电液线控制动系统压力反步控制算法研究

为实现线控制动系统液压精确控制,本文中设计了一种新型线控制动系统,通过对该系统进行动力学分析,建立了面向控制的系统动力学模型,基于该系统模型设计出反步控制算法。利用径向基网络逼近连续函数特性,对与系统状态量相关的非线性摩擦力进行估计,作为反步控制器的补偿,并证明该算法李雅普诺夫稳定。基于电液线控制动系统台架开展了多组制动工况测试,结果表明,所设计的控制策略能实现对线控制动系统液压力的精确控制且反应迅速。     

基于电子液压制动系统的防抱死冗余控制研究

基于电子液压制动系统的线控和解耦特性,提出了一种在常规ABS失效时,通过主动调节主缸液压力实现制动防抱死冗余控制的算法.首先分析防抱死冗余功能定义,设计控制策略;然后,采用串级控制理论设计滑移率控制器,内环调节制动液压力,外环跟踪车轮目标滑移率;最后,通过硬件在环试验优化控制器参数,并在高附和低附路面上进行实车算法验证...     

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。     

基于IEHB系统的车辆稳定性控制研究

以某小型乘用车为研究对象,为提高线控制动车辆的转向稳定性,通过扩展卡尔曼滤波进行质心侧偏角的估计,以质心侧偏角和横摆角速度为控制变量,设计模糊滑模联合控制器得到附加横摆力矩,以单轮差动制动方式施加到被控车轮上。利用CarSim与Simulink联合仿真平台,基于IEHB系统及控制系统的集成模型在双移线工况下进行了仿真实验。结果表明所设计的IEHB系统压力控制器能够较好地实现压力跟踪,并能验证所提出的车辆稳定性控制策略的有效性与合理性。     

新型集成式电子液压制动系统试验研究

正本文针对提出的一种新型集成式电子液压制动系统方案进行设计和试验研究。与传统制动系统、电子液压制动系统典型方案相比,该系统采用液压控制单元、制动主缸、储油室等部件集成为一体的模块化、集成化、小型化及轻量化设计理念,减少零件数量,简化系统结构,重量轻,可靠性高,成本低。试验结果表明:系统制动调压动态性能优良,可以满足汽车典型工况的制动安全控制需求,对新一代集成式线控制动系统开发有重要参考价值,符合汽车制动系统发展方向。     

新型汽车液压增力制动控制器

汽车液压增力制动控制器(HBI)主要由增压缸等组成,串联于汽车制动主缸与前制动轮缸之间。制动主缸输出的压力制动液经HBI增压,在送往前制动轮缸的同时还被送往后制动轮缸,实现汽车增压制动,其实际增压比为ip=βD2/d2。配装HBI的Ⅱ型或X型管路布置的液压制动系统,其制动效率高于配装了现有压力分配阀的制动系统的制动效率10%以上,制动踏板力明显下降100N左右,制动稳定性明显提高。     

基于直驱阀的快速响应线控制动系统液压力精确控制

为突破响应时间与控制精度的性能瓶颈，提出一种基于直驱阀的快速响应线控制动系统，通过基于Halbach永磁阵列的电磁直线执行器直接驱动阀芯，实现制动轮缸液压力的迅速调节。建立线控制动系统电磁、机械和液压子系统模型，设计基于逻辑门限的线控制动系统液压力-直驱阀位置切换控制架构。压力环采用滑模变结构控制，使轮缸液压力迅速逼近目标液压力值；设计结合摩擦补偿自适应控制律、稳定反馈和鲁棒控制的自适应鲁棒控制方法的直驱阀位置环，使直驱阀芯能够迅速通过阀死区；基于李雅普诺夫函数方法证明算法的稳定性。以线控制动系统的响应时间、控制精度等性能参数作为目标函数，通过相关矩阵分析控制参数对性能的影响规律，并通过多目标粒子群算法优化控制器参数。研究结果表明：提出的切换控制方法与PID控制和滑模控制相比，目标压力10 MPa的阶跃响应时间为0.05 s，稳态误差不超过2％；ARTEMIS欧洲循环工况下的均方根误差为0.33 MPa；设计的直驱阀结构与控制方法有利于提高制动系统的响应速度和控制精度。     

基于联合仿真的EHB系统轮缸压力模糊PID控制研究

在分析电子液压制动系统(EHB)工作原理的基础上,建立基于AMESim和Matlab/Simulink的EHB液压系统联合仿真平台,采用模糊PID控制方法实现了轮缸压力控制仿真,研究能跟随EHB系统目标控制压力的模糊PID控制策略。仿真分析结果表明,与传统PID控制方法相比,模糊PID控制方法可以快速、准确地实现轮缸压力控制。     

新型汽车液压增力制动控制器

为了提高汽车制动效率开发一种汽车液压增力制动控制器（HBI）.它主要由增压缸等组成,串联于汽车制动主缸与前制动轮缸之间,将制动主缸输出压力制动液增压,送往前制动轮缸.同时还将压力制动液直接送往后制动轮缸,实现汽车增压制动,其制动效率高于现有减压分配阀组成的制动系统效率10%以上.对具有HBI系统的制动性能检测表明,HBI可用于多种车型的制动系统中,制动踏板力明显下降100 N左右,制动稳定性明显提高.     

2020年路虎卫士新技术亮点(三)

3.线控制动模式 线控制动模式制动回路如图21所示,制动踏板处的驾驶员输入力不会直接传输到制动卡钳.当驾驶员踩下制动踏板时,将会感测到输入杆行程.该输入杆行程会产生一个目标制动压力.同时,液压单元中的两个主缸回路隔离阀CSV1和CSV2将会关闭(可简单理解为通电、断油),以防止液压压力直接操作制动卡钳.     

电液复合制动系统轮缸压力开环控制

基于采用一体式制动主缸总成的电动汽车电液复合制动系统的结构和工作原理,在AMESim/Matlab联合仿真平台上搭建液压制动系统模型。通过对液压制动力调节特性的理论分析提出数表插值算法,并通过仿真试验分析轮缸制动间隙对压力调节的影响,运用分段控制的方式,用阶梯法对数表插值算法进行改进,在不大于3个电磁阀开关周期的调节时间中将压力调节精度控制在0.5 MPa内,实现了精细快速的调节目标。     

制动主缸综合性能测试系统设计

针对目前我国制动主缸性能检测设备测试项目不全面的问题,设计了一套以计算机为控制核心,并采用气动控制技术、液压控制技术及机电一体化技术的制动主缸综合性能测试系统。该测试系统可对制动主缸的真空密封性、气压密封性及液压性能进行检测并自动分析处理。测试结果表明,该系统测试功能满足标准要求,各测试项目的试验结果在一定置信度下的置信范围可被接受。     

基于集成式电液制动系统的主动制动压力精确控制方法

智能电动汽车的发展对制动系统的主动制动和再生制动能力提出了更高的要求。配备真空助力器的传统制动系统难以满足智能电动汽车的需求，因此逐渐被线控制动系统所取代。为提高线控制动系统的集成度与解耦能力，提出了一种新型集成式电液制动系统（Integrated Braking Control System，IBC），能够实现主动制动、再生制动、失效备份等功能。作为机-电-液耦合的高集成度系统，IBC具有复杂的非线性特性和动态摩擦特性，对制动系统压力的精确控制提出了挑战。为了提高IBC制动压力动态控制精度，提出了一种基于集成式电液制动系统的主动制动压力精确控制方法。首先，介绍了IBC的结构原理和控制架构。随后针对液压系统的迟滞特性和传动机构的摩擦特性进行建模与测试。然后基于系统的强非线性特性，提出了主动制动三层闭环级联控制器，其中压力控制层采用液压特性前馈与变增益反馈结合的控制策略，伺服层控制器设计考虑了机构惯性补偿与摩擦补偿，电机控制层采用矢量控制并进行了电压前馈解耦。最后，基于dSPACE设备搭建了硬件在环（Hardware-in-the-loop，HiL）试验台对主动压力控制方法进行验证。结果表明：所提出的压力控制方法能控制制动系统压力快速精确跟随期望压力，使动态压力跟随误差控制在0.4 MPa之内，稳态压力误差控制在0.1 MPa之内。     

基于集成式线控液压制动系统的车辆稳定性控制CSCD

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。     

燃料电池汽车线控串行复合制动系统的开发

开发了具备机械备份的线控液压制动阀并对其控制性能进行了试验和分析.以线控制动系统为基础,建立了燃料电池汽车线控串行复合制动系统,并设计了与之相适应的电液复合制动控制算法.对串行复合制动过程进行了硬件在环仿真.结果表明,该系统实现了电机再生制动与液压摩擦制动的串行施加,有效提高了制动能量回收率.     

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。     

基于电控助力制动级联制动防抱死控制策略

电控助力制动器(Ebooster)通过伺服电机控制实现主缸压力调节,可为防抱死制动系统(anti-lock brake system, ABS)提供部分冗余功能。本文中提出了一种用于传统电磁阀式ABS故障时的基于非解耦式Ebooster的3层级联制动防抱死冗余控制架构,包括滑模变结构控制层、压力-伺服控制层和电机控制层。基于dSPACE搭建了Ebooster硬件在环试验平台,进行算法测试与验证。结果表明:在ABS失效时,基于Ebooster的制动防抱死冗余控制策略能有效地实现滑移率控制,提高车辆制动稳定性。     

摩托车制动防抱死系统设计

摩托车的制动系统对其行驶安全有着重要影响。本文通过对制动系统的性能要求分析，设计了一种基于液压控制的制动防抱死系统。由霍尔传感器测量前后车轮的轮速，通过电子控制单元调节液压系统，进而使前轮和后轮的主缸和轮缸的压力合理变化，在紧急制动时不会出现抱死状态。通过试验，验证了紧急制动时，ABS系统对横摆角和抱死的影响。结果表明，该制动防抱死系统设计合理，能够解决摩托车在紧急制动时存在的制动距离长、横摆角大、制动抱死等问题。     

基于线控制动系统的AEB功能开发

提出一种线控制动系统的设计方案,通过试验验证该线控制动系统的制动压力控制及响应能力。该系统具备稳态压力控制精度≤±200 kPa,最大目标压力响应速度≤180 ms,作为AEB主执行器,比ESC具备更高的控制精度和更快的响应速度。AEB感知系统选用一种国内自主开发的77G毫米波雷达并进行测试验证,该雷达最多可同时追踪64个前向目标,并可对高度目标、行人/自行车目标进行有效识别。运用Matlab/Simulink及Vector/CANoe设计了AEB功能软件模块,为提高紧急制动效果,提出以制动距离为控制目标的功能逻辑,通过实车试验对所设计的AEB系统进行了验证。     

轻型商用车集成式电子液压制动系统助力策略设计

伴随轻型商用车电动化的发展,用于轻型商用车的线控制动技术得到发展,针对线控制动技术中的集成式电子液压制动系统,提出一种基于模糊PI控制反应盘主副面位移差的制动助力方法.通过实车验证表明:实际反应盘主副面位移差能够快速跟随目标曲线,制动过程平顺,具有实用性.