基于路面识别的液压再生制动防抱死研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com基于路面识别的液压再生制动防抱死研究Studyonhydraulicregenerativeanti·lockbrakingsystembasedonroadidentification．张晓龙，孙仁云，李锋，葛恒勇‘ZHANGXiao—long，SUNRen-yun，LIFeng，GEHeng—yong(西华大学汽车与交通学院，成都610039)摘要：为了使液压再生制动单独工作时具备防抱死功能，通过变量液压泵进行制动能量回收，在制动时以各路面峰值附着系数的波动区间为识别区间进行路面识别，以识别路面的最佳滑移率为控制目标，通过调整液压泵的排量来调

2、节再生制动力矩。通过Amesim和Simulink进行联合仿真，结果表明该系统在制动时能够快速准确地完成路面识别，液压再生制动具备防抱死功能，最后通过道路实验对路面识别方法作了进一步验证。关键词：路面识别；联合仿真；液睛生；防抱死中圈分类号：U463文献标识码：A文章编号：1009-0134(ZOl5)07(下)-0090-03Doi：10．3969／j．issn．1009-0134．2015．07(下)．280引言制动能量回收能够有效提高汽车能量的利用效率，对于汽车的节能和环保有着重要意义⋯，目前的研究主要通过电机和液压泵制动能量回收，而载重车、专用车一般通过液压泵进行制动能量回

3、收。为了能够尽可能多地回收制动能量，在小制动强度时往往仅采用液压再0．20．40．60．81生制动。然而当在低附着系数的路面(如冰雪路面)上滑移率仅采用再生制动时，即便制动强度小，也有可能出现驱图1典型路面的()曲线动轴抱死，导致车辆操纵稳定性严重下降。解决这一表1轮胎模型中各典型路面参数值、o及肛0问题的常用方法是在车轮即将抱死时，切断再生制动，采用传统ABS~I]动】，然而这将降低制动能量的回收。本文通过调节液压泵的排量，使液压再生制动具备防抱死功能，从而最大限度地回收制动能量。同时考虑到不同路面的附着特性的差异，只有将当前路面的最佳滑移率作为系统的目标滑移率才能最大限度地利用

4、路面的附着条件，提出基于路面识别的液压再生制动防抱死研究。2液压再生制动ABS1轮胎模型要使车辆仅采用液压再生制动时具备防抱死功能，Burckhardt等人通过大量试验拟合出了6种典型路面需要根据制动时车轮的实际滑移率来实时调整液压再生的()曲线，如图1所示，给出了一个实用的轮胎一路制动力矩，确保实际滑移率保持在目标滑移率附近。、面数学模型，其表达式为]：已知液压泵产生的再生制动力矩大小为：()=q(1一e一)一c3S(1)plqmax(2)2”60×1O。式中c、c、c3为各典型路面的参数值，如表1所示。式中：p为液压泵工作压力(MPa)；q一为液压泵的通过求极值的方法得到6种典

5、型路面的最佳滑移率0及最大排量(mL／r)；i为液压泵的排量系数(0f1)；峰值附着系数o，如表1所示。T1为液压泵总效率；iq为液压泵的实时排量(mL／r)。收稿日期：2015-03-05基金项目：西华大学研究生创新基金；四川省科技厅应用基础项目(2012．1Y0049)；西华大学人才培养与引进基金项目(R0920301)作者简介：张晓龙(1988一)，男，陕西蒲城人，硕士，主要从事汽车电控技术研究。【90】第37卷第7期2o15—07(下)学兔兔www.xuetutu.com从式(2)可以看出，再生制动力矩的大小与液压泵目标滑移率的初始值设为冰路面的最佳滑移率0．031，的排量

6、有关，因此，可采用变量液压泵进行制动能量回制动开始后实际滑移率从0向0．031快速递增，最终保收，通过调节变量泵的排量来改变再生制动力矩的大持在0．031附近，如果制动力系数的估算值始终在区间小。如图2所示，以滑移率为控制目标，通过调节变量(0，0．12】(冰路面的峰值附着系数波动区间)内波动，则泵的排量使液压再生制动实现防抱死。考虑到不同路面表示即便是在路面1(冰)的最佳滑移率下当前路面的的最佳滑移率往往不同，以固定的滑移率作为控制目标附着系数也小于路面1(冰)峰值附着系数波动区间的时，不能最大限度地利用路面的附着条件，这就需要在上限，结合图1可看出当前路面必然为路面1(冰)。制

7、动过程中对当前路面进行识别，同时将当前路面的最如果制动力系数的估算值超出路面1(冰)的识别佳滑移率调整为控制器的目标滑移率。区间，必然首先落入路面2(雪)的识别区间，系统识别出当前路面为路面2(雪)，目标滑移率调整为路面2(雪)的最佳滑移率0．06，以此类推，系统按照冰、雪、湿鹅卵石、湿沥青、干沥青(水泥)的顺序，根据估算的制动力系数对当前路面进行判定，从而完成路面识别。图3为识别过程框图。图2液压再生ABS总体结构制动开始制动力系数从0开始递增3路面识别_==二二工