制动系统建模是车辆动力学研究的重要内容。它的研究对分析车辆动态特性,进行底盘控制系统的开发和控制器设计具有重要的意义。车辆制动系统的构成根据配置的不同而不同。由于防抱死制动系统(Anti-lock Braking System, ABS)已成为车辆的基本配置之一,且是其它制动系统结构的基础,因此,本文的研究是在轿车ABS结构基础上开展的。通过建立高精度的液压制动系统模型,为提高制动压力和轮胎作用力的估计精度,进行基于模型的防抱死制动控制、牵引力控制和车辆稳定性控制方法研究提供模型和分析基础。为使本文的结构清晰,便于分析和讨论,本文第二章阐述了当代轿车液压制动系统的结构特征,确定了本文将要讨论的系统结构,并对其工作原理进行了简要介绍,为后续的液压制动系统的建模进行了必要的知识准备。本文第三章讨论了制动系统中制动踏板、真空助力器、制动主缸、液压调节器、制动液压管路和制动轮缸等元件的机理模型,给出了各元件的动力学数学描述。由于液压调节器对制动系统模型精度影响较大,因此,本文的这部分工作是在实验平台上针对具体的液压调节器进行的,主要分为两部分内容。一是将常开/常闭电磁阀模型简化为节流阀模型,根据伯努力方程,推导出了常开/常闭阀的流量与阀流量系数、制动主缸压力、制动轮缸压力和低压储能器压力的关系;二是根据液压传动原理和回液泵以及制动轮缸的特性曲线,得到了回液泵和制动轮缸的静态模型。液压制动系统模型参数包括几何尺寸类参数、制动液特性参数(制动液密度、弹性模量)、结构特征参数(质量、容积、弹簧刚度、阀口面积)以及反映系统和元件性能的参数(摩擦、阻尼系数、阀口流量系数,摩擦阻力)。如何针对具体的制动系统确定模型参数是制动系统建模研究中亟待解决的问题。本文首先用实际车辆的制动回路以及车辆动力学仿真软件、实时仿真系统建立了车辆液压制动系统测试、分析和实验平台,在此基础上,讨论了以实际输出与模型输出之间的误差平方和最小为判别准则的参数辨识方法,给出了参数辨识结果。仿真和实验结果表明,本文给出的制动系统模型在制动系统增压、保压和减压过程中均有较高的精度。路面附着系数估计在制动控制中对确定控制参数极其重要,是车辆状态估计的重要内容。本文在以上工作基础上,通过对液压模型的简化,讨论了基于制动轮缸压力估算路面附着系数的方法,并在实验平台上对估计方法进行了验证。结果表明,基于制动轮缸压力的路面附着系数估计方法是可行的,并具有较高的实时性。