[发明专利]基于机械式电子液压制动系统的车轮轮缸液压力控制方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及汽车制动技术，尤其涉及一种基于机械式电子液压制动系统的车轮轮缸液压力控制方法。

背景技术

由于石油的逐渐枯竭及环境的破坏等问题，节能、环保等优势使电动车成为汽车工业未来发展的主要方向。为了提高能源利用率、节约资源、保护环境，各国的汽车工业都在大力研发电动汽车，由于电机、电池技术等的限制，电动汽车续驶里程短、成本高这两个问题阻碍了电动汽车的普及与商业化。

现行的电子液压制动系统，例如Bosch公司的HAS hev系统和TRW公司的SCB系统，一般都是通过安装高压蓄能器配合电机与泵对液压系统的制动输入力进行主动控制，其回收的制动能量多，制动响应快，能够准确识别驾驶员的制动意图和模拟踏板感觉。不过高压蓄能器技术目前还不成熟，可靠性和安全性还存在隐患，另外由于其增加了多个电磁阀也提高了控制的难度和失效的风险。

在机械式电子液压制动系统中用电机和减速机构代替高压蓄能器、泵、液压管路和电磁阀，也能实现液压力的主动控制和调节，通过控制线路传递信号，用电机驱动机械结构来推动主缸，不存在高压蓄能器安全隐患、电磁阀失效等问题，其结构简单，降低了成本，且机械连接的可靠性和安全性相比于全解耦式更高，通过ECU直接控制，易于实现ABS、TCS、ESC、ACC等功能。这种形式的制动系统前景光明，是未来制动系统重要的发展方向。

虽然机械电子式电子液压制动系统较传统的液压制动系统有较明显的优势，但控制难度也相应增加。基于机械式电子液压制动系统，HCU(液压控制单元)中四个电磁阀分别控制四个车轮的轮缸液压力，要求不但可以完成制动功能，还可以通过控制算法整合ABS和ESC等功能。由此，需要开发一种基于机械式电子液压制动系统的轮缸液压力控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于机械式电子液压制动系统的轮缸液压力控制方法，在实现基本的制动功能基础上，可以通过控制算法控制电磁阀实现ABS和ESC等功能，而且具有精度高、响应快的特点。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种基于机械式电子液压制动系统的轮缸液压力控制方法，可以根据制动工况不同选择不同的制动方式——在常规制动工况下电机带动减速机构推动主缸推杆建压达到制动所需液压力，轮缸液压力和主缸保持一致；在紧急工况下，各轮缸所需液压力不同，电机控制器发送给电机力矩信号，控制电机推动主缸推杆在主缸内产生不断波动的液压力以满足轮缸内不同液压力需求，从而使用电磁阀实现ABS或ESC等功能。

该控制方法包括以下步骤：

(1)ECU确定驾驶员制动意图或是ESC控制需求；

(2)系统判断该制动工况为常规工况还是紧急工况；

(2-1)若判断为常规制动工况，电机控制主缸建压，HCU中各电磁阀保持常开，各轮缸液压力和主缸保持一致，产生所需的制动力矩；

(2-2-1)若判断为紧急工况，系统确定各轮缸液不同的液压力需求，并使主缸在满足该需求的区间内产生不断波动的压力；

(2-2-2)主缸液压力传感器检测到主缸液压力恰好满足某一个或某几个轮缸液压力需求，ECU输出控制信号使HCU中该轮缸对应的电磁阀上电关闭，轮缸内制动液进入保压状态；

(2-2-3)各制动器产生所需制动力；

(3)系统判断制动工况是否结束，如果制动过程结束，电机反转或是停止工作，制动主缸泄压。

进一步，所述步骤(2-2-1)中，控制电机产生的主缸液压力不停地发生变化，且其变化区间在满足轮缸所需液压力最大值P_Wmax和最小值P_Wmin的扩展区间内。

主缸液压力波动扩展区间的特征在于：根据控制逻辑，主缸产生的液压力最大值P_Mmax和最小值P_Mmin是轮缸液压力需求值P_Wmax和P_Wmin的倍数：

P_Mmax＝a·P_Wmax

P_Mmin＝b·P_Wmin

比例系数a和b由控制算法确定。控制算法包括但不限于PID控制和模糊控制，从而使主缸产生的液压力波动区间包含且大于轮缸所需液压力波动区间。

在波动区间内，主缸液压力不断以某种曲线波动，可以到达P_Mmin至P_Mmax之间任意一点。曲线形式包括但不限于固定周期的正弦波形，三角波形等。