[發明專利]基于開關電磁閥的可調比例閥裝置和制動控制方法

有效

• 申請號: 201510097781.5
• 申請日: 2015-03-05
• 公開（公告）號: CN104742891B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 李會仙;段海燕;李飛;張磊;劉偉;路曉靜;李珺
• 申請（專利權）人: 鄭州宇通客車股份有限公司
• 主分類號: B60T15/02
• 分類號: B60T15/02
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司41119
• 代理人: 胡泳棋

技術領域

本發明涉及一種基于開關電磁閥的可調比例閥裝置和制動控制方法。

背景技術

隨著車輛智能化技術的不斷發展，車輛制動系統主動控制技術的研究也越來越被重視，目前車輛制動系統的主動控制方案主要有兩類：第一類是通過加裝外部執行裝置來代替駕駛員操作，從而實現車輛制動系統的主動控制，這種方式結構復雜、可靠性低，而且成本較高；第二類是在車輛原有制動系統上加入電磁閥，并通過電控系統加以控制，實現車輛制動系統的主動控制，這種方案實現起來簡單、可靠，而且成本低。

《基于高速開關電磁閥PWM控制的汽車ABS研究》(李慧、喬印虎)公開了在汽車防抱死制動系統的控制過程中，采用PWM控制高速開關電磁閥的液壓制動式防抱死制動系統，以提供系統響應速度和控制精度，但是這種控制方式僅采用一個兩位三通高速電磁液壓閥、單向閥和儲液器等進行調節，結構比較復雜，并且無法實現制動壓力的精確比例調節；另外，在進行小的制動力控制時，也需要一整套復雜的控制過程。

相比較而言，采用第二類方案實現車輛制動系統的主動控制更加有優勢，但目前由于沒有相應的可調節比例閥應用于制動力控制，使得制動壓力的控制較難實現。目前有通過電磁閥陣等方式實現比例閥調節，但大都結構復雜、控制難度大而且成本高，實現市場化較難。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于開關電磁閥的可調比例閥裝置，能夠實現車輛制動系統的主動控制，同時提供一種使用該裝置的制動控制方法。

為了實現以上目的，本發明所采用的技術方案是：一種基于開關電磁閥的可調比例閥裝置，包括第一、第二兩個開關電磁閥及分別用于給兩開關電磁閥發送PWM信號的控制單元，第二個開關電磁閥出氣口的管路上設有用于檢測當前制動壓力的壓力傳感器，所述壓力傳感器的信號輸出端與控制單元連接。

第一開關電磁閥的出氣口與第二開關電磁閥進氣口之間設有氣體緩沖區。

兩個開關電磁閥均為常閉開關電磁閥。

本發明基于開關電磁閥的制動控制方法的技術方案為：該方法采用第一、第二兩個開關電磁閥對制動力進行調節，其步驟如下：

(1)當制動系統給出制動氣壓需求時，以Δλ1為步長逐步調節第一開關電磁閥的開啟占空比λ1，Δλ1為第一開關電磁閥脈寬調制PWM1占空比的設定調整精度，直至當前制動氣壓p與需求制動氣壓p0之間差值在粗調制動壓力精度κ1之內，此時λ1的值為λ1_終，且在每次調節λ1時，根據λ1的值實時調整第二開關電磁閥的脈寬調制周期T2；

(2)制動系統根據第一開關電磁閥的開啟時間λ1_終·T1和第二開關電磁閥的響應頻率f20，確定第二開關電磁閥的脈寬調制周期T2_終，其中，T1為第一開關電磁閥的設定脈寬調制周期；

(3)以Δλ2為步長逐步調節第二開關電磁閥的占空比λ2，Δλ2為第二開關電磁閥脈寬調制PWM2占空比的設定調整精度，直至當前制動氣壓p與需求制動氣壓之間差值在細調制動壓力精度κ2之內。

第二開關電磁閥的脈寬調制周期T2的計算公式為：T2＝λ1·T1/τ,且T2>1/f20，f20>f2，其中，f2為PWM2的開關頻率，τ為設定的分頻系數，且τ<λ1·T1·f20。

τ為滿足τ<λ1·T1·f20條件的最大的整數值。

第一開關電磁閥的開啟占空比λ1的調節過程如下：

1)計算當前制動氣壓p與需求制動氣壓p0之間差值的絕對值Δp1；

2)若Δp1≠0，將PWM1的占空比λ1增加Δλ1；再根據λ1計算出PWM2的脈寬調制周期T2，并將PWM2的占空比設為λ2_設，輸出PWM1、PWM2控制對應開關電磁閥工作；

3)再計算當前制動氣壓p與需求制動氣壓p0之間差值的絕對值Δp2是否在粗調制動壓力精度之內，若是，則完成調節，此時λ1的值即為λ1_終；若不是，則順序執行下一步驟；

4)判斷當前制動氣壓p與需求氣壓p0之間差值的絕對值Δp2是否在增加，若Δp2<Δp1，則將Δp2的值賦給Δp1，并轉到步驟2)執行；否則，則順序執行下一步驟；

5)將Δp2的值賦給Δp1，同時PWM1占空比λ1減小Δλ1，再根據λ1計算出PWM2的脈寬調制周期T2，輸出PWM1、PWM2控制對應開關電磁閥工作；