新能源汽车电动助力制动系统关键技术研究
发布时间：2021-04-08 18:33
新能源、无人驾驶、节能是未来汽车发展的方向,这就对汽车的制动系统提出了更高的要求和挑战。电动助力制动系统（EHB）应运而生,由于具有体积小、重量轻、响应速度快、制动效果好、线控、智能化等优点,成为当前汽车安全制动技术领域的研究热点。本文在分析国内外电动助力制动系统研究的基础上,针对电动助力制动系统中的控制器软硬件设计、基本助力、主动制动和配合再生制动保持踏板感觉等关键技术进行研究,主要研究内容如下,（1）通过确定电动助力制动系统实施方案,提出电动助力制动系统的功能定义,并完成电动助力制动系统的结构设计。结合制动系统的结构,完成对关键部件的动力学建模。针对具体需求,完成对制动综合性能试验台的搭建,为电动助力制动系统制动控制策略的研究提供了理论支撑和试验平台。（2）分别对EHB系统基本助力过程、驾驶员制动意图识别、目标位移设计的进行详细分析的基础上,提出一种基于位移、转速、电流的串联式三闭环制动控制策略,完成PMSM的精确的位移跟随控制,完全符合未来汽车对制动系统的新要求。实现电动助力制动系统的基本助力制动功能。包括三点:基本助力、可调整的踏板感觉、失效备份功能。并对制动力“输入-输出”特...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
博世的iBooster系统
第一章绪论9决能量回收对制动系统的影响,并实现在并联制动能量回收参与的情况下，保持制动感觉一致性。江苏大学的冯海鹏和董洁狄佐龙田思波[41,45]王陆林等人提出详细的自动紧急控制策略实现汽车的安全性，并于Carsim的整车动力学建模和基于AME-Simulink的AEB制动执行器建模，设计了路面识别算法，并据此完成了自动紧急碰撞的控制策略研究，在C-NCAP场景测试中完成对AEB控制策略的仿真验证。除此以外，国内的一些知名汽车厂商近些年来也纷纷投入到EHB系统的研发中，取得了较好的效果。比亚迪[46]公司这几年提出了一种EHB系统，通过采集踏板力传感器的制动踏板力，并将踏板力信号转化为电信号进行接收，ECU根据压力信号的数据来确定对应助力的大小，最后由助力电机推动执行机构产生制动助力，比亚迪提出的EHB系统具有制动效果良好、占用空间孝容易安装等优点，但该系统的缺点也很明显，它制动踏板感觉较差，并出现明显抖动。图1-2万向公司EHB系统结构如图1-2所示，万向公司[47]实现了车辆的电动助力制动，在无需ESC的支持下就能配合整车进行能量回收，使得整体的能量回收过程变得可控。通过机械角度确保在各种条件下的脚杆一致性。上海拿森汽车电子有限公司提出了一种电动助力制动方法，确定制动踏板回归制动踏板零位也就是标定的初始位置，在此基础上将踏板行程转化为齿条行程，以驱动活塞进行液压制动，上海拿森公司[48]的EHB系统产品制动踏板与制动主缸之间完全解耦。综上所述，国外对于EHB系统的研究较为先进并且已经在实车上进行实验测试，也提出了一系列对EHB系统的改进和优化，并做了仿真和实验。甚至有些公司像博世、大陆都推出了自己的产品。国内依据国外提出的先进控制理论也进行了大
电子科技大学硕士学位论文12图1-3论文框架第一章是绪论。首先对研究工作的背景和意义进行详细的介绍，基于研究背景和阅读大量的国内外文献资料对电动助力制动系统的国内外研究现状进行详细论述，明确EHB系统当前的发展状况。最后对本文的主要研究内容进行细致划分、记录，并对本文的结构安排有清晰的规划。第二章是电动助力制动系统的设计与动力学建模。首先是对EHB系统的设计，通过确定实施方案，明确EHB系统在新能源汽车制动系统中的作用和所处的位置；通过功能定义，明确EHB系统所具有的功能和需求，确定EHB系统的结构；通过EHB系统的结构设计，搭建本文呢的工程样机，为进一步的研究打下基矗然后对EHB系统进行动力学建模比如PMSM电动机、减速传动机构、柱塞式制动主缸等，明确EHB系统的数学特性，为控制策略的研究提供依据。最后搭建本文的刹车综合性能试验台，通过对位移压力等信号的采集处理，方便对试验进行实时的观测和优化。第三章是电动助力制动系统基本助力研究。本文的EHB系统的目的就是取代传统的真空泵助力，因此，EHB系统要实现的第一个功能就是基本助力。首先通过
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车再生制动与防抱死制动协调控制[J]. 周海林,严世榕,刘战. 福州大学学报(自然科学版). 2020(01)
[2]柱塞式串联制动主缸仿真及试验研究[J]. 蒋帅,郝占武,张建斌,隋清海. 汽车技术. 2019(12)
[3]新能源汽车制动系统的发展趋势[J]. 蒋鸣雷. 汽车实用技术. 2019(19)
[4]电动汽车制动能量回收影响因素研究[J]. 周苏,孙延,黄静. 机电一体化. 2019(05)
[5]基于电动汽车制动效能一致性的并联式制动能量回收控制[J]. 朱波,张靖岩,张农,尹颖,刘杰,饶淼涛. 汽车工程学报. 2019(05)
[6]自动驾驶汽车自动紧急避撞测试与评价方法研究[J]. 田思波,何鋆,郭润清,樊晓旭,童宝锋. 汽车实用技术. 2019(14)
[7]车辆自动紧急制动系统控制算法仿真分析[J]. 犹佐龙. 汽车工业研究. 2019(02)
[8]汽车电子液压主动制动系统和控制算法[J]. 王陆林,刘贵如. 汽车工程学报. 2019(03)
[9]纯电动汽车能量回收利用策略设计[J]. 王玉麟,曾雨晨,曾胜德. 时代汽车. 2019(01)
[10]电子液压制动系统液压力控制发展现状综述[J]. 余卓平,韩伟,徐松云,熊璐. 机械工程学报. 2017(14)
博士论文
[1]新型电子液压制动系统及其控制方法研究[D]. 刘海贞.吉林大学 2018
[2]分布式驱动电动汽车制动系统关键技术研究[D]. 张雷.清华大学 2015
硕士论文
[1]基于耦合安全距离模型的汽车主动避撞系统控制策略研究[D]. 董洁.吉林大学 2019
[2]汽车自动紧急制动系统建模及控制策略研究[D]. 冯海鹏.江苏大学 2019
[3]电动助力制动系统及压力控制方法研究[D]. 陈朋成.吉林大学 2019
[4]基于EHB技术的制动能量回收控制策略研究[D]. 李静.吉林大学 2018
[5]电子液压制动系统设计及其关键技术研究[D]. 郭小若.浙江大学 2018
[6]电动助力制动系统研究[D]. 潜磊.吉林大学 2017
[7]电动汽车再生制动能量回馈控制策略研究[D]. 葛德顺.合肥工业大学 2017
[8]新型电子液压制动系统研究[D]. 高吉.吉林大学 2016
[9]具有主动增压功能的踏板行程模拟装置的研究开发[D]. 张世桐.吉林大学 2014
[10]混合动力轿车制动踏板行程模拟器及控制策略研究[D]. 王聪.吉林大学 2012
本文编号：3126043
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
博世的iBooster系统
第一章绪论9决能量回收对制动系统的影响,并实现在并联制动能量回收参与的情况下，保持制动感觉一致性。江苏大学的冯海鹏和董洁狄佐龙田思波[41,45]王陆林等人提出详细的自动紧急控制策略实现汽车的安全性，并于Carsim的整车动力学建模和基于AME-Simulink的AEB制动执行器建模，设计了路面识别算法，并据此完成了自动紧急碰撞的控制策略研究，在C-NCAP场景测试中完成对AEB控制策略的仿真验证。除此以外，国内的一些知名汽车厂商近些年来也纷纷投入到EHB系统的研发中，取得了较好的效果。比亚迪[46]公司这几年提出了一种EHB系统，通过采集踏板力传感器的制动踏板力，并将踏板力信号转化为电信号进行接收，ECU根据压力信号的数据来确定对应助力的大小，最后由助力电机推动执行机构产生制动助力，比亚迪提出的EHB系统具有制动效果良好、占用空间孝容易安装等优点，但该系统的缺点也很明显，它制动踏板感觉较差，并出现明显抖动。图1-2万向公司EHB系统结构如图1-2所示，万向公司[47]实现了车辆的电动助力制动，在无需ESC的支持下就能配合整车进行能量回收，使得整体的能量回收过程变得可控。通过机械角度确保在各种条件下的脚杆一致性。上海拿森汽车电子有限公司提出了一种电动助力制动方法，确定制动踏板回归制动踏板零位也就是标定的初始位置，在此基础上将踏板行程转化为齿条行程，以驱动活塞进行液压制动，上海拿森公司[48]的EHB系统产品制动踏板与制动主缸之间完全解耦。综上所述，国外对于EHB系统的研究较为先进并且已经在实车上进行实验测试，也提出了一系列对EHB系统的改进和优化，并做了仿真和实验。甚至有些公司像博世、大陆都推出了自己的产品。国内依据国外提出的先进控制理论也进行了大
电子科技大学硕士学位论文12图1-3论文框架第一章是绪论。首先对研究工作的背景和意义进行详细的介绍，基于研究背景和阅读大量的国内外文献资料对电动助力制动系统的国内外研究现状进行详细论述，明确EHB系统当前的发展状况。最后对本文的主要研究内容进行细致划分、记录，并对本文的结构安排有清晰的规划。第二章是电动助力制动系统的设计与动力学建模。首先是对EHB系统的设计，通过确定实施方案，明确EHB系统在新能源汽车制动系统中的作用和所处的位置；通过功能定义，明确EHB系统所具有的功能和需求，确定EHB系统的结构；通过EHB系统的结构设计，搭建本文呢的工程样机，为进一步的研究打下基矗然后对EHB系统进行动力学建模比如PMSM电动机、减速传动机构、柱塞式制动主缸等，明确EHB系统的数学特性，为控制策略的研究提供依据。最后搭建本文的刹车综合性能试验台，通过对位移压力等信号的采集处理，方便对试验进行实时的观测和优化。第三章是电动助力制动系统基本助力研究。本文的EHB系统的目的就是取代传统的真空泵助力，因此，EHB系统要实现的第一个功能就是基本助力。首先通过
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车再生制动与防抱死制动协调控制[J]. 周海林,严世榕,刘战. 福州大学学报(自然科学版). 2020(01)
[2]柱塞式串联制动主缸仿真及试验研究[J]. 蒋帅,郝占武,张建斌,隋清海. 汽车技术. 2019(12)
[3]新能源汽车制动系统的发展趋势[J]. 蒋鸣雷. 汽车实用技术. 2019(19)
[4]电动汽车制动能量回收影响因素研究[J]. 周苏,孙延,黄静. 机电一体化. 2019(05)
[5]基于电动汽车制动效能一致性的并联式制动能量回收控制[J]. 朱波,张靖岩,张农,尹颖,刘杰,饶淼涛. 汽车工程学报. 2019(05)
[6]自动驾驶汽车自动紧急避撞测试与评价方法研究[J]. 田思波,何鋆,郭润清,樊晓旭,童宝锋. 汽车实用技术. 2019(14)
[7]车辆自动紧急制动系统控制算法仿真分析[J]. 犹佐龙. 汽车工业研究. 2019(02)
[8]汽车电子液压主动制动系统和控制算法[J]. 王陆林,刘贵如. 汽车工程学报. 2019(03)
[9]纯电动汽车能量回收利用策略设计[J]. 王玉麟,曾雨晨,曾胜德. 时代汽车. 2019(01)
[10]电子液压制动系统液压力控制发展现状综述[J]. 余卓平,韩伟,徐松云,熊璐. 机械工程学报. 2017(14)
博士论文
[1]新型电子液压制动系统及其控制方法研究[D]. 刘海贞.吉林大学 2018
[2]分布式驱动电动汽车制动系统关键技术研究[D]. 张雷.清华大学 2015
硕士论文
[1]基于耦合安全距离模型的汽车主动避撞系统控制策略研究[D]. 董洁.吉林大学 2019
[2]汽车自动紧急制动系统建模及控制策略研究[D]. 冯海鹏.江苏大学 2019
[3]电动助力制动系统及压力控制方法研究[D]. 陈朋成.吉林大学 2019
[4]基于EHB技术的制动能量回收控制策略研究[D]. 李静.吉林大学 2018
[5]电子液压制动系统设计及其关键技术研究[D]. 郭小若.浙江大学 2018
[6]电动助力制动系统研究[D]. 潜磊.吉林大学 2017
[7]电动汽车再生制动能量回馈控制策略研究[D]. 葛德顺.合肥工业大学 2017
[8]新型电子液压制动系统研究[D]. 高吉.吉林大学 2016
[9]具有主动增压功能的踏板行程模拟装置的研究开发[D]. 张世桐.吉林大学 2014
[10]混合动力轿车制动踏板行程模拟器及控制策略研究[D]. 王聪.吉林大学 2012
本文编号：3126043
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