Reka bentuk sistem brek brek dengan wayar untuk bas mini tanpa pemandu berdasarkan ESC

Sistem brek-dengan-wayar berasaskan ESC yang diperkenalkan dalam kertas ini adalah salah satu kaedah yang paling menjimatkan dan matang untuk merealisasikan kawalan pintar brek kereta.

Dengan pembangunan berterusan dan kematangan teknologi elektronik automotif, sistem brek-dengan-wayar telah wujud. Oleh kerana integrasi yang tinggi dan susun atur yang mudah, sistem brek dengan wayar bukan sahaja dapat memenuhi fungsi ESC, tetapi juga merealisasikan ACC, AEB dan fungsi lain, untuk memenuhi keperluan pembangunan fungsi pemanduan pintar. Automotive ESC mengawal saiz dan arah daya membujur tayar dan daya sisi untuk memastikan kereta berjalan dengan stabil di bawah brek, pemanduan, stereng tajam dan juga keadaan melampau lain, dan meningkatkan keselamatan kereta. Automotive ESC menyediakan asas tertentu untuk brek-dengan-wayar automotif dengan merealisasikan kawalan tepat tekanan silinder roda setiap roda.

1, Pemilihan dan struktur sistem brek dengan wayar

1.1 Pemilihan sistem brek dengan wayar
Bas mini tanpa pemandu perlu merealisasikan fungsi pemanduan tanpa pemandu L4 dalam kawasan operasi tertentu, seperti perancangan laluan autonomi dan pemilihan perhentian, dsb., yang memerlukan kelewatan tindak balas brek demi wayarnya menjadi Kurang daripada atau sama dengan {{3} }.5 s. Memandangkan ESC kenderaan adalah berdasarkan sistem brek hidraulik tradisional, ia mempunyai kelebihan kos rendah, kelewatan singkat, redundansi kegagalan lengkap, kawalan bebas masa nyata brek empat roda, dsb., dan boleh digunakan untuk melaksanakan dengan tepat arahan brek yang dikeluarkan oleh pengawal pemanduan automatik untuk merealisasikan kawalan aktif nyahpecutan kenderaan atau tekanan brek. Oleh itu, bas mini tanpa pemandu menggunakan sistem brek-dengan-wayar berasaskan ESC.

1.2 Seni bina sistem brek dengan wayar
Seni bina sistem brek demi wayar berasaskan ESC kereta ditunjukkan dalam Rajah 1

termasuk:

• cawan simpanan minyak 1,
• unit kawalan hidraulik elektronik (HCU) 2
• sensor tekanan 3
• papan pemerolehan tekanan 4
• sensor gabungan 5
• angkup brek 6
• Cakera brek 7
• paip keras brek 8
• hos brek 9
• hos kalis minyak 10
• abah-abah pendawaian 11
• CAN isyarat 12, dsb.

Di mana unit kawalan hidraulik elektronik (HCU) 2 termasuk motor, pengawal dan injap solenoid. Fungsi utamanya adalah seperti berikut:
1) Balas permintaan nyahpecutan sasaran yang dihantar oleh pengawal peringkat atas kenderaan (iaitu, VCU kenderaan): julat nyahpecutan ialah 0-6.0 m/s2, masa tindak balas nyahpecutan adalah Kurang daripada atau sama dengan 0.5 s, dan masa pembentukan tekanan nyahpecutan ialah Kurang daripada atau sama dengan 0.6 s. Masa tindak balas merujuk kepada masa dari apabila VCU seluruh kenderaan menghantar permintaan brek apabila kelajuan kenderaan mula menurun dengan mendadak; masa pembentukan tekanan merujuk kepada masa dari apabila VCU seluruh kenderaan menghantar permintaan brek apabila kenderaan mencapai nyahpecutan sasaran.
2) Di atas jalan simen atau asfalt biasa, ketepatan brek demi wayar diperlukan maks(0.2 m/s2, 10%), iaitu, mengambil nilai maksimum antara 0.2 m/s2 dan (10%×penyahpecutan sasaran)
 

1.3 Seni bina algoritma kawalan sistem brek-dengan-wayar
1.3.1 Model tekanan brek

Asas algoritma kawalan sistem brek-dengan-wayar berasaskan ESC ialah model tekanan brek.

1) Reka bentuk model tekanan brek. Model tekanan brek direka seperti berikut: mula-mula bina model perkakasan motor dan pelbagai pengawal di HCU berdasarkan ciri-ciri HCU, dan kemudian bandingkan nyahpecutan sasaran berbeza yang dikira mengikut parameter kenderaan bas mini tanpa pemandu dengan diperlukan Keluk hubungan tekanan brek diimport ke dalam model perkakasan tekanan brek yang disebutkan di atas, dan akhirnya tekanan brek yang diperlukan untuk nyahpecutan sasaran yang berbeza boleh dicapai melalui reka bentuk padanan pembukaan motor dan pengawal dalam model.

2) Kawalan model tekanan brek. Apabila HCU menerima isyarat brek, model tekanan brek yang direka bentuk melaksanakan kawalan suapan ke hadapan dan melaksanakan kawalan maklum balas mengikut isyarat tekanan silinder roda. HCU memilih arahan kawalan yang sesuai untuk menjana tekanan sasaran untuk membrek kenderaan supaya kenderaan mencapai nyahpecutan Sasaran, sambil memastikan ketekalan, kestabilan dan kelancaran nyahpecutan brek.

1.3.2 Senibina Algoritma Kawalan

Algoritma kawalan berdasarkan sistem brek-oleh-wayar ESC terbahagi terutamanya kepada modul kawalan brek aktif (pengiraan kuantiti keadaan yang berkaitan dan pertimbangan keadaan masuk dan keluar), modul pengawal atas (pengawal nyahpecutan sasaran) dan pengawal bawah (pengawal tekanan brek aktif ) modul, seni binanya ditunjukkan dalam Rajah 2.

Antaranya, logik kawalan pengawal nyahpecutan sasaran atas dan pengawal tekanan brek aktif yang lebih rendah ditunjukkan dalam Rajah 3.

Peranan pengawal nyahpecutan sasaran peringkat atas adalah untuk menukar nyahpecutan sasaran kepada tekanan sasaran; peranan pengawal tekanan brek aktif peringkat bawah adalah untuk menyelesaikan perintah motor dan injap solenoid yang sesuai untuk mencapai tekanan sasaran yang diminta oleh pengawal peringkat atas.

Logik kawalan pengawal nyahpecutan sasaran peringkat atas: mengikut model dinamik membujur kenderaan, kira tekanan sasaran rujukan yang diperlukan untuk mencapai nyahpecutan sasaran sebagai pautan suapan hadapan dalam proses kawalan; mengikut sisihan antara nyahpecutan sasaran dan nyahpecutan sebenar, Tekanan brek sasaran diperbetulkan untuk mendapatkan tekanan brek yang diperbetulkan, yang digunakan sebagai pautan maklum balas dalam proses kawalan; akhirnya, tekanan sasaran komprehensif diperolehi mengikut tekanan brek rujukan dan tekanan brek yang diperbetulkan.

Logik kawalan pengawal tekanan brek aktif yang lebih rendah: pertama, kira bukaan asas setiap injap solenoid dan bukaan asas motor mengikut model tekanan hadapan; kemudian, kira bukaan diperbetulkan setiap injap solenoid mengikut maklum balas sisihan tekanan dan bukaan motor yang diperbetulkan; akhirnya, gabungan bukaan injap solenoid dan motor diperoleh dengan menindih bukaan asas dan bukaan diperbetulkan.

2, Pemilihan dan struktur sistem brek dengan wayar

Komponen sistem brek-dengan-wayar yang disebutkan di atas dipasang ke dalam keseluruhan kenderaan, dan reka bentuk teori yang disebutkan di atas disahkan untuk melengkapkan reka bentuk akhir sistem brek-dengan-wayar keseluruhan kenderaan.

Untuk bas mini tanpa pemandu yang disebutkan di atas, pengesahan dinamik sistem brek-dengan-wayar dijalankan pada turapan yang rata, lekatan tinggi, dan suhu ambien adalah kira-kira 30 darjah .

Item ujian pengesahan ini ialah perubahan langkah nyahpecutan. Ujian perubahan langkah nyahpecutan mencerminkan proses penyahmampatan penahan tekanan biasa dan menyerupai keadaan brek dan nyahpecutan biasa kenderaan. Apabila membrek, kelajuan awal adalah kira-kira 15 km/j, dan nyahpecutan sasaran ialah 1.0-6.0 m/s2. Untuk setiap nyahpecutan sasaran, rekodkan masa tindak balas nyahpecutan, masa pembentukan tekanan nyahpecutan dan ketepatan brek demi wayar. Keperluan teknikal dan keputusan ujian ujian pengesahan ditunjukkan dalam Jadual 1.

Perbandingan fungsi utama dalam 1.2 dan keperluan teknikal serta keputusan ujian dalam Jadual 1 menunjukkan bahawa sistem boleh mengikuti nyahpecutan sasaran dalam masa dan dengan tepat di bawah nyahpecutan sasaran yang berbeza, dan kedua-dua penunjuk masa juga memenuhi keperluan teknikal dan mencapai jangkaan. Matlamat .

3, Kesimpulan

Kertas kerja ini menerangkan reka bentuk dan proses pembangunan sistem brek-dengan-wayar kereta penumpang kecil tanpa pemandu 4 m, terutamanya memperkenalkan seni bina, fungsi utama, penunjuk teknikal dan seni bina algoritma kawalan sistem brek-dengan-wayar berdasarkan ESC , dan menjalankan ujian pengesahan.

Keputusan menunjukkan bahawa sistem brek-dengan-wayar berasaskan ESC memenuhi sepenuhnya keperluan masa tindak balas brek Kurang daripada atau sama dengan 0.5 s dan keperluan masa pembinaan tekanan di bawah setiap kecerunan nyahpecutan.