汽车智能化、电动化是未来的主要发展趋势,这一趋势对制动系统提出了更高的要求与挑战。具体来讲,智能化要求减少对驾驶员的依赖,更多的是通过控制系统来选择最优的解决方案,而电动化则要求使用电能来代替传统化石能源,实现节能减排。在这种背景下,电动助力制动系统无疑是车辆助力制动的一个最佳选择。与传统的真空助力不同的是,电动助力制动系统不需要任何真空源,能够完美地应用于电动车上;由于采用电机实现助力功能,该系统具有主动制动的功能,能作为汽车智能辅助驾驶的底层执行器;相比于利用液压控制单元来协助进行能量回收,该系统能准确、快速、持久地控制主缸压力,能够更好地与再生制动配合工作;该系统也具有失效备份功能,在发生电气故障时,人力依旧可以提供一定的制动力,保证驾驶安全。依托课题组与企业的横向项目“新型电子液压制动系统开发”,通过与零部件企业地密切合作,本论文围绕系统设计与建模、系统特性测试、助力控制以及助力机构与液压控制单元协调控制等方面,展开如下研究:(1)调研了国内外电动助力制动系统的研究背景和研究现状。对于电动助力制动系统,国外已经有成熟产品应用到实车上,国内还处于研究阶段。电动助力制动系统具有电动助力、主动制动、失效备份等诸多优势,是未来汽车行业的发展趋势,值得深入研究。(2)对电动助力制动系统设计和建模进行了介绍。先从功能定义和方案设计的角度,对电动助力制动系统进行详细的描述,然后搭建了电动助力制动机构和液压系统的模型。其中,电动助力机构模型主要包括了电机及传动机构模型、摩擦模型、反应盘模型,液压系统模型包括了主缸模型、ABS阀块模型、轮缸模型。(3)对电动助力制动系统的核心部件进行相关特性测试。这里主要包括机构摩擦特性、反应盘特性、主缸特性、轮缸特性等性能测试。基于快速控制原型器,搭建了相关试验平台,对测试原理及方法进行详细介绍,并对测试结果进行分析与说明。(4)对传统的真空助力器进行特性测试与研究,介绍了真空助力器的工作原理,并对其工作过程中的真空度变化特性、输入输出力特性、输入力与位移关系等特性进行测试与分析。然后针对电动助力制动系统提出了一套助力控制算法,主要包括制动行为识别、目标位移设计、电机跟随控制等三部分。最后基于快速原型控制器,搭建了助力算法调试平台,进行相关试验测试,取得不错的控制效果。(5)以液压控制单元的ABS功能为代表,展开电动助力制动与ABS协调控制研究。首先针对电控助力制动与ABS两个子系统一起工作时存在的问题进行分析,针对主缸压力波动问题提出了初步的压力闭环协调控制策略,再结合电控助力制动单元主动调压的功能,提出了目标主缸压力随轮缸压力变化以及在紧急制动情况下主动触发ABS工作的方案,来进一步完善协调控制策略。然后搭建了电控助力制动与ABS协调控制策略硬件在环(HIL)试验台,进行多个工况的HIL试验,验证了协调控制策略的有效性。