【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于汽車安全領(lǐng)域，涉及電動汽車安全控制技術(shù)，具體涉及一種針對復(fù)合制動系統(tǒng)的執(zhí)行器智能失效預(yù)估與安全保障系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、隨著汽車智能化和電動化的快速發(fā)展，由電子機械制動系統(tǒng)和再生制動系統(tǒng)組成的復(fù)合線控制動系統(tǒng)引起了人們的廣泛關(guān)注。復(fù)合線控制動系統(tǒng)通過電子信號控制車輛的制動過程，取代了傳統(tǒng)的液壓制動系統(tǒng)，具有響應(yīng)速度快、控制精度高和系統(tǒng)集成度高等優(yōu)點。
2、電子機械制動系統(tǒng)利用電子信號進(jìn)行制動操作，其核心部件是電子機械制動執(zhí)行器。該執(zhí)行器的性能直接影響車輛的制動效果和安全性。然而，電子機械制動執(zhí)行器在長時間使用過程中，可能會因電氣性能下降、機械磨損、熱管理問題或外界環(huán)境變化等因素而失效。再生制動系統(tǒng)通過將制動能量轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行回收利用，但其機械性能、電氣性能、熱性能及制動效率均可能受到各種因素的影響，從而導(dǎo)致系統(tǒng)失效。
3、現(xiàn)有技術(shù)中，針對復(fù)合線控制動系統(tǒng)執(zhí)行器的失效預(yù)估和安全保障措施尚不完善。此外，現(xiàn)有的安全保障措施多為被動響應(yīng)，未能針對執(zhí)行器失效風(fēng)險進(jìn)行主動預(yù)防和分級處理。因此，迫切需要一種能夠綜合評估復(fù)合線控制動系統(tǒng)執(zhí)行器失效風(fēng)險，并提供多級安全保障措施的系統(tǒng)，以提高復(fù)合線控制動系統(tǒng)的安全性和可靠性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是提供一種針對復(fù)合制動系統(tǒng)的執(zhí)行器智能失效預(yù)估與安全保障系統(tǒng)，以解決上述
技術(shù)介紹
中所面臨的問題。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了如下方案：
3、一種針對復(fù)合制動系統(tǒng)的執(zhí)行器智能
4、所述復(fù)合線控制動系統(tǒng)執(zhí)行器狀態(tài)信息采集模塊，用于獲取電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器和再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器的狀態(tài)信息，為所述電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器狀態(tài)評估模塊和所述再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器狀態(tài)評估模塊提供狀態(tài)評估所需的信息來源；
5、所述電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器狀態(tài)評估模塊，根據(jù)電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器的電氣性能指標(biāo)、電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器的機械結(jié)構(gòu)與組件狀態(tài)指標(biāo)、電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器的熱管理與散熱能力指標(biāo)和電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器所處外界環(huán)境指標(biāo)，采用長短期記憶網(wǎng)絡(luò)算法計算電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器失效預(yù)估因子；
6、所述電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器失效預(yù)估因子的計算公式為：
7、
8、式中，為t時刻第i個車輪的電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器的狀態(tài)輸入向量，i＝1，2，3，4分別代表左前輪、右前輪、左后輪和右后輪；為t時刻第i個車輪的電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器的標(biāo)準(zhǔn)化狀態(tài)輸入向量；為t時刻第i個車輪的電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器的電氣性能指標(biāo)；為t時刻第i個車輪的電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器的機械結(jié)構(gòu)與組件狀態(tài)指標(biāo)；為時刻第i個車輪的電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器的熱管理與散熱能力指標(biāo)；為t時刻第i個車輪的電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器所處外界環(huán)境指標(biāo)；為t-1時刻第i個車輪的電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器失效預(yù)估的隱藏狀態(tài)；為t時刻第i個車輪的電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器失效預(yù)估的記憶單元狀態(tài)；為t-1時刻第i個車輪的電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器失效預(yù)估的記憶單元狀態(tài)；和為第i個車輪的電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器失效預(yù)估的權(quán)重矩陣；和為第i個車輪的電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器失效預(yù)估的偏置項；σ為sigmoid激活函數(shù)；tanh為雙曲正切激活函數(shù)；為t時刻第i個車輪的電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器失效預(yù)估因子，取值范圍在0到1之間；
9、所述再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器狀態(tài)評估模塊，根據(jù)再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器的機械性能指標(biāo)、再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器的電氣性能指標(biāo)、再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器的熱性能指標(biāo)和再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器的制動效率指標(biāo)，采用長短期記憶網(wǎng)絡(luò)算法計算再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器失效預(yù)估因子；
10、所述再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器失效預(yù)估因子的計算公式為：
11、
12、式中，為t時刻第i個車輪的再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器的狀態(tài)輸入向量，i＝1，2，3，4分別代表左前輪、右前輪、左后輪和右后輪；為t時刻第i個車輪的再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器的標(biāo)準(zhǔn)化狀態(tài)輸入向量；為t時刻第i個車輪的再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器的機械性能指標(biāo)；為t時刻第i個車輪的再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器的電氣性能指標(biāo)；為t時刻第i個車輪的再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器的熱性能指標(biāo)；為t時刻第i個車輪的再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器的制動效率指標(biāo)；為t-1時刻第i個車輪的再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器失效預(yù)估的隱藏狀態(tài)；為t時刻第i個車輪的再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器失效預(yù)估的記憶單元狀態(tài)；為t-1時刻第i個車輪的再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器失效預(yù)估的記憶單元狀態(tài)；和為第i個車輪的再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器失效預(yù)估的權(quán)重矩陣；和為第i個車輪的再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器失效預(yù)估的偏置項；σ為sigmoid激活函數(shù)；tanh為雙曲正切激活函數(shù)；為t時刻第i個車輪的再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器失效預(yù)估因子，取值范圍在0到1之間；
13、所述復(fù)合線控制動系統(tǒng)執(zhí)行器安全狀態(tài)判斷模塊，根據(jù)電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器失效預(yù)估因子和再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器失效預(yù)估因子確定復(fù)合線控制動系統(tǒng)執(zhí)行器安全狀態(tài)判斷系數(shù)；所述復(fù)合線控制動系統(tǒng)執(zhí)行器安全狀態(tài)判斷系數(shù)，用于判斷復(fù)合線控制動系統(tǒng)執(zhí)行器的安全狀態(tài)；
14、所述復(fù)合線控制動系統(tǒng)執(zhí)行器安全狀態(tài)判斷系數(shù)的計算公式為：
15、
16、式中，為t時刻第i個車輪的電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器失效預(yù)估因子，i＝1，2，3，4分別代表左前輪、右前輪、左后輪和右后輪；為t時刻第i個車輪的再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器失效預(yù)估因子；為t時刻第i個車輪的復(fù)合線控制動系統(tǒng)執(zhí)行器安全狀態(tài)判斷系數(shù)；所述復(fù)合線控制動系統(tǒng)執(zhí)行器安全狀態(tài)判斷系數(shù)的計算公式的具體含義為：當(dāng)且時，表明t時刻第i個車輪的電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行電機和再生制動系統(tǒng)輪轂電機都處于正常工作狀態(tài)；當(dāng)且時，表明t時刻第i個車輪的電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行電機處于臨界失效狀態(tài)，而再生制動系統(tǒng)輪轂電機處于正常工作狀態(tài)；當(dāng)且時，表明t時刻第i個車輪的再生制動系統(tǒng)輪轂電機處于臨界失效狀態(tài)，而電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行電機處于正常工作狀態(tài)；當(dāng)且時，表明t時刻第i個車輪的電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行電機和再生制動系統(tǒng)輪轂電機都處于臨界失效狀態(tài)；
17、所述安全保障模塊，根據(jù)所述復(fù)合線控制動系統(tǒng)執(zhí)行器安全狀態(tài)判斷系數(shù)的取值大小，執(zhí)行相應(yīng)的安全保障措施；所述安全保障措施包括第一級安全保障措施、第二級安全保障措施、第三級安全保障措施、第四級安全保障措施和第五級安全保障措施。
18、所述電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器的電氣性能指標(biāo)的計算公式為：
19、
20、式中，xeec為電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器的電氣性能指標(biāo)；ie為電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行電機的電流；ve為電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行電機的輸入電壓；τe為電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行電機的運行延遲時間；ee為電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行電機所受電磁干擾水平；α1、α2、α3和α4為權(quán)重系數(shù)，具體取值通過仿真和試驗確定；
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1.一種針對復(fù)合制動系統(tǒng)的執(zhí)行器智能失效預(yù)估與安全保障系統(tǒng)，其特征在于，包括復(fù)合線控制動系統(tǒng)執(zhí)行器狀態(tài)信息采集模塊、電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器狀態(tài)評估模塊、再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器狀態(tài)評估模塊、復(fù)合線控制動系統(tǒng)執(zhí)行器安全狀態(tài)判斷模塊和安全保障模塊；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對復(fù)合制動系統(tǒng)的執(zhí)行器智能失效預(yù)估與安全保障系統(tǒng)，其特征在于，所述電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器的電氣性能指標(biāo)的計算公式為：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對復(fù)合制動系統(tǒng)的執(zhí)行器智能失效預(yù)估與安全保障系統(tǒng)，其特征在于，所述再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器的機械性能指標(biāo)的計算公式為：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對復(fù)合制動系統(tǒng)的執(zhí)行器智能失效預(yù)估與安全保障系統(tǒng)，其特征在于，所述第一級安全保障措施的執(zhí)行條件為：當(dāng)前時刻四個車輪的復(fù)合線控制動系統(tǒng)執(zhí)行器安全狀態(tài)判斷系數(shù)的取值都等于0；所述第一級安全保障措施具體為：車輛正常完成制動過程，無需對車輛進(jìn)行干預(yù)；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對復(fù)合制動系統(tǒng)的執(zhí)行器智能失效預(yù)估與安全保障系統(tǒng)，其特征在于，所述第三級安全保障措施的執(zhí)行條件為：當(dāng)前時刻只有
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對復(fù)合制動系統(tǒng)的執(zhí)行器智能失效預(yù)估與安全保障系統(tǒng)，其特征在于，所述第四級安全保障措施的執(zhí)行條件為：當(dāng)前時刻只有一個車輪的復(fù)合線控制動系統(tǒng)執(zhí)行器安全狀態(tài)判斷系數(shù)的取值等于3，而其余三個車輪的復(fù)合線控制動系統(tǒng)執(zhí)行器安全狀態(tài)判斷系數(shù)的取值都等于0；所述第四級安全保障措施具體為：利用電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器失效預(yù)估因子和再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器失效預(yù)估因子，計算電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行電機和再生制動系統(tǒng)輪轂電機都處于臨界失效狀態(tài)所對應(yīng)車輪的同側(cè)車輪進(jìn)行再生制動補償?shù)牡谌崆伴_啟時間；令同側(cè)車輪的再生制動力矩等于電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行電機和再生制動系統(tǒng)輪轂電機都處于臨界失效狀態(tài)所對應(yīng)車輪的總制動力矩；若同側(cè)車輪的再生制動力矩?zé)o法滿足總制動力矩需求，則將不足部分的總制動力矩由同側(cè)車輪的電子機械制動系統(tǒng)補償；
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種針對復(fù)合制動系統(tǒng)的執(zhí)行器智能失效預(yù)估與安全保障系統(tǒng)，其特征在于，包括復(fù)合線控制動系統(tǒng)執(zhí)行器狀態(tài)信息采集模塊、電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器狀態(tài)評估模塊、再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器狀態(tài)評估模塊、復(fù)合線控制動系統(tǒng)執(zhí)行器安全狀態(tài)判斷模塊和安全保障模塊；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對復(fù)合制動系統(tǒng)的執(zhí)行器智能失效預(yù)估與安全保障系統(tǒng)，其特征在于，所述電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器的電氣性能指標(biāo)的計算公式為：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對復(fù)合制動系統(tǒng)的執(zhí)行器智能失效預(yù)估與安全保障系統(tǒng)，其特征在于，所述再生制動系統(tǒng)執(zhí)行器的機械性能指標(biāo)的計算公式為：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對復(fù)合制動系統(tǒng)的執(zhí)行器智能失效預(yù)估與安全保障系統(tǒng)，其特征在于，所述第一級安全保障措施的執(zhí)行條件為：當(dāng)前時刻四個車輪的復(fù)合線控制動系統(tǒng)執(zhí)行器安全狀態(tài)判斷系數(shù)的取值都等于0；所述第一級安全保障措施具體為：車輛正常完成制動過程，無需對車輛進(jìn)行干預(yù)；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對復(fù)合制動系統(tǒng)的執(zhí)行器智能失效預(yù)估與安全保障系統(tǒng)，其特征在于，所述第三級安全保障措施的執(zhí)行條件為：當(dāng)前時刻只有一個車輪的復(fù)合線控制動系統(tǒng)執(zhí)行器安全狀態(tài)判斷系數(shù)的取值等于2，而其余三個車輪...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄭宏宇，李曉龍，
申請(專利權(quán))人：吉林大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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