CN115635949A - 一种电子液压线控制动系统关键参数自学习方法及ecu - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电子液压线控制动系统关键参数自学习方法，包括驱动内置永磁同步电机由位置环模式切换至电压环模式；给定电压环模式中的控制参考电压及电机控制角度变换关系，以获取电机控制角度为0时的两个电机转子位置，计算出电机磁极零位偏移量；待电机磁极零位偏移量计算完毕后，驱动内置永磁同步电机由电压环模式切换至电流环模式；给定电流环模式中的第一控制电流和第二控制电流，使活塞主缸先拉至缸顶再由缸顶拉至缸底，并获取活塞缸顶及缸底的两个电机转子位置，进一步结合传动比，计算出活塞的行程量。实施本发明，对电机磁极零位偏移值及活塞行程量进行自学习，达到减少检测工作量及降低检测成本的目的。
Description
技术领域
本发明涉及车辆制动技术领域，尤其涉及一种电子液压线控制动系统关键参数自学习方法及ECU。
背景技术
目前，电子液压线控制动系统在车辆，尤其是新能源电动车制动系统中的应用越来越普及。如图1所示，电子液压线控制动系统由电机控制器、永磁同步电机、传动齿轮、推杆、油壶及制动卡钳构成，该电子液压线控制动系统接受制动踏板信号或整车控制器目标液压指令信号P*，驱动内置永磁同步电机，电机通过位置环的模式转动一定的角度，同时通过减速齿轮推动推杆，进一步推动油壶活塞，使制动液作用到车辆四论的制动泵中，制动回路产生制动液压，从而刹停车辆。
然而，电子液压线控制动系统内置永磁电机的正常运行以及压力的精确控制的前提，是需要获取准确的电机磁极零位偏移值及活塞的行程量。但是，这两个关键参数常规的测量方法是通过离线的方式逐一进行测量，并将测量到的结果人为的赋值到控制程序中，大大增加了产品检测的流程及工作量。
因此，有必要对这两个关键参数进行自学习，以简化这两个关键参数的检测流程，从而减少检测工作量，降低检测成本。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种电子液压线控制动系统关键参数自学习方法及ECU，通过对电机磁极零位偏移值及活塞的行程量进行自学习，达到减少检测工作量及降低检测成本的目的。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电子液压线控制动系统关键参数自学习方法，所述方法包括以下步骤：
在接收到整车控制器VCU发来的学习指令时，驱动内置永磁同步电机由预设的位置环模式切换至电压环模式；
给定所述电压环模式中所需的控制参考电压及电机控制角度变换关系，以获取所述内置永磁同步电机在前后两次电机控制角度为0时的电机转子位置，并根据所述电压环模式中所获取的两个电机转子位置，计算出所述内置永磁同步电机的电机磁极零位偏移量；
待判定出所述电机磁极零位偏移量计算完毕后，驱动所述内置永磁同步电机由所述电压环模式切换至电流环模式；
给定所述电流环模式中所需的第一控制电流，以获取所述内置永磁同步电机在活塞主缸拉至缸顶后的电机转子位置，并给定所述电流环模式中所需的第二控制电流，以获取所述内置永磁同步电机在活塞由缸顶拉至缸底后的电机转子位置，且根据所述电流环模式中所获取的两个电机转子位置，进一步结合预设的驱动永磁电机转动位置量与活塞位移的传动比，计算出活塞的行程量。
其中，所述控制参考电压为所述内置永磁同步电机上d轴电压取值等于预设参考电压Vref且q轴电压取值等于0；所述电机控制角度变换关系为先从0度到预定角度，再到0度的变化。
其中，通过公式ΔTheta＝(P1+P2)/2，计算出所述电机磁极零位偏移量ΔTheta；其中，P1为电机控制角度第一次取值等于0时，所述内置永磁同步电机的电机转子位置；P2为电机控制角度第二次取值等于0时，所述内置永磁同步电机的电机转子位置。
其中，所述第一控制电流为所述内置永磁同步电机上d轴电流取值等于0且q轴电流取值等于-0.3*Iqmax；所述第二控制电流为所述内置永磁同步电机上d轴电流取值等于0且q轴电流取值等于Iqmax；其中，Iqmax为预设的电流阈值。
其中，通过公式Theta＝(q1-q2)*K，计算出所述活塞的行程量Theta；其中，q1为活塞主缸拉至缸顶之后，所述内置永磁同步电机的电机转子位置；q2为活塞由缸顶拉至缸底之后，所述内置永磁同步电机的电机转子位置；K为所述驱动永磁电机转动位置量与活塞位移的传动比。
本发明实施例还提供了一种ECU，包括：
第一切换单元，用于在接收到整车控制器VCU发来的学习指令时，驱动内置永磁同步电机由预设的位置环模式切换至电压环模式；
电机磁极零位偏移量自学习单元，用于给定所述电压环模式中所需的控制参考电压及电机控制角度变换关系，以获取所述内置永磁同步电机在前后两次电机控制角度为0时的电机转子位置，并根据所述电压环模式中所获取的两个电机转子位置，计算出所述内置永磁同步电机的电机磁极零位偏移量；
第二切换单元，用于待判定出所述电机磁极零位偏移量计算完毕后，驱动所述内置永磁同步电机由所述电压环模式切换至电流环模式；
活塞行程量自学习单元，用于给定所述电流环模式中所需的第一控制电流，以获取所述内置永磁同步电机在活塞主缸拉至缸顶后的电机转子位置，并给定所述电流环模式中所需的第二控制电流，以获取所述内置永磁同步电机在活塞由缸顶拉至缸底后的电机转子位置，且根据所述电流环模式中所获取的两个电机转子位置，进一步结合预设的驱动永磁电机转动位置量与活塞位移的传动比，计算出活塞的行程量。
其中，所述控制参考电压为所述内置永磁同步电机上d轴电压取值等于预设参考电压Vref且q轴电压取值等于0；所述电机控制角度变换关系为先从0度到预定角度，再到0度的变化。
其中，通过公式ΔTheta＝(P1+P2)/2，计算出所述电机磁极零位偏移量ΔTheta；其中，P1为电机控制角度第一次取值等于0时，所述内置永磁同步电机的电机转子位置；P2为电机控制角度第二次取值等于0时，所述内置永磁同步电机的电机转子位置。
其中，所述第一控制电流为所述内置永磁同步电机上d轴电流取值等于0且q轴电流取值等于-0.3*Iqmax；所述第二控制电流为所述内置永磁同步电机上d轴电流取值等于0且q轴电流取值等于Iqmax；其中，Iqmax为预设的电流阈值。
其中，通过公式Theta＝(q1-q2)*K，计算出所述活塞的行程量Theta；其中，q1为活塞主缸拉至缸顶之后，所述内置永磁同步电机的电机转子位置；q2为活塞由缸顶拉至缸底之后，所述内置永磁同步电机的电机转子位置；K为所述驱动永磁电机转动位置量与活塞位移的传动比。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明通过驱动内置永磁同步电机运行模式的切换，自动对电子液压线控制动系统的关键参数(如电机磁极零位偏移值及活塞的行程量)进行自学习并将学习的结果予以保存，简化了关键参数检测的流程，从而达到减少检测工作量及降低检测成本的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为现有技术中电子液压线控制动系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种电子液压线控制动系统关键参数自学习方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的一种ECU的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图2所示，为本发明实施例中，提出的一种电子液压线控制动系统关键参数自学习方法，其在与电子液压线控制动系统(具体结构请参见图1)相连的ECU上实现，所述方法包括以下步骤：
步骤S1、在接收到整车控制器VCU发来的学习指令时，驱动内置永磁同步电机由预设的位置环模式切换至电压环模式；
具体过程为，ECU通过CAN网络接收整车控制器VCU发来的学习指令，并在接收到该学习指令后，驱动内置永磁同步电机由预设的位置环模式切换至电压环模式。应当说明的是，电子液压线控制动系统内置永磁同步电机一共有三种模式，包括位置环模式、电压环模式和电流环模式。其中，该内置永磁同步电机默认的工作状态为位置环模式。
步骤S2、给定所述电压环模式中所需的控制参考电压及电机控制角度变换关系，以获取所述内置永磁同步电机在前后两次电机控制角度为0时的电机转子位置，并根据所述电压环模式中所获取的两个电机转子位置，计算出所述内置永磁同步电机的电机磁极零位偏移量；
具体过程为，首先，ECU在电压环模式中，给定控制参考电压及电机控制角度变换关系；其中，控制参考电压及电机控制角度变换关系可以通过人工临时给定在该ECU中被提取出来，也可以预先就存储在该ECU中被提取出来。此时，控制参考电压为内置永磁同步电机上d轴电压取值等于预设参考电压Vref(如DC18V)且q轴电压取值等于0；电机控制角度变换关系为先从0度到预定角度(如90度)，再到0度的变化。
其次，ECU获取控制参考电压及电机控制角度变换关系下，电机控制角度第一次取值等于0时的电机转子位置P1，以及电机控制角度第二次取值等于0时的电机转子位置P2。
最后，ECU通过公式ΔTheta＝(P1+P2)/2，计算出电机磁极零位偏移量ΔTheta。应当说明的是，由于内置永磁同步电机转动过程中存在机械阻尼，由开始给定电机控制角度为0度，读出电机转子位置P1，再给定预定角度后，再一次给定电机控制角度为0度，读出电机转子位置P2，通过公式ΔTheta＝(P1+P2)/2计算，这样就能克服机械阻尼对零位偏移学习精度的影响。
步骤S3、待判定出所述电机磁极零位偏移量计算完毕后，驱动所述内置永磁同步电机由所述电压环模式切换至电流环模式；
具体过程为，首先，ECU判断电机磁极零位偏移量是否计算完毕；若是，则驱动内置永磁同步电机由电压环模式切换至电流环模式。
步骤S4、给定所述电流环模式中所需的第一控制电流，以获取所述内置永磁同步电机在活塞主缸拉至缸顶后的电机转子位置，并给定所述电流环模式中所需的第二控制电流，以获取所述内置永磁同步电机在活塞由缸顶拉至缸底后的电机转子位置，且根据所述电流环模式中所获取的两个电机转子位置，进一步结合预设的驱动永磁电机转动位置量与活塞位移的传动比，计算出活塞的行程量。
具体过程为，首先，ECU在电流环模式中，给定第一控制电流，使活塞主缸拉至缸顶之后，再获取内置永磁同步电机的电机转子位置q1；其中，第一控制电流可以通过人工临时给定在该ECU中被提取出来，也可以预先就存储在该ECU中被提取出来。此时，第一控制电流为内置永磁同步电机上d轴电流取值等于0且q轴电流取值等于-0.3*Iqmax，该Iqmax为预设的电流阈值(如1.5A)。
其次，ECU待活塞主缸拉至缸顶之后，给定第二控制电流，使活塞由缸顶拉至缸底之后，再获取内置永磁同步电机的电机转子位置q2；其中，第二控制电流可以通过人工临时给定在该ECU中被提取出来，也可以预先就存储在该ECU中被提取出来。此时，第二控制电流内置永磁同步电机上d轴电流取值等于0且q轴电流取值等于Iqmax。
最后，通过公式Theta＝(q1-q2)*K，计算出活塞的行程量Theta；其中，K为预先设置的驱动永磁电机转动位置量与活塞位移的传动比。应当说明的是，由开始给定第一控制电流，读出活塞主缸拉至缸顶之后的电机转子位置q1，再给定第二控制电流，读出活塞由缸顶拉至缸底之后的电机转子位置q2，通过公式Theta＝(q1-q2)*K计算，这样就能通过计算电机转过的相对角度来快速确定活塞的行程量Theta。
如图3所示，为本发明实施例中，提供的一种ECU，包括：
第一切换单元110，用于在接收到整车控制器VCU发来的学习指令时，驱动内置永磁同步电机由预设的位置环模式切换至电压环模式；
电机磁极零位偏移量自学习单元120，用于给定所述电压环模式中所需的控制参考电压及电机控制角度变换关系，以获取所述内置永磁同步电机在前后两次电机控制角度为0时的电机转子位置，并根据所述电压环模式中所获取的两个电机转子位置，计算出所述内置永磁同步电机的电机磁极零位偏移量；
第二切换单元130，用于待判定出所述电机磁极零位偏移量计算完毕后，驱动所述内置永磁同步电机由所述电压环模式切换至电流环模式；
活塞行程量自学习单元140，用于给定所述电流环模式中所需的第一控制电流，以获取所述内置永磁同步电机在活塞主缸拉至缸顶后的电机转子位置，并给定所述电流环模式中所需的第二控制电流，以获取所述内置永磁同步电机在活塞由缸顶拉至缸底后的电机转子位置，且根据所述电流环模式中所获取的两个电机转子位置，进一步结合预设的驱动永磁电机转动位置量与活塞位移的传动比，计算出活塞的行程量。
其中，所述控制参考电压为所述内置永磁同步电机上d轴电压取值等于预设参考电压Vref且q轴电压取值等于0；所述电机控制角度变换关系为先从0度到预定角度，再到0度的变化。
其中，通过公式ΔTheta＝(P1+P2)/2，计算出所述电机磁极零位偏移量ΔTheta；其中，P1为电机控制角度第一次取值等于0时，所述内置永磁同步电机的电机转子位置；P2为电机控制角度第二次取值等于0时，所述内置永磁同步电机的电机转子位置。
其中，所述第一控制电流为所述内置永磁同步电机上d轴电流取值等于0且q轴电流取值等于-0.3*Iqmax；所述第二控制电流为所述内置永磁同步电机上d轴电流取值等于0且q轴电流取值等于Iqmax；其中，Iqmax为预设的电流阈值。
其中，通过公式Theta＝(q1-q2)*K，计算出所述活塞的行程量Theta；其中，q1为活塞主缸拉至缸顶之后，所述内置永磁同步电机的电机转子位置；q2为活塞由缸顶拉至缸底之后，所述内置永磁同步电机的电机转子位置；K为所述驱动永磁电机转动位置量与活塞位移的传动比。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明通过驱动内置永磁同步电机运行模式的切换，自动对电子液压线控制动系统的关键参数(如电机磁极零位偏移值及活塞的行程量)进行自学习并将学习的结果予以保存，简化了关键参数检测的流程，从而达到减少检测工作量及降低检测成本的目的。
值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种电子液压线控制动系统关键参数自学习方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
在接收到整车控制器VCU发来的学习指令时，驱动内置永磁同步电机由预设的位置环模式切换至电压环模式；
给定所述电压环模式中所需的控制参考电压及电机控制角度变换关系，以获取所述内置永磁同步电机在前后两次电机控制角度为0时的电机转子位置，并根据所述电压环模式中所获取的两个电机转子位置，计算出所述内置永磁同步电机的电机磁极零位偏移量；
待判定出所述电机磁极零位偏移量计算完毕后，驱动所述内置永磁同步电机由所述电压环模式切换至电流环模式；
给定所述电流环模式中所需的第一控制电流，以获取所述内置永磁同步电机在活塞主缸拉至缸顶后的电机转子位置，并给定所述电流环模式中所需的第二控制电流，以获取所述内置永磁同步电机在活塞由缸顶拉至缸底后的电机转子位置，且根据所述电流环模式中所获取的两个电机转子位置，进一步结合预设的驱动永磁电机转动位置量与活塞位移的传动比，计算出活塞的行程量。
2.如权利要求1所述的电子液压线控制动系统关键参数自学习方法，其特征在于，所述控制参考电压为所述内置永磁同步电机上d轴电压取值等于预设参考电压Vref且q轴电压取值等于0；所述电机控制角度变换关系为先从0度到预定角度，再到0度的变化。
3.如权利要求2所述的电子液压线控制动系统关键参数自学习方法，其特征在于，通过公式ΔTheta＝(P1+P2)/2，计算出所述电机磁极零位偏移量ΔTheta；其中，P1为电机控制角度第一次取值等于0时，所述内置永磁同步电机的电机转子位置；P2为电机控制角度第二次取值等于0时，所述内置永磁同步电机的电机转子位置。
4.如权利要求1所述的电子液压线控制动系统关键参数自学习方法，其特征在于，所述第一控制电流为所述内置永磁同步电机上d轴电流取值等于0且q轴电流取值等于-0.3*Iqmax；所述第二控制电流为所述内置永磁同步电机上d轴电流取值等于0且q轴电流取值等于Iqmax；其中，Iqmax为预设的电流阈值。
5.如权利要求4所述的电子液压线控制动系统关键参数自学习方法，其特征在于，通过公式Theta＝(q1-q2)*K，计算出所述活塞的行程量Theta；其中，q1为活塞主缸拉至缸顶之后，所述内置永磁同步电机的电机转子位置；q2为活塞由缸顶拉至缸底之后，所述内置永磁同步电机的电机转子位置；K为所述驱动永磁电机转动位置量与活塞位移的传动比。
6.一种ECU，其特征在于，包括：
第一切换单元，用于在接收到整车控制器VCU发来的学习指令时，驱动内置永磁同步电机由预设的位置环模式切换至电压环模式；
电机磁极零位偏移量自学习单元，用于给定所述电压环模式中所需的控制参考电压及电机控制角度变换关系，以获取所述内置永磁同步电机在前后两次电机控制角度为0时的电机转子位置，并根据所述电压环模式中所获取的两个电机转子位置，计算出所述内置永磁同步电机的电机磁极零位偏移量；
第二切换单元，用于待判定出所述电机磁极零位偏移量计算完毕后，驱动所述内置永磁同步电机由所述电压环模式切换至电流环模式；
活塞行程量自学习单元，用于给定所述电流环模式中所需的第一控制电流，以获取所述内置永磁同步电机在活塞主缸拉至缸顶后的电机转子位置，并给定所述电流环模式中所需的第二控制电流，以获取所述内置永磁同步电机在活塞由缸顶拉至缸底后的电机转子位置，且根据所述电流环模式中所获取的两个电机转子位置，进一步结合预设的驱动永磁电机转动位置量与活塞位移的传动比，计算出活塞的行程量。
7.如权利要求6所述的ECU，其特征在于，所述控制参考电压为所述内置永磁同步电机上d轴电压取值等于预设参考电压Vref且q轴电压取值等于0；所述电机控制角度变换关系为先从0度到预定角度，再到0度的变化。
8.如权利要求7所述的ECU，其特征在于，通过公式ΔTheta＝(P1+P2)/2，计算出所述电机磁极零位偏移量ΔTheta；其中，P1为电机控制角度第一次取值等于0时，所述内置永磁同步电机的电机转子位置；P2为电机控制角度第二次取值等于0时，所述内置永磁同步电机的电机转子位置。
9.如权利要求6所述的ECU，其特征在于，所述第一控制电流为所述内置永磁同步电机上d轴电流取值等于0且q轴电流取值等于-0.3*Iqmax；所述第二控制电流为所述内置永磁同步电机上d轴电流取值等于0且q轴电流取值等于Iqmax；其中，Iqmax为预设的电流阈值。
10.如权利要求9所述的ECU，其特征在于，通过公式Theta＝(q1-q2)*K，计算出所述活塞的行程量Theta；其中，q1为活塞主缸拉至缸顶之后，所述内置永磁同步电机的电机转子位置；q2为活塞由缸顶拉至缸底之后，所述内置永磁同步电机的电机转子位置；K为所述驱动永磁电机转动位置量与活塞位移的传动比。
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