一种制动系统建压单元及车轮轮缸液压力控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车技术领域，涉及汽车制动技术，尤其涉及制动系统建压单元及车轮轮缸液压力控制方法。
【背景技术】
[0002]由于石油的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。
[0003]电子液压制动系统(EHB)是在传统的液压制动器基础上发展而来的。操纵机构是一个电子式制动踏板替代了传统的液压制动踏板，取消了体积庞大的真空助力器。这种集成电子踏板传感器能精确地感知驾驶人控制踏板的轻重缓急，并转换为电信号传递给电子控制单元，高压液压控制单元则会根据不同的驾驶工况自动调节车轮的制动压力。这一系统缩短了反应时间，也避免了液压机械制动系统作用反力引起的震动而导致驾驶者不自觉地减小制动力的危险。
[0004]电子液压制动系统与传统的液压制动器相比有一些优点:⑴结构紧凑，改善了制动性能；(2)控制方便可靠，制动噪声显著减小；(3)不需要真空装置，有效减轻了制动踏板的感觉，提供了更好的踏板感觉等。由于电子液压制动系统的这些优点，早在1993年，福特汽车公司就在一款电动汽车上安装了 EHB系统，后来通用公司在其一款轿车上也采用了 EHB。目前，奔驰公司新推出的SL500同样采用了 EHB，是世界上第一辆采用线控制动技术的量产车，它的EHB技术由博世公司提供的，也是电子控制制动系统的一部分。
[0005]现有的车轮轮缸液压力控制方法都是将制动轮缸和主缸直接相通，当主缸建压后，轮缸液压力和主缸液压力保持一定比例关系变化。如果提出一种新的制动系统建压单元及基于该单元的车轮轮缸液压力控制方法，在主缸和轮缸之间增加了电磁阀，可以通过电磁阀的开闭来控制轮缸液压力，不仅可以使轮缸液压力更好地跟随需求值变化，而且可以通过控制算法实现制动防抱死等功能。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种制动系统建压单元以及基于新型建压单元的车轮轮缸液压力控制方法。
[0007]为达到上述目的，本发明的解决方案是:
[0008]一种新型制动系统建压单元，包括电子控制单元(ECT)、控制电机、减速机构、制动主缸、电磁阀、液压力传感器和制动轮缸，电子控制单元与控制电机连接以在获取制动需求后输出信号使控制电机产生所需的转矩、带动减速机构推动主缸推杆在制动管路内建压；液压力传感器与制动轮缸连接以实时监测制动轮缸内的液压力并反馈给电子控制单元。
[0009]获取制动需求后，ECU输出信号使电机产生所需的转矩，带动减速机构推动主缸推杆在制动管路内建压。液压力传感器实时监测四个制动轮缸内的液压力并反馈给ECU。当液压力达到需求时，ECU控制常开电磁阀上电关闭，轮缸保压；当需要减小制动力时，常开电磁阀下电，制动系统泄压。
[0010]所述电磁阀、液压力传感器和制动轮缸均为四个。
[0011]基于这种建压单元，一种新型车轮轮缸液压力控制方法，包括以下步骤:
[0012](I) E⑶确定驾驶员制动意图或是ESC控制需求；
[0013](2)系统判断该制动工况为常规工况还是紧急工况；
[0014](2-1)若判断为常规制动工况，电机控制主缸建压，液压控制单元(HCU)中各电磁阀不通电保持常开，各轮缸液压力和主缸保持一致，产生所需的制动力矩；
[0015](2-2-1)若判断为紧急工况，在第一个控制周期内，E⑶判断四个轮缸液压力需求值的最大值并使电机控制主缸建压达到最大值。在增压过程中，当某轮缸液压力传感器检测到该轮缸液压力达到所需值后，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；
[0016](2-2-2)在下一个控制周期，若有某一个或某几个制动轮缸制动力需求值发生变化且不相同，ECU通过比对确定四个轮缸液压力需求最小值，并控制电机使主缸产生相应最低液压力；
[0017](2-2-3)此控制周期内，对液压力需求不变或提高的轮缸电磁阀始终上电关闭，轮缸保持上一控制周期液压力；对液压力需求降低的轮缸电磁阀均下电打开，随主缸液压力发生变化，在各自达到所需液压力值时打开的电磁阀再次关闭使轮缸保压；
[0018](2-2-4)进入下一个控制周期后重复步骤(2-2-1)至(2_2_3);
[0019](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。
[0020]在此控制方法中，由于取消了主缸液压力传感器，主缸液压力通过基于Q相电流、基于PV特性或是基于线性模型的算法得到。
[0021]由于采用上述方案，本发明的有益效果是:该新型建压单元取消了传统制动系统的真空助力器和一些新型电子液压制动系统中的高压蓄能器，用控制电机、液压力传感器和电磁阀实现制动力的精确控制。在控制算法方面，本发明分别讨论常规制动工况和紧急制动工况，尤其在紧急制动工况下，提出了一种根据液压力需求最低的轮缸进行减压的新型控制方法。经过试验验证，该控制方法工作可靠且具有良好的响应和控制效果，能够满足法规在各种工况下对制动系统的要求。
[0022]进一步而言，在实现基本的建压功能基础上，本系统体积小，重量轻，可以通过控制算法控制4个电磁阀实现ABS和ESC等功能，而且具有精度高，响应快的特点。
【附图说明】
[0023]图1为本发明的一个示例性实施例的新型制动系统建压单元简图。
[0024]图2为本发明的一个示例性实施例的基于新型制动系统建压单元的控制流程图。
[0025]图中的标号表不:
[0026]1-控制电机；2-减速机构；3-制动主缸；4、5、6、7_第一至第四电磁阀；8、9、10、
11-第一至第四液压力传感器；12、13、14、15_第一至第四制动轮缸；16-电子控制单元 (ECU) ο
【具体实施方式】
[0027]以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
[0028]本发明一种新型制动系统建压单元，它由电子控制单元(Ε⑶)、控制电机、减速机构、制动主缸、电磁阀、液压力传感器和制动轮缸组成。
[0029]如图1所示，E⑶16接收第一至第四液压力传感器8、9、10、11传来的信号，处理后将控制信号传输给控制电机I和第一至第四电磁阀4、5、6、7，它们之间通过电线连接。电机1、减速机构2和制动主缸3之间采取机械连接，将电机的旋转运动经过减速后变为推动主缸推杆的直线往复运动。制动主缸3，第一至第四电磁阀4、5、6、7，第一至第四液压力传感器8、9、10、11和第一至第四轮缸12、13、14、15之间通过液压管路连接，通过挤压制动液产生液压力。
[0030]获取制动需求后，ECU输出信号使电机产生所需的转矩，带动减速机构推动主缸推杆在制动管路内建压。液压力传感器实时监测四个制动轮缸内的液压力并反馈给ECU。当液