汽车电制动联合控制系统的分析

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1、1绪论硕?

2、二论文1．2制动控制系统的现状与趋势【2】【3】传统制动控制系统的动力源来自于液压能，主要特点是能够均匀分配制动油液的压力。当踩下制动踏板时，制动主缸就将等量的油液送到每个制动器的制动轮缸中，并通过一个比例阀使前后压力平衡。ABS或其它制动干预系统则根据每个制动器的需要对油液压力进行调节。目前ABS系统已发展为成熟的产品，并在各种车辆上得到了广泛的应用，但是这些产品基本上都是基于车轮加、减速门限及参考滑移率方法设计的。方法虽然简单实用，但是其调试比较困难，不同的车辆需要不同的匹配技术，需要在许多不同的道路上加以验证。现代汽车制动控制

3、技术正朝着电子制动控制的方向发展。全电制动控制因其巨大的优越性，将取代以液压为主的传统制动控制系统。随着其它汽车电子技术特别是超大规模集成电路的发展，电子元件的成本及尺寸不断下降，电子信息处理技术的高速发展，将使汽车制动控制技术的发展迎来线控驱动的时代。线控制动系统是一个全新的系统，必将给制动控制系统带来了巨大的变革，为将来车辆的智能控制提供了条件。但是要想将之全面推广，还有不少问题需要解决：首先是驱动能源问题。采用线控制动系统，需要较多的能源。其次，因为不存在独立的主动备用制动系统，所以需要一个备用系统来保证制动安全，不论是ECU元件失效，传

4、感器失效，线束失效还是制动器本身失效，都能保证汽车制动的基本安全性能。1．3制动联合控制的研究和发展状况关于电磁制动器方面的研究，文献【4】研究了基于盘式制动器的电磁制动系统，并针对电磁制动系统的防抱死功能进行了仿真研究。仿真研究的结果表明电磁制动器改善了现有制动器的诸多缺点，特别是由于采用电路控制代替传统液压作动系统，减少了制动滞后，也减少了制动系统的非线性因数，使得制动过程更稳定。此外，沈向明先生对汽车的鼓式电磁制动器申请了国家专利【5】。关于电涡流缓速器方面的研究，文献[6]分析了电涡流缓速器的制动力矩数学模型，针对电涡流缓速器在高速时的

5、计算力矩与实际输出力矩存在较大偏差的特点，建立了电涡流缓速器制动力矩的神经网络模型，提出了基于神经网络的电涡流缓速器PWM控制系统。文献[7】分析了应用于汽车制动的电涡流缓速器参数化模型，讨论了电涡流缓速器制动力矩与其转子转速和励磁电流的关系。此外，深圳市特尔佳运输科技有限公司对电涡流缓速的驱动及控制方法申请了国家专利【81。文献[9】提到，电涡流缓速器是国际流行的第三制动系统，该装置可以代替汽车的部分减速过程，可以提高汽车行驶时的安全性与舒适性，并延长制动器及轮胎的硕j【j学位论文汽下I【l制动联台控制系统的研究使用寿命，减轻驾驶疲劳。若将缓

6、速器设计成制动强度无级可调，还可以实现整车的恒速及缓速器限温等高级控制。加入电涡流缓速器的制动系统还可以和ABS以及其它制动系统协同制动，提高车辆的制动安全性能。文献[10]研究了客车发动机制动与缓速器制动联合工作时的制动能力。试验及计算结果表明，汽车在各种坡度的坡道下坡行驶时，选择合适的变速器档位，可以在不利用主摩擦制动器的情况下，通过发动机制动与缓速器制动的相配合，可实现汽车匀速滑行下坡，且能够保证行驶车速在正常的范围之内，从而有效地降低主制动器的温度，提高了汽车连续下长坡时的制动安全性。江苏大学的何仁教授从事电涡流缓速器的研究工作已有多年

7、，他建立了汽车联合制动系统的数学模型，并对汽车联合制动系统的性能进行了仿真分析【l31。仿真结果表明：在车辆紧急制动时，联合制动系统与单一制动装置系统相比较，能够缩短制动距离，提高汽车的制动效能；在非紧急停车时，缓速器消耗了汽车的绝大部分运动能量，降低了主制动器的制动负荷，减少了其磨损；在一定坡度的坡道上持续制动时，联合制动系统能使汽车以稳定的车速行驶。同时，江苏大学的赵迎生博士利用电涡流缓速器制动力矩可控的特点【4¨，将电涡流缓速器的输出力矩进行适当的控制并施加在后轮上，与后轮制动器制动力形成复合制动力，建立了车辆制动力的调节模型，在理论上确

8、定了电涡流缓速器的通电电流是车辆前轮制动器制动力的函数。实车模拟结果表明，后轮地面制动力随前轮制动器制动力的变化关系，能较好地贴近车辆的理想制动力分配曲线，车辆较好利用了地面的附着能力，改善了车辆的制动稳定性。但是也指出电涡流缓速器对车辆制动的调节具有一定的局限性，只能应用在前轮先抱死且后轮未抱死的场合。在后轮即将抱死之前，由于电涡流缓速器的制动力矩输出已经很小，应及时解除对电涡流缓速器的控制。北京理工大学对牵引制动型液力变矩器(一种辅助制动器)和机械制动器的联合制动特性进行了仿真分析，建立了以联合制动为中心的整车制动模糊控制系统仿真模型，结果

9、表明联合制动能够提高车辆的制动稳定性【461。文献[11]也建立了湿式多片盘式制动器和液力减速器联合制动的数学模型，仿真研究了车辆联合制动时的制●动性