傳統的液壓制動系統直接通過液壓裝置實現車輛制動功能,線控制動系統利用物理信號傳遞制動信息,利用電子控制單元控制機電設備實施制動。因此,本質上,電子液壓制動器(EHB)不是真正的線控制動系統。雖然EHB完全可以獨立于制動踏板進行制動,但其物理電路并沒有延伸到車輪制動器,電液制動系統仍然需要制動液將制動能量從蓄能器傳遞到制動輪缸。但目前這種結構與其他線控制動系統相比,具有一定的優勢,因為保留了液壓制動系統的原有結構,在供能裝置出現故障時,可以將人力作為后備制動選擇。
目前,電液制動系統已成為國內外車輛主動安全和電子領域的研究熱點之一。Petruccelli等人提出了EHB系統前、后輪軸制動力分配的控制策略和基于該控制策略的制動踏板感覺仿真方法,同時提出了傳感器故障下的控制策略和自診斷控制方法,最后研究了如何利用電液制動系統改善ABS/ VDC的控制性能。Reuter等人還對正常制動工況下的電液制動系統與傳統液壓制動系統進行了對比分析,并對EHB在不同液壓設計環境下的制動性能進行了分析研究,主要討論了在供能裝置出現故障時,采用備用制動回路的電液制動系統的制動性能分析。為了檢測系統的制動狀態,Huh等人提出了一種電液制動系統的故障診斷模型。基于該模型,對所提出的自診斷控制策略進行了仿真研究。塞姆勒等人提出了基于EHB的車輪滑移率控制方法來實現防抱死制動,并在冰雪和干燥路面上進行了實車試驗。馬等人采用模糊推理方法確定車輛橫擺角速度偏差和質心側偏角的閾值,采用邏輯閾值PI控制方法計算系統輸出的附加橫擺力矩。研究表明,模糊PI自校正算法在EHB整個工作區間內具有良好的控制效果。
雖然電液制動系統已經在國外一些車型上安裝使用,如奔馳SL級和E級轎車、豐田普銳斯和雷克薩斯HX400H等,但目前國內還沒有完全掌握電液制動系統EHB設計的理論和方法,這在一定程度上阻礙了我國電液制動系統的產業化進程。電子制動系統的設計任務非常復雜,其主要部件的設計也受到許多因素的影響。安全特性是制動系統的主要考慮因素。作為一種特殊的線控制動系統,EHB值得特別關注。在建立電液制動系統數學模型的基礎上,提出了基于安全特性的EHB設計和匹配方法。通過實驗驗證了所建立的EHB數學模型的有效性,并利用該數學模型研究了正常制動和硬件故障下電液制動系統的制動性能。
液壓推桿廠家的電液制動系統的數學模型
電液制動系統的結構和工作原理
電子制動系統主要由制動踏板單元、液壓調節單元和電子控制單元組成。制動踏板單元包括制動踏板、制動液箱、制動主缸、踏板行程傳感器和制動踏板感覺模擬器。液壓調節單元包括設置在發動機艙內的液壓調節器、制動管路、車輪制動器和安裝在蓄能器和每個車輪制動器上的壓力傳感器;電子控制單元與液壓調節器集成在一起,主要接收來自傳感器信號,并通過CAN總線向液壓調節器發送控制指令(見圖1)。正常制動情況下,電液制動系統中的制動踏板單元不再為車輪制動器提供制動能量,主要用于利用踏板行程傳感器采集駕駛員的制動意圖,利用制動踏板感覺模擬器模擬駕駛員的制動感覺。