基于集成式线控液压制动系统的轮胎滑移率控制

传统的车辆制动系统很难以轮胎滑移率为直接控制目标,为了提高汽车的主动安全性能,对集成式线控液压制动系统(IEHB)的轮胎滑移率控制机理进行深入研究。在建立IEHB执行机构物理仿真模型与7自由度整车动力学模型的基础上,结合分层控制构架,利用滑移率与制动转矩构成的双闭环非线性控制方法,设计了基于IEHB系统的轮胎滑移率控制器;通过AMESim与MATLAB/Simulink联合仿真平台,分别在高附着、低附着路面进行高速主动紧急制动仿真试验。结果表明:本文提出的控制方法可有效调控汽车轮胎滑移率。

基于集成式线控液压制动系统的车辆稳定性控制

为提高汽车在极限工况下的行驶稳定性,提出了一种基于集成式线控液压制动(IEHB)系统的车辆动力学稳定性控制策略。在多学科领域复杂系统建模仿真平台(AMESim)中建立了IEHB执行机构、15自由度非线性车辆动力学物理仿真模型;采用分层控制构架,运用线性比例控制与非线性补偿控制设计了横摆力矩控制层,设计了制动力矩分配层和执行层以保证被控车辆对参考模型层输出的跟踪品质。结果表明:相比于基于传统车身电子稳定性控制系统(ESC)的动力稳定性控制系统,横摆角速度峰值跟踪误差减少13.6%,收敛时间缩短1.3 s,侧倾角、侧偏角、侧向加速度等也均有明显改善,车辆行驶稳定性显著提高。因而,本控制方法能确保车辆在极限工况下快速、准确地跟踪参考模型输出。

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。

线控制动系统主缸液压力滑模控制鲁棒性分析

针对一种全解耦式线控液压制动系统制动主缸液压力控制过程中,易受系统参数不确定性和外界摄动量等因素的干扰,从而造成制动主缸液压力控制过程中出现振荡、爬行等问题,提出了一种综合考虑系统不利因素影响的主缸液压力全局快速滑模鲁棒控制算法。通过对制动主缸动力学模型的简化,建立了含有干扰项的主缸液压力控制参考模型,并在此基础上设计了鲁棒控制律和主缸液压力滑模控制器;此外,定义了Lyapunov函数对制动压力控制系统滑模到达时间、稳定性和收敛性进行分析。通过MATLAB/Simulink、AMESim联合仿真,对该线控制动主缸液压力控制策略进行验证和评价,结果表明所提出的液压力控制策略具有很好的鲁棒性和稳定性,并能精确跟踪期望压力,且响应迅速。

基于线控液压制动系统的制动踏板感研究

通过对One-box线控液压制动系统原理进行分析,开发了One-box线控液压制动系统踏板感的仿真软件,实现快速地对制动踏板感进行仿真,可缩短制动踏板感调校及标定周期,减少开发成本。以一款装配One-box线控液压制动系统的新能源轿车为例,进行制动踏板感的仿真和客观数据的测量。结果表明,仿真结果与测试结果的误差在5%以内。

集成式新型线控液压制动系统车轮防抱死控制

针对传统制动系统人机制动力相互耦合,且制动液压调节单元管路布置复杂等不足。提出了一种集成式新型线控液压制动系统,并设计匹配了符合该制动系统的液压调节单元。在此基础上,提出了双动力源分时定频控制和Ⅱ型四通道分时控制两种制动防抱死控制策略。通过建立制动系统及整车动力学模型,对两种典型工况进行仿真分析。结果表明,所提出的两种防抱死控制策略均可满足制动防抱死的功能需求。

集成式电子液压制动系统的复合制动协调控制

在电动汽车复合制动过渡工况中,针对液压制动力与电机制动力配合不好造成的冲击度问题,提出了双闭环反馈和电机力修正的协调策略.其中双闭环反馈策略依靠电机力来补偿液压系统的液压力跟踪误差,电机力修正策略的作用是让电机在过渡工况下始终具有补偿能力.结合集成式电子液压制动系统(I-EHB)进行仿真及硬件在环试验,试验结果表明所提出的策略能大幅减小制动力切换时的冲击度,提高车辆制动舒适性.

基于Byrnes-Isidori标准型的集成式电子液压制动系统液压力控制

面向汽车制动系统需求,提出一种新型线控制动系统——集成式电子液压制动系统(Integrated-electro-hydraulic brake system,I-EHB),由电动机、滚珠丝杠副、次级主缸、踏板模拟器、踏板位移传感器和液压力传感器等部件组成。I-EHB液压力控制中系统存在摩擦等非线性因素的影响,造成时滞效应,控制精度低。针对该问题,将系统模型简化,采用Byrnes-Isidori标准型方法对系统进行分析,针对性地设计合理有效的控制算法对系统进行液压力控制,采用基于前馈-反馈控制和摩擦补偿的液压力控制算法。搭建试验平台,进行硬件在环台架试验,分别在不同幅值目标阶跃工况、不同频率的三角波和正弦工况以及梯形阶跃增减压工况下进行试验研究,以验证该控制算法在各种工况下的适应性。试验结果表明,采用该方法后系统响应速度快、控制精度高,系统性能得到明显改善。

集成式电子液压制动系统防抱死制动控制

基于一种新型集成式电子液压制动系统,利用优化后液压控制单元中仅有的4个电磁阀开发了两种防抱死制动系统的控制策略:安全优先式控制和主缸定频调压式控制。搭建了硬件在环仿真平台,利用集成式电子液压制动系统硬件,以Lab VIEW作为通信平台,进行MATLAB/Simulink和Car Sim的联合仿真。结果表明,所设计的两种防抱死制动系统均可满足防抱死制动的功能要求。其中主缸定频调压式控制在缩短制动距离、与电子稳定系统结合方面均优于安全优先式控制。

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%.

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。

基于命令前馈的集成式电子液压制动系统液压控制

针对集成式电子液压制动系统(I-EHB)的液压力控制,提出了一种基于命令前馈的控制方法。基于前期研究,将系统简化为1阶系统,对方法中的命令前馈控制器进行了理论设计。利用该方法在已有的系统测试平台上进行试验并跟踪不同的目标信号,与PID控制方法进行了对比,结果显示,该方法的信号跟踪误差明显小于PID控制方法的跟踪误差,表明其能有效控制I-EHB系统的液压力。

线控液压制动系统高压蓄能器备份制动方案的研究

本文以“线控液压制动系统高压蓄能器备份制动方案的研究”为题,设计了一种液控式换向阀机构,能够利用高压蓄能器储存的高压来提升机械备份制动时的制动强度,解决了大吨位车辆在电子失效时,机械备份制动强度不足的问题,提高了车辆的安全性,为线控液压制动产品在大吨位车辆(3 ~ 9 吨)的普及应用提供了一套解决方案。

工程车辆线控液压制动系统控制策略研究

为了改善车辆新型制动系统的性能,提高其响应特性,在分析其工作原理的基础上,建立了本研究系统的整体数学模型,设计了与本研究系统相符合的模糊控制器和PID控制器。通过结合车辆的实际情况,在Simulink和AMESim中搭建了与实际线控液压制动系统相吻合的仿真模型,通过仿真对比相同输入信号下的两种控制算法对本研究系统响应特性的影响。结果表明:模糊控制相较于PID控制,响应速度提升了0.1s左右,相较于无控制策略,响应速度提升了0.15s左右。

基于PWM控制的线控液压制动系统模型辨识

线控液压制动系统在实际应用中多数是采用PWM信号对开关阀进行控制,所以建立变PWM信号作用下的液压模型具有实际应用意义。文中通过对线控液压制动系统关键液压零部件进行理论分析,得到了变占空比作用时的压力变化模型;再利用试验数据对系统模型进行参数辨识,通过开关电磁阀试验辨识得到节流指数和最大开度时的系统参数、不同PWM压力变化试验得到占空比与平均开度的关系,最后得到变占空比调节时的轮缸压力模型。经试验验证,该模型可以准确表达变占空比调节时的压力变化过程,实现轮缸压力的准确估计。

工程车辆线控液压制动系统响应特性研究

针对线控液压制动系统响应速度慢、制动轮缸控制稳定性差等问题,并结合本研究系统所具有的非线性特点,设计了适用于线控液压制动系统的模糊控制器。通过结合汽车的实际情况,在Simulink和AMESim软件中搭建了模糊控制器与线控液压制动系统的仿真模型,通过仿真对比相同输入信号下的两种控制算法对该系统响应特性影响。在仿真中,仿真的输入信号为阶跃信号和方波信号,通过分析得出制动轮缸的压力曲线。结果表明:在同一信号下,模糊控制相较于无控制(即无任何控制算法进行控制本研究系统),响应速度提升了0.15 s左右,该控制使系统具有良好的动态特性,满足系统要求。

面向响应性能的集成式电子液压制动系统执行器参数优化

针对集成式电子液压制动系统,提出一种面向响应性能的执行器多参数优化匹配方法。结合执行器结构对其进行参数初步匹配;以电机角位移为控制变量,基于集成式电子液压制动系统状态方程建立电机角位移响应性能仿真模型;利用仿真模型分析执行器参数对角位移响应性能的影响;建立以角位移稳态误差和上升时间为优化目标的优化模型,并利用模拟退火粒子群算法求解。优化结果表明,优化后的执行器参数能有效改善集成式电子液压制动系统的响应性能。

集成式电液制动系统耐久测试系统的研究与设计

集成式电液制动系统研发成功后需对其进行耐久性能测试,针对这一问题,基于CAN通信设计了一套集成式电液制动系统的四工位高低温耐久测试设备。加载机构用于模拟实车踩踏板过程,由小位移高速度的伺服直线电缸进行驱动;管路系统通过真空和正压等多重注油方式可以充分排出管路内部气泡,确保测试数据的可靠性;负载机构根据需求可以通过手动球阀在实车卡钳负载和钢瓶负载之间切换;数据采集与控制系统基于数据采集卡和工控机设计,可对电磁阀进行控制和监控以及传感器数据的实时采集,通过CAN通信向被测产品电子控制单元(ECU)发送对应的控制报文,可驱动产品进行常规制动和防抱死制动系统(ABS)等工况运行。多次测试结果表明,该耐久测试系统稳定可靠,各个工况测试时能快速按照控制报文进行升降压,液压曲线良好,满足汽车厂商对集成式电液制动系统的耐久测试需求。

考虑再生制动的线控电制动系统防滑控制策略研究

为顺应汽车电动化、智能化的发展需求,该文提出线控电制动系统,为提高车辆整体制动性能,围绕着整车“利用附着系数最大化”和“能量回收率最大化”的双重目标展开,探究再生制动和摩擦制动混合作用下线控电制动系统的防滑控制策略,主要研究内容为基于四轮制动力分配的动态防滑控制和再生制动能量回收控制。