淺析路面識(shí)別的液壓再生制動(dòng)防抱死研究

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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com基于路面識(shí)別的液壓再生制動(dòng)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(dòng)單獨(dú)工作時(shí)具備防抱死功能,通過變量液壓泵進(jìn)行制動(dòng)能量回收,在制動(dòng)時(shí)以各路面峰值附著系數(shù)的波動(dòng)區(qū)間為識(shí)別區(qū)間進(jìn)行路面識(shí)別,以識(shí)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(dòng)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(dòng)時(shí)能夠快速準(zhǔn)確地完成路面識(shí)別,液壓再生制動(dòng)具備防抱死功能,最后通過道路實(shí)驗(yàn)對(duì)路面識(shí)別方法作了進(jìn)一步驗(yàn)證。關(guān)鍵詞:路面識(shí)別;聯(lián)合仿真;液睛生;防抱死中圈分類號(hào):U463文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-0134(ZOl5)07(下)-0090-03Doi:10.3969/j.issn.1009-0134.2015.07(下).280引言制動(dòng)能量回收能夠有效提高汽車能量的利用效率,對(duì)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(dòng)能量回收,而載重車、專用車一般通過

3、液壓泵進(jìn)行制動(dòng)能量回收。為了能夠盡可能多地回收制動(dòng)能量,在小制動(dòng)強(qiáng)度時(shí)往往僅采用液壓再0.20.40.60.81生制動(dòng)。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(dòng)時(shí),即便制動(dòng)強(qiáng)度小,也有可能出現(xiàn)驅(qū)圖1典型路面的()曲線動(dòng)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(shí),切斷再生制動(dòng),采用傳統(tǒng)ABS~I]動(dòng)】,然而這將降低制動(dòng)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(dòng)具備防抱死功能,從而最大限度地回收制動(dòng)能量。同時(shí)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(shí)別的液壓再生制動(dòng)防抱死研究。2液壓再生制動(dòng)ABS1輪胎模型要使車輛僅采用液壓再生制動(dòng)時(shí)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(dòng)時(shí)車輪的實(shí)際滑移率來實(shí)時(shí)調(diào)整液壓再生的()曲線,如圖1所示,給出了一個(gè)實(shí)用的輪胎一路制動(dòng)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(dòng)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(shí)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(jiǎn)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(dòng)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(dòng)能量回制動(dòng)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?cè)偕苿?dòng)力矩的大持在0.031附近,如果制動(dòng)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(dòng)區(qū)間)內(nèi)波動(dòng),則泵的排量使液壓再生制動(dòng)實(shí)現(xiàn)防抱死??紤]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(dòng)區(qū)間的時(shí),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(dòng)過程中對(duì)當(dāng)前路面進(jìn)行識(shí)別,同時(shí)將當(dāng)前路面的最如果制動(dòng)力系數(shù)的估算值超出路面1(冰)的識(shí)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(shí)別區(qū)間,系統(tǒng)識(shí)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(dòng)力系數(shù)對(duì)當(dāng)前路面進(jìn)行判定,從而完成路面識(shí)別。圖3為識(shí)別過程框圖。圖2液壓再生ABS總體結(jié)構(gòu)制動(dòng)開始制動(dòng)力系數(shù)從0開始遞增3路面識(shí)別_==二二工

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