淺析路面識別的液壓再生制動防抱死研究

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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com基于路面識別的液壓再生制動防抱死研究Studyonhydraulicregenerativeanti·lockbrakingsystembasedonroadidentification．張曉龍，孫仁云，李鋒，葛恒勇‘ZHANGXiao—long，SUNRen-yun，LIFeng，GEHeng—yong(西華大學(xué)汽車與交通學(xué)院，成都610039)摘要：為了使液壓再生制動單獨(dú)工作時具備防抱死功能，通過變量液壓泵進(jìn)行制動能量回收，在制動時以各路面峰值附著系數(shù)的波動區(qū)間為識別區(qū)間進(jìn)行路面識別，以識別路面的最佳滑移率為控制目標(biāo)，通過調(diào)整液壓泵

2、的排量來調(diào)節(jié)再生制動力矩。通過Amesim和Simulink進(jìn)行聯(lián)合仿真，結(jié)果表明該系統(tǒng)在制動時能夠快速準(zhǔn)確地完成路面識別，液壓再生制動具備防抱死功能，最后通過道路實(shí)驗(yàn)對路面識別方法作了進(jìn)一步驗(yàn)證。關(guān)鍵詞：路面識別；聯(lián)合仿真；液睛生；防抱死中圈分類號：U463文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-0134(ZOl5)07(下)-0090-03Doi：10．3969／j．issn．1009-0134．2015．07(下)．280引言制動能量回收能夠有效提高汽車能量的利用效率，對于汽車的節(jié)能和環(huán)保有著重要意義?，目前的研究主要通過電機(jī)和液壓泵制動能量回收，而載重車、專用車一般通過

3、液壓泵進(jìn)行制動能量回收。為了能夠盡可能多地回收制動能量，在小制動強(qiáng)度時往往僅采用液壓再0．20．40．60．81生制動。然而當(dāng)在低附著系數(shù)的路面(如冰雪路面)上滑移率僅采用再生制動時，即便制動強(qiáng)度小，也有可能出現(xiàn)驅(qū)圖1典型路面的()曲線動軸抱死，導(dǎo)致車輛操縱穩(wěn)定性嚴(yán)重下降。解決這一表1輪胎模型中各典型路面參數(shù)值、o及肛0問題的常用方法是在車輪即將抱死時，切斷再生制動，采用傳統(tǒng)ABS~I]動】，然而這將降低制動能量的回收。本文通過調(diào)節(jié)液壓泵的排量，使液壓再生制動具備防抱死功能，從而最大限度地回收制動能量。同時考慮到不同路面的附著特性的差異，只有將當(dāng)前路面的最佳滑移率作為系統(tǒng)

4、的目標(biāo)滑移率才能最大限度地利用路面的附著條件，提出基于路面識別的液壓再生制動防抱死研究。2液壓再生制動ABS1輪胎模型要使車輛僅采用液壓再生制動時具備防抱死功能，Burckhardt等人通過大量試驗(yàn)擬合出了6種典型路面需要根據(jù)制動時車輪的實(shí)際滑移率來實(shí)時調(diào)整液壓再生的()曲線，如圖1所示，給出了一個實(shí)用的輪胎一路制動力矩，確保實(shí)際滑移率保持在目標(biāo)滑移率附近。、面數(shù)學(xué)模型，其表達(dá)式為]：已知液壓泵產(chǎn)生的再生制動力矩大小為：()=q(1一e一)一c3S(1)plqmax(2)2”60×1O。式中c、c、c3為各典型路面的參數(shù)值，如表1所示。式中：p為液壓泵工作壓力(MPa)；

5、q一為液壓泵的通過求極值的方法得到6種典型路面的最佳滑移率0及最大排量(mL／r)；i為液壓泵的排量系數(shù)(0f1)；峰值附著系數(shù)o，如表1所示。T1為液壓泵總效率；iq為液壓泵的實(shí)時排量(mL／r)。收稿日期：2015-03-05基金項(xiàng)目：西華大學(xué)研究生創(chuàng)新基金；四川省科技廳應(yīng)用基礎(chǔ)項(xiàng)目(2012．1Y0049)；西華大學(xué)人才培養(yǎng)與引進(jìn)基金項(xiàng)目(R0920301)作者簡介：張曉龍(1988一)，男，陜西蒲城人，碩士，主要從事汽車電控技術(shù)研究?！?0】第37卷第7期2o15—07(下)學(xué)兔兔www.xuetutu.com從式(2)可以看出，再生制動力矩的大小與液壓泵目標(biāo)滑移

6、率的初始值設(shè)為冰路面的最佳滑移率0．031，的排量有關(guān)，因此，可采用變量液壓泵進(jìn)行制動能量回制動開始后實(shí)際滑移率從0向0．031快速遞增，最終保收，通過調(diào)節(jié)變量泵的排量來改變再生制動力矩的大持在0．031附近，如果制動力系數(shù)的估算值始終在區(qū)間小。如圖2所示，以滑移率為控制目標(biāo)，通過調(diào)節(jié)變量(0，0．12】(冰路面的峰值附著系數(shù)波動區(qū)間)內(nèi)波動，則泵的排量使液壓再生制動實(shí)現(xiàn)防抱死。考慮到不同路面表示即便是在路面1(冰)的最佳滑移率下當(dāng)前路面的的最佳滑移率往往不同，以固定的滑移率作為控制目標(biāo)附著系數(shù)也小于路面1(冰)峰值附著系數(shù)波動區(qū)間的時，不能最大限度地利用路面的附著條件，

7、這就需要在上限，結(jié)合圖1可看出當(dāng)前路面必然為路面1(冰)。制動過程中對當(dāng)前路面進(jìn)行識別，同時將當(dāng)前路面的最如果制動力系數(shù)的估算值超出路面1(冰)的識別佳滑移率調(diào)整為控制器的目標(biāo)滑移率。區(qū)間，必然首先落入路面2(雪)的識別區(qū)間，系統(tǒng)識別出當(dāng)前路面為路面2(雪)，目標(biāo)滑移率調(diào)整為路面2(雪)的最佳滑移率0．06，以此類推，系統(tǒng)按照冰、雪、濕鵝卵石、濕瀝青、干瀝青(水泥)的順序，根據(jù)估算的制動力系數(shù)對當(dāng)前路面進(jìn)行判定，從而完成路面識別。圖3為識別過程框圖。圖2液壓再生ABS總體結(jié)構(gòu)制動開始制動力系數(shù)從0開始遞增3路面識別_==二二工