● 摘要
线控制动（BBW）系统易于实现汽车防抱死制动(ABS)、驱动防滑转(ASR)及电子驻车(EPB)等功能，是汽车制动系统的发展方向。目前BBW的研究主要侧重于电子液压制动(EHB)和电子机械制动(EMB)两种，而集成制动系统(IBS)是继EHB系统和EMB系统之后出现的又一新型BBW系统。由于EHB系统结构不紧凑，并且依靠液压泵输出液压力，压力调节响应慢；EMB系统虽然响应速度快，但是结构复杂、失效防护能力弱，又无法使用传统的制动器，导致制造成本较高。而IBS是通过电机驱动主缸活塞输出并调节制动液压力，使用传统的液压管路及制动器。可见，IBS结构紧凑简单且制造成本低，更容易实现产品化并推广使用。
本文结合吉林大学“千人计划”的“新一代制动系统”研究项目，在调研国内外线控制动系统特别是IBS（单电机式）的研究现状基础上，构思了两种IBS结构方案（变容调节式、振膜式），并搭建硬件在环仿真实验台对IBS的ABS功能进行了初步验证和研究。
变容调节式集成制动系统和振膜式集成制动系统均由电机驱动活塞在主缸内建立初始压力或者基本压力。变容调节式由动力阀改变主缸内制动液的容积来调节缸体内的液压力；振膜式由振膜系统高频振荡产生以基本压力为中心上下波动的主缸液压力，并且液压力的变化频率取决于振膜系统的振荡频率。
根据IBS各部件的结构原理及数学模型，本文建立了基于matlab/Simulink的IBS仿真模型。参照现有ABS的压力调节数据，本文对各部件特别是电机的性能需求进行了分析，初步确定了各部件的特性参数。通过IBS模型的仿真分析，得到IBS的压力调节性能曲线。
根据前述仿真分析的结果，结合实际条件设计了实验台的机械部分和控制装置，并与dspace仿真器组成IBS硬件在环仿真实验平台。最后选择了简单易用的PD控制算法，建立matlab/Simulink仿真模型进行硬件在环仿真实验。仿真结果表明，在现有电机和电磁阀的性能基础上，IBS能够实现有限的ABS功能。