汽車回饋制動與摩擦制動動態耦合機理與方法

《汽車回饋制動與摩擦制動動態耦合機理與方法》是依託清華大學，由張俊智擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：汽車回饋制動與摩擦制動動態耦合機理與方法
• 依託單位：清華大學
• 項目負責人：張俊智
• 項目類別：面上項目

項目摘要

回饋制動的介入給整車制動安全性帶來新挑戰，其與摩擦制動的動態耦合理論與方法成為解決問題的關鍵：由不同動力學特性的回饋制動和摩擦制動組成的混合制動系統具有耦合形式多樣、時變和非線性特徵；多種制動狀態的切換影響整車的制動安全性、駕駛平穩性和能耗；切換過程的最佳化控制涉及多個動態邊界，包括控制系統拓撲結構和控制參數最佳化兩項任務。目前國際上尚未形成回饋制動與摩擦制動耦合的系統解決方案，為解決這一問題，項目擬開展以下工作：（1）建立回饋制動與摩擦制動耦合動力學模型，探索耦合規律，提出制動狀態切換平穩性評價方法，研究切換過程的最佳化控制方法；（2）研究改由回饋制動進行防滑制動控制的特點和邊界條件，構建基於回饋制動實現ABS的理論與方法；（3）探索由回饋與摩擦制動共同實現ABS控制的機理，建立混合ABS控制理論與方法。本項研究將為制動理論與方法從目前套用於單一摩擦制動向考慮混合制動因素的發展打好基礎。

結題摘要

在汽車回饋制動與摩擦制動動態耦合的機理與控制方法方面開展了系統深入的研究。建立了由電機和電池組成的發電系統與傳動系統、輪胎、車體組成的縱向動力學模型，與傳統摩擦制動縱向動力學模型結合，形成完整的機電耦合制動動力學模型；在建立的耦合制動動力學模型基礎上，研究了由發電系統回饋制動力傳遞環節與傳統摩擦制動存在的差異因素引發的回饋制動系統的動力學特徵；提出了協調式制動能量回收綜合控制方法，解決了制動能量回收效率和整車制動舒適性的衝突；探索了摩擦制動力控制新方法，提出了一種新型的“動態限壓差”液壓力調節方法，可實現液壓力的線性調製，大幅提高控制精度，拓展了電液執行機構的控制方式；研究了回饋制動力與摩擦制動力、多種制動狀態之間切換模式在整車縱向衝擊度、狀態切換時間、切換過程能耗等方面的技術特徵和影響規律，提出了制動防抱死狀態下過渡過程的控制算法；研究了極端行駛工況下回饋制動與摩擦制動耦合實現ABS 的理論與控制方法，探索了制動防抱死過程耦合制動力與輪胎滑移率變化的作用關係，提出在制動防抱死過程中電制動與機械制動的新型機電耦合控制，解決了耦合制動在極端工況下的制動安全性問題。基於項目研究成果，獲得國際學術論文獎1項；總計發表學術論文12篇，其中SCI收錄5篇，EI收錄7篇；授權國家發明專利4項，受理髮明專利申請7項；作為程式委員會委員和分會主席參與組織國際學術會議2次，在高水平國際會議及學術交流中作報告4次。