最佳组合。最后，汽车行驶过程中的不确定因素对pid算法的应对能力有限。此外，当制动压力调整过快时，由于系统的惯性和滞后性，可能导致系统超调，从而降低乘客的舒适性和安全性。

3、在汽车制动过程中，我们可以将整个过程分为三个阶段：制动前期、制动中期和制动后期。其中，制动后期和制动中期的平顺性相当，或者稍差于后者，而制动后期的平顺性明显比前两个阶段要差。

4、因此，如何改善减速过程中的平顺性是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种cdp动态减速控制方法及系统，以解决背景技术中存在的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一方面，提供一种cdp动态减速控制方法，包括：

4、通过epb控制器与cdp接口进行通信，发送减速请求信号，并采集车辆参数；

5、当车辆参数处于正常范围内时，cdp功能启动，cdp系统对车辆参数进行监测；

6、根据所述减速信号，通过adrc控制模型中扩张状态观测器对制动系统进行模拟并估计实时系统的总扰动，从而对制动系统总扰动进行抑制和补偿；

7、当轮速传感器检测到车速降到固定速度，根据当前车辆速度、减速度、重力、坡度值与制动力大小关系确定制动力。

8、可选的，所述采集车辆参数具体为：通过多种传感器采集车身状态信号包括epb按钮状态信号，坡度信号，车速信号，刹车灯信号，制动压力信号，方向盘角度信号，车辆重量以及负载数据，轮胎压力检测系统数据。

9、可选的，所述坡度值通过步骤1中的加速度传感器采集计算得到；所述重力根据车辆重量和负载质量得到，车辆重量和负载质量通过以下动力学公式得到：

10、

11、其中，ft为车辆驱动力，m为车辆质量和负载质量，为行驶加速度通过传感器获取，f阻包括滚动阻力fr，空气阻力fw，坡度阻力fα，加速阻力fa。

12、可选的，所述车辆驱动力ft计算公式如下：

13、

14、其中，ttq为发动机转矩，ig为变速器传动比，io为主减速器传动比，nt为传动系的机械效率，r为半径；

15、所述滚动阻力fr计算公式如下：

16、fr＝crr*m

17、其中，crr为滚动阻力系数，m表车辆质量和负载质量；

18、所述空气阻力fw计算公式如下：

19、

20、其中，cd空气阻力，a迎风面积，ρ空气密度，ur为相对密度；

21、所述坡度阻力fα计算公式如下：

22、fα＝mgsinα

23、其中，m为车辆质量和负载质量，g为重力加速度，α为坡度值；

24、所述加速阻力fa计算公式如下：

25、

26、其中，δ为汽车旋转质量转换系数，m为车辆质量和负载质量，为行驶加速度。

27、可选的，

28、其中，y为系统输出，b为系统增益，u为系统控制量，f(y,w,t)为系统的不确定因素，其中w为系统的未知外扰。

29、可选的，所述扩张状态观测器的数学表达式为：

30、

31、其中，e是系统误差，z1是系统内部状态变量的实时估计量,z2是系统不确定因素的实时估计量，参数β由被控对象采样时间所确定，fal(e,α1,δ)是连续幂次函数，α是指数，δ是区分误差e大小的界限，y为系统输出。

32、可选的，所述状态误差反馈的数学表达式为：

33、

34、其中，k(e1,p)为系统误差的函数，p为控制器参数，ref为参考输入，e1表示参考输入与估计量之间的偏差。

35、另一方面，提供一种cdp动态减速控制系统，包括状态误差反馈模块、扩张状态观测器和被控对象，通过将系统内部状态变量的实时估计量与参考值进行比较，将误差输入状态误差反馈器模块，并与系统不确定因素的实时估计量进行比较，并作用于被控对象；其中，系统内部状态变量的实时估计量和系统不确定因素的实时估计量通过扩张状态观测器确定。

36、可选的，所述扩张状态观测器的数学表达式为：

37、

38、其中，e是系统误差，z1是系统内部状态变量的实时估计量,z2是系统不确定因素的实时估计量，参数β由被控对象采样时间所确定，fal(e,α1,δ)是连续幂次函数，α是指数，δ是区分误差e大小的界限，y为系统输出。

39、可选的，所述状态误差反馈的数学表达式为：

40、

41、其中，k(e1,p)为系统误差的函数，p为控制器参数，ref为参考输入，e1表示参考输入与估计量之间的偏差。

42、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种cdp动态减速控制方法及系统，通过对汽车减速过程中，特别在于减速后期，对制动力大小进行控制，以提高车辆减速过程后期平顺性。并且通过adrc算法消除传统pid中的超调现象。

技术特征：

1.一种cdp动态减速控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种cdp动态减速控制方法，其特征在于，所述采集车辆参数具体为：通过多种传感器采集车身状态信号包括epb按钮状态信号，坡度信号，车速信号，刹车灯信号，制动压力信号，方向盘角度信号，车辆重量以及负载数据，轮胎压力检测系统数据。

3.根据权利要求2所述的一种cdp动态减速控制方法，其特征在于，所述坡度值通过步骤1中的加速度传感器采集计算得到；所述重力根据车辆重量和负载质量得到，车辆重量和负载质量通过以下动力学公式得到：

4.根据权利要求3所述的一种cdp动态减速控制方法，其特征在于，所述车辆驱动力ft计算公式如下：

5.根据权利要求1所述的一种cdp动态减速控制方法，其特征在于，所述adrc控制模型的一阶系统模型如下：

6.根据权利要求1所述的一种cdp动态减速控制方法，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的一种cdp动态减速控制方法，其特征在于，所述状态误差反馈的数学表达式为：

8.一种cdp动态减速控制系统，其特征在于，包括状态误差反馈模块、扩张状态观测器和被控对象，通过将系统内部状态变量的实时估计量与参考值进行比较，将误差输入状态误差反馈器模块，并与系统不确定因素的实时估计量进行比较，并作用于被控对象；其中，系统内部状态变量的实时估计量和系统不确定因素的实时估计量通过扩张状态观测器确定。

9.根据权利要求8所述的一种cdp动态减速控制系统，其特征在于，所述扩张状态观测器的数学表达式为：

10.根据权利要求8所述的一种cdp动态减速控制系统，其特征在于，所述状态误差反馈的数学表达式为：

技术总结
本发明公开了一种CDP动态减速控制方法及系统，涉及汽车电子稳定控制技术领域，通过EPB控制器与CDP接口进行通信，发送减速请求信号，并采集车辆参数；当车辆参数处于正常范围内时，CDP功能启动，CDP系统对车辆参数进行监测；根据减速请求信号，通过ADRC控制模型控制减速强度；当轮速传感器检测到车速降到固定速度，根据当前车辆速度、减速度、重力、坡度值与制动力大小关系确定制动力。本发明通过对汽车减速过程中，特别在于减速后期，对制动力大小进行控制，以提高车辆减速过程后期平顺性。并且通过ADRC算法消除传统PID中的超调现象。

技术研发人员：刘兆勇,余子祥,张莉莉,周翔,吴佳枝,薛梦洁
受保护的技术使用者：格陆博科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1