本发明涉及汽车技术领域，尤其是涉及一种车辆主缸定频调压式制动防抱死方法。
背景技术：
新能源汽车尤其是电动汽车的推广普及，推动了制动系统朝着线控制动方向发展，不仅与现代汽车向模块化、集成化和机电一体化发展的趋势一致，也符合了汽车对制动系统的新需求。
线控制动系统可以分为两类，电子液压制动系统(ehb)及电子机械制动系统(emb)。其中，ehb将传统制动系统中的部分机械部件用电子元件替代，仍保留了原有成熟可靠的液压制动系统，保证了制动系统的可靠性；同时，ehb系统仍可采用12v的车载电源，现有车辆的电路系统即可满足要求。此外，ehb系统具有安全、舒适、响应快、易于实现再生制动、制动力可精确控制等优点。而对于ehb系统，液压力控制的平稳、精确、快速是汽车对于制动系统的基本要求。
传统abs系统的压力调节器一般由蓄能器、液压泵、电磁阀(4个增压阀，4个减压阀)组成。由于采用了集成式电子液压制动系统，如果沿用原有的esc系统从结构功能和成本上都是冗余的、浪费的。因为，不同于传统制动系统，ehb能完全与制动踏板解耦，从而实现在不影响踏板感觉的前提下任意控制主缸压力。本发明提出的基于集成式电子液压系统的车辆制动防抱死安全优先式方法，每个车轮仅用一个电磁阀实现增减压，没有增压阀、减压阀之分，不再使用液压泵、低压蓄能器。虽然其结构相较于传统的abs系统有较明显的优势，但要想实现abs功能需要重新设计控制策略。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种车辆主缸定频调压式制动防抱死方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种车辆主缸定频调压式制动防抱死方法，包括以下步骤：
1)控制主缸活塞进行来回运动，使主缸液压力实现波动；
2)判断轮缸是否需要增压或降压，并打开或关闭该轮缸对应的电磁阀；
3)实时监测车辆当前车速，当车速小于5m/s时，使abs系统停止作用，防止抱死。
2.根据权利要求1所述的一种车辆主缸定频调压式制动防抱死方法，其特征在于，所述的步骤2)具体包括以下步骤：
21)为每个车轮的滑移率设置两个门限值a1和a2；
22)当车轮滑移率超过门限值a1时，则该轮缸需要降压；当车轮滑移率小于门限值a2时，则该轮缸需要增压；
23)当某一轮缸需要降压，且此时该轮缸液压力大于主缸液压力时，则与该轮缸对应的电磁阀打开，否则关闭，当某一轮缸需要增压，且此时该轮缸液压力小于主缸液压力时，则与该轮缸对应的电磁阀打开，否则关闭。
所述的主缸液压力波动范围随路面附着系数变化，且由试验标定得到。
所述的主缸液压力波动采用正弦信号作为电机转矩命令的输入信号，用两个正弦信号叠加作为电机转矩命令的输入，通过调节两个正弦信号的周期、幅值、相位值控制电机输出不同转矩，从而调节主缸液压力范围。
所述的滑移率的计算式为：
其中，λ为滑移率，vx为车辆速度，w为车轮角速度，r为车轮半径。
该方法通过集成式电子液压制动系统实现，所述的集成式电子液压制动系统包括：
制动踏板单元：包括制动踏板总成和踏板模拟器，用以为驾驶员提供合理的制动踏板感觉，并体现驾驶员的驾驶意图；
主动建压单元：包括电机、涡轮蜗杆和齿条，用以将电机的转动力矩转化为齿条上的平动推力，从而推动主缸产生相应的制动液压力；
制动执行单元：包括制动主缸、制动轮缸、电磁阀、储液罐和液压管路，用以将主动建压单元齿条上的推力转化为各轮轮缸的液压力，并且通过制动轮缸端的摩擦衬块作用在制动盘上产生相应的制动力矩；
控制单元：包括整车控制器、液压力传感器、液压力传感器、踏板位移传感器、踏板力传感器及连接线路，用以在整车控制器获取踏板力及踏板行程信号后解算出驾驶员驾驶意图，并产生目标制动压力，并通过压力传感器的反馈信号实现压力闭环控制。
所述的集成式电子液压制动系统中，每个车轮仅用一个电磁阀实现增减压。
所述的电磁阀为通过pwm控制的高速开关电磁阀或通过位置反馈控制的线性电磁阀。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
一、精简结构：集成式电子液压制动系统的abs在压力调节器上发生了很大改变，每个车轮仅用一个电磁阀实现增减压，没有增压阀、减压阀之分，不再使用液压泵、低压蓄能器，精简了制动系统的结构，节省了成本。
二、防抱死效果好：在控制算法方面，设计了abs主缸定频调压式策略，该控制方法可以实现轮缸液压力控制并与esc功能相结合，能够很好地实现车辆在高低附路面的制动防抱死功能，提升车辆行驶安全性。
附图说明
图1为本发明的基于集成式电子液压制动系统的车辆制动防抱死主缸定频调压式控制逻辑框图。
图2为主缸液压力波动范围的获取方法。
图3位所使用的集成式电子液压系统结构。
图中，1、电控单元，2、永磁同步电机，3、减速传动机构，4、储液罐，5、常开电磁阀，6、液压力传感器，7、制动轮缸，8、制动主缸，9、解耦缸，10、踏板模拟器，11、踏板位移传感器，12、制动踏板。
图4为主缸定频调压式策略示意图。
图5为低附路面未施加所述的制动防抱死策略的车辆响应图，其中，图(5a)为车速响应图，图(5b)为制动距离响应图。。
图6为低附路面施加上述的车辆制动防抱死主缸定频调压式策略得到的控制效果图，其中，图(6a)为主轮缸液压力变化情况图，图(6b)为车轮轮速变化情况图，图(6c)为电磁阀开闭情况图，图(6d)为制动距离响应图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示，本实施例提供了一种基于集成式电子液压制动系统的车辆制动防抱死主缸定频调压式策略，控制策略需要主缸活塞来回运动，从而使主缸液压力不停重复升高和降低，当某一轮缸需要降压，且此时该轮缸液压力大于主缸液压力，则与该轮缸对应的电磁阀打开，否则关闭。同理，当某一轮缸需要增压，且此时该轮缸液压力小于主缸液压力，则与该轮缸对应的电磁阀打开，否则关闭。
车辆制动时，如果整车的行驶速度高于各车轮的车轮线速度时，轮胎和路面之间将产生滑移，滑移的程度用滑移率表示。
式中：λ——滑移率；
vx——车辆速度；
w——车轮角速度；
r——车轮半径。
为每个车轮的滑移率设置两个门限值a1和a2，当车轮滑移率超过门限值a1时表明该轮缸需要降压；当车轮滑移率小于门限值a2时表明该轮缸需要增压。同时监测车辆速度，当车速小于5m/s时，不管滑移率的值为多少，abs系统均停止作用。
如图2所示，所述的主缸液压力波动范围在不同附着系数路面不同，波动范围由试验标定得到。主缸液压力波动利用正弦信号作为电机转矩命令的输入信号，用两个正弦信号叠加作为电机转矩命令的输入，通过调节两个正弦信号的周期、幅值、相位值控制电机输出不同转矩，从而更好地调节主缸液压力范围。
如图3所示，所述的集成式电子液压制动系统包括：
制动踏板单元，包括制动踏板总成、踏板模拟器等。其作用是为驾驶员提供合理的制动踏板感觉，同时体现驾驶员的驾驶意图。
主动建压单元，包括电机，涡轮蜗杆，齿条等。其作用是将电机的转动力矩转化为齿条上的平动推力，从而推动主缸产生相应的制动液压力。
制动执行单元，包括制动主缸、制动轮缸、电磁阀、储液罐、液压管路等。其作用是负责将主动建压单元齿条上的推力转化为各轮轮缸液压力，最后通过制动轮缸端的摩擦衬块作用在制动盘上产生相应的制动力矩。
控制单元，包括整车控制器、液压力传感器、液压力传感器、踏板位移传感器、踏板力传感器及相关的线路。其作用是整车控制器获取踏板力及踏板行程信号后解算出驾驶员驾驶意图，与整车其他系统协调后得出目标制动压力，并通过压力传感器的反馈信号实现压力闭环控制。
所述集成式电子液压制动系统与传统abs系统结构相比，在压力调节器上发生了很大改变，每个车轮仅用一个电磁阀实现增减压，没有增压阀、减压阀之分，不再使用液压泵、低压蓄能器。
所述电磁阀为通过pwm控制的高速开关电磁阀或通过位置反馈控制的线性电磁阀。
结合图4更便于理解主缸定频调压式的工作原理。细实线正弦信号为主缸液压力信号，不断地以某一频率和幅值进行抖动，四根粗实线分别表示四个制动轮缸的实际轮缸液压力。以左前轮为例，根据当前该车轮滑移率判断出该车轮需要减压后，当主缸液压力值(即细实线)小于该轮缸实际液压力值(即粗点划线)，对应的电磁阀打开，若主缸液压力值不小于该轮缸实际液压力值，则对应电磁阀关闭。其余车轮也遵循同样的道理。
为了验证提出的车辆制动防抱死安全优先式策略的有效性，基于搭建的硬件在环试验台架分别在高、低附路面上进行制动试验。低附路面附着系数为0.2，初始车速为60km/h。图5为未施加车辆制动防抱死主缸定频调压式策略的车辆车速轮速及制动距离情况，由图可知，在低附路面无控制时，四个车轮轮速迅速降为零，滑移率变为1，即四个车轮均发生抱死。图6所示为abs主缸定频调压式策略起作用时，相应主缸轮缸液压力变化情况、车轮轮速变化情况、四个电磁阀开闭情况以及此时的制动距离。低附路面下，abs主缸定频调压式策略实现了防抱死功能，制动过程中四个车轮的滑移率均在最优滑移率附近抖动，制动距离为66.47m，比无控制时有所减小。有效地抑制了车轮滑移，减小制动距离，保证车辆的安全稳定性。