Abstraktne
Selles artiklis tutvustatud ESC-põhine pidurisüsteem on üks ökonoomsemaid ja küpsemaid meetodeid autopidurite intelligentse juhtimise realiseerimiseks.
Autode elektroonikatehnoloogia pideva arengu ja küpsuse tõttu tekkis pidurisüsteem. Tänu oma suurele integreeritusele ja lihtsale paigutusele ei suuda traadita pidurisüsteem mitte ainult täita ESC-funktsiooni, vaid realiseerida ka ACC, AEB ja muid funktsioone, et rahuldada intelligentse sõidufunktsiooni arendamise vajadusi. Automotive ESC kontrollib rehvi piki- ja külgjõu suurust ja suunda, et tagada auto stabiilne kulgemine pidurdamisel, sõidul, järsult roolimisel ja isegi muudes ekstreemsetes tingimustes ning suurendab auto ohutust. Automotive ESC loob kindla aluse auto pidurdamiseks juhtme kaudu, kontrollides täpselt iga ratta ratta silindri rõhku.
1, Brake-by-wire süsteemi valik ja struktuur
1.1 Brake-by-wire süsteemi valik
Mehitamata väikebuss peab realiseerima L4 mehitamata sõidufunktsioonid konkreetses tööpiirkonnas, näiteks marsruutide autonoomne planeerimine ja peatuste valimine jne, mis nõuab, et selle pidurdusjuhtme reageerimise viivitus oleks väiksem kui {{3} või sellega võrdne },5 s. Kuna sõiduki ESC põhineb traditsioonilisel hüdraulilisel pidurisüsteemil, on selle eelisteks madal hind, lühike viivitus, täielik rikete koondamine, reaalajas neljarattapidurduse sõltumatu juhtimine jne ning seda saab kasutada pidurimehhanismide täpseks täitmiseks. pidurduskäsk, mille annab välja automaatne sõidukontroller, et realiseerida sõiduki aeglustamise või pidurdusrõhu aktiivne juhtimine. Seetõttu kasutab juhita väikebuss ESC-põhist brake-by-wire süsteemi.
1.2 Brake-by-wire süsteemi arhitektuur
Auto ESC-põhine brake-by-wire süsteemi arhitektuur on näidatud joonisel 1
kaasa arvatud:
- õli säilitamise tass 1,
- elektrooniline hüdrauliline juhtseade (HCU) 2
- rõhuandur 3
- rõhu mõõtmise tahvel 4
- kombineeritud andur 5
- pidurisadulad 6
- Piduriketas 7
- piduri kõva toru 8
- pidurivoolik 9
- õlikindel voolik 10
- juhtmestik 11
- CAN-signaal 12 jne.
Seejuures elektrooniline hüdrauliline juhtseade (HCU) 2 sisaldab mootorit, kontrollerit ja solenoidklappi. Selle peamised funktsioonid on järgmised:
1) Vastake sõiduki kõrgeima taseme kontrolleri (st sõiduki VCU) saadetud aeglustuse sihtpäringule: aeglustusvahemik on 0-6.0 m/s2, aeglustuse reaktsiooniaeg on väiksem või võrdne 0,5 s ja aeglustusrõhu kogunemisaeg on väiksem või võrdne 0,6 s. Reageerimisaeg viitab ajale, mil kogu sõiduki VCU saadab pidurdusnõude, kuni sõiduki kiiruse järsu vähenemiseni; rõhu kogunemisaeg viitab ajale, mil kogu sõiduki VCU saadab pidurdusnõude, kuni sõiduki sihtaeglustuse saavutamiseni.
2) Tavalistel tsemendi- või asfaltteedel peab pidurdamise täpsus olema max (0,2 m/s2, 10%), st võtta maksimaalne väärtus vahemikus 0,2 m/s2 ja (10% × sihtaeglustus)
1.3 Brake-by-wire süsteemi juhtimisalgoritmi arhitektuur
1.3.1 Pidurirõhu mudel
ESC-põhise brake-by-wire süsteemi juhtimisalgoritmi aluseks on pidurisurve mudel.
1) Pidurirõhu mudeli disain. Pidurirõhumudel on konstrueeritud järgmiselt: esmalt koostage HCU-s oleva mootori ja erinevate kontrollerite riistvaramudel HCU omaduste põhjal ning seejärel võrrelge mehitamata väikebussi sõiduki parameetrite järgi arvutatud erinevaid sihtaeglustusi. nõutav Pidurirõhu seose kõver imporditakse ülalmainitud pidurisurve riistvaramudelisse ja lõpuks saab erinevateks sihtaeglustusteks vajaliku pidurisurve saavutada mudelis oleva mootori ja kontrolleri ava sobiva disaini kaudu.
2) Pidurirõhu mudeli juhtimine. Kui HCU võtab vastu pidurdussignaali, teostab kavandatud pidurdusrõhumudel edasisuunalist juhtimist ja tagasiside juhtimist vastavalt rattasilindri rõhu signaalile. HCU valib sobiva juhtkäsu, et genereerida sõiduki pidurdamiseks sihtrõhk, et sõiduk saavutaks sihtaeglustustaseme, tagades samal ajal pidurdamise aeglustuse järjepidevuse, stabiilsuse ja sujuvuse.
1.3.2 Juhtimisalgoritmi arhitektuur
ESC brake-by-wire süsteemil põhinev juhtimisalgoritm jaguneb peamiselt aktiivse pidurdusjuhtimise (asjakohase olekukoguse arvutamine ning sisenemis- ja väljumistingimuste otsustus) mooduliks, ülemiseks kontrolleri (sihtpidurduse regulaatori) mooduliks ja alumiseks kontrolleriks (aktiivse piduri rõhu kontroller). ) moodul, selle arhitektuur on näidatud joonisel 2.
Nende hulgas on ülemise sihtaeglustusregulaatori ja alumise aktiivse pidurirõhu regulaatori juhtimisloogika näidatud joonisel 3.
Ülemise taseme sihtaeglustuskontrolleri roll on teisendada sihtaeglustus sihtrõhuks; madalama taseme aktiivse pidurirõhu regulaatori ülesanne on lahendada sobivad mootori ja solenoidklapi käsud, et saavutada ülemise taseme kontrolleri nõutud sihtrõhk.
Ülemise taseme sihtaeglustuskontrolleri juhtimisloogika: arvutage vastavalt sõiduki pikisuunalise dünaamika mudelile sihtaeglustuse saavutamiseks vajalik võrdlusrõhk kontrollprotsessi edasisuunas; vastavalt siht-aeglustuse ja tegeliku aeglustuse vahelisele hälbele korrigeeritakse sihtpidurdusrõhku, et saada korrigeeritud pidurdusrõhk, mida kasutatakse juhtimisprotsessis tagasisidelülina; lõpuks saadakse põhjalik sihtrõhk vastavalt võrdluspidurdusrõhule ja korrigeeritud pidurdusrõhule.
Alumise aktiivse pidurirõhu regulaatori juhtimisloogika: kõigepealt arvutage iga solenoidklapi põhiava ja mootori põhiava vastavalt ettepoole suunatud rõhu mudelile; seejärel arvutage iga solenoidklapi korrigeeritud avamine vastavalt rõhuhälbe tagasisidele ja mootori korrigeeritud avanemisele; lõpuks saadakse solenoidklapi ja mootori kombineeritud avamine põhiava ja korrigeeritud ava peale asetamisel.
2, Brake-by-wire süsteemi valik ja struktuur
Eespool nimetatud brake-by-wire süsteemi komponendid monteeritakse kogu sõidukisse ja ülalmainitud teoreetiline projekt kontrollitakse, et viia lõpule kogu sõiduki pidurdussüsteemi lõplik projekt.
Eelnimetatud mehitamata väikebussi puhul viiakse pidurisüsteemi dünaamiline kontroll läbi tasasel, suure haarduvusega teekattel ja ümbritseva õhu temperatuur on umbes 30 kraadi.
See kinnitustesti üksus on aeglustusetapi muudatus. Aeglustusastme muutmise katse peegeldab tüüpilist rõhu all hoidmise ja dekompressiooni protsessi ning simuleerib sõiduki tüüpilisi pidurdus- ja aeglustustingimusi. Pidurdamisel on algkiirus umbes 15 km/h ja aeglustuse eesmärk on 1.0-6.0 m/s2. Iga sihtaeglustuse jaoks registreerige aeglustuse reaktsiooniaeg, aeglustusrõhu kogunemise aeg ja pidurdamise täpsus. Taatluskatse tehnilised nõuded ja katsetulemused on toodud tabelis 1.
| Sihtaeglustus/（ms-2） | Aeglustusreageerimisaeg/s | Aeglustuse kogunemisaeg/s | Brake-by-wire täpsus/（ms{2}}） |
| 1.0 | Väiksem või võrdne {{0}},5/0,13 | Väiksem kui {{0}},6/0,48 või sellega võrdne | ±0.2/0.025 |
| 2.0 | Väiksem kui {{0}},5/0,12 või sellega võrdne | Väiksem kui {{0}},6/0,52 või sellega võrdne | ±0.2/0 |
| 3.0 | Väiksem kui {{0}},5/0,12 või sellega võrdne | Väiksem või võrdne {{0}},6/0,49 | ±0.3/0.023 |
| 4.0 | Väiksem või võrdne {{0}},5/0,14 | Väiksem kui {{0}},6/0,52 või sellega võrdne | ±0.4/0.16 |
| 5.0 | Väiksem kui {{0}},5/0,12 või sellega võrdne | Väiksem või võrdne {{0}},6/0,53 | ±0.5/0.17 |
| 6.0 | Väiksem kui {{0}},5/0,1 või sellega võrdne | Väiksem kui {{0}},6/0,52 või sellega võrdne | ±0.6/0.32 |
Peamiste funktsioonide võrdlus punktis 1.2 ning tabelis 1 toodud tehnilised nõuded ja katsetulemused näitavad, et süsteem suudab erinevate sihtaeglustuste korral ajaliselt ja täpselt jälgida sihtaeglustumist ning kaks ajaindikaatorit vastavad ka tehnilistele nõuetele ja saavutavad eeldatava eesmärk .
3, Järeldus
Käesolevas artiklis selgitatakse 4-meetrise mehitamata väikese sõiduauto pidurdussüsteemi projekteerimis- ja arendusprotsessi, tutvustatakse peamiselt ESC-l põhineva brake-by-wire süsteemi arhitektuuri, põhifunktsioone, tehnilisi näitajaid ja juhtimisalgoritmi arhitektuuri. ja viib läbi kontrollteste.
Tulemused näitavad, et ESC-põhine brake-by-wire süsteem vastab täielikult pidurdusreaktsiooni aja nõuetele, mis on lühem kui 0,5 s või sellega võrdne, ja rõhu tekkimise aja nõuetele iga aeglustusgradiendi korral.