基于轮组制动力异相位波动重构的智能多轴半挂汽车制动防抱死控制研究

作     者：武秀恒 孙亮 赵晋海 李亮 王翔宇 宋正河 

作者机构：清华大学汽车安全与节能国家重点实验室 中国农业大学工学院 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 

主　　题：多轴重载半挂汽车 完全分布式独立制动系统 制动防抱死策略 参数估计 滑移率控制 

摘      要：常规汽车制动防抱死策略通常重点关注最大化纵向制动力，难以同时优化轮胎横向力，因此无法进一步提升制动防抱死开启过程中整车横向稳定性。智能半挂汽车中多轮胎组成的轮组可以实现轮组横纵向制动力的解耦调控，为继续优化其横向稳定性提供硬件基础。基于各轮独立制动系统架构，提出一种轮组内各车轮制动力波动耦合重构的制动防抱死策略，并设计一种基于滑移率控制的制动防抱死系统分层控制器。上层控制器先通过路面识别算法判断路面附着条件以获得当前路面最优滑移率，再通过所设计的多轮重构制动规则得到轮组内不同车轮的目标滑移率，下层应用滑模控制器对各车轮制动力进行独立控制实现轮组内各车轮异相位协同制动。最后通过Simulink-Trucksim联合仿真以及硬件在环试验平台进行试验验证。结果表明与常规ABS控制策略相比使用异相位波动耦合的防抱死策略可在制动防抱死过程中始终保持较大横向力，使得牵引车和半挂车横摆角速度波动范围约降低25.1%和11.2%，质心侧偏角降低15.2%和25.6%，横向加速度降低29.8%和33.2%，验证所提出的制动防抱死策略对于半挂汽车紧急制动ABS启用过程横向稳定性提升的有效性。