某型越野车自动驻车制动技术研究

摘要

随着社会、经济发展，人们对车辆的驾驶舒适性、安全性及便捷性的要求日益提高，而汽车线控技术的发展有利于解决这一系列要求。针对越野车行驶路面的复杂性，对驻车性能有着较高要求，本文提出了一种包含坡道起步辅助阀的电子驻车制动系统(Electronic Parking Brake,EPB)。
　　论文就国内外气压式电子驻车制动系统的发展现状进行了分析，在对国家标准相关规定分析后提出了包含有坡道起步辅助阀的电子驻车制动系统总体方案。设计了电子驻车系统的硬件电路，对坡道起步辅助阀的结构、功能进行了设计，设计了包括常规驻车及解除、坡道起步、应急制动等工况下前后桥电磁阀相配合的控制策略。对驻车制动缸、手动阀的性能进行了理论及试验分析，根据驻车制动系统相关参数计算、选取了电磁阀并进行了试验验证。为调节充气速率提出对驻车控制阀进行PWM的控制方法。对坡道起步时车辆的受力进行了分析，分析了车辆坡道起步滞后的原因。在AMEsim中建立了电子驻车系统的简化模型，对坡道起步过程进行了仿真及试验分析。提出了采用PID控制方法来对弹簧制动缸充气过程进行调节，建立了电子驻车系统的PID控制模型并进行了仿真分析。
　　搭建了试验台架并进行试验车改装，通过试验验证了该包含坡道起步辅助阀的电子驻车制动系统软硬件及控制策略的可行性，达到了预期的设计目标。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 电子驻车制动技术发展背景

1．1．1 汽车线控技术发展背景

1．1．2 汽车电子技术

1．2 汽车电子驻车系统国内外发展现状

1．2．1 国外电子驻车系统发展现状

1．2．2 国内电子驻车系统发展现状

1．3 论文研究的意义和主要内容

1．3．1 论文研究的意义

1．3．2 论文研究的主要内容

2 电子驻车制动系统总体方案设计

2．1 传统气压式驻车制动系统

2．2 电子驻车制动系统的优点

2．3 中重型车辆电子制动系统的设计要求

2．3．1 一般商用车驻车系统基本要求

2．3．2 军用越野车辆制动系统基本要求

2．3．3 电控传输的驻车系统基本要求

2．4 电子驻车系统总体方案设计

2．4．1 驻车系统方案

2．4．2 驻车制动与行车制动结合方案

2．4．3 方案对比

2．5 本章小节

3 电子驻车系统结构设计及控制策略研究

3．1 电子驻车系统结构设计以及控制策略研究

3．1．1 电子驻车系统总体结构

3．1．2 系统控制单元

3．1．3 系统参数采集模块

3．1．4 坡道起步辅助电磁阀

3．1．5 控制阀驱动电路

3．2 电子驻车制动系统控制策略

3．2．1 常规控制策略

3．2．2 自动模式控制策略

3．2．3 坡道起步开环控制策略

3．2．4 应急制动控制策略

3．3 本章小结

4 电子驻车系统执行机构及其控制研究

4．1 执行机构性能分析

4．1．1 弹簧制动缸力学特性分析

4．1．2 手动阀结构和性能分析

4．2 电控阀的需求计算及选型

4．2．1 电磁阀参数计算研究

4．2．2 电磁阀性能试验装置及试验设计

4．2．3 电磁阀的结构和工作原理

4．2．2 快速充放气试验研究

4．3 基于电控阀驻车制动充放气控制特性研究

4．3．1 PWM控制

4．3．2 PWM控制特性试验研究

4．4 本章小结

5 坡道起步控制策略设计

5．1 坡道起步实现要求

5．2 坡道起步过程的滞后

5．3 车辆驻车制动回路数学模型

5．3．1 驻车控制阀的数学模型

5．3．2 驻车制动器室数学模型

5．4 基于仿真的坡道起步滞后分析

5．4．1 仿真软件AMESim

5．4．2 仿真模型的建立

5．4．3 目前控制方法分析

5．5 车辆坡道起步滞后的控制策略

5．5．1 PID控制算法

5．5．2 PID控制模型的建立

5．5．3 仿真结果的分析

5．6 本章小结

6 实车测试及结果分析

6．1 试验设备及车辆

6．1．1 试验设备

6．1．2 试验车辆

6．2 坡道起步辅助阀功能试验及数据分析

6．3 电子驻车功能试验及数据分析

6．3．1 常规驻车及解除

6．3．2 坡道起步

6．4 本章小节

7 总结与展望

7．1 全文工作总结

7．2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和出版著作情况