基于流量控制的线控制动控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于流量控制的线控制动控制方法，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。
【专利说明】基于流量控制的线控制动控制方法
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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】
[0003] 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。
[0004] 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：
[0005] SI:控制目标基准计算
[0006] 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：
[0007] P0= aebx,
[0008] 其中，Ptl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 ；
[0009] 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：
[0010] F0= aebx · Δ S/i
[0011] Ftl为目标踏板反馈力，i为传动比，AS = S fS2，而SnS2分别为制动主缸左、右侧 面积；
[0012] S2:误差计算
[0013] 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：
[0014] e = eP(l_ a )+eF α
[0015] 其中，α为踏板反馈力控制权重，满足〇 < α < I ;ep= P1-Ptl,其中实际系 统压力，Ptl为目标系统压力；e F= F-F M F、Ftl分别为实际踏板反馈力和目标踏板反馈力；
[0016] S3 :状态方程
[0017] 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：
【权利要求】
1.基于流量控制的线控制动控制方法，包括以下步骤： 51 :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：
其中，匕为目标系统压力，x为踏板位移，a、b为拟合系数； 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：
F。为目标踏板反馈力，i为传动比，AS=SrS2，而SpS2分别为制动主缸左、右侧面积； 52 :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：
其中，a为踏板反馈力控制权重，满足〇<a ，其中Pi为实际系统压 力，h为目标系统压力；eF=F-F^F、匕分别为实踏板反馈力和目标踏板反馈力； 53 :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：
其中，^为常数，1为系统特征长度，v为踏板速度，q为系统总流量； 54 :控制规律 本发明采用带小范围死区的线性逼近控制规律，如下：
其中，d为死区大小，k为控制斜率； 55 :系统总流量计算 系统总流量为：
56 :控制流量计算 柱塞泵或第二控制阀需要调整的流量qa(Uust，等于系统总流量q中减去ABS控制期间， 增压阶段ABS增压阀流出的流量qi，SP:
ABS增压阀的结构系数，取决于ABS增压阀的结构，△Pi为ABS增压阀两端的压力差； S7 :流量控制 计算得到需要调整的流量qa(Uust后，根据qa(Uust的符号进行流量控制，若计算得到的qadjust为正，启动柱塞泵电机，若计算得到的qa(Uust不为正，打开第二控制阀。
【文档编号】B60T11/10GK104477155SQ201410609893
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月3日 优先权日:2014年11月3日
【发明者】刘长运, 刘伟, 潘劲, 吴志强 申请人:浙江万向精工有限公司, 万向集团公司