一种无压力传感器的ESC系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种用于无压力传感器的ESC系统的ESC控制方法，所述ESC系统至少包括ABS模块和AYC模块，所述ESC系统安装在被控车辆上。常规的ESC控制方法都是利用压力传感器测得的制动器主缸压力进行的控制。本发明专利技术的ESC控制方法对常规的ESC控制方法进行了改进，使其能够应用于无压力传感器的ESC系统，因而可以降低ESC系统的成本，更有利于其推广应用。本发明专利技术的ESC控制方法巧妙地利用了车辆自身的运动数据和轮胎转速数据对主缸压力进行了有效地评估，并且能够修正评估出现的误差，精度高、适应性好。

ESC system without pressure sensor and control method thereof

The invention provides a ESC control method for a ESC system of a pressure sensor, the ESC system includes at least a ABS module and a AYC module. The conventional ESC control method is used to control the pressure of the brake master cylinder. The ESC control method of the invention improves the conventional ESC control method, which can be applied to the ESC system of the non pressure sensor, thereby reducing the cost of the ESC system, and being beneficial to the popularization and application of the system. ESC control method of the invention of the clever use of vehicle motion data and tire speed data for the effective evaluation of the master cylinder pressure, and can correct assessment errors, high accuracy and good adaptability.

【技术实现步骤摘要】

本专利总地涉及机动车辆的制动控制系统，具体涉及在没有主缸压力传感器的情况下对车辆实现电子稳定性控制(ESC)的方法。
技术介绍
ESC是目前广泛应用于乘用车的一种主动安全制动控制系统，它包含了制动防抱死(ABS)，牵引力控制系统(TCS)，主动横摆力偶矩控制(AYC)三个子系统。ESC通过对四个车轮进行独立的制动控制保证车轮始终充分利用地面附着力，从而控制车辆纵向的稳定性。同时ESC通过对左右车轮施加不同的制动力产生横摆力偶矩从而调整车辆的横摆角速度及车身侧偏角，使车辆尽可能按照驾驶员的期望轨迹运行。目前普遍应用的ESC控制器中均包含一个压力传感器，用于测量制动器主缸中的制动液压力。制动器主缸压力值被用于制动管路的压力估算，估算的压力值又被用于计算控制指令。这样设计的ESC控制器存在明确划分的上层控制程序与制动器控制程序，上层程序只需要根据内置动力学模型计算出各个轮所需的制动压力即可，目标压力的实现与计算实现解耦。在此基础上也方便拓展其他通过控制制动压力来实现的功能。在制动力控制的层面上相当于采用了前馈+反馈的控制方式，提高了目标跟随的速度和准确度。但这种构型因为使用了一个主缸压力传感器造成了一定的成本提升，也增加了液压控制单元(HCU)本体的加工工序。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术希望提供一种在无需压力传感器的情况下同样能够进行精准地进行ESC控制的控制方法。进而，可以降低ESC控制器的成本，同时其在功能上由于缺少主缸压力信息带来的问题可以通过充分利用反馈控制的方法进行补偿，仍可以达到基本的功能要求。具体而言，本专利技术提供一种用于无压力传感器的ESC系统的ESC控制方法，所述ESC系统至少包括ABS模块和AYC模块，所述ABS模块用于进行制动防抱死控制，所述AYC模块用于进行车身横向稳定性控制，所述ESC系统安装在被控车辆上，其特征在于，所述方法包括下述步骤：步骤(1)获取所述被控车辆的制动踏板信号，并且基于所述制动踏板信号判断所述被控车辆的制动踏板状态；步骤(2)若所述制动踏板被踩下，则获取所述被控车辆的轮减速度信息；步骤(3)基于所述轮减速度信息估计所述被控车辆的制动器的主缸压力，获得所述主缸压力的第一估计值，并基于所述第一估计值对制动压力进行控制；步骤(4)获取所述被控车辆上车轮的滑移率，并且判断所述被控车辆上车轮的滑移率是否达到预定门限值；步骤(5)若车轮的滑移率未达到所述预定门限值，则返回步骤(4)；若车轮的滑移率达到所述预定门限值，则基于所述轮减速度的梯度估计所述制动器的主缸压力，获得所述制动器的主缸压力第二估计值；步骤(6)判断所述ESC系统是否触发了ABS模块的控制程序，若触发了ABS模块的控制程序则按照所述第二估计值设定用于控制所述被控车辆的制动器参数的初始值，否则返回至所述步骤(5)；步骤(7)基于所述被控车辆的轮速信号调整所述第二估计值以及用于控制所述被控车辆的制动器的参数值，并基于调整后的所述第二估计值和所述制动器的参数值对所述制动器的制动压力进行控制。优选地，所述方法还包括：步骤(8)判断所述ESC系统是否触发了AYC模块的控制程序，若触发了AYC模块的控制程序则基于主缸压力估算值的最小可能值对制动压力进行控制。步骤(9)基于车辆运动信息判断所述制动力控制是否发生超调，若发生超调则根据车辆运动信息判断超调程度并及时调整制动压力。优选地，所述步骤(3)包括：基于下述公式对制动器的主缸压力进行估计：pmc＝0.5mawiR/(k1+k2)其中pmc为主缸压力，k1，k2为前后轴制动压力-制动力矩换算系数，R为车轮半径，m为整车质量，awi为轮减速度，i表示车轮的标号。优选地，所述步骤(6)之后还包括步骤(6.1)判断所述制动器的制动压力增速是否超过第一增速阈值或低于第二增速阈值，其中，所述第一增速阈值高于所述第二增速阈值，如果所述制动器的制动压力增速高于所述第一增速阈值，则减小所述制动器的增压阀开度，降低主缸压力估算值；如果所述制动器的制动压力增速低于所述第二增速阈值，则增大所述制动器的增压阀开度，提高主缸压力估算值。优选地，所述步骤(8)之后还包括：根据车辆横摆角速度、侧向加速度以及轮速信号判断所述制动器的制动压力是否超调，如果超调则进行制动压力的反向调整。需要说明的是，本专利技术主要用在制动器的ESC控制系统不安装压力传感器的车辆配合使用。与本专利技术的方法配合使用的制动器为市售最常规的制动器。此外，本专利技术的控制方法是基于ESC控制系统的，除本专利技术特殊说明与常规ESC控制系统所采用的控制方法的不同之处外，本专利技术所提到的ESC控制方法中的各个控制模块均为常规的控制模块，采用常规的ESC控制方法。只是，本专利技术的方法在常规的ESC控制方法的基础上，实现了无压力传感器的控制方式。本专利技术所提到的主缸压力估算值的最小可能值指的是在估算主缸压力第一估算值时采用较低的轮减速度计算值，在估算主缸压力第二估算值时采用较低的主缸压力梯度计算值计算。本专利技术采用以上的技术方案具有以下优点：(1)本专利技术的控制方法由于不需要获得制动器主缸压力传感器的信息，因此，可以在相应制动器中减少压力传感器的硬件成本，简化ESC控制器的制备工序，简化了液压控制单元(HCU)本体的结构，可降低6％-8％的生产成本。(2)本专利技术采用的硬件构型只需对ESC控制软件增添主缸压力估算算法并简单修改AYC控制逻辑即可使用，移植性较好。(3)在降低成本的同时本专利技术采用的方法可与传统ESC系统达到相同的牵引力控制性能，可达到传统ABS系统的防抱死控制性能，横摆力偶矩控制可达到相同的控制强度，基本不会降低控制的舒适性。附图说明图1是本专利技术控制方法所适用的ESC系统的制动管路示意图；图2是本专利技术采用的ESC系统的控制逻辑框图。附图标记说明：10：制动主缸，11：电机，12：回流柱塞泵，14：常开限压阀，15：常闭吸入阀，16：常开增压阀，17：常闭减压阀，18：蓄能器，19：阻尼器，20～24：管路，31：制动轮缸，131～136：单向阀，具体实施方式实施例1图1为本专利技术控制方法所适用的ESC系统的一种制动管路示意图。当然，本领域技术人员应该理解，本专利技术还可以应用于其他形式的制动管路。下面对于制动管路的介绍仅仅是为了便于本领域技术人员对本专利技术的了解。如图1所示，该汽车制动系统包括：制动主缸10，电机11，回流柱塞泵12，1#单向阀131，2#单向阀132，3#单向阀133，4#单向阀134，5#单向阀135，6#单向阀136，常开限压阀14，常闭吸入阀15，常开增压阀16，常闭减压阀17，蓄能器18，阻尼器19，0#管路20，1#管路21，2#管路22，3#管路23，4#管路24，制动轮缸31。图中虚线框内部的部件集成在铝质液压控制单元本体中，称为液压控制单元(HCU)。电磁阀通过电子线圈驱动，电磁线圈和电机的端子都直接焊接在电子控制单元(ECU)上。HCU主缸通过硬管组成的0#管路20连接，HCU与轮缸通过由硬管和软管连接组成的管路24连接。该汽车制动系统的工作原理如下：(1)正常制动时，制动踏板被踩下，制动主缸10建立压力。制动液经过0#管路20，常开限压阀14和1#单向阀131，2#管路22，常开增压阀16，4#管路24本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无压力传感器的ESC系统的ESC控制方法，所述ESC系统至少包括ABS模块和AYC模块，所述ABS模块用于进行制动防抱死控制，所述AYC模块用于进行车身横向稳定性控制，所述ESC系统安装在被控车辆上，其特征在于，所述方法包括下述步骤：步骤(1)获取所述被控车辆的制动踏板信号，并且基于所述制动踏板信号判断所述被控车辆的制动踏板状态；步骤(2)若所述制动踏板被踩下，则获取所述被控车辆的轮减速度信息；步骤(3)基于所述轮减速度信息估计所述被控车辆的制动器的主缸压力，获得所述主缸压力的第一估计值，并基于所述第一估计值对制动压力进行控制；步骤(4)获取所述被控车辆上车轮的滑移率，并且判断所述被控车辆上车轮的滑移率是否达到预定门限值；步骤(5)若车轮的滑移率未达到所述预定门限值，则返回步骤(4)；若车轮的滑移率达到所述预定门限值，则基于所述轮减速度的梯度估计所述制动器的主缸压力，获得所述制动器的主缸压力第二估计值；步骤(6)判断所述ESC系统是否触发了ABS模块的控制程序，若触发了ABS模块的控制程序则按照所述第二估计值设定用于控制所述被控车辆的制动器参数的初始值，否则返回至所述步骤(5)；步骤(7)基于所述被控车辆的轮速信号调整所述第二估计值以及用于控制所述被控车辆的制动器的参数值，并基于调整后的所述第二估计值和所述制动器的参数值对所述制动器的制动压力进行控制。...

【技术特征摘要】
1.一种用于无压力传感器的ESC系统的ESC控制方法，所述ESC系统至少包括ABS模块和AYC模块，所述ABS模块用于进行制动防抱死控制，所述AYC模块用于进行车身横向稳定性控制，所述ESC系统安装在被控车辆上，其特征在于，所述方法包括下述步骤：步骤(1)获取所述被控车辆的制动踏板信号，并且基于所述制动踏板信号判断所述被控车辆的制动踏板状态；步骤(2)若所述制动踏板被踩下，则获取所述被控车辆的轮减速度信息；步骤(3)基于所述轮减速度信息估计所述被控车辆的制动器的主缸压力，获得所述主缸压力的第一估计值，并基于所述第一估计值对制动压力进行控制；步骤(4)获取所述被控车辆上车轮的滑移率，并且判断所述被控车辆上车轮的滑移率是否达到预定门限值；步骤(5)若车轮的滑移率未达到所述预定门限值，则返回步骤(4)；若车轮的滑移率达到所述预定门限值，则基于所述轮减速度的梯度估计所述制动器的主缸压力，获得所述制动器的主缸压力第二估计值；步骤(6)判断所述ESC系统是否触发了ABS模块的控制程序，若触发了ABS模块的控制程序则按照所述第二估计值设定用于控制所述被控车辆的制动器参数的初始值，否则返回至所述步骤(5)；步骤(7)基于所述被控车辆的轮速信号调整所述第二估计值以及用于控制所述被控车辆的制动器的参数值，并基于调整后的所述第二估计值和所述制动器的参数值对所述制动器的制动压力进行控制。2.根据权利要求1所述的用于无压力传感器的ESC系统的ESC控制方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰，李亮，陆逸适，
申请(专利权)人：北京英创汇智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11