鹿敬必++王興良

摘 要：電控液壓制動作為一種新型的汽車制動系統(tǒng)受到了越來越多人的關(guān)注，它的主要特點是采用高壓油的制動方式取代汽車傳統(tǒng)的人力功能的方式，它的優(yōu)點有很多，主要包括相應的速度快、易于控制、方便節(jié)能等等，逐漸成為了研究的熱點，汽車的制動性主要指的是在比較短的距離之內(nèi)停車所需要的時間以及形式方向的穩(wěn)定性，它是衡量汽車動態(tài)性能的主要標志，同樣也與交通安全息息相關(guān)，本文研究的主要內(nèi)容是電控液壓制動系統(tǒng)的建模與必要的性能分析，包括在設(shè)計過程中的方案，實際系統(tǒng)的主要部件，同樣包括在設(shè)計過程中的安全性考慮因素。

關(guān)鍵詞：電控液壓制動；制動系統(tǒng)；功能

中圖分類號： U463 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）11-179-2

0 引言

自從19世紀世界上誕生的第一輛汽車以來，人們都非常的重視汽車中的制動系統(tǒng)，汽車制動系統(tǒng)大致經(jīng)歷的階段主要包括以下幾個方面：人力的制動到伺服制動、動力制動等等，前幾年汽車的制動系統(tǒng)發(fā)展的比較緩慢，但是一直都在不斷的更新和完善之中，同樣也得到了良好的效果，為了能夠進一步的去改善系統(tǒng)相應的速度，需要對系統(tǒng)的裝配和性能進行深入的研究，將我國的汽車電控液壓制動系統(tǒng)的動態(tài)性能上升到一個新的高度。

1 電控液壓制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理

首先是電控液壓制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，電控液壓制動系統(tǒng)主要包括的內(nèi)容有制定系數(shù)、能量的回饋和整個車的控制器，在制動能量回饋系統(tǒng)中，主要包括可逆電機控制器、蓄電池、電機和變速器等等，另外還有電子控制單元、傳感器單元、車輪的制動器等部件，其中電子采集單元主要的作用是傳遞物理信號，并且向液壓調(diào)節(jié)其發(fā)出控制命令，其中液壓調(diào)節(jié)器主要包括進油閥、出油閥、隔離閥等等，具體的內(nèi)容如圖1所示。

電控液壓制動系統(tǒng)主要是由制動踏板的感覺模擬器、電控液壓制動系統(tǒng)電控單元、電控液壓制動系統(tǒng)液壓控制單元組成，具體的圖解如下圖2所示。

其次是電控液壓制動系統(tǒng)的工作原理。在電控液壓制動系統(tǒng)工作的狀態(tài)正常的情況之下，隔離閥的狀態(tài)一般是關(guān)閉的，有效的阻斷了車輪的制動器與主缸之間的制動，但是在儲能器和液壓泵失效的情況之下，隔離閥便會打開，通過駕駛員的操作實現(xiàn)制動的功能[1]。

2 電控液壓制動系統(tǒng)的建模和性能的分析

在進行對電控液壓制動系統(tǒng)建模的過程中，一般的方法很難清晰的表達出電控液壓制動系統(tǒng)強非線性關(guān)系和強耦合關(guān)系，但是如果使用鍵合圖的話就可以將這種關(guān)系體現(xiàn)的淋漓盡致，特別適合比較復雜的設(shè)計系統(tǒng)。

首先是鍵合圖的介紹。所謂的鍵合圖也就是經(jīng)常說的功率鍵合圖，它是一種非常重要的系統(tǒng)動力學的建模方法，可以通過多種多樣的圖形方式來表達出系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，并且可以進行必要的仿真處理，可以讓人們更加清晰的了解到其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，是一種十分有效的動態(tài)建模的分析方法，在鍵合圖中有很多端口和多口的元件，另外還有很多的能量鍵，其中的指向是通過箭頭形式來表達的，理解了一定的圖文規(guī)則之后，圖形的表達就一目了然。

其次是電控液壓制動系統(tǒng)的動態(tài)性能的表現(xiàn)主要是通過參數(shù)來體現(xiàn)和表達的，在增壓過程參數(shù)模型分析中，首先打開進油閥此時蓄能器中的高壓油就會進入到輪缸，在輪缸壓力上升的過程也是電控液壓制動系統(tǒng)增壓的過程，如果在整個過程中，控制壓力的上升速度只受電控液壓制動系統(tǒng)參數(shù)的影響，以下從兩個方面對電控液壓制動系統(tǒng)動態(tài)性能進行分析。

2.1 輪缸壓力上升的時間和蓄能器的關(guān)系

一般情況下，蓄能器的最高壓力不會低于20mpa，在國外的一些汽車中蓄能器的工作壓力一般為16～18mpa，另外還有電控液壓制動系統(tǒng)的壓力在14～16mpa，從圖中可以看出，隨著輪缸壓力的不斷增大，上升的時間也在不斷的增加，在蓄能器的壓力越來越高的情況之下，輪缸壓力也越來越大，電控液壓制動系統(tǒng)越來越穩(wěn)定，在這個過程中不能完全的反應輪缸響應的速度，因此要選擇目標壓力的上升時間進行比較。

2.2 蓄能器預充氣體的體積與工作次數(shù)的關(guān)系

選用的主要目標是0.25L的蓄能器，其中的變化幅度在±20%，其他的參數(shù)保持不變，進而進行仿真，從下圖3來看，隨著氣體不斷的增加，工作的次數(shù)也在不斷的增加，工作次數(shù)的上升有利于工作效率的提高[2]。

3 控制器控制結(jié)果的比較

為了能夠更好的去提高電控液壓制動系統(tǒng)的動態(tài)性能，一般都會選用必要的控制算法進行控制，控制的效果一般都是通過方針來實現(xiàn)的，仿真的比較主要從以下三個方面進行，首先是控制器在一個新的環(huán)境中的控制效果分析，其次是在參數(shù)變化之后的控制效果，最后是預測未來的隨機干預的效果，在此次研究中主要對控制器在典型工況中的相應物效果進行分析，主要從PID、魯棒、模糊方面進行比較分析，PID的控制速度比較快但是在減壓的過程中出現(xiàn)了一定的延遲，在0.6～1.2s這段時間中，三種控制器都出現(xiàn)了不同情況的靜差，但是PID控制的靜差最小。

4 結(jié)束語

綜上所述，電控液壓制動系統(tǒng)是一種線性的控制系統(tǒng)，因為具有獨特的優(yōu)勢使得它的應用更加的廣泛，應用的前景也更加的廣闊，本文主要從電控液壓制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作的原理進行分析，在明確了具體的工作模式之后，對反應電控液壓制動系統(tǒng)的各個參數(shù)進行分析研究，總結(jié)出了蓄能器和輪缸氣體壓力的關(guān)系，然后對三種控制器的控制效果進行分析，研究發(fā)現(xiàn)綜合各方面的結(jié)果來說，PID控制器的控制效果是最好的，它的反應比較的靈敏，但是特別容易出現(xiàn)超調(diào)震蕩，控制起來不方便，模糊控制是一種比較中庸的控制方式，控制效果適中，抗干擾的性能比較強，電控液壓制動系統(tǒng)中還存在這一定的問題，需要不斷的去研究，及時的去調(diào)整參數(shù)，使得汽車電控液壓制動系統(tǒng)動態(tài)的性能越來越好。

參 考 文 獻

[1] 金智林，郭立書，施瑞康，趙又群，施正堂.汽車電控液壓制動系統(tǒng)動態(tài)性能分析及試驗研究[J].機械工程學報，2012（12）：127-132.

[2] 金智林，段博文，王睿，楊維妙.基于AMESim的電控液壓制動系統(tǒng)動態(tài)性能分析[J].重慶理工大學學報（自然科學），2014（03）：1-5.

[3] 郭鵬程.汽車電控液壓制動系統(tǒng)建模及控制算法研究[D].吉林大學，2015.