本发明专利技术是一种集成式线控制动系统轮缸压力控制方法。包括：一、设计集成式线控制动系统伺服电机、传动机构及液压系统模型；二、利用伺服缸液压力‑活塞位置特性设计能够动态调节底层压力调控器的电机‑电磁阀协同补液机制；三、设计包含液压系统变刚度前馈压力环、鲁棒滑模位置环及电机电流环的伺服缸压力调控器；四、基于轮缸进/出液阀增/减压特性设计轮缸压力调控器，实现轮缸压力调控。本发明专利技术为集成式线控制动系统轮缸压力控制功能奠定基础，匹配电动智能汽车高安全性、高稳定性的需求，解决了集成式线控制动系统在进行轮缸压力调控时，会受到液压系统刚度突变和液压回路内制动液会随轮缸压力调控流失而出现制动液不足的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于智能汽车，具体的说是一种集成式线控制动系统轮缸压力控制方法。
技术介绍
1、电动智能汽车的不断发展对汽车底盘制动系统提出了更高的安全性与稳定性需求，要求底盘制动系统具备快速、精准的轮缸压力调控能力。然而，传统的真空助力器和电子稳定控制系统在连续、主动的轮缸压力调控时存在响应速度衰退、压力控制误差波动等问题。因此，国内外各大机构提出了多种线控制动解决方案，例如集成式线控制动系统、电子液压线控制动系统、电子机械制动系统等，以满足电动智能汽车提出的新需求。
2、与电子液压制动系统不同，集成式线控制动系统采用高性能伺服电机作为动力源，避免了高压蓄能器带来的制动液泄露等问题。此外，集成式线控制动系统通过保留传统液压管路并将液压调节单元集成于一体，实现快速、精准且稳定的轮缸制动压力的调节，同时对液压回路进行合理布置即可实现安全可靠的制动冗余备份。然而，集成式线控制动系统在进行轮缸压力调控时，会受到液压系统刚度突变的问题，且液压回路内制动液会随轮缸压力调控流失而出现制动液不足的问题，因此有必要对此进行深入研究。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种集成式线控制动系统轮缸压力控制方法，为集成式线控制动系统轮缸压力控制功能奠定基础，匹配电动智能汽车高安全性、高稳定性的需求，解决了集成式线控制动系统在进行轮缸压力调控时，会受到液压系统刚度突变的问题，且液压回路内制动液会随轮缸压力调控流失而出现制动液不足的问题。
2、本专利技术技术方案结合附图说明如下：
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p>3、一种集成式线控制动系统轮缸压力控制方法，包括以下步骤：4、步骤一、建立面向控制器设计的集成式线控制动系统伺服电机、传动机构及液压系统模型；
5、步骤二、利用伺服缸液压力-活塞位置特性设计能够动态调节底层压力调控器的电机-电磁阀协同补液机制；
6、步骤三、设计包含液压系统变刚度前馈压力环、鲁棒滑模位置环及电机电流环的伺服缸压力调控器；
7、步骤四、基于由测试数据凝练出的轮缸进/出液阀增/减压特性设计轮缸压力调控器，实现轮缸压力调控。
8、进一步的，所述步骤一的具体方法如下：
9、11)所述伺服电机为表贴式永磁同步电机，其电磁转矩方程为：
10、
11、式中，te为电机的输入电磁转矩；pn为电机磁极对数；ψf为转子永磁体磁链；iq为电机转矩轴电流；
12、12)电机的转矩平衡方程表示为：
13、
14、式中，j1为电机转动惯量；ω1为电机输出轴转速；te为电机的输入电磁转矩；tl为电机的输出转矩；tf为电机的摩擦转矩；
15、13)两级传动机构将电机的输出转矩tl传递至伺服缸活塞上形成水平方向的伺服力fm，表示为：
16、
17、式中，fm为伺服缸活塞水平方向的伺服力；h为滚珠丝杠导程；ki为齿轮传动机构的传动比；tl为电机的输出转矩；
18、14)根据电机的旋转运动及传动机构间的关系，得到伺服缸活塞水平位移为：
19、
20、式中，θm为电机输出轴的机械转角；h为滚珠丝杠导程；ki为齿轮传动机构的传动比；y为伺服缸活塞位移；
21、15)将集成式线控制动系统自电机后的机械部件质量和转动惯量转换为伺服缸活塞水平位移处的等效质量me：
22、
23、ω2＝kiω3＝kiω4 (6)
24、
25、式中，me为除电机输出轴之外部件的等效质量；v5为滚珠丝杠滑动螺母平移速度；j2为小齿轮转动惯量；j3为大齿轮转动惯量；j4为滚珠丝杠转动惯量；ω2为小齿轮转速；ω3为大齿轮转速；ω4为滚珠丝杠转速；m5为滚珠丝杠滑动螺母质量；h为滚珠丝杠导程；ki为齿轮传动机构的传动比；
26、16)根据伺服缸活塞处的动力学平衡关系，得到：
27、
28、
29、
30、式中，me为除电机输出轴之外部件的等效质量；为所有产生制动力部件的等效质量；h为滚珠丝杠导程；ki为齿轮传动机构的传动比；j1为电机转动惯量；y为伺服缸活塞位移；te为电机的输入电磁转矩；ps为伺服缸压力；as为伺服缸活塞面积；为等效摩擦力；ff为传动机构的摩擦力；tf为电机的摩擦转矩；
31、17)通过分段拟合的方式建立液压系统模型表现液压系统变刚度特性，表示为：
32、ps＝(ai•y2+bi•y+ci) (11)
33、式中，ps为伺服缸压力；y为伺服缸活塞位移；i为轮缸关闭数量；ai为液压系统二次项拟合系数；bi为液压系统一次项拟合系数；ci为液压系统的常数项系数；
34、18)将式(1)(3)(4)(5)(8)(10)(11)代入式(9)中，得到伺服缸活塞处完整的动力学平衡方程：
35、
36、式中，me为除电机输出轴之外部件的等效质量；为所有产生制动力部件的等效质量；j1为电机转动惯量；y为伺服缸活塞位移；h为滚珠丝杠导程；ki为齿轮传动机构的传动比；te为电机的输入电磁转矩；ai为液压系统二次项拟合系数；bi为液压系统一次项拟合系数；ci为液压系统的常数系数；as为伺服缸活塞面积；ff为传动机构的摩擦力；tf为电机的摩擦转矩。
37、进一步的，所述步骤二的具体方法如下：
38、21)设计压力仲裁逻辑，根据车辆控制层输出的各轮缸目标压力判断是否存在轮缸压力独立调节的需求以及需要调控的轮缸数量i，；
39、22)基于无轮缸压力控制介入时的伺服缸液压力-活塞位移刚度特性曲线计算用于补液需求辨识的基准活塞位移ybase，并引入放大系数η，表示为：
40、
41、式中，ybase为伺服缸补液基准活塞位移；η为放大系数；i为轮缸关闭数量；b0为i＝0时液压系统一次项拟合系数；a0为i＝0时液压系统二次项拟合系数；c0为i＝0时液压系统常数项系数；ps为伺服缸压力；
42、当伺服缸活塞位移y大于伺服缸补液基准活塞位移ybase时，认为伺服缸内存在补液需求，补液需求辨识表示为：
43、
44、式中，itig为补液需求标志位信号；y为伺服缸活塞位移；ybase为伺服缸补液基准活塞位移；
45、23)当补液需求标志位信号itig等于1时，激活电机-电磁阀协同补液机制。
46、进一步的，所述步骤21)的具体方法如下：
47、当上层输出的各轮缸目标压力相等时，不存在轮缸压力调节需求，压力仲裁逻辑生成的目标伺服缸压力与目标轮缸压力均与上层输出的目标压力相等，轮缸调控数量i等于零，轮缸压力调节使能lw为零；
48、当上层输出的各轮缸目标压力不相等时，存在轮缸压力单独调节的需求，轮缸压力调节使能lw等于1，计算上层输出目标压力的最大值并计算需要关闭的轮缸数量本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种集成式线控制动系统轮缸压力控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种集成式线控制动系统轮缸压力控制方法，其特征在于，所述步骤一的具体方法如下：
3.根据权利要求1所述的一种集成式线控制动系统轮缸压力控制方法，其特征在于，所述步骤二的具体方法如下：
4.根据权利要求3所述的一种集成式线控制动系统轮缸压力控制方法，其特征在于，所述步骤21)的具体方法如下：
5.根据权利要求3所述的一种集成式线控制动系统轮缸压力控制方法，其特征在于，所述步骤23)的具体方法如下：
6.根据权利要求2所述的一种集成式线控制动系统轮缸压力控制方法，其特征在于，所述步骤三的具体方法如下：
7.根据权利要求2所述的一种集成式线控制动系统轮缸压力控制方法，其特征在于，所述步骤四的具体方法如下：
【技术特征摘要】
1.一种集成式线控制动系统轮缸压力控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种集成式线控制动系统轮缸压力控制方法，其特征在于，所述步骤一的具体方法如下：
3.根据权利要求1所述的一种集成式线控制动系统轮缸压力控制方法，其特征在于，所述步骤二的具体方法如下：
4.根据权利要求3所述的一种集成式线控制动系统轮缸压力控制方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱冰，郑英龙，赵健，陈志成，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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