[发明专利]基于流量控制的线控制动控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及线控制动控制方法，尤其涉及一种基于流量控制，综合考虑系统压力和踏板反馈力误差的线控制动控制方法。

背景技术

现有线控驻车制动系统的原理示意图如图1所示，制动主缸左侧41经第一控制阀20连通柱塞泵10，制动主缸右侧42经第二控制阀30连通制动液罐50，ABS增压阀60连通制动主缸左侧41，踏板70处设有检测踏板位移的位移传感器71。现有技术中的线控驻车制动系统中，通常将系统压力作为控制对象，以柱塞泵电机转速或系统减压阀开启时间为控制量，采用开关或PID控制技术对制动系统进行控制，控制方法简单有效。但是，现有制动系统控制存在以下缺点：1.控制算法设计物理意义不明确，设计过程依赖现场参数调试；2.软件开关控制，即误差达到多大时，才激活控制，误差不足时，只做计算，但不进行控制。软件开关控制中如果设置死区过小，则不可避免导致存在系统压力抖动，踏板感觉欠佳，而如果设置死区过大，则导致控制精度不高；3.PID控制技术针对单一系统参数，可以获得较佳的压力控制效果，但在不同驾驶员、不同工况下，制动踏板输入差别很大，不同产品参数也具有较大的离散性，PID控制技术无法满足控制要求；4.定参数的PID控制无法满足所有情况下的控制要求，在超调、响应时间的性能指标上无法满足实际要求，而自适应的PID算法，需要大量测试、调试时间。

发明内容

本发明针对现有技术中的缺点，提出一种基于流量控制，综合考虑系统压力和踏板反馈力误差，结合系统的状态方程，使控制具有多参数特性、非线性特性、预测控制特性、增减压控制一致特性等特点，在满足压力控制要求前提下，踏板反馈力稳定，控制算法简单，控制适应性强。

为了解决上述技术问题，本发明提供了基于流量控制的线控制动控制方法，包括以下步骤：

S1：控制目标基准计算

控制目标为系统压力和动态过程中的踏板反馈力，通过模拟传统制动系统得到系统压力与踏板位移之间的关系，计算公式如下：

P₀＝ae^bx，

其中，P₀为目标系统压力，x为踏板位移，a、b为拟合系数，这里a＝2.332，b＝0.1838；

目标踏板反馈力由目标系统压力乘以一系数得到，该系数由制动主缸结构尺寸和传动比确定，因而目标踏板反馈力的计算公式如下：

F₀＝ae^bx·ΔS/i

F₀为目标踏板反馈力，i为传动比，ΔS＝S₁-S₂，而S₁、S₂分别为制动主缸左、右侧面积；

S2：误差计算

控制目标为系统压力和动态过程中的踏板反馈力，控制误差由系统压力误差和踏板反馈力误差组成，计算公式如下：

e＝e_P(1-α)+e_Fα

其中，α为踏板反馈力控制权重，满足0＜α＜1；e_P＝P₁-P₀，其中P₁为实际系统压力，P₀为目标系统压力；e_F＝F-F₀，F、F₀分别为实际踏板反馈力和目标踏板反馈力；

S3：状态方程

以系统压力误差和踏板反馈力误差为状态变量，系统状态方程为：