【摘 要】
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近年来,随着汽车不断朝着智能化、网联化、电动化和共享化方向发展,新能源汽车和智能汽车成为了当前汽车产业革命发展的主要进攻方向和技术竞争领域,为了适应这一发展趋势,汽车制动系统也逐步向机电一体化、集成化和模块化发展方向迈进。传统真空助力器形式的制动系统,受其机构及工作机理的限制,具有制动时人机制动力相互耦合,建压响应缓慢等不足,无法满足电动汽车和智能汽车要求制动系统应具有人机制动力解耦、轮缸液压力精
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近年来,随着汽车不断朝着智能化、网联化、电动化和共享化方向发展,新能源汽车和智能汽车成为了当前汽车产业革命发展的主要进攻方向和技术竞争领域,为了适应这一发展趋势,汽车制动系统也逐步向机电一体化、集成化和模块化发展方向迈进。传统真空助力器形式的制动系统,受其机构及工作机理的限制,具有制动时人机制动力相互耦合,建压响应缓慢等不足,无法满足电动汽车和智能汽车要求制动系统应具有人机制动力解耦、轮缸液压力精确调节、制动压力响应迅速,以及摩擦制动与电机回馈制动精确协调控制等功能。针对这一问题,论文提出了一种具有高度人力失效备份及功能冗余结构的集成式新型线控制动系统设计方案,并对其制动控制策略展开了研究。主要研究内容如下:（1）提出了一种高度集成的、人机制动力相互解耦、能有效利用人力失效备份、且具有双制动主缸/双电机结构形式的集成式新型线控液压制动系统,并在对其组成单元结构方案设计的基础之上,对制动系统进行了数学建模和参数匹配。通过搭建制动系统AMESim模型,验证了制动系统增压速率超过24MPa/s,0.25s制动压力即可达到10MPa,开环性能指标满足线控制动系统设计要求。（2）以某款A0级乘用车制动踏板单元实车实验数据为基础,匹配了主动式制动踏板感觉模拟器相关元器件参数,并搭建AMESim/Simulink联合仿真模型,验证了所提出的制动踏板感觉模拟策略BFI分数达到80分以上,且系统元器件参数的改变对制动踏板特性曲线影响较小,同时改变控制参数,可主动调节制动踏板特性曲线,表明主动式踏板感模拟器具有可主动调节踏板特性的效能。（3）鉴于制动踏板行程与制动主缸液压力一致性的功能需求,且考虑到线控制动系统主缸建压时受摩擦、PV特性、液压管路膨胀等干扰因素的影响,提出了一种考虑外界摄动量的主缸液压力滑模鲁棒控制策略。通过搭建AMESim/Simulink联合仿真环境,在输入不同参数的方波与正弦波期望信号下,验证了所提出的液压力控制策略具有一定的有效性,且控制精度较高。（4）基于所提出的集成式新型线控液压制动系统能够实现制动管路Ⅱ型布置与X型布置的灵活切换,提出了一种基于Ⅱ型布置形式的定频式车轮防抱死控制策略,并建立了 CarSim/Simulink联合仿真模型,在低附着、对开路面及高附着路面工况下的仿真结果表明,制动效能及制动时车辆方向稳定性均有所改善,满足车轮防抱死功能要求。（5）基于Ⅱ液压管路布置形式下的防抱死控制,提出了一种自适应滑模容错控制策略,研究了制动系统部分失效时,容错控制维持制动系统制动性能的能力。CarSim/Simulink联合仿真结果表明,故障发生时,容错控制能够保证制动性能的稳定,且偏离期望值较小,容错控制效能较好,证明了容错控制策略的可行性。综上,所提出的集成式新型线控液压制动系统开环性能指标满足线控制动系统参数匹配要求,同时制动踏板感模拟器能够很好的模拟驾驶脚感,主缸液压力可精确控制,制动防抱死控制策略具有一定的可行性,同时容错控制在控制功能冗余层面满足线控制动系统功能失效备份要求,保证了制动车辆的行驶安全性。因此,所提出的制动系统在方案设计、参数匹配、性能分析、控制策略的提出等方面初步满足要求。图[58]表[10]参考文献[99]
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