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原文传递线控液压制动系统制动力分配与控制策略研究

论文题名：	线控液压制动系统制动力分配与控制策略研究
关键词：	汽车智能化;线控液压制动系统;动力分配;控制策略
摘要：	随着环境污染问题日益严重以及智能辅助驾驶技术的不断发展，汽车的电动化与智能化已成为汽车技术发展的必然趋势，而电动化与智能化对汽车的制动系统提出了新的要求，传统液压制动系统已经不能适应时代的发展。为了适应车辆的电动化与智能化，线控制动系统应运而生，由于该制动系统不仅具有稳定性高、建压快速、控压精准等优点，而且还可以配合驱动电机实现再生制动，以及配合其他智能辅助驾驶功能，如自适应巡航、自动紧急制动等，实现车辆向智能驾驶甚至无人驾驶方向跨越，因此线控制动系统受到研究人员的日益重视。但是，已量产的线控制动系统主要由国外厂家所提供，作为一个汽车制造大国，自主开发设计性能可靠、价格适宜的线控制动系统对提高国内企业的核心竞争力显得尤为重要。　　线控制动系统按结构可以分为两大类，即电子机械制动系统与线控液压制动系统。电子机械制动系统响应速度快，控制精度高，但没有失效备份，可靠性差；线控液压制动系统将液压系统与电子系统相结合，不仅响应速度快、控制精度高，而且具有失效备份功能，可靠性更高，因此本文的主要研究对象为线控液压制动系统。　　本文围绕“线控液压制动系统制动力分配与控制策略研究”，设计了一款可满足L3级智能驾驶的新型线控液压制动系统，建立了该新型线控液压制动系统的数学模型，设计了该新型线控液压制动系统的制动力分配策略与制动防抱死控制策略，最后进行了Simulink/CarSim联合仿真，来验证该新型线控液压制动系统制动力分配策略与制动防抱死控制策略的有效性。　　本论文研究内容如下：　　（1）新型线控液压制动系统的构型方案设计。　　本文对几种典型的线控液压制动系统进行结构、工作原理及性能进行了全面的对比分析；进行了新型线控液压制动系统的方案构型设计，首先确定新型线控液压制动系统的功能，然后根据功能进行结构设计，最后根据结构进行新型线控液压制动系统工作原理描述。　　（2）制动系数学模型搭建。　　首先搭建无刷直流电机、高压蓄能器、高速开关电磁阀、制动主缸、制动轮缸、制动踏板等的数学模型，然后基于数学模型在MATLAB/Simulink软件里搭建仿真模型，为控制策略研究与仿真验证奠定基础。　　（3）制动系制动力分配策略与制动防抱死控制策略的设计。　　其中制动力分配策略包括直道制动力分配策略、弯道制动力分配策略、单轮失效制动力分配策略。　　（4）制动系制动力分配策略与制动防抱死控制策略的联合仿真验证。　　基于本文搭建的新型线控液压制动系统仿真模型，通过Simulink/CarSim联合仿真来验证新型线控液压制动系统制动力分配策略与制动防抱死控制策略的有效性。　　联合仿真结果表明：直道制动时，本文设计的新型线控液压制动系统制动力分配策略可以充分利用地面附着系数，提高车辆在车轮抱死前的制动减速度，缩短制动距离；单轮制动失效时，本文设计的新型线控液压制动系统制动力分配策略，不仅可以维持驾驶员期望的制动减速度，还可以降低因单轮制动失效而产生的横摆运动，提高了车辆在制动时的方向稳定性；制动防抱死控制策略可以在紧急制动时有效防止车轮抱死并在一定程度上减少制动距离，既维持了车辆转向的能力，又可以防止车辆出现侧滑、跑偏等危险情况，提高了车辆的行车安全性。
作者：	陈韦纲
专业：	车辆工程
导师：	吴坚
授予学位：	硕士
授予学位单位：	吉林大学
学位年度：	2022