水液力緩速器系統(tǒng)及其智能控制策略研究.pdf

1、液力緩速器具有制動扭矩大、制動無沖擊、噪聲小，且體積小、質(zhì)量輕等優(yōu)勢，因此它在未來國內(nèi)汽車輔助制動領(lǐng)域的普及勢在必行。而以發(fā)動機(jī)的冷卻液為工作介質(zhì)的新型水介質(zhì)緩速器也逐漸引起業(yè)界人士的關(guān)注，它和發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)共用同一介質(zhì)，和傳統(tǒng)油介質(zhì)緩速器相比，結(jié)構(gòu)更加緊湊，質(zhì)量更輕，制動力矩也更高，而且使用和維護(hù)成本也大大降低，汽車行駛安全性更高。
　　對于水液力緩速器關(guān)鍵技術(shù)的研究，重點(diǎn)在于制動性能是否符合要求，而電控系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)的好壞將

2、直接影響制動性能的高低。水液力緩速器在使用過程中，既要求具有穩(wěn)定可靠的制動力矩，又要有良好的快速響應(yīng)能力，而且制動力矩和工作腔充液量之間也不只是簡單的正比關(guān)系，因此其控制過程相當(dāng)復(fù)雜。如何在軟件設(shè)計(jì)中選擇有效的水液力緩速器控制策略，以實(shí)現(xiàn)較好的動態(tài)響應(yīng)特性和穩(wěn)態(tài)特性便成為了研究的關(guān)鍵所在。本文為此開展了一系列的研究，研究內(nèi)容和結(jié)論主要包括以下方面：
　　(1)首先對不同輔助制動方式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較，然后對水液力緩速器的結(jié)構(gòu)、工作

3、原理及其優(yōu)缺點(diǎn)等進(jìn)行了分析，最后詳細(xì)闡述了目前國內(nèi)外有關(guān)水液力緩速器的研究情況，并給出了本課題所具有的理論和實(shí)際意義。
　　(2)詳細(xì)闡述了與液力緩速器有關(guān)的基礎(chǔ)理論，并總結(jié)已有液力元件（液力變矩器、液力偶合器等）的相關(guān)研究成果，在此基礎(chǔ)上針對本文所設(shè)計(jì)的水液力緩速器功能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用相似計(jì)算法建立了適于本文研究的水液力緩速器緩速性能模型，并得出了緩速器工作腔的充液率與制動力矩近似成正比關(guān)系。
　　(3)詳細(xì)分析了車輛恒速

4、下坡和腳動智能兩種制動模式的控制要求及緩速器系統(tǒng)模型的特點(diǎn)，將參數(shù)自整定模糊控制應(yīng)用在緩速器的電控系統(tǒng)中，很好地兼顧了控制過程中系統(tǒng)的動態(tài)特性與靜態(tài)特性，并最終設(shè)計(jì)出了該控制器的具體結(jié)構(gòu)。
　　(4)為了分析后文水液力緩速器系統(tǒng)控制仿真的結(jié)果，本文建立了制動性的相關(guān)檢測評價(jià)指標(biāo)。在整車動力學(xué)分析方面，本文研究了車輛下坡制動時的情況，最終建立了制動時的整車動力學(xué)模型及其子模型。針對兩軸后驅(qū)車輛，本文還研究了其加裝液力緩速器之后，制動

5、力在前、后輪之間的分配情況，確保汽車的制動安全性。
　　(5)在Matlab/Simulink模塊中，本文建立了制動時的整車仿真模型及其子模型，并依據(jù)某型貨車和水介質(zhì)緩速器的相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)，仿真分析了水液力緩速器系統(tǒng)的控制特性，得出了不同控制策略下車速、制動減速度、緩速器充液率等的變化曲線。仿真結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的智能控制器相比常規(guī)模糊控制器，在定坡度恒速下坡控制時，車速穩(wěn)態(tài)誤差達(dá)到±0.05％的時間下降了約67%，最大超調(diào)量下降了