[发明专利]基于机电相似理论的液压制动轮缸压力估计方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及汽车轮缸压力估算技术领域，尤其涉及一种基于机电相似理论的液压制动轮缸压力估计方法及装置。

背景技术

目前，国内外主要采用汽车防抱死制动系统（Anti-lock Braking System，简称“ABS”）来增强汽车制动的安全性。防抱死制动系统中，在小步长增压、小步长减压，以及保压过程中对电磁阀进行PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）控制时，作为主要执行单元的轮缸，其制动压力需要精确调节，这就需要进行制动压力的反馈控制，而制动压力只能通过压力传感器测得或者压力估计算法得到。

实际中，为了降低系统成本，往往不用压力传感器来测量车轮上的制动压力，一般根据制动系统的结构和工作原理对制动压力进行估计来保证压力调节的实时性和精确性，以及对防抱死制动系统进行压力估计来计算实时控制循环过程中高速开关阀和回油泵的有效控制时间，从而实现制动压力的自动调节。

目前，对轮缸压力进行估计时，一般思路是采用把汽车液压调节系统看成一个“黑箱”的方法，研究其输入与输出之间的关系或者分别考虑各部件的特性，最后把它们组合成一个整体然后进行研究，然而大多需要搭建汽车液压调节系统的台架，但是搭建液压调节系统台架耗材耗力，只能针对某一特定型号的液压调节系统，不利于二次开发，不具普遍性通用性，并且机械系统复杂不易数据测量与分析。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于机电相似理论的液压制动轮缸压力估计方法及装置，用以解决现有的汽车液压制动轮缸压力估计方式需搭建液压调节系统的台架，不利于二次开发，不具普遍性通用性，且机械系统复杂不易数据测量与分析的问题。

本发明提供了一种基于机电相似理论的液压制动轮缸压力估计方法，包括：

用电学器件模拟汽车液压制动系统轮缸模型，所述模拟的汽车液压制动系统轮缸模型由对应的液压制动机械系统结合流量特性通过机电相似关系相似转化而成；

选择制动工况，并通过电信号量模拟电磁阀控制指令驱动所述模拟的汽车液压制动系统轮缸模型；

测量所述模拟的汽车液压制动系统轮缸模型在所述控制指令下的各电参量；

根据所述测得的电参量，利用机电相似关系得到所述液压制动机械系统的轮缸压力。

进一步，所述制动工况包括：增压工况、减压工况和保压工况。

进一步，所述模拟的汽车液压制动系统轮缸模型由对应的液压制动机械系统结合流量特性通过机电相似关系相似转化而成，包括：

将汽车液压制动系统的增压、减压、保压三种可调模式的数学关系分别转化为相应的电学关系；

将每一可调模式下转化得来的电学关系组合成一个完整的电学系统，从而将液压制动机械系统转化为电学系统；

由液压制动机械系统和电学系统的相似关系推导出液压制动系统各元件与电学系统各器件之间的等效关系。

本发明还提供了一种基于机电相似理论的液压制动轮缸压力估计装置，包括：

电学系统模块，用于以电学器件模拟汽车液压制动系统轮缸模型，所述模拟的汽车液压制动系统轮缸模型由对应的液压制动机械系统结合流量特性通过机电相似关系相似转化而成；

控制器模块，用于选择制动工况，并通过电信号量模拟电磁阀控制指令驱动所述模拟的汽车液压制动系统轮缸模型；

电参量测量模块，测量所述模拟的汽车液压制动系统轮缸模型在所述控制指令下的各电参量；

所述控制器模块，还用于根据所述测得的电参量，利用机电相似关系得到所述液压制动机械系统的轮缸压力。

进一步，所述制动工况包括：增压工况、减压工况和保压工况。

本发明的有益效果：

本发明利用机电相似理论将液压制动的机械系统转化为电学系统，并通过对电学系统的分析以及数值计算来模拟汽车液压制动的机械系统特性，从而对汽车液压防抱死制动系统的制动轮缸压力进行估计，从而省去了建立动力学、能量方程和搭建具体的液压调节系统实验台架的复杂过程，用相对简单的电路模拟建立理论模型，提高控制精度、缩短开发周期、降低生产成本、为以后更加深入的研究奠定基础，既容易实现又便于推广。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1是本发明提供的基于机电相似理论的液压制动轮缸压力估计方法的实施例的流程示意图。

图2是本发明提供的液压制动系统结构示意图。

图3是本发明提供的液压制动机械系统与电学系统的相似对应关系示意图。

具体实施方式