基于AMESim的汽车电子稳定系统轮缸压力精确控制研究

传统的汽车电子稳定系统轮缸压力精确控制算法是基于轮缸P-V特性设计的,本文选择另一种方法——查表法,对轮缸压力实施精确控制。通过设计查表表格,基于AMESim建立了汽车稳定性控制系统液压控制单元模型。利用模型仿真与分析轮缸压力精确控制算法的可行性,结合汽车稳定性控制系统硬件在环试验平台验证了该控制算法。

汽车EHB系统轮缸压力的BangBang-模糊PI控制

为了提高对EHB系统轮缸目标压力跟踪的快速性和准确性,提出了基于BangBang-模糊PI组合控制的轮缸压力跟踪方法。分析了EHB系统工作原理,建立了EHB系统数学模型;融合了BangBang控制快速跟踪和模糊PI控制精确跟踪的优势,以轮缸压力跟踪误差为阈值,提出了BangBang-模糊PI组合控制方法;跟踪前期由于误差较大,使用BangBang控制使轮缸压力迅速逼近目标值,跟踪后期由于误差较小,使用模糊PI控制实现轮缸压力精确跟踪。经仿真验证可以看出,在增压和减压过程中,组合控制方法能够快速跟踪目标压力,比模糊PI控制在耗时上减少了一倍;在保压过程中,组合控制可以实现对压力完全跟踪,克服了BangBang控制的振动缺陷。

无压力传感器下的电子液压制动系统轮缸液压力控制

线控电子液压制动系统作为下一代汽车制动系统的主流解决方案,其轮缸液压力控制是实现车辆稳定性控制等主动安全功能的基础。针对四阀结构的集成式电子液压制动系统的成本与冗余问题,提出一种无轮缸压力传感器下的轮缸液压力控制策略。通过台架测试分析液压调节单元的工作特性,提出基于伯努利方程与轮缸PV(pressure volume)特性相结合的轮缸液压力估计方法,设计电磁阀开闭逻辑及基于减压优先的轮缸液压力均衡控制策略,最后通过台架试验进行对比验证。试验结果表明,所提出方法的液压力控制均方根误差在0.21MPa以内,与有液压力传感器方案的控制精度相当。

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。

电子液压制动系统轮缸压力估算与控制

为了提高制动轮缸压力估算及跟踪的精确性,提出一种基于电磁阀开度的轮缸压力精确控制算法和轮缸压力的估算算法。通过分析电子液压制动系统(EHB)的工作原理,建立电磁阀的流量特性模型、轮缸运动方程和制动管路数学模型。考虑轮缸压力变化中的非线性特性,提出基于RBF神经元网络PID的轮缸压力控制策略,并基于轮缸p-V特性和电磁阀流量方程提出轮缸压力估算策略,以减小跟踪控制误差,保证压力控制的精确反馈。最后,基于AMESim建立轮缸、电磁阀的物理仿真模型,在MATLAB/Simulink中建立控制器模型,进行联合仿真验证。结果表明:轮缸压力控制算法可有效跟随目标压力,控制压力误差不超过0.2 MPa,估算压力与实际压力误差不超过0.15 MPa,具有较高的精度,可提高车辆的行驶安全性。

基于线控制动系统的车辆横摆稳定性优化控制

对带有线控制动系统(brake by wire,BBW)的车辆进行研究,提出了一种横摆稳定性优化控制策略.以二自由度单轨车辆模型为参考模型,利用比例-积分(proportionalintegral,PI)控制算法求出附加横摆力矩.由所计算出的车辆附加横摆力矩、方向盘转角来识别驾驶员转向意图和车辆实际行驶特性,通过广义逆法和数学归划法相结合的方法将附加横摆力矩分配到作用车轮上,由线控制动系统采用主缸定频调压法对各轮缸的目标液压力进行跟踪控制.硬件在环试验结果表明,该控制策略能够有效地保证车辆在高附和低附路面工况下的横摆稳定性.

基于集成式电子液压制动系统的横摆稳定性控制策略研究

基于装配集成式电子液压制动系统(Integrated-electro-hydraulic brake system,I-EHB)的车辆进行横摆稳定性控制研究。设计了基于直接横摆力矩控制(Direct yaw moment control,DYC)的运动跟踪控制算法,采用线性二自由度车辆模型得到了参考横摆角速度值,与实际横摆角速度值进行比较通过比例积分(Proportional-integral,PI)控制算法计算出附加横摆力矩。将附加横摆力矩进行控制分配,通过单轮制动方式分配至作用车轮,再转换得到各个车轮的轮缸目标液压力值。利用基于轮缸压力均衡控制方法来跟踪目标轮缸压力,通过查表确定当前压力差下的目标增压速率,采用公式法在线性范围内近似拟合占空比随目标增压速率变化关系,以查表求出的目标增压速率作为输入来得到控制电磁阀的占空比。搭建了该系统的硬件在环测试平台,在高低附路面上验证了控制策略的有效性。

电动汽车复合制动系统过渡工况协调控制策略

液压制动和电动机再生制动的时域响应差异会在切换制动模式时导致电动汽车产生冲击,从而影响驾驶员的驾驶体验和乘坐舒适性。以某款电动汽车为研究对象,提出了一种基于分层架构的电液复合制动平顺性控制策略。对于“高压蓄能器+电动泵”电子液压制动系统(EHB),上位控制器提出了一种基于模糊控制的轮缸压力控制策略。针对制动模式切换过程中产生的冲击,下位控制器建议包括液压干预预测模块和电动机制动补偿模块的电动液压复合制动舒适度控制策略。仿真测试已通过Simulink-AMESim联合仿真平台进行了验证。结果表明,轮缸压力控制策略可以保证轮缸液压很好地遵循目标压力,稳态误差不超过2%;电动液压复合制动平滑度控制策略可以有效提高制动系统的响应速度,同时显著减少切换制动模式时的冲击,可以提高车辆的制动平滑度和乘坐舒适性。

四轮轮毂电机驱动电动汽车电液复合制动平顺性控制策略

液压制动与电机再生制动的时域响应差异导致电动汽车在制动模式切换时产生冲击感,影响驾驶员驾驶感受和乘坐舒适性。以四轮轮毂电机驱动电动汽车为研究对象,提出一种基于分层架构的电液复合制动平顺性控制策略。针对"高压蓄能器+电机泵"式电子液压制动系统(EHB),上层控制器提出基于模糊控制的轮缸压力控制策略;针对制动模式切换过程中产生的冲击,下层控制器提出包括液压介入预测模块和电机制动补偿模块的电液复合制动平顺性控制策略。通过Simulink-AMESim联合仿真平台进行仿真试验验证。结果表明,轮缸压力控制策略能够保证轮缸液压力较好地追随目标压力,且稳态误差不超过2%;电液复合制动平顺性控制策略能够有效提高制动系统的响应速度,同时显著降低制动模式切换时的冲击,能提升车辆制动平顺性和乘坐舒适性。