一种车身稳定控制系统电磁阀变频控制方法

技术领域

本发明涉及汽车底盘制动系统控制技术领域，尤其涉及一种车身稳定控制系统电磁阀变频控制方法。

背景技术

车身稳定控制系统是一种先进的汽车安全技术，旨在提高车辆的稳定性和操控性能，车身稳定控制系统通过传感器和控制单元监测车辆行驶状态，并在需要时自动调整车辆的制动力分配和引擎动力输出，以保持车辆在各种驾驶条件下的稳定性。在车身稳定控制系统中，电磁阀驱动线圈通常安装在制动系统的阀体上，并与车辆的控制单元相连。它们通过接收控制单元发出的信号来调整制动液压力的分配，以实现车辆稳定性的调节：当系统检测到车辆出现侧滑或失控风险时，它会根据传感器提供的数据判断哪个车轮需要施加制动力以恢复稳定。电磁阀驱动线圈会根据控制单元的指令打开或关闭相应的制动阀门，从而控制液压力的分配，使特定车轮获得适度的制动。

对于相同的目标电流，不同控制频率下计算出的目标占空比是相同的，但由于不同控制频率下死区大小存在差异，因此电磁阀线圈的工作效果也会不同。如果不进行变频控制，那么在选择控制频率时，需要权衡噪音和可控目标电流范围之间的关系：低频可控制目标电流范围较大，但是不可以进行变频，当前汽车车身稳定控制系统中的电磁阀线圈驱动频率按照占空比的死区计算后的常见设计值为2000～4000Hz。由于其噪声处于人耳听觉感知范围内，而在一些需要长时间工作的工况下，例如自动驻车、陡坡缓降等场景中，电磁阀线圈会持续工作十秒以上甚至数分钟，故在此期间会持续产生噪音污染，进而降低车内人员的乘车体验。如果选择高频控制，虽然噪音较小，但是可控电流范围有限，强行使用的话，在超过死区范围的电流控制上，会出现目标跟踪不平顺的问题，影响液压力控制效果。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种车身稳定控制系统电磁阀变频控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种车身稳定控制系统电磁阀变频控制方法，包括：

S1，根据车身稳定控制系统中电磁阀驱动线圈驱动频率，定义不同阶梯区间的控制频率，根据目标电流计算对应可控占空比区间；

S2，根据不同汽车电控单元硬件电路，选择阶梯变频模式或连续变频模式，从高频区间开始逐一遍历，判断控制占空比对应区间；

S3，获得相应占空比和对应驱动频率，通过相应的硬件电路实现驱动。

作为上述技术方案的进一步描述，所述车身稳定控制系统包括电磁阀、电机、柱塞泵和制动踏板，每组所述电磁阀均配置有线圈，所述线圈通过驱动电路驱动所述电磁阀阀芯动作。

作为上述技术方案的进一步描述，所述驱动电路包含电源、PWM开关、续流二极管、电流传感器和电磁线圈，所述驱动线圈通过场效应晶体管对所述电磁阀进行开关和流量控制。

作为上述技术方案的进一步描述，所述电磁阀工作参数包括：

线圈电流

理论控制占空比

其中，U为线圈高边驱动电压，R为线圈电阻。

作为上述技术方案的进一步描述，所述电磁阀最小可控占空比

最大可控占空比

其中，t

作为上述技术方案的进一步描述，定义不同阶梯区间的控制频率时，将控制频率

[f

由大到小递减排列，其中f

根据不同控制频率区间范围计算对应可控占空比区间[(Duty

作为上述技术方案的进一步描述，所述阶梯变频模式，具体包括如下操作步骤：

S2-A，从高频区间开始逐一遍历：

若Duty∈[Duty

若

作为上述技术方案的进一步描述，所述连续变频模式，具体包括如下操作步骤：

S2-B，根据硬件设计驱动频率上限f

若Duty∈[Duty

若

作为上述技术方案的进一步描述，所述阶梯变频模式用于固定型号集成电路阶段性变频操作，所述连续变频模式用于小规模测试自搭电路连续变频操作。

作为上述技术方案的进一步描述，f

本发明具有如下有益效果：

1、本发明，通过切换两种变频工作模式，可以适配常规固定型号集成电路和小批量自搭电路的变频需求，在任意一个控制周期的目标占空比区间内，尽可能的选择较大的驱动频率，有效降低电磁阀工作在低频频率时的噪音影响，提升了车内人员的乘车感受。

附图说明

图1为本发明中车身稳定控制系统典型架构的结构示意图；

图2为本发明中的线圈驱动电路图；

图3为本发明中电磁阀变频控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，为制动系统中车身稳定控制系统的经典设计方案，由12个电磁阀以及电机，柱塞泵和制动踏板等部件构成。其中，每组电磁阀均配置一个独立的线圈用于驱动阀芯进行动作。

请继续参阅图2，为典型的线圈驱动电路图，硬件电路部分包含电源(电压Ub)、PWM开关、续流二极管、电流传感器(采样值I)、电磁线圈(包括电阻R和电感L)。电磁阀线圈的驱动是通过场效应晶体管以特定频率和占空比进行开关动作产生电路的导通和关断，在线圈两端产生不同的等效电压并产生相应的电流变化，进而对电磁阀进行开关或流量控制。

电磁阀工作参数具体包括：

线圈电流

理论控制占空比

其中，U为线圈高边驱动电压，R为线圈电阻。

由于场效应晶体管的硬件属性，其开启和关闭固有延迟时间t

最小可控占空比

最大可控占空比

令驱动占空比为Duty，则有Duty∈[Duty

在确定的场效应晶体管的硬件中，t

参照图1-图3，本发明提供的一种实施例，一种车身稳定控制系统电磁阀变频控制方法，包括：

S1，根据车身稳定控制系统中电磁阀驱动线圈驱动频率，定义不同阶梯区间的控制频率，根据目标电流计算对应可控占空比区间：

定义不同阶梯区间的控制频率时，将控制频率

[f

由大到小递减排列，其中，

f

f

每个梯度递减范围为2000hz；

根据不同控制频率区间范围计算对应可控占空比区间[(Duty

S2，根据不同汽车电控单元硬件电路，选择阶梯变频模式或连续变频模式，从高频区间开始逐一遍历，判断控制占空比对应区间：

阶梯变频模式用于固定型号集成电路阶段性变频操作，阶梯变频模式，具体包括如下操作步骤：

S2-A，从高频区间开始逐一遍历：

若Duty∈[Duty

若

连续变频模式用于小规模测试自搭电路连续变频操作，具体包括如下操作步骤：

S2-B，根据硬件设计驱动频率上限f

若Duty∈[Duty

若

S3，经过以上计算，最终获得相应的驱动频率f和占空比Duty，通过相应的硬件电路实现驱动。

采用连续变频模式时，可以在可控区间内尽量选择大的驱动频率，这样对于任意一个控制周期的目标占空比来进行控制时，会优先判断是否处于[Duty

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。