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专利号: 202511714221X
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-21
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种兼顾稳定性和机动性的三轴两厢无轨列车制动力优化方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1:采集三轴两厢无轨列车的实时状态信号,当检测到驾驶员存在制动行为时则基于实时状态信号计算前轴、中轴和后轴的理想制动力,并执行步骤S2;

S2:基于方向盘转向角和制动踏板位移识别驾驶员是否存在制动意图,若驾驶员存在制动意图,基于方向盘转向角的绝对值判断当前三轴两厢无轨列车的制动状态,若当前三轴两厢无轨列车处于直线制动状态执行步骤S3,若当前三轴两厢无轨列车处于转向制动状态指定步骤S4;

S3:基于车辆速度、前后车厢铰接角、前后车厢铰接角变化率、制动强度评估当前三轴两厢无轨列车的风险等级,基于风险等级计算对应的动态补偿力,根据动态补偿力对前轴、中轴和后轴的理想制动力进行优化分配得到前轴、中轴和后轴的优化制动力,并执行步骤S5;其中风险等级包括无折叠风险、一级折叠风险和二级折叠风险,其中无折叠风险指的是不存在折叠风险,一级折叠风险指的是存在低级别的折叠风险,二级折叠风险指的是存在高级别的折叠风险,若风险等级为无折叠风险,则动态补偿力为0;若风险等级为一级折叠风险或二级折叠风险时,调用对应风险等级的PID增益系数组,并将PID增益系数组、前后车厢铰接角和前后车厢铰接角变化率作为微分项输入代入PID控制公式中计算得到对应的动态补偿力,其中对应二级折叠风险的增益系数组的值大于对应一级折叠风险的增益系数组;

S4:根据前后车厢铰接角和铰接角变化率判断当前三轴两厢无轨列车的转向阶段,基于转向阶段计算对应的动态补偿力,根据动态补偿力对前轴、中轴和后轴的理想制动力进行优化分配得到前轴、中轴和后轴的优化制动力,并执行步骤S5;

S5:基于前轴、中轴和后轴的最大允许制动力和优化制动力确定前轴、中轴和后轴的实际制动力。

2.根据权利要求1所述的兼顾稳定性和机动性的三轴两厢无轨列车制动力优化方法,其特征在于,在步骤S1中,根据制动踏板位移计算制动强度,基于制动强度和三轴两厢无轨列车的总质量计算整车需求制动力,根据三轴两厢无轨列车的多轴制动平衡方程和悬架协同关系计算得到前轴、中轴和后轴的法向反作用力,基于前轴、中轴和后轴的法向反作用力、整车需求制动力和制动强度计算得到前轴、中轴和后轴的理想制动力。

3.根据权利要求1所述的兼顾稳定性和机动性的三轴两厢无轨列车制动力优化方法,其特征在于,

当车辆速度低于中速判定阈值时,则当前三轴两厢无轨列车的风险等级为无折叠风险;

当车辆速度大于中速判定阈值且小于高速判定阈值时,进一步判断前后车厢铰接角和前后车厢铰接角变化率,若前后车厢铰接角的绝对值小于铰接角安全阈值且前后车厢铰接角变化率的绝对值小于铰接角变化率安全阈值,则当前三轴两厢无轨列车的风险等级为无折叠风险,若前后车厢铰接角的绝对值大于铰接角安全阈值或前后车厢铰接角变化率的绝对值大于铰接角变化率安全阈值,进一步判断制动强度,若制动强度小于制动强度阈值,则当前三轴两厢无轨列车的风险等级为一级折叠风险,若制动强度大于制动强度阈值,则当前三轴两厢无轨列车的风险等级为二级折叠风险;

当车辆速度大于高速判定阈值时,进一步判断制动强度,若制动强度小于制动强度阈值,则当前三轴两厢无轨列车的风险等级为一级折叠风险,若制动强度大于制动强度阈值,则当前三轴两厢无轨列车的风险等级为二级折叠风险。

4.根据权利要求1所述的兼顾稳定性和机动性的三轴两厢无轨列车制动力优化方法,其特征在于,在步骤S3中,在“根据动态补偿力对前轴、中轴和后轴的理想制动力进行优化分配得到前轴、中轴和后轴的优化制动力”步骤中,以后轴的理想制动力加上动态补偿力得到后轴的优化制动力,以前轴的理想制动力减去动态补偿力的第一加权值得到前轴的优化制动力,以中轴的理想制动力减去动态补偿力的第二加权值得到中轴的优化制动力,且后轴的优化制动力需要大于前轴的优化制动力和中轴的优化制动力的和,其中第一加权值为实时载荷比例系数,第二加权值为1和实时载荷比例系数的差值。

5.根据权利要求1所述的兼顾稳定性和机动性的三轴两厢无轨列车制动力优化方法,其特征在于,在步骤S4中,根据前后车厢铰接角和铰接角变化率,并依据三轴两厢无轨列车的折叠结构参数设置第一阈值和第二阈值,其中第一阈值小于第二阈值,且第一阈值和第二阈值均大于0°且<50°,基于前后车厢铰接角和铰接角变化率同第一阈值和第二阈值之间的关系判断当前三轴两厢无轨列车的转向阶段,转向阶段包括转向前期入弯阶段、转向中期临界阶段、转向后期回正阶段。

6.根据权利要求1所述的兼顾稳定性和机动性的三轴两厢无轨列车制动力优化方法,其特征在于,基于转向阶段获取对应的增益系数组,其中增益系数组包括对应转向前期入弯阶段的入弯增益系数、对应转向中期临界阶段的弯中增益系数以及对应转向后期回正阶段的弯后增益系数,基于整车需求制动力和前后车厢铰接角和铰接角变化率计算动态补偿力。

7.根据权利要求1所述的兼顾稳定性和机动性的三轴两厢无轨列车制动力优化方法,其特征在于,在步骤S4中,若转向阶段为转向前期入弯阶段或转向后期回正阶段,以后轴的理想制动力减去动态补偿力得到后轴的优化制动力,以前轴的理想制动力加上动态补偿力的第一加权值得到前轴的优化制动力,以中轴的理想制动力加上动态补偿力的第二加权值得到中轴的优化制动力,其中第一加权值为实时载荷比例系数,第二加权值为1和实时载荷比例系数的差值;

若转向阶段为转向中期临界阶段,以后轴的理想制动力加上动态补偿力得到后轴的优化制动力,以前轴的理想制动力减去动态补偿力的第一加权值得到前轴的优化制动力,以中轴的理想制动力减去动态补偿力的第二加权值得到中轴的优化制动力,其中第一加权值为实时载荷比例系数,第二加权值为1和实时载荷比例系数的差值。

8.一种电子装置,包括存储器和处理器,其特征在于,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行权利要求1或7任一所述的兼顾稳定性和机动性的三轴两厢无轨列车制动力优化方法。