[发明专利]一种基于位移控制的双电机电液复合制动系统控制方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及制动系统控制技术，尤其是基于位移控制的双电机电液复合制动系统控制方法。

背景技术

制动系统是有关汽车安全性能的至关重要的系统，其性能的高低将直接影响整车的行驶安全性能。传统的制动系统，通常由制动踏板，真空助力器，制动主缸，ESC/ABS，制动轮缸及其相应的管路所组成。整个系统较为为复杂，并且在体积，质量和集成度上处于劣势。并且，随着发动机效率的不断提升，其所能给真空助力器提供的真空度就越来越有限。为了弥补高效发动机所带来的这一问题，很多车辆采取附加真空泵的方案来增加真空度。然而，这该方案只是一个临时的解决方案。增加的真空泵不但占用了有限的车辆前舱空间，同时也增加了制动系统的质量和失效风险。这对于车辆和轻量化及安全性是背道而驰的。因此，响应快，功能强大的电子液压制动系统正越来越受到关注。

机械电子式电子液压制动系统通常有制动电机，制动主缸，轮缸压力控制阀，踏板模拟器，失效备份系统及其相关管路所组成。该系统不同于现在正在逐步量产化的EHB，摒弃了高压蓄能器以及其相关控制阀系，直接通过制动电机驱动主缸完成系统建压。较之于EHB，机械电子式电子液压制动系统避免了采用存在泄漏风险的高压蓄能器及其相关的控制阀系，从成本和可靠性上更进了一步。此外，作为线控制动（brake by wire）的一种，机械电子式电子液压制动系统结构简单，可以实现每个轮缸的制动压力精确控制，除了能实现传统制动系统的制动防抱死控制，驱动防滑控制，电子制动力分配控制，电子稳定性控制等功能外，还能仅仅通过软件的编写完成，紧急制动辅助，制动俯仰控制，制动盘水膜清除，坡道起步辅助等一系列功能。更为重要的是，由于系统的是解耦系统，该系统能够与再生制动力完美结合，在踏板模拟器的帮助下，实现不改变原有制动感觉为前提的制动能量回收最大化。因此机械电子式电子液压制动系统的采用和推广能全方面提升车辆的安全性，经济性和轻量化，无论是在传统车辆还是在新能源车辆上都具有广泛的应用前景。

国外的一些汽车相关企业已开始了大力投入机械电子式电子液压制动系统的开发。其中BOSCH公司的iBooster采用蜗轮蜗杆减速机构配合制动电机的形式。日本日立公司的e-Actuator系统则是通过外包型电机及滚珠丝杠实现了机械电子式电子液压制动系统。此外，德国大陆公司，LSP公司，美国TRW公司也都将机械电子式电子液压制动系统作为制动系统未来发展的主要方向，并计划在10年内实现量产。

而双电机电液复合制动系统作为机械电子式电子液压制动系统中的一种，由于其结构紧凑，液压元器件较少，充分利用驾驶员踏板力等众多优势，正渐渐受到广泛的关注。

虽然其结构相较于其他机械电子式电子液压制动系统有较明显的优势。但由于其采用了双电机控制模式，其控制难度相应增加。此外，为了充分利用驾驶员的制动踏板力，系统采取了非完全解耦的系统解耦。因此，双电机系统的控制目标较之于机械电子式电子液压制动系统从单一的主缸推力控制，扩展为主缸推力与制动踏板回馈力两个控制目标的控制。因此，这对双电机电液复合制动系统的控制方法提出了较高的要求。尤其是对于当双电机机械电子式电子液压制动系统采用带自锁特性的传动系统时，力控制将无法实现对系统的有效控制。

为了解决这一控制问题，有必要开发一种基于位移控制的双电机电液复合制动系统控制方法，该控制方法采用制动电机控制逻辑和踏板力模拟电机控制逻辑实现主缸推力和制动踏板反馈力的独立控制，从而在满足整车制动力需求的前提下，保证良好的制动踏板感觉。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于位移控制的双电机电液复合制动系统控制方法，以便克服上述所说双电机电液复合制动系统控制难度较高的问题。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种基于位移控制的双电机电液复合制动系统控制方法，包括：

控制制动电机：控制制动电机的目标力矩，从而配合制动踏板力电机及再生制动力产生相应的目标制动力；

控制踏板力模拟电机：控制提供驾驶员的制动踏板感觉，同时配合制动踏板力电机和再生制动力产生相应的目标制动力。

进一步，对于制动电机的控制，采取的是力控制方式。

对于踏板力模拟电机的控制，采取的是位移控制方式。

依靠制动系统的P-V特性实现踏板力模拟电机的位移控制逻辑。

通过实现主缸推力和制动踏板反馈力的独立控制，从而在满足整车制动力需求的前提下，保证良好的制动踏板感觉。