刘凡，张鹏，延秋双，唐家宝

（中国矿业大学（北京）机电与信息工程学院，北京 100083）

前言

汽车的制动性能直接关系到汽车的安全。传统内燃机汽车的助力原理相对简单，在踏板和刹车主气缸之间使用真空助力器。电动汽车在制动方面有了较大改变，线控制动系统代替原来的真空助力器。线控制动系统使用电力或液压助力，能够明显缩短制动器起作用时间和制动距离。

国外已经研制出较为成熟的产品。主要助力方式分为蓄能器和电机两种，踏板结构设计型式分为与主缸解耦的踏板行程模拟器和与主缸通过推杆和弹簧间接连两种[1-2]。国内线控助力器处于台架试验阶段，如姚优设计了用液压缸代替蓄能器的助力系统[3]，潜磊基于齿轮传动和滚珠丝杠的设计思路设计了新型助力器器[4]。因此，对线控制动系统的研究具有重要意义。

本文主要研究德国博世公司开发的某型号iBooster线控制动系统，根据测试的性能数据[5]，对其进行建模和仿真，研究其结构和控制策略。

1 iBooster系统分析

1.1 iBooster系统结构

该制动系统包括电机、蜗轮蜗杆、齿轮齿条、套筒、推杆、顶杆、弹簧、液压缸、壳体、控制器及连接螺栓等零件。对其中主要零件进行测绘，绘制装配体，如图1所示。

1.2 iBooster系统结构

由装配图得到系统简化模型，如图2所示。

图2 iBooster系统简化模型

制动系统的推力Fin由推杆输入，电机助力Fass经蜗轮蜗杆和齿轮齿条两级传动输入。当系统正常工作时，Fin和Fass共同作用于主缸，产生制动压力；当电机失效时，只有产生制动压力。……