CN111976676A - 拖车刹车自适应同步控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种拖车刹车自适应同步控制方法，包括以下步骤：获取行驶加速度，行驶加速度为牵引车或者拖车在行驶方向的加速度；根据行驶加速度确定拖车刹车所需驱动力；确定与驱动力相对应的控制信号，用于控制拖车进行刹车。本发明的拖车刹车自适应同步控制方法，利用行驶加速度反应了刹车所需力度，根据牵引车或者拖车的行驶加速度确定拖车刹车所需驱动力，并根据驱动力生成用于控制拖车刹车的控制信号，使得对拖车刹车的驱动力与行驶加速度保持一致，进而拖车可以与牵引车同步刹车，相比传统的拖车电刹车系统，无论舒适性、安全性和刹车距离上，都有不同程度的提高。且本方案不需要改装车辆和走线，避免了传统电刹车控制器安装的弊端。
Description
技术领域
本发明属于车辆装置技术领域，具体地说，涉及一种拖车刹车自适应同步控制方法。
背景技术
现有牵引车与拖斗部分的刹车为分离设计，各成体系，无法做到同步。部分有拖车专用接口的牵引车，仅仅有刹车灯信号，拖斗刹车系统，采用该信号进行刹车。由于改装车辆和接线等限制，该信号仅为开关量，只能进行简单的刹车和放开动作，无法输出刹车深度和力度。随着拖斗载重量的不同，过轻和过重的刹车，会造成拖斗对于牵引车的拖拽和碰撞。严重影响牵引车的舒适性，甚至影响刹车距离造成危险。
有的拖斗电刹车采用手动调节的方案，即车主需要根据载重量和经验下车手动调节，此方案的弊端在于行驶中无法自动调节保持与前车同步，并没有根本解决上述问题。
综上几种方案，都将拖斗部分刹车仅仅依靠牵引车的刹车灯信号，其电刹车部分和调节都自成体系，不能根据牵引车和载重进行自动调节，也不能实时查看其数据，配置较为繁琐。
如果拖斗部分要使用牵引车刹车力度等信号，只能通过改装车辆和牵引车刹车系统，通过接线传输到拖斗电刹车系统。由于改装车辆的风险和相关法律限制，该方案不属于本方案的解决范围内。
发明内容
本发明针对现有拖车与牵引车刹车同步性差的技术问题，提出了一种拖车刹车自适应同步控制方法，可以解决上述问题。
为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：
一种拖车刹车自适应同步控制方法，包括以下步骤：
获取行驶加速度，所述行驶加速度为牵引车或者拖车在行驶方向的加速度；
根据所述行驶加速度确定拖车刹车所需驱动力；
确定与所述驱动力相对应的控制信号，用于控制拖车进行刹车。
进一步的，还包括获取竖直加速度Gy，并根据竖直加速度Gy对行驶加速度进行校准判断，当需要校准时，对行驶加速度进行校准，所述竖直加速度Gy为牵引车或者拖车在竖直方向的加速度。
进一步的，对行驶加速度进行校准判断包括：
当
=1g时，不需要对行驶加速度进行校准；
当
时，需要对行驶加速度进行校准，g为重力加速度。
进一步的，对行驶加速度进行校准的方法为：
获取校准系数
；
校准后的行驶加速度为
，其中，
为校准前的行驶加速度。
进一步的，所述拖车根据所述刹车力转换计算出脉宽调制信号的占空比，生成采用该占空比的脉宽调制信号，并根据所述脉宽调制信号控制拖车的电刹车吸合和放开刹车片的时间。
进一步的，在获取行驶加速度步骤之前，还包括确定牵引车和拖车的同步控制模式；
获取行驶加速度步骤中根据所确定的同步控制模式获取行驶加速度；
所述同步控制模式为牵引车模式、拖车模式、同步模式以及自适应模式的任一种。
进一步的，当所述同步控制模式为牵引车模式时，所获取的行驶加速度为牵引车的行驶加速度；
当所述同步控制模式为拖车模式时，所获取的行驶加速度为拖车的行驶加速度；
当所述同步控制模式为同步模式或者自适应模式时，分别获取所述牵引车的行驶加速度和拖车的行驶加速度。
进一步的，行驶加速度和驱动力对应有查找表，通过所述行驶加速度和查找表确定拖车刹车所需驱动力。
进一步的，当所述同步控制模式为牵引车模式或者拖车模式时，从所述查找表中查找所述行驶加速度所对应的驱动力值作为拖车刹车所需驱动力；
当所述同步控制模式为同步模式时，所需驱动力的获取方法为：
计算所述牵引车的行驶加速度和拖车的行驶加速度的差值，从所述查找表中查找所述差值所对应的驱动力值作为拖车刹车所需驱动力；
当所述同步控制模式为自适应模式时，拖车刹车所需驱动力的获取方法为：
将所述牵引车的行驶加速度和拖车的行驶加速度进行比较，取行驶加速度较大的值，从所述查找表中查找行驶加速度较大的值所对应的驱动力值作为拖车刹车所需驱动力。
进一步的，获取行驶加速度的步骤中，多次获取牵引车或者拖车在行驶方向的加速度，并计算该多次获取的加速度的平均值作为行驶加速度。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的拖车刹车自适应同步控制方法，利用行驶加速度反应了刹车所需力度，根据牵引车或者拖车的行驶加速度确定拖车刹车所需驱动力，并根据驱动力生成用于控制拖车刹车的控制信号，使得对拖车刹车的驱动力与行驶加速度保持一致，进而拖车可以与牵引车同步刹车，相比传统的拖车电刹车系统，无论舒适性、安全性和刹车距离上，都得到有效提高。且本方案不需要改装车辆和走线，避免了传统电刹车控制器安装的弊端。
结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
图1 是本发明提出的拖车刹车自适应同步控制方法的一种实施例的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例一
目前牵引车与拖车的刹车为分离设计，牵引车提供牵引动力，拖动拖车同步行驶，拖车上具有独立的刹车装置。在牵引车刹车时，无法做到牵引车和拖车刹车的深度和力度同步，当拖车刹车较牵引车刹车轻时，会造成拖车对牵引车碰撞，安全性低。当拖车刹车较牵引车刹车重时，会造成拖车对牵引车拖拽，给牵引车中的司机造成舒适性差。为了解决上述问题，本实施例提出了一种拖车刹车自适应同步控制方法，包括以下步骤：
获取行驶加速度，其中，行驶加速度为牵引车或者拖车在行驶方向的加速度；
根据行驶加速度确定拖车刹车所需驱动力；车辆在行驶过程中，当匀速行驶时，其行驶加速度为0，当行驶速度增加时，行驶加速度为正数，当司机踩刹车进行减速时，行驶加速度为负数，行驶加速度为负数时也即减速刹车时，其绝对值与驱动刹车的驱动力呈一定的相关性，行驶加速度的绝对值越大，所需要驱动刹车的驱动力越大。本方案中即通过两者的关联性，根据行驶加速度确定驱动力。而驱动力反应了刹车的深度和力度，可以通过控制拖车的电刹车装置实现输出相应的驱动力。
因此，确定与驱动力相对应的控制信号，用于控制拖车进行刹车。
本实施例的拖车刹车自适应同步控制方法，利用行驶加速度反应了刹车所需力度，根据牵引车或者拖车的行驶加速度确定拖车刹车所需驱动力，并根据驱动力生成用于控制拖车刹车的控制信号，使得对拖车刹车的驱动力与行驶加速度保持一致，进而拖车可以与牵引车同步刹车，相比传统的拖车电刹车系统，无论舒适性、安全性和刹车距离上，都有不同程度的提高。且本方案不需要改装车辆和走线，避免了传统电刹车控制器安装的弊端。
由于车辆行驶过程中根据路况可能会上坡或者下坡，无法保证始终在平坦的道路上行驶，而上坡或者下坡时受重力加速度影响，会影响到刹车的驱动力，如果不进行相适应的调整，将会影响到刹车可靠性，进而影响到驾驶安全。为了解决上述问题，还包括获取竖直加速度Gy，在获取行驶加速度之后，根据竖直加速度Gy对行驶加速度进行校准判断，当需要校准时，对行驶加速度进行校准，所述竖直加速度Gy为牵引车或者拖车在竖直方向的加速度。
车辆的上坡和下坡通过竖直加速度Gy进行判断，两者存在对应关系。当车辆处于水平位置时，其竖直加速度为1g，也即为1倍的重力加速度，竖直加速度的正负符号与在竖直方向定义的正向方向有关，如果定义正向方向竖直朝下，则竖直加速度为1g，如果定义正向方向朝上，则竖直加速度为-1g。
当车辆处于上坡时，其竖直方向会有朝上的加速度，与重力加速度方向相反，当车辆处于下坡时，其竖直方向会有朝下的加速度，与重力加速度方向相同。
因此，利用不同的路况与树脂加速度额之间的关系，本方案中优选对行驶加速度进行校准判断包括：
当
=1g时，不需要对行驶加速度进行校准；也即，当车辆在平坦道路上行驶时，重力加速度在行驶方向没有分量，不会对行驶加速度造成影响，因此不需要对行驶加速度进行校准。
当
时，需要对行驶加速度进行校准，g为重力加速度。也即，当车辆在非平坦道路上行驶时，包括上坡和下坡，重力加速度在行驶方向具有分量，将会影响行驶加速度，因此都需要对行驶加速度进行校准。
本实施例中对行驶加速度进行校准的方法为：
获取校准系数
；
校准后的行驶加速度为
，其中，
为校准前的行驶加速度。
竖直加速度Gy和行驶加速度采用三轴加速度装置获取，如采用三轴加速度计。优选牵引车和拖车中分别设置有三轴加速度计。其可以同时测量出车辆三维方向的加速度。
三轴加速度装置反应较为灵敏，所检测的结果容易有抖动，导致偏差较大，为了消除抖动对计算结果带来的影响，本实施优选获取行驶加速度的步骤中，多次获取牵引车或者拖车在行驶方向的加速度，并计算该多次获取的加速度的平均值作为行驶加速度。
所获取的行驶加速度可以是牵引车的行驶加速度，也可以是拖车的行驶加速度。
当获取竖直加速度Gy进行校正判断时，所获取的竖直加速度和前步骤中所获取的行驶加速度应当是同一个车的运动参数，可以是同为牵引车的运动参数，也可以是同为拖车的运动参数。
当行驶加速度是牵引车的行驶加速度时，牵引车根据该行驶加速度确定拖车刹车所需驱动力之后，通过有线或者无线的方式发送给拖车，优选采用无线通信的方式，防止线路损坏而无法及时控制拖车导致的安全问题。
当行驶加速度是拖车的行驶加速度时，可以有拖车直接根据其行驶加速度计算驱动力，进而生成控制信号控制刹车。
拖车根据刹车力转换计算出脉宽调制信号的占空比，生成采用该占空比的脉宽调制信号，脉宽调制信号用于控制电刹车吸合和放开刹车片的时间，达到控制刹车力的目的。
本实施例中优选具有多种同步控制模式可选，同步控制模式可以为牵引车模式、拖车模式、同步模式以及自适应模式的任一种。
因此，在获取行驶加速度之前，本实施例中还包括确定牵引车和拖车的同步控制模式的步骤；
相应的在获取行驶加速度时，根据所确定的同步控制模式获取行驶加速度。
当同步控制模式为牵引车模式时，所获取的行驶加速度为牵引车的行驶加速度；
当同步控制模式为拖车模式时，所获取的行驶加速度为拖车的行驶加速度；
当所述同步控制模式为同步模式或者自适应模式时，分别获取所述牵引车的行驶加速度和拖车的行驶加速度。
行驶加速度和驱动力对应有查找表，在获取行驶加速度后，通过行驶加速度和查找表确定拖车刹车所需驱动力。
查找表可提前进行实验获取，分别存储在拖车和牵引车中。
当同步控制模式为牵引车模式或者拖车模式时，从所述查找表中查找所述行驶加速度所对应的驱动力值作为拖车刹车所需驱动力；
当同步控制模式为牵引车模式时，行驶加速度为牵引车的运动参数，拖车根据该行驶加速度产生用于驱动拖车电刹车所需驱动力，使得位于后方的拖车适应位于前方的牵引车的加速度，更多的照顾到驾驶员的舒适性。
当同步控制模式为拖车模式时，行驶加速度为拖车的运动参数，根据该行驶加速度产生用于驱动拖车电刹车所需驱动力，该种方式更多的照顾到拖车的刹车性能，保证其能够可靠刹车。
当同步控制模式为同步模式时，所需驱动力的获取方法为：
计算牵引车的行驶加速度和拖车的行驶加速度的差值，从查找表中查找差值所对应的驱动力值作为拖车刹车所需驱动力；
同步模式以牵引车和拖车的行驶加速度的差值进行计算，拖车产生电刹车所需驱动力，是较为均衡的模式。
当同步控制模式为自适应模式时，拖车刹车所需驱动力的获取方法为：
将牵引车的行驶加速度和拖车的行驶加速度进行比较，取行驶加速度较大的值，从查找表中查找行驶加速度较大的值所对应的驱动力值作为拖车刹车所需驱动力。
自适应模式通过比较牵引车的行驶加速度和拖车的行驶加速度，选择值较大的进行计算控制拖车刹车，由于加速度较大的值相对应的刹车力较大，该种模式可以保证拖车有效刹车，避免出现拖车碰撞牵引车的现象。如果拖车碰撞牵引车，导致牵引车受碰撞力继续前进，无法及时刹住车，若此时牵引车前方有障碍物，则导致安全事故的发生。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种拖车刹车自适应同步控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取行驶加速度，所述行驶加速度为牵引车或者拖车在行驶方向的加速度；
根据所述行驶加速度确定拖车刹车所需驱动力；
确定与所述驱动力相对应的控制信号，用于控制拖车进行刹车。
2.根据权利要求1所述的拖车刹车自适应同步控制方法，其特征在于，还包括获取竖直加速度Gy，并根据竖直加速度Gy对行驶加速度进行校准判断，当需要校准时，对行驶加速度进行校准，所述竖直加速度Gy为牵引车或者拖车在竖直方向的加速度。
3.根据权利要求2所述的拖车刹车自适应同步控制方法，其特征在于，对行驶加速度进行校准判断包括：
当
=1g时，不需要对行驶加速度进行校准；
当
时，需要对行驶加速度进行校准，g为重力加速度。
4.根据权利要求3所述的拖车刹车自适应同步控制方法，其特征在于，对行驶加速度进行校准的方法为：
获取校准系数
；
校准后的行驶加速度为
，其中，
为校准前的行驶加速度。
5.根据权利要求1所述的拖车刹车自适应同步控制方法，其特征在于，所述拖车根据所述刹车力转换计算出脉宽调制信号的占空比，生成采用该占空比的脉宽调制信号，并根据所述脉宽调制信号控制拖车的电刹车吸合和放开刹车片的时间。
6.根据权利要求1所述的拖车刹车自适应同步控制方法，其特征在于，在获取行驶加速度步骤之前，还包括确定牵引车和拖车的同步控制模式；
获取行驶加速度步骤中根据所确定的同步控制模式获取行驶加速度；
所述同步控制模式为牵引车模式、拖车模式、同步模式以及自适应模式的任一种。
7.根据权利要求1所述的拖车刹车自适应同步控制方法，其特征在于，
当所述同步控制模式为牵引车模式时，所获取的行驶加速度为牵引车的行驶加速度；
当所述同步控制模式为拖车模式时，所获取的行驶加速度为拖车的行驶加速度；
当所述同步控制模式为同步模式或者自适应模式时，分别获取所述牵引车的行驶加速度和拖车的行驶加速度。
8.根据权利要求7所述的拖车刹车自适应同步控制方法，其特征在于，行驶加速度和驱动力对应有查找表，通过所述行驶加速度和查找表确定拖车刹车所需驱动力。
9.根据权利要求8所述的拖车刹车自适应同步控制方法，其特征在于，当所述同步控制模式为牵引车模式或者拖车模式时，从所述查找表中查找所述行驶加速度所对应的驱动力值作为拖车刹车所需驱动力；
当所述同步控制模式为同步模式时，所需驱动力的获取方法为：
计算所述牵引车的行驶加速度和拖车的行驶加速度的差值，从所述查找表中查找所述差值所对应的驱动力值作为拖车刹车所需驱动力；
当所述同步控制模式为自适应模式时，拖车刹车所需驱动力的获取方法为：
将所述牵引车的行驶加速度和拖车的行驶加速度进行比较，取行驶加速度较大的值，从所述查找表中查找行驶加速度较大的值所对应的驱动力值作为拖车刹车所需驱动力。
10.根据权利要求1-9任一项所述的拖车刹车自适应同步控制方法，其特征在于，获取行驶加速度的步骤中，多次获取牵引车或者拖车在行驶方向的加速度，并计算该多次获取的加速度的平均值作为行驶加速度。
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