考虑主、轮缸液压力差异的制动增强控制

现有电子液压制动系统（EHB）在常规制动工况下均是以主缸液压力传感器为反馈进行液压力控制,而忽略了主、轮缸液压力的差异性对制动控制带来的影响。针对此,首先通过电磁阀测试台架测试了液压控制单元（HCU）增压阀在全开工况下的正、反向的压差流量特性。之后,通过制动测试台架测试了轮缸压力体积（PV）特性,建立了非极限工况下的主、轮缸液压力的动态模型,并通过试验数据验证了模型的准确性。将由上述模型估计的轮缸液压力作为反馈,替换原始的主缸液压力传感器信号,引入到EHB的液压力控制算法中,而并不改变原控制算法。基于经典控制理论,分析了该新控制系统的快速性和稳定性。最后进行了液压力控制的实车试验,结果表明,在相同的目标阶跃工况下,相比于主缸液压力反馈控制,所提出的新控制系统可将轮缸液压力及制动减速度的响应速度提高12 %左右,从而缩短紧急制动工况下的制动距离。此外,由于估算的轮缸液压力比主缸液压力更加平稳且没有超调,新控制系统在快速建压过程中运行更加平稳,显著提升噪声、振动与声振粗糙度（NVH）性能。最后,多工况下的实车试验表明新控制系统是稳定的。     

一体式电液复合制动系统轮缸压力的精细调节

针对基于一体式主缸的电液复合制动系统,进行了轮缸压力的精细调节研究,分析了一体式复合制动系统轮缸压力调节过程及其结构特点.探讨了制动间隙对盘式制动器轮缸压力调节的影响,确定了轮缸压力控制的非线性区及线性区,采用阶梯估算和基本插值数表的方法对轮缸压力进行估计,并考虑了线性区轮缸活塞运动迟滞特性对插值数表的影响,综合上述因素制定了分段阶梯查表的轮缸压力精细调节策略.采用xPC target搭建了硬件在环仿真台架,进行了正弦曲线跟随和与单一增/减压数表法的对比试验.试验结果表明:轮缸压力能够实时跟随目标曲线变化,所提出的结构及控制方法能够满足轮缸压力精细调节的控制需求.     

新能源汽车解耦式电液复合制动系统

设计集成有制动踏板感觉模拟、液压助力和失效制动备份功能的一体式制动主缸,并依此开发制动踏板与轮缸压力解耦的电液复合制动系统。考虑ECE R13法规和电动机、电池组外特性约束,以有效回馈功率为优化目标,制定解耦式电液复合制动系统的制动力分配控制策略。利用MATLAB/Simulink-AMESim建立解耦式系统的联合仿真模型,结合硬件在环仿真台架试验,考核其液压控制性能及制动力配控制策略。结果表明:解耦式电液复合制动系统实现轮缸压力的精确控制,并有效地回收制动能量,在NEDC循环工况下,其制动能量回馈效率可达54.8%。     

基于线控制动系统的车辆横摆稳定性优化控制

对带有线控制动系统(brake by wire,BBW)的车辆进行研究,提出了一种横摆稳定性优化控制策略.以二自由度单轨车辆模型为参考模型,利用比例-积分(proportionalintegral,PI)控制算法求出附加横摆力矩.由所计算出的车辆附加横摆力矩、方向盘转角来识别驾驶员转向意图和车辆实际行驶特性,通过广义逆法和数学归划法相结合的方法将附加横摆力矩分配到作用车轮上,由线控制动系统采用主缸定频调压法对各轮缸的目标液压力进行跟踪控制.硬件在环试验结果表明,该控制策略能够有效地保证车辆在高附和低附路面工况下的横摆稳定性.     

集成式电液制动系统建模仿真与压力控制

为实现对集成式电液制动系统(integrated-electro-hydraulic brake,IEHB)压力的精确控制,通过MATLAB/Simulink软件建立了包含机械系统和液压系统的IEHB整体仿真模型,研究分析了IEHB系统具有多个控制对象且相互耦合的特点,设计了电动主缸、助力电机、增压阀、减压阀以及电动泵的控制策略,从而实现主缸压力和轮缸压力的协调精确控制,并对IEHB系统和压力控制方案建模.最后,在3种不同工况下对IEHB模型和压力控制策略进行仿真实验.结果表明:所建立的IEHB模型可以较好地模拟实物系统,所设计的IEHB压力控制策略与传统的比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)控制相比具有更好的跟踪响应表现和更强的鲁棒性.     

一体式电液复合制动系统制动意图解析及评价

针对一体式电液复合制动系统,进行了制动意图解析及一致性评价研究.分析了基于一体式主缸的液压系统轮结构及其制动需求表征,试验分析了制动过程司机动作信号变化机理,搭建了一体式主缸简化模型并进行了参数辨识.通过联合仿真模型,提出了基于模糊算法、利用踏板感觉模拟器压力及变化率进行制动意图识别的方法,并提出了司机制动意图解析一致性的评价指标.采用xPC target,MotoHawk和液压系统搭建了硬件在环仿真台架,进行了司机制动意图解析及制动力施加一致性试验.试验结果表明:利用模拟腔压力及变化率能够较好地识别司机制动意图,制动意图一致性指标小于0.02g,施加的再生制动力与液压制动力与制动意图比较一致,满足了电液复合制动需求.     

基于系统效率优化的电液复合制动协调控制

为了进一步提高混合动力汽车电液复合制动系统协调性能和制动能量回收率,以一款新型双电机插电式混合动力汽车(PHEV)为研究对象,针对电机制动系统和液压制动系统工作特性的不同,提出符合其电液复合制动系统耦合工作特性的制动能量分配与控制策略。在保证制动安全性的前提下,以最大程度利用电机再生制动力为目标,建立电机损耗模型及可动态控制压力的液压制动系统模型,模拟实际电液复合制动系统的工作特性,通过控制电机制动系统电流实现损耗最小,并且调节速比实现电机与无级变速器(CVT)联合工作效率最优。利用比例-积分-微分(PID)控制调节液压制动系统高速开关阀,实现轮缸压力动态协调控制。制定基于阈值实时优化的制动力分配策略及基于制动强度修正的协调控制策略,利用MATLAB/Simulink和AMESim仿真平台对电机、液压制动系统及传动系统建立整车动力学模型,通过对连续制动及制动突变等制动工况进行联合仿真试验验证该控制策略的性能。研究结果表明:该控制策略可充分发挥双电机制动回收系统的优点,大幅提高制动能量回收率,有效兼顾汽车的制动安全性和平顺性,减小制动力波动;初速度为60 km/h,制动强度由0.6突变至0.3时,最大冲击度由93.36下降为17.52 m/s~3,满足汽车平顺性的要求;在城市车辆排放测试(UDDS)循环工况下,实际能量回收功率最高可增加0.32 kW。     

液压系统的压力–速度复合控制策略

以由比例溢流阀与比例调速阀控制的阀控缸系统为研究对象，建立液压系统动力学模型；基于LuGre模型对推进液压缸摩擦力进行补偿；建立鬃毛观测器对阀芯运动特性进行估计并通过Lyapunov第一法证明观测器的稳定性；将液压系统的不确定性和外负载干扰进行整合，并选取自适应率进行估计；基于反步积分自适应控制算法，提出了一种压力-速度复合控制策略并对其稳定性进行验证。以液压缸速度控制为基础，将压力误差引入速度期望，实现阀控缸系统的压力-流量复合控制。建立AMESimMatlab阀控缸系统联合仿真平台来对压力-速度复合控制策略性能进行分析。仿真结果表明：压力-速度复合控制器在阀控缸系统速度调节、突变负载以及负载扰动等工况下均具有良好的控制性能；比例溢流阀溢流量的控制有效减小了系统压力的波动和超调；改变压力误差占比可有效改变地层突变时的压力、速度误差分配，在实际工程中，可根据需要通过改变压力误差占比来对复合控制的误差进行分配。     

基于EPB的应急制动后轮防抱死控制策略

为避免车辆行车制动系统失效后用驻车制动系统制动时的后轮抱死甩尾等危险工况,对EPB应急制动时的防抱死控制策略进行研究.通过分析EPB的构成及工作原理明确基于EPB系统是可以实现后轮防抱死控制功能.通过对EPB执行器的结构、参数以及工作特性分析并进行台架实验来确定执行器零部件的特性,根据其特性确定执行器的控制方式,从而编写了EPB在应急制动时的控制软件.同时在装备了EPB的试验车辆上对控制策略进行了试验验证.      

集成式电液制动系统建模与压力控制方法研究

以集成式电液制动系统（integrated electro-hydraulic brake,I-EHB）为研究对象,建立了其机械、液压子系统的数学模型,得到了系统的5阶非线性状态方程.在I-EHB系统处于不同压力下的平衡状态的方程进行线性化处理,得到系统的传递函数,并利用AMESim软件验证了传递函数的正确性.设计了基于PID控制的位置-压力串级控制器,伺服主缸活塞处于死区行程内,采取以补偿孔位置为活塞运动目标的位置反馈控制;超过死区行程后,采用以伺服主缸目标压力跟随为控制目标的压力反馈控制.将伺服主缸压力响应时间和超调量分别控制在80 ms,6%内,有效提高I-EHB系统的制动安全性和舒适性.      

Operation control strategy of series-parallel hydraulic hybrid vehicle

A series-parallel hydraulic hybrid system applied to public buses is put torwaro, ano parameters of key components are analyzed and determined. Energy management strategy based on logic thresh- old is designed which is aimed at efficient operation of the overall system considering the operational characteristic of the components and taking the curves of engine, hydraulic pump/motor and hydrau- lic pump as the main design basis; regenerative control strategy which makes regenerative brake sys- tem and frictional brake system work harmoniously is designed to raise recovery rate of regenerative brake energy. System dynamic modeling and simulation results show that the energy control strategy designed here is able to adapt system to changes of working condition and switch the operating mode reasonably. The regenerative braking control strategy is effective in raising the utilization of energy and improving fuel economy.     

ISG型混合动力汽车制动系统仿真分析

针对ISG(Integrated Startor and Generator)型混合动力整车制动力分配与制动系统压力协调控制策略,进行了混合动力汽车综合制动系统的设计。利用AMESim(AdvancedModeling Environment for Performing Simulations of Engineering System)模块化仿真平台,建立了混合动力汽车液压制动系统的仿真模型,进行了关键部件和系统动态性能的仿真与分析,结果验证了系统方案的正确性和可行性,为混合动力汽车制动系统的设计与优化提供了依据。     

基于高速开关阀控制的液压制动伺服系统研制

研制了一种基于高速开关阀对混合动力车辆传动实验台制动系统实施压力控制的系统.制动器制动性能取决于对制动目标压力的响应特性.分析了高速开关阀的开关特性和制动液压缸的压力变化特性,并针对高速开关阀的开启响应滞后和液压缸压力变化的的非线线的特点,设计了PI控制器.应用dSPACE公司开发的AutoBox快速控制原型系统编制了系统的控制算法和模型,并进行了实验,实验结果表明,液压制动伺服系统能够满足制动性能的要求.     

基于颤振补偿的集成式电子液压制动系统控制

基于试验,分析了集成式电子液压制动(I-EHB)系统的特性,并提出了利用颤振进行摩擦力补偿.建立了系统数学模型,并进行了试验验证.结果表明:进行颤振补偿后,摩擦爬行现象消失,系统的线性度提高,同时增减压转换过程中的死区现象消失;系统截止频率从4.5Hz提升到7.0Hz,提高了55.6%;系统对于不同信号的跟踪性能分别提高30.9%,59.3%和47.6%.     

工程车全液压制动系统性能试验台设计

为了对全液压制动系统的动态响应特性及制动压力输出特性进行精确检测,设计了一套由供油、主体、制动器及测控4个模块组成的全液压制动系统性能试验台,为满足充液阀和制动阀高低温试验空间的要求,主体模块的结构布置力求紧凑.另外,基于LabVIEW平台构建了制动系统参数检测与控制模块,并开发了一套制动踏板驱动机构及其反馈控制算法,实现了制动踏板运动过程的编程控制以及相关测试数据的自动化采集处理等功能.实验表明,该试验台可对不同温度和不同工况条件下的制动系统动态响应特性及制动压力输出特性等关键性能进行自动化精确检测.     

液压ABS回油泵的控制策略及其对制动特性的影响

针对液压防抱死制动系统(anti-lockbrakingsystem,ABS)开发过程中遇到的车轮抱死?踏板舒适性不良等实际问题,重点研究液压ABS回油泵的控制策略及其对制动性能的影响?建立了回油泵流量数学模型,轮缸数学模型,并验证了模型的正确性?在AMESim中建立液压系统模型,通过设计仿真实验,对回油泵的开启时间和转速对ABS系统的影响进行了分析,得出了在进入ABS控制时,回油泵首先应保持低速运转,以克服静态摩擦和减小自身惯量,减压时,再加快转速和首次保压时低速开启的启动方式的结论,最后得出了回油泵的控制策略,通过实验对控制策略进行了验证?结果表明,在所提出的控制策略下取得了良好的控制效果,并能有效地抑制主缸的压力波动,改善驾乘舒适性能?     

电子液压制动系统耗能特性影响因素分析

针对车辆电子液压制动系统存在的能量消耗问题,建立了电子液压制动系统的能耗数学模型,在此模型的基础上分析系统参数和零部件结构参数对电子液压制动系统耗能特性的影响.结果表明减小系统最高工作压力和制动轮缸活塞直径有利于降低电子液压制动系统的耗电量,而系统最低工作压力和蓄能器有效排量的改变对电子液压制动系统的耗电量影响不大.增加蓄能器充气压力、减小蓄能器有效排量以及制动轮缸活塞直径有利于缩小蓄能器体积.      

分布式驱动电动汽车电液复合分配稳定性控制

针对分布式驱动电动汽车各车轮电机力矩和液压制动力矩可独立控制的特点,以操纵稳定性为目标,设计电机与液压制动复合分配的控制策略.控制策略采用分层控制的结构,上层运动控制器根据驾驶员输入和车辆状态的反馈求取广义力,下层控制分配器在执行器约束及速度约束下,考虑轮胎纵侧耦合特性对横摆转矩的影响,采用二次规划法进行转矩分配,实现车辆的稳定性控制效果.最后利用CARSIM和MATLAB软件对电液复合算法进行了联合仿真,并进行了实车试验来验证算法,最终的仿真和试验结果表明复合分配控制策略的控制效果相对仅用电机控制时要好,提高了车辆的稳定性控制效果.     

车辆制动油管液体压力传递特性分析

车辆采用ABS系统进行制动控制时,对制动压力响应能力提出了较高要求.当车辆制动管道较长时,管道内制动液体压力传递特性是影响这一能力的重要因素.由于制动管道内存在高频压力变化,对ABS制动管道压力传递的研究不适宜用集中参数模型,而应采用分布式管道参数模型.通过建立包含14个变量组成的制动系统仿真模型,可计算获得特定制动管道压力传递频域特性解.通过对频域特性解的辨识可进一步获得精确的管道压力传递函数表达式.利用传递函数表达式对具有不同参数的制动系统阶跃响应特性进行对比,发现制动液温度和制动管径的变化对管道的压力传递能力影响显著.车辆制动系统控制逻辑应根据管道参数的变化进行调整.