電子機械制動系統的故障安全控制策略開發

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電子機械制動系統的故障安全控制策略開發

汽車行業正在通過電子系統取代越來越多的液壓系統。研究了線控（X-by-wire，XBW）系統，其中包括線控制動（BBW）裝置，制動系統經歷了電子液壓制動（EHB）和電子機械制動（EMB）的發展時期。更換現有的常規制動系統（CBS），研究包括ABS和ESC組合的制動系統的響應性能。

開發了EMB系統的故障安全控制策略。在EMB執行器故障時，車輛的縱向和橫向運動可以按照駕駛員的意圖進行直線和轉向行駛。采用滑模控制（SMC）理論控制車輛的非線性運動。對由實際的致動器和驅動單元組成的半實物模型進行虛擬仿真（HILS），對所開發的控制策略進行了驗證。

采用SMC理論對期望的橫擺力矩計算，使車輛按照所開發的控制策略進行橫向運動，滿足駕駛員的轉向意圖。EMB執行機構將橫擺力矩產生的夾緊力使車輛在穩定條件下制動。

制動力矩產生的步驟如下：踩下制動踏板，然后根據車輛的工況和制動踏板力的大小，ECU計算必要的制動轉矩，從驅動器輸入。扭矩是每個車輪EMB執行器電機在旋轉運動時產生的。電機的旋轉運動通過行星齒輪減速器轉換為主軸的旋轉運動。這種運動通過軸活塞組件之間的螺旋結構轉換成活塞組件的直線運動，使制動片在卡鉗內。此外，由于EMB系統消除了液壓管路，不再產生“回扣”現象，現有的液壓制動裝置由各種制動應用裝置如ABS、ESC組成的。

Minwoo Sho et al. SAE 2013-01-0055.

編譯：李雪