论文部分内容阅读
随着汽车智能化、电气化的发展,像自适应巡航控制系统和自动紧急制动系统等智能辅助驾驶系统要求制动系统具有精确调节制动压力以及快速增压等性能,这就需要制动系统具有良好的响应特性。相比于传统的制动系统,电机助力式集成制动系统采用电机作为动力源,将主动增压装置和液压控制单元集成在一起,具有更高的集成度以及更快的响应速度。围绕“汽车电机助力式集成制动系统响应特性”这一关键问题,本文主要的研究内容如下:第一,搭建电机助力式集成制动系统仿真模型。对包括无刷直流电机、制动主缸、制动轮缸、高速开关电磁阀、电机泵、滚珠丝杠机构、高压蓄能器等在内的电机助力式集成制动系统主要组成部件建立数学模型,并基于Matlab/Simulink软件搭建电机助力式集成制动系统仿真模型。第二,研究电机助力式集成制动系统的响应控制。对电机助力式集成制动系统执行机构设计相应的控制策略,使系统具有快速增压、精确调节制动压力等响应特性。在Matlab/Simulink软件平台下,研究电机助力式集成制动系统对制动压力阶跃输入的响应控制,同时分析电机转动惯量以及电磁阀节流孔径对电机助力式集成制动系统响应特性的影响。最后,基于硬件在环试验台架,对电磁阀响应特性进行试验分析。第三,设计包括ABS控制策略以及ESC控制策略在内的汽车稳定性控制策略,以研究基于电机助力式集成制动系统的稳定性控制响应特性。针对ABS采用基于逻辑门限值的滑模变结构控制策略以控制车轮滑移率;针对ESC以质心侧偏角和横摆角速度为控制变量,分别采用模糊控制,加权得到需要的横摆力矩,以差动制动方式施加到基于Stateflow得到的被控车轮,以控制汽车的稳定性。第四,构建由Matlab/Simulink和CarSim软件组成的软件在环仿真平台,在不同工况下,仿真研究ABS、ESC控制策略对汽车的稳定性控制响应特性。最后,基于硬件在环试验台架,在不同工况下,试验研究ABS、ESC控制策略对汽车的稳定性控制响应特性。