商用车用气压线控制动系统制动气室压力控制方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113911086A(43)申请公布日2022.01.11(21)申请号202111246432.7(22)申请日2021.10.26(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区100084信箱82分箱清华大学专利办公室(72)发明人胡涵旸张俊智何承坤刘伟龙(74)专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司11245代理人孙楠(51)Int.Cl.B60T13/66(2006.01)B60T13/68(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称商用车用气压线控制动系统制动气室压力控制方法及系统(57)摘要本发明涉及一种商用车用气压线控制动系统制动气室压力控制方法及系统，其包括根据所述制动系统参数及制动气室的活塞位置关系，构建调制器以及制动气室动力学模型，得到控制腔的估计压力；将所述估计压力与目标压力的误差进行逻辑门限控制，输出压力控制结果；根据所述压力控制结果判断是否需要调压，若需要调压，则同时进行流量特性控制和比例微分控制，输出新的控制信号至调制器；反之，则将原有控制信号输出至调制器。本发明能缩短响应时间，提高响应速度，增强调节的稳定性。本发明可以广泛在车辆线控制动领域中应用。CN113911086ACN113911086A权利要求书1/2页1.一种商用车用气压线控制动系统制动气室压力控制方法，其特征在于，包括：根据所述制动系统参数及制动气室的活塞位置关系，构建调制器以及制动气室动力学模型，得到控制腔的估计压力；将所述估计压力与目标压力的误差进行逻辑门限控制，输出压力控制结果；根据所述压力控制结果判断是否需要调压，若需要调压，则同时进行流量特性控制和比例微分控制，输出新的控制信号至调制器；反之，则将原有控制信号输出至调制器。2.如权利要求1所述控制方法，其特征在于，所述构建调制器以及制动气室动力学模型，得到控制腔的估计压力，包括：针对等效的理想气体，建立调制器动力学模型；针对活塞以及其下方的柱塞，建立活塞运动模型；针对制动气室的活塞连杆机构，建立制动气室动力学模型；联立所述调制器动力学模型、所述活塞运动模型和所述制动气室动力学模型后求解，得到所述控制腔的估计压力。3.如权利要求1所述控制方法，其特征在于，所述将所述估计压力与目标压力的误差进行逻辑门限控制，将所述估计压力与所述目标压力的差值作为所述误差，包括：所述误差在预先设定的许可范围，则所述逻辑门限取消压强的控制，进入保压状态，并维持当前控制信号不变；反之，所述误差超出预先设定的许可范围，所述逻辑门限进行压力控制，并输出控制后的压力。4.如权利要求3所述控制方法，其特征在于，所述逻辑门限进行压力控制包括：当所述误差大于所述许可范围的上限，则所述逻辑门限进行增压控制；当所述误差小于所述许可范围的下限，则所述逻辑门限进行减压控制。5.如权利要求1所述控制方法，其特征在于，所述流量特性控制，包括：根据理想气体方程，计算得到目标时间内的质量流量偏差与压强偏差的关系；所述压强偏差为所述目标压力与实际制动气室压力的偏差；由所述质量流量偏差与压强偏差的关系得到所述质量流量偏差，并根据调制器的质量流量和电磁阀占空比的关系，由所述质量流量偏差得到控制信号的占空比。6.如权利要求5所述控制方法，其特征在于，所述比例微分控制，包括：对所述质量流量偏差进行微调，将所述压强偏差调节为零；与所述流量特性控制共同对所述压强偏差进行调节控制后，输出所述新的控制信号。7.一种商用车用气压线控制动系统制动气室压力控制系统，其特征在于，包括：估计压力获取模块、逻辑门限控制模块和调压输出模块；所述估计压力获取模块，根据所述制动系统参数及制动气室的活塞位置关系，构建调制器以及制动气室动力学模型，得到控制腔的估计压力；所述逻辑门限控制模块，将所述估计压力与目标压力的误差进行逻辑门限控制，输出压力控制结果；所述调压输出模块，根据所述压力控制结果判断是否需要调压，若需要调压，则同时进行流量特性控制和比例微分控制，输出新的控制信号至调制器；反之，则将原有控制信号输出至调制器。2CN113911086A权利要求书2/2页8.如权利要求7所述控制系统，其特征在于，所述逻辑门限控制模块中，所述将所述估计压力与目标压力的误差进行逻辑门限控制，将所述估计压力与所述目标压力的差值作为所述误差，包括：所述误差在预先设定的许可范围，则所述逻辑门限取消压强的控制，进入保压状态，并维持当前控制信号不变；反之，所述误差超出预先设定的许可范围，所述逻辑门限进行压力控制，并输出控制后的压力。9.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行如权利要求1至6所述