直流无刷电机再生制动系统试验台的设计与验证

基于再生制动理论,以电动汽车用轮毂电机为主体,搭建了直流无刷电机再生制动试验台。以回收能量最大化为目标,提出了相应的再生制动控制策略。结合电机的输出特性和工作原理,利用SIMULINK软件建立了再生制动系统模型。通过模型仿真和试验台试验结果的对比分析,验证了再生制动试验台设计方案的可行性和控制策略的合理性。     

混合动力客车再生制动模拟试验台结构方案

文章介绍了基于某系列混合动力城市客车而设计的再生制动模拟试验台的组成与原理,并在分析该模拟试验台各模拟系统及其应该满足的要求的基础上,对基于某混合动力城市客车总成结构而设计的2种再生制动模拟试验台的结构方案进行了比较分析,选出了一种具有安全性和稳定性的再生制动模拟试验台结构,这种结构还具有便捷的扩展性以及多功能性。     

混合动力客车再生制动}姑阢娟金台结构方案

文章介绍了基于某系列混合动力城市客车而设计的再生制动模拟试验台的组成与原理,并在分析该模拟试验台各模拟系统及其应该满足的要求的基础上,对基于某混合动力城市客车总成结构而设计的2种再生制动模拟试验台的结构方案进行了比较分析,选出了一种具有安全性和稳定性的再生制动模拟试验台结构,这种结构还具有便捷的扩展性以及多功能性     

电—液混合式制动系统试验台的开发

以电动汽车开发为例,设计了电—液混合式制动系统试验台。介绍了试验台设计、总体结构方案设计、硬件设计及控制系统设计。实际测试表明,该试验台可用于测试防抱制动控制算法的控制性能和电机再生制动性能、研究电—液制动力分配控制策略,并能够模拟在较小横摆角条件下直接横摆扭矩对制动状态的影响。     

基于再生制动的四轮毂电机独立驱动电动汽车差速转向控制研究

以全轮转向的四轮毂电机独立驱动电动汽车为对象,研究利用再生制动进行差速转向控制问题.即利用再生制动方式控制电动汽车各个车轮以不同速度转动,在达到转向目的的同时回收制动能量.在已经设计完成的电动汽车样车基础上,设计了一套电机驱动和基于再生制动的双阀值追踪差速转向控制方案,并通过实车试验验证了该方案的可行性.     

基于ABS的汽车能量再生制动集成控制研究

提出一种基于ABS系统的能量再生制动集成控制方式,将汽车再生制动融合到ABS制动系统中,再生制动电机参与防抱死控制,制动中在保证制动安全前提下尽可能优先采用再生制动.并设计了基于TMS320C6713芯片的集成控制器.相关试验表明,该控制方式不仅能实现再生制动与液压ABS制动系统协调兼容,提高能量回收率,还可以充分利用电机制动响应快的优点,更好地实现车辆制动防抱死控制.     

电动汽车再生制动系统电机转速测量研究

再生制动系统能够提高能量利用率,在电动汽车上配置再生制动系统能够提高电动汽车的续驶里程。再生制动过程中控制系统需要获取电机转速信号,判断电机馈电电压的大小,选择采取升压或者降压再生制动模式,因此获取精确的电机转速信号有助于对再生制动过程进行准确的控制。在分析电机霍尔位置信号特性以及转速测量误差产生原因的基础上,提出了以电机霍尔位置信号组成的与方波信号为电机转速测量信号,采用1.5T测速并进行四采样点滑动平均滤波的方法,以提高电机转速测量的精度。设计了以ATMage16单片机为核心的电机转速测量系统硬件电路和软件系统,以实现电机转速信号的采集处理。理论分析和试验结果表明,所提出的电机转速测量方法和设计的电机转速测量系统能实现设计功能,满足电动汽车再生制动控制系统的要求。     

电动车变速器驻车机构试验台架设计与测控

文章基于某款正在开发的纯电动车两挡全电控自动变速器的驻车机构,针对其特点和功能需求,设计了驻车机构性能试验台架。进行了大量驻车机构台架试验,对试验结果进行了分析评价,证明了其测控系统性能稳定,亦验证了该试验台架设计和测控的合理性与准确性。     

电动轮驱动电动汽车动力系统测试试验台研究

介绍了所设计的电动轮驱动电动汽车动力系统测试试验台的结构原理及功能。该试验台利用CAN总线网络实现控制信息的交互,可编程逻辑控制器(PLC)实现整体控制,基于虚拟仪器LabVIEW实现了上位机的实时监控与显示界面。提出了1号电机转矩控制、2号电机转速跟随的控制策略,并通过双轮独立驱动模式直线行驶试验验证了控制策略的有效性,结果表明该试验台能够满足设计要求。     

电储能式车辆再生制动模拟试验台设计方案

介绍了车辆再生制动模拟试验台的结构与工作原理;在分析模拟试验台驱动力模拟系统、制动力模拟系统、惯量模拟系统优缺点的基础上,结合对当前普遍采用的两种形式车辆再生制动模拟试验台设计方案的分析,提出了一种新型电储能式车辆再生制动模拟试验台设计方案.     

Improvement of drivability and fuel economy with a hybrid antiskid braking system in hybrid electric vehicles

When braking on wet roads, Antilock Braking System (ABS) control can be triggered because the available brake torque is not sufficient. When the ABS system is active, for a hybrid electric vehicle, the regenerative brake is switched off to safeguard the normal ABS function. When the ABS control is terminated, it would be favorable to reactivate the regenerative brake. However, recurring cycles from ABS to motor regenerative braking could occur. This condition is felt to be unpleasant by the driver and has adverse effects on driving stability. In this paper, a novel hybrid antiskid braking system using fuzzy logic is proposed for a hybrid electric vehicle that has a regenerative braking system operatively connected to an electric traction motor and a separate hydraulic braking system. This control strategy and the method for coordination between regenerative and hydraulic braking are developed. The motor regenerative braking controller is designed. Control of regenerative and hydraulic braking force distribution is investigated. The simulation and experimental results show that vehicle braking performance and fuel economy can be improved and the proposed control strategy and method are effective and robust.     

基于电机最优回馈转矩曲线的制动控制策略

本文中首先基于电机等效电路模型,分析了车用内置式永磁同步电机的耗能制动状态和回馈制动状态;然后根据电机矢量控制原理,对控制电流指令进行解析,并经试验数据的验证;接着计算得到永磁同步电机最优回馈转矩曲线,并据此提出一种制动回馈能量最优的串联制动控制策略。最后针对某P4并联混合动力商用车,仿真分析了在C?WTVC、CHTC?TT循环工况和试验采集到的某段省道工况下,并联制动和所提出的串联最优制动控制策略下的百公里油耗和制动回收能量。结果表明,与并联制动控制相比,基于电机最优回馈转矩曲线的串联制动控制策略可降低油耗,并回收更多的制动能量,实现制动回收能量和燃油经济性的提升。     

基于集成式电液制动系统的主动制动压力精确控制方法

智能电动汽车的发展对制动系统的主动制动和再生制动能力提出了更高的要求。配备真空助力器的传统制动系统难以满足智能电动汽车的需求，因此逐渐被线控制动系统所取代。为提高线控制动系统的集成度与解耦能力，提出了一种新型集成式电液制动系统（Integrated Braking Control System，IBC），能够实现主动制动、再生制动、失效备份等功能。作为机-电-液耦合的高集成度系统，IBC具有复杂的非线性特性和动态摩擦特性，对制动系统压力的精确控制提出了挑战。为了提高IBC制动压力动态控制精度，提出了一种基于集成式电液制动系统的主动制动压力精确控制方法。首先，介绍了IBC的结构原理和控制架构。随后针对液压系统的迟滞特性和传动机构的摩擦特性进行建模与测试。然后基于系统的强非线性特性，提出了主动制动三层闭环级联控制器，其中压力控制层采用液压特性前馈与变增益反馈结合的控制策略，伺服层控制器设计考虑了机构惯性补偿与摩擦补偿，电机控制层采用矢量控制并进行了电压前馈解耦。最后，基于dSPACE设备搭建了硬件在环（Hardware-in-the-loop，HiL）试验台对主动压力控制方法进行验证。结果表明：所提出的压力控制方法能控制制动系统压力快速精确跟随期望压力，使动态压力跟随误差控制在0.4 MPa之内，稳态压力误差控制在0.1 MPa之内。     

车用转筒式电涡流缓速器设计和试验研究

介绍了车用转筒式电涡流缓速器的结构和工作原理,研究了车用转筒式电涡流缓速器制动力矩的计算方法,设计了一种额定制动力矩为1400N.m的转筒式电涡流缓速器,并且在试验台上测试了该缓速器有关性能参数。试验结果表明,该车用转筒式电涡流缓速器符合设计要求,设计实践为转筒式电涡流缓速器的优化设计和系列化设计提供了依据。     

分布式驱动电动汽车回馈制动失效的液压补偿控制

分布式驱动电动汽车各驱动轮转速和转矩可以单独精确控制，便于实现整车动力学控制和制动能量回馈，从而提升车辆的主动安全性和行驶经济性。但车辆在回馈制动过程中，一旦1台电机突发故障，其他电机产生的制动力矩将对整车形成附加横摆力矩，从而造成车辆失稳，此时虽可通过截断异侧对应电机制动力矩输出来保证行驶方向，但会使车辆制动力大幅衰减或丧失，同样不利于行车安全。为了解决此问题，提出并验证一种基于电动助力液压制动系统的制动压力补偿控制方法，力图有效保证整车制动安全性。以轮毂电机驱动汽车为例，首先建立了整车动力学模型以及轮毂电机模型，通过仿真验证了回馈制动失效的整车失稳特性以及电机转矩截断控制的不足；然后，建立了电动助力液压制动系统模型，并通过原理样机的台架试验验证了模型的准确性；接着，基于滑模控制算法设计了制动压力补偿控制器，并在单侧电机再生制动失效后的转矩截断控制基础上完成了液压制动补偿控制效果仿真验证；最后，通过实车试验证明了所提控制方法的有效性和实用性。研究结果表明：在分布式驱动电动汽车单侧电机再生制动失效工况下，通过异侧电机转矩截断控制和制动系统的液压主动补偿，能够使车辆快速恢复稳定行驶并满足制动强度需求。     

Combined control of a regenerative braking and antilock braking system for hybrid electric vehicles

Most parallel hybrid electric vehicles (HEV) employ both a hydraulic braking system and a regenerative braking system to provide enhanced braking performance and energy regeneration. A new design of a combined braking control strategy (CBCS) is presented in this paper. The design is based on a new method of HEV braking torque distribution that makes the hydraulic braking system work together with the regenerative braking system. The control system meets the requirements of a vehicle longitudinal braking performance and gets more regenerative energy charge back to the battery. In the described system, a logic threshold control strategy (LTCS) is developed to adjust the hydraulic braking torque dynamically, and a fuzzy logic control strategy (FCS) is applied to adjust the regenerative braking torque dynamically. With the control strategy, the hydraulic braking system and the regenerative braking system work synchronously to assure high regenerative efficiency and good braking performance, even on roads with a low adhesion coefficient when emergency braking is required. The proposed braking control strategy is steady and effective, as demonstrated by the experiment and the simulation.     

Design of Regenerative Anti-Lock Braking System Controller for 4 In-Wheel-Motor Drive Electric Vehicle with Road Surface Estimation

This paper presents a regenerative anti-lock braking system control method with road detection capability. The aim of the proposed methodology is to improve electric vehicle safety and energy economy during braking maneuvers. Vehicle body longitudinal deceleration is used to estimate a road surface. Based on the estimation results, the controller generates an appropriate braking torque to keep an optimal for various road surfaces wheel slip and to regenerate for a given motor the maximum possible amount of energy during vehicle deceleration. A fuzzy logic controller is applied to fulfill the task. The control method is tested on a four in-wheel-motor drive sport utility electric vehicle model. The model is constructed and parametrized according to the specifications provided by the vehicle manufacturer. The simulation results conducted on different road surfaces, including dry, wet and icy, are introduced.     

电动汽车再生制动的滑移率控制

以不改变电动汽车原有机械制动系统结构和控制方式为前提,提出一种并联式混合制动滑移率控制方法.该方法明确划分了再生制动控制和原有机械制动控制的作用工况.将再生制动控制转化为滑移率规划和控制两个问题,并设计了滑模控制器.分析和仿真结果显示,在不同强度、不同方式及存在参数不确定性下制动,该方法都可以实现再生制动和机械制动的准确控制及平顺过渡.     

CVT混合动力汽车再生制动控制策略与仿真分析

分析了混合动力汽车制动过程中发动机反拖制动和CVT速比控制对车辆再生制动性能的影响,提出了低制动强度下仅由电机再生制动、高制动强度下电机与制动器共同制动和紧急制动时发动机参与制动的再生制动策略。对典型工况进行了再生制动仿真,仿真结果表明,CVT速比控制可使电机运行在高效区,从而获得了比传统手动变速混合动力汽车更好的制动能量回收效果。