乘用车EHB液压特性建模及车辆稳定性控制算法研究

【摘要】： 随着电子和网络技术的发展,高效、节能、环保、舒适的线控技术与车辆制动系统相结合,线控制动系统应运而生。电子液压制动系统EHB(Electronic Hydraulic Brake)作为向完全线控制动系统-电子机械制动系统EMB(Electronic Mechanical Brake)发展的过渡产品,其对现有车辆制动系统改动较小,成本较低,更容易在当前车辆系统上批量生产、装配。 电子液压制动系统与传统液压制动系统在结构上存在较大差异。驾驶员的制动命令以电子信号的形式传递给电控单元ECU(Electronic Control Unit),液压控制单元HCU(Hydraulic Control Unit)中的高压蓄能器提供制动所需压力,每个轮缸的压力通过一对高速开关阀的脉宽调制PWM(Pulse Width Modulation)方式控制轮缸中的制动液来实现。HCU性能在很大程度上影响整个制动系统的工作性能,因此对EHB液压系统的研究具有重要的意义。 本文首先分析了高速开关阀的阀芯运动及其响应特性,并提出对电磁阀的定调制频率的PWM控制策略。在仿真软件AMEsim环境下建立起EHB制动回路的液压系统结构模型,并通过MK20-I型ABS液压系统试验参数辨识的轮缸增减压特性公式验证了该模型的有效性。提出基于单控制变量横摆角速度的稳定性控制策略,并通过典型工况仿真评价控制效果。分别改变液压系统关键液压元件-高速开关阀的调制频率和其动态响应时间,分析其对车辆稳定性控制效果的影响以及电磁阀的工作状态,继而提出液压系统液压元件的性能参数要求及电磁阀控制系统调制频率选择的理论依据。本文最后提出在现有车辆主动液压制动系统的基础上实现EHB液压系统的硬件在环试验台方案及EHB液压系统的结构方案,该方案经过多方论证,具有较强的可实施性。