摘要：針對不同制動工況需求的制動策略存在差異的情況，提出一種線控制動分層控制策略．在該分層策略的上層，利用二階ＴＴＣ安全碰撞時間模型計算出車輛與前車的剩余碰撞時間，以此作為依據(jù)進(jìn)行制動策略的選取，并建立了汽車二自由度模型、車身法向受力模型和Ｂｕｒｃｋｈａｒｄｔ輪胎模型；在該分層策略的下層，進(jìn)行了制動力在輪間的分配，使用序列二次規(guī)劃（ＳＱＰ）方法，分別在一般制動、緊急制動、失穩(wěn)制動３種工況下，以輪胎滑移率為對象建立優(yōu)化函數(shù)，對車輛制動力進(jìn)行了優(yōu)化分配．使用ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ和Ｃａｒｓｉｍ進(jìn)行了聯(lián)合仿真，對所提出３種工況下的制動分配策略進(jìn)行了有效性驗證．結(jié)果表明：在一般制動工況下，采用該策略時相比對照工況制動距離減少１８．０８％，制動時間減少２５．１２％；在緊急制動工況下，采用該策略時相比對照工況制動距離減少１９．１７％，制動時間減少１２．７９％；在失穩(wěn)制動工況下，該策略可通過輪胎差扭來提升車輛的橫向穩(wěn)定性．采用文中制動策略顯著提升了車輛的制動效能

近年來，隨著汽車產(chǎn)品朝著“電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化”的方向發(fā)展，傳統(tǒng)的液壓制動系統(tǒng)由于受到其自身結(jié)構(gòu)和原理的限制，已經(jīng)不能滿足制動系統(tǒng)新的發(fā)展需求．為了更好地運用車輛的制動效能，使其在更準(zhǔn)確地跟隨駕駛?cè)酥苿右庠傅耐瑫r，又能提高車輛的安全性，汽車線控制動系統(tǒng)正方興未艾，其取消了制動踏板與執(zhí)行器之間的機(jī)械連接，轉(zhuǎn)而使用電子元器件、導(dǎo)線實現(xiàn)了駕駛?cè)撕椭苿悠髦g的解耦，提高了制動控制的靈活性．現(xiàn)有的線控制動技術(shù)大致分為４大類，分別是線控機(jī)械制動技術(shù)、電液線控制動技術(shù)、線控楔形制動技術(shù)以及直驅(qū)式線控制動技術(shù)，硬件的進(jìn)步使得在線控制動控制策略中單獨控制每個車輪的滑移率成為可能．這使得線控制動系統(tǒng)對于車輛前后軸的制動力分配控制，以及車輛失穩(wěn)時的附加橫擺力矩控制都更加準(zhǔn)確可靠，動態(tài)響應(yīng)迅速．在現(xiàn)有的變制動力系數(shù)液壓制動系統(tǒng)中，通常使用限壓閥或者比例閥來實現(xiàn)前后軸制動力的分配．當(dāng)使用比例閥時，后輪輪缸壓力到達(dá)閾值后，前后軸的制動力將會以另一比例增加，相比制動力系數(shù)固定的分配方式，采用比例閥的制動力分配方式在圖像上更加接近Ｉ曲線，因而制動效果有所提升．然而新能源汽車的發(fā)展對制動的執(zhí)行器提出了更高的要求，為此許多研究通過設(shè)計制動策略來調(diào)整制動力分配系數(shù)的方式替代比例閥的功能．薛鵬等提出一種采用改進(jìn)遺傳算法的制動系統(tǒng)，在進(jìn)行制動分配的同時還能保持能量回收效率．ＺＨＡＮＧＬ．等制定模糊規(guī)則，根據(jù)車輛的速度和路面特征選取制動力分配系數(shù)，采用模糊算法進(jìn)行分配的形式具有較優(yōu)的響應(yīng)速率和魯棒性．郭兆松等通過模型預(yù)測分配策略改變制動力分配系數(shù)，使得車輪滑移率跟隨最佳滑移率變化，在充分利用了車輪制動力矩的同時實現(xiàn)了車輪防抱死．ＷＡＮＧＣ．Ｙ．等為了保證駕駛?cè)酥苿痈杏X的一致性，探討了多目標(biāo)、多約束條件下制動力的優(yōu)化分配方法，從尋找前后軸分配，再生制動和液壓制動力分配這２個方面著手，求解了最佳的分配比．現(xiàn)有的變制動力分配系數(shù)研究大多面臨運用工況單一的問題，未能根據(jù)車輛制動工況來靈活選取優(yōu)化目標(biāo)，也并未兼顧車輛轉(zhuǎn)向工況．如何將制動力分配系數(shù)控制策略與失穩(wěn)控制策略結(jié)合起來是目前研究面對的問題．車輛失穩(wěn)時的附加橫擺力矩控制也是近年來線控制動系統(tǒng)的研究熱點．Ｓ．ＫＩＭ等通過改變再生電機(jī)輸出的制動力來實現(xiàn)同軸輪間差扭，進(jìn)而產(chǎn)生橫擺力矩來補(bǔ)足車輛故障時的制動力矩，提升了制動系統(tǒng)的容錯性能．汪選要等則分析了轉(zhuǎn)向角和側(cè)向加速度二次低通濾波之差的峰值與汽車失穩(wěn)程度之間的關(guān)系，提出了不穩(wěn)定指標(biāo)模糊控制算法來緩解車輛的輕微失速情況．然而，在實際的行車工況中，面對突發(fā)情況需要緊急制動，在駕駛?cè)瞬扇≈苿有袨榍?，車輛往往尚未失穩(wěn)，如何在車輛尚未失穩(wěn)前，預(yù)先做出制動策略的選取，這一問題尚未得到充分的研究．針對上述問題，文中擬設(shè)計分層線控制動策略，其共分為上下兩層，上層為危險預(yù)警層，下層則為制動力矩分配層，通過危險預(yù)警層計算出的剩余碰撞時間，對于駕駛?cè)说闹苿有袨樽龀鲱A(yù)測，再通過下層的優(yōu)化分配來適應(yīng)不同的制動工況．首先介紹制動策略中作為依據(jù)的車輛及輪胎模型，在詳細(xì)闡述所提出的分層制動策略之后，利用ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ與Ｃａｒｓｉｍ搭建仿真模型，通過聯(lián)合仿真驗證分層制動策略的實效．