轮毂电机EHB轮缸压力模糊控制设计及优化分析

电子液压制动(EHB)是利用电子控制系统来实现液压执行部件的控制功能,把轮毂电机安装于轮辋中,可以控制车辆处于紧急工况时的运行稳定性.选择轮毂电机作为电液复合制动系统驱动系统,设置高压蓄能器与液压泵结合的EHB轮缸压力调控模式,利用Simulink-AMESim仿真平台完成控制策略可行性测试.研究结果表明,制动平顺性控制策略,并构建了一种通过PID矫正方式来补偿电机制动的方法.相比较其他方法,该方法可以显著降低进入电液制动切换后的冲击,进而高效率地增强制动平顺性.

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。

基于SOA算法的EHB制动系统压力控制研究

为了对电控液压制动系统(EHB)制动压力进行精确控制,该文根据制动系统结构和性能特点,建立数学模型;基于丰田Prius车型的EHB液压单元,进行开环增减压试验,验证模型精确性;在此基础上,基于模型开发轮缸变参数增量式PID控制算法。蓄能器线性增压阶段,压力产生超调,对系统压力控制产生较大影响,因此该文采用人群搜索算法(SOA)对蓄能器压力控制器参数进行迭代寻优。搭建EHB试验台架,对比仿真和台架试验对阶跃、三角波、正弦3种期望压力信号的跟踪效果,验证轮缸增量式PID压力控制算法与蓄能器SOA参数整定后的控制算法对制动压力控制的精确性。结果表明轮缸压力控制算法和参数整定后的蓄能器压力控制算法具有较高的控制精确性和鲁棒性。

电子液压制动系统EHB综述

如今世界科学技术变化迅速,各国工业不断发展,纷纷提出进一步工业化的目标,美国提出再工业化-互联网企业,德国提出保持工业领先地位-工业4.0,中国也提出了发展高端技术,产业升级-制造2025,而这些也推动着汽车产业的进步和革新。在汽车安全中,制动系统的设计尤为重要,而传统制动系统设计受限于结构及其原理,这就急需新的制动系统进行替代从而进一步提高制动性能。电控技术的飞速发展正是契机,使得汽车的各种智能制动控制功能集成更容易,从而产生了电子液压制动系统,为传统制动系统的性能不足和结构优化提供了很好的解决方案。

基于EHB的坡道起步辅助策略开发

车辆坡道起步是一种典型工况。针对坡道起步过程中容易发生溜车、车身抖动大以及驾驶舒适性差等问题,提出了基于EHB系统的坡道起步辅助策略开发研究。论文重点研究了EHB的辅助坡道起步控制策略。通过对车辆坡道起步动力学分析,制定了合理的控制策略,在Simulink中对控制策略进行模型搭建并对模型进行仿真。对仿真结果分析得到控制策略的可行性以及EHB在车辆坡道起步时优越性。

基于HAZOP的EHB电子液压制动系统危险事件识别方法

汽车功能安全是保证汽车安全的关键技术,危险事件识别是汽车功能安全过程中的重要环节,本文通过利用危险与可操作性分析方法(HAZOP,Hazard and Operability Analysis),选取6种引导词对汽车的电子液压制动系统(EHB,Electronic-hydraulic Brake)进行了潜在危险事件识别,详细介绍了HAZOP分析方法的相关项定义、危害分析、风险评估等过程,所得到的潜在危险事件能够有效帮助研发人员进行汽车EHB制动系统的功能安全分析,提高系统的可靠性。

集成式电子液压线控制动系统建模与仿真

为了解决线控制动系统模型复杂、仿真困难等问题,文章针对一款常见的集成式电子液压线控制动(integrated electronic hydraulic brake,I-EHB)系统,推导其数学模型并进行仿真分析;在MATLAB/Simulink中搭建线控制动系统的仿真模型,设计比例积分微分(proportion integration differentiation,PID)制动控制器,实现对集成式电子液压线控制动系统的压力控制。仿真结果表明:该线控制动系统在PID控制器作用下实际输出压力值能够较好地跟随理想压力值,可以提供较好的制动效果。该文的研究对于线控底盘的开发具有积极推动作用。

汽车线控液压制动系统轮缸液压力估计算法研究

针对八阀结构的集成式线控液压制动系统液压控制单元(HCU)轮缸压力估计算法估计精度不足的问题,提出一种可替代压力传感器的轮缸液压力估计算法。首先基于伯努利原理提出了轮缸液压力估计算法,然后基于硬件在环台架测试分析液压调节单元的基本特性以及制动液的体积刚度(PV)特性,最后通过实车试验进行了验证。结果表明,所提出的轮缸压力估计算法在基础制动工况下的均方根误差在0.259 MPa以内,主动制动工况下均方根误差在0.374 MPa以内,与加装压力传感器的方案精度相当。

基于模糊逻辑的电子液压制动系统防抱死控制

随着汽车技术不断发展,电子液压制动系统(EHBS)在汽车制动系统中的应用越来越广泛,但在急刹车时,由于车轮与路面之间的摩擦力过大,很易导致车轮抱死,从而影响制动效果和驾驶安全性。为解决这一问题,文章基于模糊逻辑控制方法,提出一种电子液压制动系统的防抱死控制策略。文章通过分析车辆制动过程中的物理特性,建立电子液压制动系统的数学模型。然后,根据车辆的实时制动状态和路面摩擦系数等信息,设计一套模糊逻辑控制器。为验证所提出的防抱死控制策略的有效性,进行一系列的仿真实验。结果表明,所设计的模糊逻辑控制器在不同驾驶条件下实现良好的防抱死效果,且具有较高的稳定性和鲁棒性。此外,与传统PID控制方法相比,基于模糊逻辑的防抱死控制策略在制动性能和驾驶安全性方面具有更好的表现。

基于电液制动系统的车辆稳定性控制

简述了电液制动系统(EHB)的基本结构,建立了EHB正常工作时制动回路的液压系统模型。提出了基于单控制变量横摆角速度的稳定性控制策略。最后进行了典型工况下的稳定性控制仿真。仿真结果表明,EHB稳定性控制算法能有效控制车辆在高速低附着路面工况下的稳定性。

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。

汽车线控制动技术及发展

现代汽车制动控制技术正朝着线控制动控制方向发展,线控制动系统将取代以液压或气压为主的传统制动控制系统。介绍了汽车线控制动技术的研究现状,对电子液压式制动系统和电子机械式制动系统的结构及工作原理进行了介绍和比较,并对电子机械式制动系统的关键部件及其性能特点进行了分析,论述了线控制动系统的关键技术及发展。

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%.

电子液压制动系统耗能特性影响因素分析

针对车辆电子液压制动系统存在的能量消耗问题,建立了电子液压制动系统的能耗数学模型,在此模型的基础上分析系统参数和零部件结构参数对电子液压制动系统耗能特性的影响.结果表明减小系统最高工作压力和制动轮缸活塞直径有利于降低电子液压制动系统的耗电量,而系统最低工作压力和蓄能器有效排量的改变对电子液压制动系统的耗电量影响不大.增加蓄能器充气压力、减小蓄能器有效排量以及制动轮缸活塞直径有利于缩小蓄能器体积.

电子液压制动系统的安全设计与匹配分析

针对电子液压制动系统的设计缺乏理论指导的问题,在建立电子液压制动系统数学模型的基础上,提出基于安全特性的电子液压制动系统匹配设计方法;通过试验验证所建立的数学模型的有效性,分析电子液压制动系统在普通制动和硬件失效下的制动性能。研究表明:基于安全特性考虑应保证在电机泵失效的情况下蓄能器仍能使车辆完成数次大强度制动;而电机泵的设计应兼顾期望的充液时间以及蓄能器失效下的保持车辆制动性能;备用制动回路作为电子液压制动系统系统的硬件冗余,要求其在蓄能器和电机泵均失效的情况下提供一定的制动能力。仿真分析表明:基于安全特性的电子液压制动系统匹配设计方法能够在正常情况和硬件失效的情况下均能保证车辆的制动安全性。

基于Agent的电液复合制动系统防抱死控制研究

针对纯电动汽车电液复合制动系统电机再生制动力与液压制动力动态响应特性的差异及其非线性特性问题,提出了一种基于Agent的电液复合制动防抱死控制方法。构建了由电机Agent、液压制动Agent和ABS Agent组成的复合制动系统,依据让步策略、竞争策略和协同策略对电机再生制动力和液压制动力协调分配。MATLAB/Simulink仿真结果表明:紧急制动状态下,各Agent间能有效协作,前轮始终先于后轮进入抱死趋势,复合制动系统可以准确识别路面附着系数变化并及时调整电机制动力与液压制动力,提高了制动稳定性与系统的自适应能力。

基于路面识别的复合制动与ABS集成控制策略

为了使电动汽车在制动时既能充分回收制动能量,又能兼顾制动稳定性,针对四轮轮毂电动机驱动电动汽车,提出了一种基于路面识别的复合制动与ABS集成控制策略.以单轮制动模型为研究对象,利用Lagrange插值法估算当前路面的峰值附着系数和最优滑移率;通过比较目标制动强度与峰值附着系数,将制动工况分为常规制动和防抱死制动;针对常规制动向防抱死制动过渡的工况,通过一种在ABS触发前合理减少再生制动的方法,避免直接撤销再生制动带来的ABS频繁退出和启动.在MATLAB/Simulink环境下建立了仿真模型,仿真结果表明:路面识别算法识别准确度较高;复合制动与ABS集成控制策略能够合理地分配再生制动力与液压制动力,实现车轮的防抱死控制.

电磁与摩擦集成制动系统防抱死制动分层协调控制

为了深入研究电磁与摩擦集成制动系统防抱死控制机理,提高其在紧急制动下的防抱死控制性能,在建立电磁与摩擦集成防抱死制动模型的基础上,根据电磁制动与电子液压制动各自制动控制特性,提出了电磁与摩擦集成制动系统防抱死制动分层协调控制方法。在硬件在环仿真平台上验证了数学模型的有效性,并在模拟干燥沥青路面、冰雪路面以及对接路面环境下,对比研究了电磁与摩擦集成制动系统、高性能电子液压制动系统和低性能电子液压制动系统的防抱死制动性能。结果表明:在防抱死控制过程中使用电磁制动取代低性能电子液压制动系统控制车轮最佳滑移率,仅使用低性能电子液压制动提供一定的制动强度,完全可以实现与高性能电子液压制动系统相同甚至更优的防抱死控制效果。