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电动制动助力器主动建压控制及舒适停车功能开发
| 论文题名： | 电动制动助力器主动建压控制及舒适停车功能开发 |
| 关键词： | 汽车制动系统;电动制动助力器;主动建压控制;舒适停车功能 |
| 摘要： | 汽车电动化和智能化对制动系统提出了更高的要求，传统的真空制动助力器已难以满足这些需求。近年来发展起来的电动制动助力器具有与制动踏板实现解耦、动态性能好等优点，可以协助实现制动能量回收、主动制动等功能。本文以电动制动助力器为研究对象，围绕系统选型、助力电机控制器设计、主动建压控制以及舒适停车功能开发等工作开展研究。 （1）电动制动助力器结构选型与助力电机匹配。现有的电动助力制动系统形式多样，针对项目需求，分析各构型的优缺点，选择了机械解耦式构型作为研究对象。选择传动机构形式，计算分析助力电机的参数，将助力器的主要工作模式分为普通制动模式和主动制动模式，详细介绍助力器在不同模式下的工作原理。为满足制动系统的冗余要求，设计系统的三级失效备份策略。 （2）基于模型设计的助力电机控制器开发。根据助力器控制需求，设计由MCU电路预驱电路、全桥驱动电路、旋变电路、保护电路等组成的控制器硬件电路；利用基于模型设计的方法开发了电机矢量控制代码；在此基础上对电机控制器硬件、软件进行验证，确保系统正常工作。 （3）电动助力器助力电机控制及建压控制算法研究。永磁同步电机作为电动制动助力器的动力源，其性能直接影响到整个制动系统的建压能力。搭建永磁同步电机的仿真模型，验证永磁同步电机数学模型的正确性；依据矢量控制算法的基本原理搭建永磁同步电机的控制器；分析系统的建压控制策略，在此基础上设计位置、转速和电流三闭环仿真策略；搭建三闭环矢量控制算法模型并通过仿真验证模型的有效性。搭建电机对拖实验台架，用伺服电机模拟主缸负载，测试在不同负载下的电机瞬态响应能力和稳态跟随能力。搭建电动制动助力器实验台架，在真实负载工况下测试助力器的建压能力，试验结果表明电机具有很高的动态响应特性，能够快速跟随和响应目标值。 （4）电动制动助力器舒适停车功能开发。分析停车制动不舒适的原因，提出在制动后期通过重新规划车辆速度曲线，使其呈二次曲线变化，可以改善制动舒适性。通过仿真验证算法的有效性。为确保车辆的制动安全性，提出制动系统“减压-保压-增压”的解决方案，对改善后的算法进行仿真和实车试验验证，结果表明算法效果良好，在保证了制动安全性的前提下提高了制动舒适性。 |
| 作者： | 刘豪 |
| 专业： | 工程(车辆工程) |
| 导师： | 徐哲;魏英俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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