TK1066 : Improving the performance of an Electro-Hydraulic Brake prototype system using PMSM control
Thesis > Central Library of Shahrood University > Electrical Engineering > PhD > 2024
Authors:
Abstarct: Abstract
Electro-hydraulic brake (EHB) system has created a significant advancement in the development of braking systems in future intelligent vehicles, which has replaced the current vacuum booster. The advantages of EHB-equipped vehicles in terms of active safety and stability control are obvious because it can apply more precise and effective pressure to the brake in a shorter time. Also, with the high-performance permanent magnet synchronous motor (PMSM) as the development trend of new vehicles, there will be more vehicles equipped with EHB braking system in the future. As an active safety technology, electronic stability control (ESC) helps the driver to keep the vehicle on the desired track. Electro-hydraulic brake booster (EHB) system has become a new brake-by-wire solution, which has replaced the current vacuum booster. Therefore, the integrated control of these two systems can improve the vehicle's yaw stability faster and safer, and also improve the performance of the anti-lock braking system (ABS). This thesis specializes in the integration of safety structures related to vehicle این دو سیستم میتواند پایداری انحراف خودرو را سریعتر و ایمنتر بهبود بخشد و همچنین عملکرد سیستم ترمز ضد قفل (ABS) را بهبود بخشد. این رساله به طور تخصصی به ادغام ساختارهای ایمنی مرتبط با ترمز خودرو، از جمله کنترل پایداری الکترونیکی، کمک ترمز اضطراری و سیستم ترمز ضد قفل میپردازد. در این رساله دو رویکرد برای تست عملی ترمز EHB یکپارچه با موتور PMSM طراحی شده و به لحاظ عملکردی مورد بررسی قرار گرفته است:
ترمزگیری اضطراری در هنگام پیچیدن یکی از چالشهای اصلی در دینامیک خودرو است. در رویکرد اول به این چااش پاسخ داده میشود و یک رویکرد نوآورانه را برای سیستمهای ترمز الکتروهیدرولیک (EHB) پیشنهاد میدهد که به صورت دینامیکی اولویتهای ترمز اضطراری (EB) و کنترل پایداری الکترونیکی (ESC) را با استفاده از یک بهینهساز فازی توسط الگوریتم ژنتیک (GA) متعادل میکند. رویکرد پیشنهادی بدون به خطر انداختن عملکرد کاهش سرعت، بهبودهای قابل توجهی در پایداری انحراف ایجاد میکند.در رویکرد دوم با توجه به اینکه الگوریتمهای مختلفی برای توزیع فشار چرخ برای ترمزگیری و حفظ پایداری خودرو یا جلوگیری از قفل شدن چرخ در هنگام ترمزگیری اضطراری به کار گرفته میشود این چالش وجود دارد که این الگوریتمها گاهی اوقات میتوانند با هم همپوشانی داشته باشند یا برای تولید و توزیع فشار مطلوب به موقع نیاز به زمان زیادی داشته باشند. بنابراین، این رساله در رویکرد دوم سیستم EHB مستقل برای هر چرخ پیشنهاد میدهد تا این چالشها را برطرف کند.
کلمات کلیدی: سیستم ترمز الکتروهیدرولیک، کنترل پایداری خودرو، کنترل یکپارچه،ترمز اضطراری
Abstract
Electro-hydraulic brake (EHB) system has created a significant advancement in the development of braking systems in future intelligent vehicles, which has replaced the current vacuum booster. The advantages of EHB-equipped vehicles in terms of active safety and stability control are obvious because it can apply more precise and effective pressure to the brake in a shorter time. Also, with the high-performance permanent magnet synchronous motor (PMSM) as the development trend of new vehicles, there will be more vehicles equipped with EHB braking system in the future. As an active safety technology, electronic stability control (ESC) helps the driver to keep the vehicle on the desired track. Electro-hydraulic brake booster (EHB) system has become a new brake-by-wire solution, which has replaced the current vacuum booster. Therefore, the integrated control of these two systems can improve the vehicle's yaw stability faster and safer, and also improve the performance of the anti-lock braking system (ABS). This thesis specializes in the integration of safety structures related to vehicle braking, including electronic stability control, emergency brake assist, and anti-lock braking system. In this thesis, two approaches are designed and functionally investigated for practical testing of EHB integrated with PMSM motor:
Emergency braking during cornering is one of the main challenges in vehicle dynamics. The first approach addresses this challenge and proposes an innovative approach for electro-hydraulic braking (EHB) systems that dynamically balances the priorities of emergency braking (EB) and electronic stability control (ESC) using a fuzzy optimizer baxsed on genetic algorithm (GA). The proposed approach provides significant improvements in yaw stability without compromising deceleration performance. The second approach considers the limitations of existing algorithms used for distributing wheel pressure to ensure vehicle stability or prevent wheel lock during emergency braking. Such algorithms may sometimes overlap or require considerable time to generate and distribute optimal pressure. To overcome these issues, the second approach proposes an independent EHB system for each wheel.
Keywords:
#Keywords: Electro-hydraulic brake system #Electronic stability control #Integrated control #Emergency braking Keeping place: Central Library of Shahrood University
Visitor:
Visitor: