轿车液压助力线控制动系统响应特性控制研究

发布时间：2020-07-03 20:33

【摘要】：本文以科技部“电动汽车智能辅助驾驶关键技术研究与产品开发”项目为依托,以轿车制动系统为研究对象,以自主研发国产性能可靠、建压迅速、控压精确的线控制动系统为目标,研究轿车的制动系统控制策略。本文建立液压助力制动系统仿真模型,完成液压制动系统的主动建压、常规制动和ABS控制策略设计与仿真验证。仿真结果满足性能要求后,根据仿真结果设计开发液压助力制动系统样件,并进行硬件在环测试,验证制动系统产品的性能。本文研究了如下主要内容:第一,建立液压助力线控制动系统仿真模型。包括:线性调压阀模型、常开电磁阀模型、常闭电磁阀模型、主缸模型、轮缸模型、高压蓄能器等模型以及车辆三自由度动力学模型。第二,液压助力线控制动系统功能校核和结构优化。为了满足线控制动系统快速增压、精确建压的要求,从结构上对液压助力线控制动系统工作原理进行分析和校核;同时,对制动系统核心零部件进行仿真分析,从而确定制动系统零部件参数。第三,优化轿车制动系统执行机构控制参数。当前,车辆制动系统中的电磁阀大多都是PID控制,而控制参数都是基于经验而得到的。基于此,本文采用多岛遗传算法对制动系统中的电磁阀控制参数进行寻优处理,通过仿真优化找到制动系统中各个电磁阀最优的控制参数,从而保证车辆具有良好的响应特性,可以满足主动建压和精确控压的要求。第四,设计轿车液压制动系统ABS控制策略。首先通过EKF算法估计车速,然后根据小脑模型神经网络与PID并行控制车辆的滑移率,进而得到制动系统的目标压力,基于以上工作制定车辆的ABS控制策略,并通过Carsim软件进行联合仿真验证。第五,根据制动系统样件搭建硬件在环测试平台,验证制动系统样件的响应特性,并根据测试结果改善产品,提高制动系统的可靠性。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.5
【图文】：

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吉林大学硕士学位论文当前，线控液压制动系统技术比较成熟，博世 i-Booster、日立 EACT、 C1、天合 IBC 等产品已经应用到车辆制动系统当中，车辆的制动性能稳调节精确，提高了车辆的安全性。但是，线控制动产品尚未实现国产化动产品厂家掌握着核心技术和话语权，作为一个汽车生产和制造大国，设计性能可靠的线控制动产品对提高国内企业核心竞争力尤为重要。为了满足智能辅助驾驶的需要，突破国外对线控制动系统产品的垄断，出价格合适且性能可靠的制动产品势在必行。本论文依托国家重点专项动汽车智能辅助驾驶关键技术研究与产品开发”，从构型提出、功能校核真、优化与控制、硬件在环等方面简述制动系统开发流程。为了满足建压迅速、控压精确的制动系统，同时满足良好的踏板感觉，一套液压助力线控制动系统，其原理图如下图 1.3 所示。

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吉林大学硕士学位论文精确控压的特点，本论文将从理论和实验上分析该系统的响应特性及控制算法的有效性。1.2 国内外研究现状1.2.1 液压助力制动系统研究发展现状1.2.1.1 国外研究发展现状为了满足液压制动系统的需要，当前国内外一些企业和科研单位提出多种液压助力制动系统的方案。图 1.2 是德国罗伯特博世有限公司提出的方案[6]，专利号为 EP2445766（A1）。

【参考文献】