基于电子助力器的冗余防抱死制动算法研究

自主研发一种带踏板推杆的半解耦电子助力器(eBooster),基于变增益PID控制算法,对eBooster液压力进行精准控制;当车辆ABS系统失效时,通过对车辆各状态变量的估算和监测,基于eBooster对制动主缸液压力的主动调整;以冗余制动防抱死(ABS)功能实现为要求、制动强度和舒适性提升为目标,提出一种基于滑模控制的冗余ABS控制算法;构建整车、轮胎、eBooster、制动轮缸和冗余ABS等数学模型,进行仿真,并在试验车(哈弗H6)上完成基于eBooster的冗余ABS控制算法验证。结果表明,在常规ABS失效时,基于eBooster的冗余ABS控制算法,能在保证制动强度和舒适性的前提下,很好地实现冗余ABS功能,提高车辆安全性。

考虑非线性特性的电控助力制动系统多闭环压力控制策略

针对电控助力制动系统(Electro-booster brake system,Ebooster)主动制动时面临的液压系统时变特性扰动、传动机构动静态摩擦阻碍以及底层伺服电机电磁特性耦合等诸多非线性难题,提出一种考虑非线性特性的压力—位置—电流多闭环压力控制策略。分析Ebooster主动制动工作原理并建立面向控制器设计的等效简化模型;基于自抗扰理论设计压力环控制器,补偿了液压系统时变特性扰动;采用鲁棒滑模变结构设计位置环控制器,考虑传动机构动静态摩擦阻碍和系统未建模扰动;通过李雅普诺夫稳定性理论设计电流环控制器,解决永磁同步电机双轴电流耦合问题。基于d SPCAE设备搭建了硬件在环台架进行算法测试验证。结果表明,提出的多闭环压力控制策略能够控制Ebooster实现主动制动功能,压力跟随的稳态误差在0.2 MPa之内,同时在多种压力跟随工况下表现出良好的控制效果。研究成果为机-电-液耦合的线控制动系统进行制动压力控制时面临的多种非线性扰动问题,提供了一种良好的解决思路。