基于广义预测控制的汽车EHB压力控制仿真研究

在考虑高速开关电磁阀饱和和死区效应等因素的基础上,联合AMESim与Simulink仿真软件建立电子液压制动(electro-hydraulic brake system,EHB)液压系统仿真模型。通过系统辨识获得了预测模型,在广义预测控制理论基础上设计了制动压力控制器。为了验证该控制器的工作性能,进行了基于EHB系统的轮缸压力控制仿真实验和汽车防抱死制动仿真实验。结果表明:在系统参数时变的情况下应用该算法是可行有效的,该控制算法较一般的PID控制进一步提高了汽车的制动性能。

汽车EHB系统动态特性的仿真分析

分析高速开关电磁阀的阀芯运动及其响应特性,建立基于AMESim和Simulink软件的电子液压制动(EHB)系统联合仿真平台。分别改变高速开关电磁阀控制系统的调制频率和占空比,分析其对汽车EHB动态过程的影响,继而得出液压系统液压元件的性能参数及电磁阀控制系统的调制频率选择的要求。最后通过试验验证了EHB系统模型仿真的有效性,为汽车EHB系统的试验研究提供了理论指导。

基于模糊逻辑的EHB系统制动意图识别

随着汽车电子技术的发展,线控技术日趋成熟。目前,电子机械制动(EMB)系统尚未成熟,电子液压制动(EHB)系统成为线控制动系统的主力产品。EHB系统取消了制动踏板与制动总泵推杆之间的硬连接,通过传感器测量驾驶员踩制动踏板的参数并传输给电子控制单元(ECU);ECU根据已设定的算法决定助力大小,对驾驶员的制动意图进行识别。基于机械解耦电子液压线控制动系统,提出了一种基于模糊逻辑的驾驶员紧急制动意图识别方法。首先,利用NI-PXI的DAQmx采集卡采集制动踏板的位移,将制动踏板位移对时间求导得到制动踏板速度。然后,将制动踏板位移和速度作为模糊模式识别算法的输入,判断是否为紧急制动意图:如果是紧急制动意图,则制动辅助策略介入;否则制动辅助策略不介入,执行常规制动策略。最后,对汽车在典型工况下的紧急制动意图进行硬件在环,通过对比仿真结果,验证了制动意图识别算法的有效性。该算法为今后EHB系统的制动意图识别提供一定依据,有利于该e Booster系统的产品化。

电子液压制动系统液压力控制发展现状综述

回顾电子液压制动系统液压力控制问题。电子液压制动系统(Electro-hydraulic brake system,EHB)是汽车制动系统的一个重要发展方向。主要特征是采用电子元器件替代传统制动系统中的部分机械零部件,保留了原有成熟可靠的液压部分,具有结构紧凑、响应快速、易于实现再生制动、制动力可精确控制等突出优点,容易实现多种主动安全控制功能。在剖析电子液压制动系统组成架构的基础上归纳出电子液压制动系统的液压力控制架构,以控制变量和控制算法为突破口,从主缸液压力控制和轮缸液压力控制这两个层面分别对国内外的研究进展进行综述,对能够应用于电子液压制动系统上的电磁阀特性进行分析,对其控制方式进行研究,提出对于电子液压制动系统液压力控制的发展展望。汽车的电动化和智能化对液压力控制算法的控制精度、适应性和鲁棒性要求进一步提高。液压力控制算法对整车的制动舒适性和操纵稳定性影响也有待进一步讨论。

基于颤振补偿的集成式电子液压制动系统控制

基于试验,分析了集成式电子液压制动(I-EHB)系统的特性,并提出了利用颤振进行摩擦力补偿.建立了系统数学模型,并进行了试验验证.结果表明:进行颤振补偿后,摩擦爬行现象消失,系统的线性度提高,同时增减压转换过程中的死区现象消失;系统截止频率从4.5Hz提升到7.0Hz,提高了55.6%;系统对于不同信号的跟踪性能分别提高30.9%,59.3%和47.6%.

电子液压制动系统动态特性仿真分析

为研究电子液压制动(Electro-Hydraulic Brake,EHB)系统的动态特性和液压元件参数对特性的影响,建立了主要模块的数学模型,并基于AMESim软件建立了EHB系统模型,仿真分析电磁阀和蓄能器的主要参数对EHB系统动态特性的影响。通过ABS实验台实验与仿真结果比较表明,建立的EHB系统模型和液压元件参数的选择是准确的、合理的,为EHB系统的动态特性研究和设计提供了方法与依据。

线控制动系统踏板感觉模拟器设计与改进

设计开发一种线控制动(EHB)系统样机,选取不同过流孔径的踏板模拟器常闭电磁阀进行踏板行程-踏板力对比试验.结果表明:当将单个电磁阀直接接入踏板感觉模拟器回路时,随着制动力加载速度的提高,会产生实际制动踏板行程-踏板力关系曲线偏离目标曲线的问题,并且电磁阀孔径越小,偏离越大,借助于数学推导得出电磁阀过流孔径与踏板速度响应之间的理论关系.设计一种液压先导阀加入到踏板模拟器回路中,以提高系统通流能力和踏板速度响应,液压先导阀由原回路中的电磁阀控制.对改进的踏板模拟器回路进行仿真及试验,结果均表明:改进过的回路可较好地实现踏板行程-踏板力曲线精度,曲线受踏板力加载速度变化影响小,同时可使模拟器常闭电磁阀工作功耗更低,提高了系统的可靠性.

考虑主、轮缸液压力差异的制动增强控制

现有电子液压制动系统(EHB)在常规制动工况下均是以主缸液压力传感器为反馈进行液压力控制,而忽略了主、轮缸液压力的差异性对制动控制带来的影响。针对此,首先通过电磁阀测试台架测试了液压控制单元(HCU)增压阀在全开工况下的正、反向的压差流量特性。之后,通过制动测试台架测试了轮缸压力体积(PV)特性,建立了非极限工况下的主、轮缸液压力的动态模型,并通过试验数据验证了模型的准确性。将由上述模型估计的轮缸液压力作为反馈,替换原始的主缸液压力传感器信号,引入到EHB的液压力控制算法中,而并不改变原控制算法。基于经典控制理论,分析了该新控制系统的快速性和稳定性。最后进行了液压力控制的实车试验,结果表明,在相同的目标阶跃工况下,相比于主缸液压力反馈控制,所提出的新控制系统可将轮缸液压力及制动减速度的响应速度提高12%左右,从而缩短紧急制动工况下的制动距离。此外,由于估算的轮缸液压力比主缸液压力更加平稳且没有超调,新控制系统在快速建压过程中运行更加平稳,显著提升噪声、振动与声振粗糙度(NVH)性能。最后,多工况下的实车试验表明新控制系统是稳定的。