规规定，当制动强度Z<0. 15时，各轴制动力分配不受限制，当制动强度 0. 15<Z<0. 3时，后轴利用附着系数应小于Z+0. 08,当制动强度0. 3<Z<0. 8时，后轴 Z …0 02 利用附着系数应小于一根据ECE法规约束，可得后轴最大制动力为：
[0052]
(6)
[0053]于是，前、后轴最大制动力Fxblmax和Fxb2max为：
[0054]
[00 巧]
[0056] 即可得到约束条件为：
[0057] 电满流缓速器制动力Feddy不超过电满流缓速器可提供的最大制动力Feddymax:
[005引Feddy《Feddymax，其中Feddymax计算与紧急制动中的相关计算相同。
[0059] 离线优化得到的分配系数的MAP图如图6~7所示，作为示例，仅给出坡度为3% 和5%时目标减速度-当前车速-分配系数MAP图。图6为不同坡度情况下气压制动力占 总制动力比值的MAP图，可W看出，随着坡度增大，气压占比增大；图7为不同坡度情况下前 轴摩擦制动力占气压制动力比值的MAP图，可W看出，随着坡度增大，前轴摩擦制动力占比 增大。
[0060] 对于其他普通制动工况33,本发明考虑在满足地面附着条件和法规限制等约束条 件下，尽量减少摩擦衬片的磨损，并尽量使前、后轴摩擦衬片磨损均匀，延长执行部件使用 寿命、减少衬片更换次数，因此制动力分配的目标为：尽量多地使用缓速器进行制动，在此 基础上，尽量使摩擦衬片磨损量少的制动器多承担制动力。
[0061] 如图8所示，为其他普通制动工况的制动力分配流程图。首先，读取总目标制动 力、坡度和目标减速度，计算前、后轴最大地面制动力和ECE法规对前、后轴制动力的约束； 同时，根据传动轴的转速，计算电满流缓速器能够提供的最大制动力矩。运两个约束条件分 别与下长坡制动离线优化中的约束条件1和约束条件2 -致，因此可W采用相同的方法获 得。由此可W确定Fxbim。、、Fxb2m。、和Feddym。、。前轴摩擦制动器最大制动力Faulm。、即为前轴最 大制动力Fxblmax:FaWmax=Fxblmax;电满流缓速器制动力Feddy和此时后轴摩擦制动器可提供的 最大制动力时良据目标"尽量多地采用电满流缓速器进行制动"，过比较电满流缓速 器可产生的最大制动力Feddymax和后轴最大制动力Fxb2max来确定，公式如下：
[006引Feddy=min(Feddymax，Fxb2max) W
[0063]
:c始：
[0064] 接下来，在前轴摩擦制动器最大制动力Fawmax和后轴摩擦制动器最大制动力 尸。^2|。。、的约束下，根据剩余制动力需求（Fyb-Feddy)和前、后轴摩擦衬片磨损情况，按照目标 "尽量使摩擦衬片磨损量少的制动器多承担制动力"对摩擦制动力进行分配，具体分配方式 如下：
[0065] 1，前轴磨损比后轴严重：
[0068] 2,后轴磨损比前轴严重：
[0071] 3,若前、后轴磨损程度一致：
[0075] 所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不 背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换 或变型均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种商用车集成制动系统分工况制动力分配优化方法，其特征在于：该方法将制动 工况分为紧急制动、下长坡制动和其他普通制动三种，根据采集和估计得到的驾驶员操作 和道路状态，对制动工况进行在线辨识，同时计算驾驶员总需求制动力，然后根据工况辨识 的结果和总需求制动力的大小，对每一种制动工况采用不同的控制目标和制动力分配策 略，对电控制动系统的前轴摩擦制动力和后轴摩擦制动力、以及电涡流缓速器制动力进行 分配，具体地，各工况的制动力控制目标分别为： a，紧急制动工况：以保证制动稳定性和缩短制动距离为目标； b，下长坡制动工况：以尽量减少前、后轴摩擦制动器温度升高为目标； c，其他普通制动工况：以减少并均衡前、后轴摩擦衬片磨损为目标。2. 根据权利要求1所述的一种商用车集成制动系统分工况制动力分配优化方法，其 特征在于：对制动工况进行在线辨识的方法是，首先根据紧急制动信号判断是否为紧急制 动，若是紧急制动，则进入紧急制动工况制动力分配模式，分配制动力；若非紧急制动，先进 入其他普通制动工况制动力分配模式，分配制动力；与此同时，读取道路的当前坡度和制动 踏板踩下的持续时间，若当前坡度超过坡度阈值且制动踏板踩下持续时间超过制动时间阈 值，则进入下长坡制动工况制动力分配模式，否则就继续按照其他普通制动工况制动力分 配模式进行制动力的分配。3. 根据权利要求1所述的一种商用车集成制动系统分工况制动力分配优化方法，其特 征在于：紧急制动工况的制动力分配策略是，根据需求总制动力和当前坡度，对前、后轴制 动力采用理想制动力分配方式进行分配，并根据电涡流缓速器转子盘的转速计算电涡流缓 速器可提供的最大制动力，将后轴制动力尽量多地分配给电涡流缓速器。4. 根据权利要求1所述的一种商用车集成制动系统分工况制动力分配优化方法，其 特征在于：下长坡制动工况的制动力分配策略是，根据目标制动减速度、当前坡度和当前车 速，查询离线优化得到的制动力分配系数MAP图，得到最优的制动力分配系数，对三个制动 执行机构进行制动力分配，进行离线优化时，优化目标为尽可能多地使用电涡流缓速器进 行制动、但不超过允许温度和电流的限制，同时使主制动器温度综合尽量小，优化变量为各 制动执行器的制动力分配系数，离线优化的目标函数为：/(.Y) = (300-4# ): +巧，i+<.,: · 其中0alrf、0^y分别为前轴摩擦制动器、后轴摩擦制动器和电涡流缓速器在一定车 速和制动力下的稳态温度，300是保证电涡流缓速器正常工作的温度限制，优化的数学目标 是使f(X)最小，离线优化的约束条件包括地面附着力约束、ECE法规对前后轴制动力的约 束，以及转子盘转速对电涡流缓速器制动力的约束。5. 根据权利要求1所述的一种商用车集成制动系统分工况制动力分配优化方法，其特 征在于：其他普通制动工况的制动力分配策略是，根据目标减速度、当前坡度和电涡流缓速 器转子盘转速，在地面附着条件和ECE法规对前、后轴制动力的约束，以及电涡流缓速器转 子盘对电涡流缓速器制动力的约束条件下，尽量多地使用缓速器进行制动，在此基础上，根 据摩擦衬片的磨损情况，尽量使摩擦衬片磨损量少的制动器多承担制动力。
【专利摘要】一种商用车集成制动系统分工况制动力分配优化方法，针对配有气压电控制动系统和电涡流缓速器的商用车，提出前轴摩擦制动器、后轴摩擦制动器和电涡流缓速器的制动力分配优化方法，考虑紧急制动、下长坡制动和其他普通制动工况对制动响应速度、制动距离、制动器温度和摩擦衬片磨损一致性的要求的不同，对不同的制动工况采用不同的控制目标和制动力分配策略。该方法提高制动系统的制动响应速度、减少下坡工况制动器的温度升高、提高摩擦衬片使用寿命，避免事故发生，提高了各制动工况下的安全性，并延长了摩擦制动器和电涡流缓速器的使用寿命，减少维修次数，提升了经济性能。
【IPC分类】B60T13/66, B60L7/28, B60L7/26
【公开号】CN105292092
【申请号】CN201510647933
【发明人】宗长富, 万滢, 郑宏宇, 王琳琳, 刘海贞, 赵伟强, 韩小健, 陈涛
【申请人】吉林大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年10月9日