CN114312700B - 一种多轴商用车线控制动系统防抱死压力协调控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多轴商用车线控制动系统防抱死压力协调控制方法，包括以下步骤：S1、根据制动踏板行程，计算出油口1、2处及QEBS两个独立建压模块的压力；S2、接收ABS数据，所述ABS数据包括P_wh、P_req、dp_req、p_lstMax、fg_h2l、fg_l2h参数和ABS激活状态、ABS故障状态。本发明中，基于ABS当前目标压力、目标压力梯度需求、ABS上一增压循环最大压力值、对接路面识别标志的QEBS协调压力目标算法逻辑，实现ABS工况下更合理的建压腔压力控制；ABS阀/电机失效时，通过QEBS输出两路压力输出能力，在保持所需制动力的前提下，实现多轴商用车中轴、后轴车轮不完全抱死，防抱死控制时，在保证增压、建压速率和目标值的前提下，通过控制QEBS建压腔压力，降低工作噪声。

Description

一种多轴商用车线控制动系统防抱死压力协调控制方法

技术领域

本发明涉及线控制动系统技术领域，尤其涉及一种多轴商用车线控制动系统防抱死压力协调控制方法。

背景技术

线控制动系统即电子控制制动系统，从传统的液压制动系统发展来的，但与传统制动方式有很大的不同，电子控制制动系统以电子元件替代了原有的部分机械元件，是一个先进的机电一体化系统，它将电子系统和液压系统相结合。电子控制制动系统主要由电子踏板、电子控制单元（ECU）、液压执行机构组成。

然而，现有的线控制动系统存在以下缺点，首先，现有的线控制动系统是基于单电机结构，仅能控制一路压力目标，不能控制2路压力目标；其次，现有的线控制动系统与防抱死制动系统之间不涉及目标压力、目标压力梯度和路面识别状态的交互，导致压力协调控制逻辑简单，不利于控制ABS噪音，也不利于ABS降级控制。

发明内容

为了解决上述背景技术中所提到的技术问题，而提出的一种多轴商用车线控制动系统防抱死压力协调控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种多轴商用车线控制动系统防抱死压力协调控制方法，包括以下步骤：

S1、根据制动踏板行程，计算出油口1、2处及QEBS两个独立建压模块的压力，计算公式如下；

P_pdl=MaR/2Aμr

上述公式中，M为整车质量，a为车辆减速度需求，R为轮胎半径，A为制动轮缸面积，μ为制动器摩擦系数，r为制动器制动半径，P_pdl为QEBS在非ABS模式下基于踏板行程计算的目标压力；

S2、接收ABS数据，所述ABS数据包括P_wh、P_req、dp_req、p_lstMax、fg_h2l、fg_l2h参数和ABS激活状态、ABS故障状态；

其中，P_wh为ABS计算的轮缸分泵压力，P_req为ABS控制的目标压力，dp_req为ABS控制的目标压力梯度，p_lstMax为ABS上一循环增压最大压力，fg_h2l为ABS高附到低附切换标志，fg_l2h为ABS低附到高附切换标志；

S3、判断接收ABS数据是否正常，由底层程序端到端通信接口实现检测，通信异常包括通用的通信超时、CRC校验错误、滚动计数器异常、数据无效；若通信不正常，则执行步骤4；

S4：不进行协调控制，将步骤S1中计算的目标压力作为最终压力目标，其中p_setA为出油口1处的QEBS目标压力，p_setB为出油口2处的QEBS目标压力；

S5、判断是否进入ABS控制，即车轮是否出现滑移率过大或抱死，由接收到的ABS激活状态判断，如未进入ABS控制，则无需协调控制，执行步骤S4;

S6：判断ABS是否出现故障导致ABS系统本身无法进行减压、保压控制，由接收到的ABS故障状态判断，ABS无故障情况下，执行步骤S7-S9，实现压力协调控制；反之，执行步骤S10-S12，即QEBS实现降级的制动防抱死控制。

作为上述技术方案的进一步描述：

还包括以下步骤：

S7、计算前轴、中轴、后轴各卡钳分泵的目标压力；

S8、按前轴卡钳1、中轴卡钳最大分泵目标压力确定出油口1处的目标压力；

S9、按前轴卡钳2、后轴卡钳最大分泵目标压力确定出油口2处的目标压力；此处卡钳分左右两侧，即每个出油口对应4个卡钳。

作为上述技术方案的进一步描述：

步骤7中计算公式如下：

P_aimp=P_req·k_pr (1)

其中，P_aimp为由ABS控制目标压力计算的QEBS目标压力，k_pr为ABS目标压力修正系数，式(1)通过ABS发出的目标压力，计算QEBS目标压力参数，修正系数k_pr在实车上进行标定；

P_adj=P_ao+P_ah·fg_l2h-P_al·fg_h2l (2)

其中，P_adj为ABS控制目标压力梯度计算时的修正压力，式(2)计算压力梯度修正压力，包括基础修正压力P_ao、低到高路况修正压力P_ah、高到低路况修正压力P_al三项，参数在实车上进行标定。

作为上述技术方案的进一步描述：

步骤S7中的计算公式还包括：

P_aimdp=P_wh+ρ·（dp_req/k_pv·c_d·A）²+P_adj (3)

其中，P_aimdp为由ABS控制目标压力梯度计算的QEBS目标压力，c_d为ABS阀口流量系数，由ABS液压阀设计确定，A为ABS阀口过流面积，由ABS液压阀设计确定，ρ为制动液密度，k_pv为制动系统PV曲线刚度，由实车制动系统确定，可在实车上进行采集，式(3)通过ABS控制目标压力梯度，计算QEBS目标压力参数，计算过程中使用了ABS控制阀参数，根据ABS模块设计，前轴、中轴、后轴对应的控制阀参数可能不同，计算时使用对应的数据值；

P_aimlst=P_lstMax·k_lst (4)

其中，P_aimlst为由ABS上一循环增压最大压力计算的QEBS目标压力，k_lst为ABS上一循环增压最大压力修正系数，式(4)通过ABS上一循环增压阶段结束时的压力，计算QEBS目标压力参数，修正系数k_lst在实车上进行标定；

P_aim=min[P_pdl，max（P_aimp，P_aimdp，P_aimlst）] (5)

其中，P_aim为QEBS最终计算的目标压力。

作为上述技术方案的进一步描述：

还包括以下步骤：

S10、按公式计算中轴、后轴卡钳分泵目标压力，此步骤中，出于降级ABS控制时优先保证制动力和车辆不出现甩尾情况，没有对前轴压力进行控制，即允许前轴出现抱死情况；

S11、按中轴卡钳最大分泵目标压力确定出油口1处的目标压力；

S12、按后轴卡钳最大分泵目标压力确定出油口2处的目标压力。

作为上述技术方案的进一步描述：

步骤S10中的计算公式如下：

P_aim=P_r+dp_req·t₀ (6)

其中，P_r为QEBS实际压力，由压力传感器采集，t₀为ABS失效时计算的时间常数。

作为上述技术方案的进一步描述：

式(6)计算ABS控制器失效时，由QEBS实现降级的制动防抱死功能时的目标压力值，通过实际压力和ABS目标压力梯度进行计算，即在当前实际出油口值下，实现ABS根据滑移率计算的目标压力变化梯度。

作为上述技术方案的进一步描述：

在高附情况下，由于ABS控制器实施独立控制逻辑，步骤S11、S12可实现中、后轴至少一侧车轮滑移率可控；在低附情况下，由于ABS控制器实施低选控制逻辑，步骤S11、S12可实现中、后轴两侧车轮滑移率可控。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，基于ABS当前目标压力、目标压力梯度需求、ABS上一增压循环最大压力值、对接路面识别标志的QEBS协调压力目标算法逻辑，实现ABS工况下更合理的建压腔压力控制。

2、本发明中，能控制2路压力目标，ABS阀/电机失效时，通过QEBS输出两路压力输出能力，在保持所需制动力的前提下，实现多轴商用车中轴、后轴车轮不完全抱死。

3、本发明中，防抱死控制时，在保证增压、建压速率和目标值的前提下，通过控制QEBS建压腔压力，降低工作噪声。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例提供的QEBS匹配ABS系统原理图；

图2示出了根据本发明实施例提供的一种多轴商用车线控制动系统防抱死压力协调控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种多轴商用车线控制动系统防抱死压力协调控制方法，包括以下步骤：

步骤1、根据制动踏板行程，计算出油口1、2处，及QEBS两个独立建压模块的压力，公式如下；

P_pdl=MaR/2Aμr

上述公式中，M为整车质量，a为车辆减速度需求，R为轮胎半径，A为制动轮缸面积，μ为制动器摩擦系数，r为制动器制动半径，P_pdl为QEBS在非ABS模式下基于踏板行程计算的目标压力；

步骤2、接收ABS数据，包括P_wh、P_req、dp_req、p_lstMax、fg_h2l、fg_l2h参数和ABS激活状态、ABS故障状态；其中，P_wh为ABS计算的轮缸分泵压力，P_req为ABS控制的目标压力，dp_req为ABS控制的目标压力梯度，p_lstMax为ABS上一循环增压最大压力，fg_h2l为ABS高附到低附切换标志，fg_l2h为ABS低附到高附切换标志。

步骤3、判断接收ABS数据是否正常，由底层程序端到端通信接口实现，通信异常包括通用的通信超时、CRC校验错误、滚动计数器异常、数据无效；如通信不成功，则执行步骤4；

步骤4、不进行协调控制，将步骤1中计算的目标压力作为最终压力目标，其中p_setA为出油口1处的QEBS目标压力，p_setB为出油口2处的QEBS目标压力。

步骤5、判断是否进入ABS控制，即车轮是否出现滑移率过大或抱死，由接收到的ABS激活状态判断，如未进入ABS控制，则无需协调控制，执行步骤4。

步骤6、判断ABS是否出现故障导致ABS系统本身无法进行减压、保压控制，由接收到的ABS故障状态判断，ABS无故障情况下，执行步骤7-9，实现压力协调控制；反之，执行步骤10-12，即QEBS实现降级的制动防抱死控制。

步骤7、通过公式(1)-(5)计算前轴、中轴、后轴各卡钳分泵的目标压力；

步骤8、按前轴卡钳1、中轴卡钳最大分泵目标压力确定出油口1处的目标压力；

步骤9、按前轴卡钳2、后轴卡钳最大分泵目标压力确定出油口2处的目标压力；此处卡钳分左右两侧，即每个出油口对应4个卡钳；

步骤7中计算公式如下：

P_aimp=P_req·k_pr (1)

其中，P_aimp为由ABS控制目标压力计算的QEBS目标压力，k_pr为ABS目标压力修正系数，式(1)通过ABS发出的目标压力，计算QEBS目标压力参数，修正系数k_pr在实车上进行标定。

P_adj=P_ao+P_ah·fg_l2h-P_al·fg_h2l (2)

其中，P_adj为ABS控制目标压力梯度计算时的修正压力，式(2)计算压力梯度修正压力，包括基础修正压力P_ao、低到高路况修正压力P_ah、高到低路况修正压力P_al三项，参数在实车上进行标定。

P_aimdp=P_wh+ρ·（dp_req/k_pv·c_d·A）²+P_adj (3)

其中，P_aimdp为由ABS控制目标压力梯度计算的QEBS目标压力，c_d为ABS阀口流量系数，由ABS液压阀设计确定，A为ABS阀口过流面积，由ABS液压阀设计确定，ρ为制动液密度，k_pv为制动系统PV曲线刚度，由实车制动系统确定，可在实车上进行采集，式(3)通过ABS控制目标压力梯度，计算QEBS目标压力参数，计算过程中使用了ABS控制阀参数，根据ABS模块设计，前轴、中轴、后轴对应的控制阀参数可能不同，计算时使用对应的数据值。

P_aimlst=P_lstMax·k_lst (4)

其中，P_aimlst为由ABS上一循环增压最大压力计算的QEBS目标压力，k_lst为ABS上一循环增压最大压力修正系数，式(4)通过ABS上一循环增压阶段结束时的压力，计算QEBS目标压力参数，修正系数k_lst在实车上进行标定；

P_aim=min[P_pdl，max（P_aimp，P_aimdp，P_aimlst）] (5)

其中，P_aim为QEBS最终计算的目标压力。

步骤10、按公式(6)计算中轴、后轴卡钳分泵目标压力，此步骤中，出于降级ABS控制时优先保证制动力和车辆不出现甩尾情况，没有对前轴压力进行控制，即允许前轴出现抱死情况。

步骤10中的计算公式如下：

P_aim=P_r+dp_req·t₀ (6)

其中，P_r为QEBS实际压力，由压力传感器采集，t₀为ABS失效时计算的时间常数。

式(6)计算ABS控制器失效时，由QEBS实现降级的制动防抱死功能时的目标压力值，通过实际压力和ABS目标压力梯度进行计算，即在当前实际出油口值下，实现ABS根据滑移率计算的目标压力变化梯度。

步骤11、按中轴卡钳最大分泵目标压力确定出油口1处的目标压力；

步骤12、按后轴卡钳最大分泵目标压力确定出油口2处的目标压力；高附情况下，由于ABS控制器实施独立控制逻辑，步骤11、12可实现中、后轴至少一侧车轮滑移率可控；低附情况下，由于ABS控制器实施低选控制逻辑，步骤11、12可实现中、后轴两侧车轮滑移率可控。

工作原理：使用时，防抱死控制时，在保证增压、建压速率和目标值的前提下，通过控制QEBS建压腔压力，降低工作噪声；当ABS阀/电机失效时，QEBS输出两路压力目标值，在保持所需制动力的前提下，实现多轴商用车中轴、后轴车轮不完全抱死；适用于多轴商用车；

基于ABS当前目标压力、目标压力梯度需求、ABS上一增压循环最大压力值、对接路面识别标志的QEBS协调压力目标算法逻辑，实现ABS工况下更合理的建压腔压力控制；ABS阀/电机失效时，通过QEBS输出两路压力输出能力，在保持所需制动力的前提下，实现多轴商用车中轴、后轴车轮不完全抱死，防抱死控制时，在保证增压、建压速率和目标值的前提下，通过控制QEBS建压腔压力，降低工作噪声。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种多轴商用车线控制动系统防抱死压力协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据制动踏板行程，计算出油口1、2处及QEBS两个独立建压模块的压力，计算公式如下；

P_pdl=MaR/2Aμr

上述公式中，M为整车质量，a为车辆减速度需求，R为轮胎半径，A为制动轮缸面积，μ为制动器摩擦系数，r为制动器制动半径，P_pdl为QEBS在非ABS模式下基于踏板行程计算的目标压力；

S2、接收ABS数据，所述ABS数据包括P_wh、P_req、dp_req、p_lstMax、fg_h2l、fg_l2h参数和ABS激活状态、ABS故障状态；

其中，P_wh为ABS计算的轮缸分泵压力，P_req为ABS控制的目标压力，dp_req为ABS控制的目标压力梯度，p_lstMax为ABS上一循环增压最大压力，fg_h2l为ABS高附到低附切换标志，fg_l2h为ABS低附到高附切换标志；

S3、判断接收ABS数据是否正常，由底层程序端到端通信接口实现检测，通信异常包括通用的通信超时、CRC校验错误、滚动计数器异常、数据无效；若通信不正常，则执行步骤4；

S4：不进行协调控制，将步骤S1中计算的目标压力作为最终压力目标，其中p_setA为出油口1处的QEBS目标压力，p_setB为出油口2处的QEBS目标压力；

S5、判断是否进入ABS控制，即车轮是否出现滑移率过大或抱死，由接收到的ABS激活状态判断，如未进入ABS控制，则无需协调控制，执行步骤S4;

S6：判断ABS是否出现故障导致ABS系统本身无法进行减压、保压控制，由接收到的ABS故障状态判断，ABS无故障情况下，执行步骤S7-S9，实现压力协调控制，反之，执行步骤S10-S12，即QEBS实现降级的制动防抱死控制；

S7、计算前轴、中轴、后轴各卡钳分泵的目标压力；

S8、按前轴卡钳1、中轴卡钳最大分泵目标压力确定出油口1处的目标压力，出油口1对应左、右前轴卡钳1和左右中轴卡钳；

S9、按前轴卡钳2、后轴卡钳最大分泵目标压力确定出油口2处的目标压力，出油口2对应左、右前轴卡钳2和左右后轴卡钳；

S10、计算中轴、后轴卡钳分泵目标压力，此步骤中，出于降级ABS控制时优先保证制动力和车辆不出现甩尾情况，没有对前轴压力进行控制，即允许前轴出现抱死情况；

S11、按中轴卡钳最大分泵目标压力确定出油口1处的目标压力；

S12、按后轴卡钳最大分泵目标压力确定出油口2处的目标压力。

2.根据权利要求1所述的一种多轴商用车线控制动系统防抱死压力协调控制方法，其特征在于，步骤S7中计算公式如下：

P_aimp=P_req·k_pr (1)

其中，P_aimp为由ABS控制目标压力计算的QEBS目标压力，k_pr为ABS目标压力修正系数，式(1)通过ABS发出的目标压力，计算QEBS目标压力参数，修正系数k_pr在实车上进行标定；

P_adj=P_ao+P_ah·fg_l2h-P_al·fg_h2l (2)

其中，P_adj为ABS控制目标压力梯度计算时的修正压力，式(2)计算压力梯度修正压力，包括基础修正压力P_ao、低到高路况修正压力P_ah、高到低路况修正压力P_al三项，参数在实车上进行标定。

3.根据权利要求2所述的一种多轴商用车线控制动系统防抱死压力协调控制方法，其特征在于，步骤S7中的计算公式还包括：

P_aimdp=P_wh+ρ·（dp_req/k_pv·c_d·A）²+P_adj (3)

其中，P_aimdp为由ABS控制目标压力梯度计算的QEBS目标压力，c_d为ABS阀口流量系数，由ABS液压阀设计确定，A为ABS阀口过流面积，由ABS液压阀设计确定，ρ为制动液密度，k_pv为制动系统PV曲线刚度，由实车制动系统确定，可在实车上进行采集，式(3)通过ABS控制目标压力梯度，计算QEBS目标压力参数，计算过程中使用了ABS控制阀参数，根据ABS模块设计，前轴、中轴、后轴对应的控制阀参数可能不同，计算时使用对应的数据值；

P_aimlst=P_lstMax·k_lst (4)

其中，P_aimlst为由ABS上一循环增压最大压力计算的QEBS目标压力，k_lst为ABS上一循环增压最大压力修正系数，式(4)通过ABS上一循环增压阶段结束时的压力，计算QEBS目标压力参数，修正系数k_lst在实车上进行标定；

P_aim=min[P_pdl，max（P_aimp，P_aimdp，P_aimlst）] (5)

其中，P_aim为QEBS最终计算的目标压力。

4.根据权利要求1所述的一种多轴商用车线控制动系统防抱死压力协调控制方法，其特征在于，步骤S10中的计算公式如下：

P_aim=P_r+dp_req·t₀ (6)

其中，P_r为QEBS实际压力，由压力传感器采集，t₀为ABS失效时计算的时间常数。

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