Vývoj brake-by-wire systémů vozu

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá návrhem a implementací inovativního Brake-by-Wire brzdného systému pro potřeby současně vznikajícího projektu protypového vozidla skupiny SDS. Hlavním cílem této práce je hardwarová a softwarová implementace Brake-by-Wire jednotky, která může být instalováná do prototypového vozidla a které umožní otestování navržených řídících algoritmů. První část práce je věnována ucelenému přehledu současně dostupných řešení brzdového systému. Druhá část práce se zabývá s vlastní mechanickou konstrukcí a softwarou implementací navrženého Brake-by-Wire řešení. Nakonec jsou navrženy řídící algoritmy pro udržovaní podélné a příčné stability vozu. Pro otestování funkčnosti navržených řídících algoritmů pro udržení stability vozu na skutečné Brake-by-Wire jednotce, je zkonstruován HIL simulátor. Všechny provedené testy ukazují, že navržené řešení je plně funkční a přínaší benefity jakými jsou rychlá a přesná odezva systému, vysoká spolehlivost a zajištění podélné stability vozu i za nepřiznývých jízdních podmínek.This thesis deals with designing and implementing the innovative Brake-by-Wire solution for the currently emerging SDS prototype vehicle project. The main goal of this work is to deliver hardware and software implementation of the Brake-by-Wire unit that can be used for deployment, validation, and verification of developed control algorithms to a real prototype vehicle. The first part of the thesis is dedicated to a comprehensive overview of the available state-of-the-art brake system solutions. The second part is dedicated to the construction and software implementation of the designed innovative Brake-by-Wire unit. Finally, the high-level control laws for maintaining the vehicle's longitudinal and lateral stability are implemented. The HIL simulation setup is developed to test the designed high-level control laws on the real Brake-by-Wire hardware. The performed tests show the functionality and benefits of the proposed brake system solutions, such as fast and precise system response, high reliability, and maintaining longitudinal vehicle stability under various adverse road conditions.