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.     

串联式复合电源再生制动系统恒流控制

再生制动技术可以有效回收车辆制动能量，是提高电动汽车续驶里程的重要途径，超级电容具有高功率密度、高效率的特点，利用蓄电池-超级电容组成的复合电源作为电动汽车的储能装置可以改善电池工作状态，提高电池寿命及可靠性，并提高能量回收率。目前使用复合电源（蓄电池-超级电容）进行再生制动的电动汽车多采用并联形式，针对此类状况，基于无源串联复合电源结构设计其再生制动系统，其主要由电机、超级电容组、整流桥和控制器组成。在控制策略上，采用电压反馈恒定电流制动方式，基于脉冲宽度调制（PWM）控制，在制动过程中根据电动汽车车速与超级电容端电压实时调节PWM的占空比以实现目标制动电流恒定。在MATLAB/Simulink平台上建立再生制动系统仿真模型，验证所提控制策略的有效性，并利用某电动汽车对所设计系统进行滑行、制动等试验。研究结果表明：相比有源并联式复合电源，该系统不需要DC/DC转换器，结构及控制简单，该系统能够较好地实现制动能量回收，所采用的控制策略能够有效地实现恒电流制动，电制动减速度稳定，同时具有较高的能量回收率。     

双电机双轴驱动纯电动车控制策略的研究

文中研究了双电机双轴驱动纯电动车的驱动和制动控制策略,以达到提高车辆动力性、延长续驶里程和保证车辆制动性能的目的。当车辆行驶阻力小时,采用轴荷大的车轴作为驱动轴进行单轴驱动。当车辆行驶阻力大时,前后轴电机按前后轴轴荷比例输出相应转矩分别驱动前后轴,驱动系统以前后轴驱动力合成方式进行双轴驱动。制动时,合理分配和控制前后轴电机再生制动和前后轮制动器机械制动,以实现前后轮同时抱死。     

基于主动转向与差动制动协调的双级预警车道偏离防止预测控制

在设计车道偏离防止系统时,为充分利用差动制动控制和主动转向控制,同时兼顾车辆行驶的安全性与驾驶员驾驶自由,提出了一种双级预警的利用主动转向与差动制动协调控制的车道偏离防止策略。当车辆危险程度较低时仅采用差动制动控制,保证驾驶员对转向盘的控制;当车辆危险程度较高时,采用预测控制实现主动转向与差动制动系统的协调控制,使车辆能快速地回到车道中心线。选取跨道时间来设计车辆偏离预警算法,并根据车辆转向系统的响应分别设定预警阈值。为保证车辆的稳定性,采用模型预测控制算法添加合理的约束,设计差动制动控制和主动转向与差动制动协调控制器。仿真与硬件在环试验结果表明,所设计的基于主动转向与差动制动协调的车道偏离防止控制策略在保证车辆行驶安全性的前提下给予了驾驶员充分的驾驶自由。     

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。     

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。     

基于模糊控制的电动轮汽车再生制动能量回收研究

为提高电动轮汽车制动过程中再生制动能量的回收率以达到节约能源的目的,提出了一套适用于电动轮汽车的全新构型机电复合再生制动系统及控制策略。在该控制策略中,考虑到电池SOC值和制动强度对电机再生制动力矩的影响,设计了双输入单输出的模糊控制器,并在AMESim软件平台中搭建了15自由度的电动轮汽车的整车仿真模型和再生制动系统与液压制动系统的仿真模型,在不同的制动强度下采用UDDS循环进行AMESim-Simulink联合仿真。结果表明,所制定的控制策略能满足要求,在保证制动效能的前提下实现再生制动能量的有效回收。     

四驱电动汽车再生制动控制策略研究

为提高四驱电动汽车制动能量回收量和避免制动过程中车轮抱死,根据车辆动力学理论和ECE法规得到车辆再生制动系统安全再生制动区域并分析其限制作用,结合双电机特性设计了再生制动系统控制策略。MATLAB/Simulink仿真结果表明,该控制策略相较于并联控制策略可将回收能量提高10%,并基于d SPACE验证了其有效性和实时性。     

冗余制动电控系统多物理体在环试验研究及应用

为验证车辆在集成式助力系统（IBS）与电子稳定控制（ESC）2个控制器功能交互下的性能表现，排查并定位IBS与ESC功能交互下的故障问题，基于多物理体在环试验（m-HIL）技术，提出了一种可在IBS与ESC 2个控制器功能交互下进行制动电控系统性能及功能试验的冗余制动电控系统多物理体在环试验平台方案，并根据组合测试方法，运用自动化测试技术完成了IBS与ESC冗余控制器下的再生制动工况试验，提炼出再生制动工况下制动助力失效时对应的参数空间，形成了IBS与ESC冗余系统的再生制动工况下制动助力失效的典型测试用例。     

纯电动汽车制动能量回收控制策略及仿真分析

整车控制系统是车辆的核心控制部分,其既要对驾驶员的操纵意图进行识别和判断,又要对整车运行时的关键参数进行监测和控制,同时,还要对整车的能量需求进行管理和协调。在车辆制动工况下,如果进行制动能量的回收控制,可以有效的延长续驶里程,但电动汽车在进行回馈制动时,电制动会和机械制动系统相互耦合,这一问题解决的好坏,也会影响到车辆行使的安全性。本文阐述了对制动模式下机械制与电机再生制动的协调开展研究,目标是进一步保证车辆行驶的安全性和舒适性,提高制动时的能量回收效率。     

双电机驱动电动汽车再生制动控制策略研究

以能量回收最大化为目标,提出一种双电机驱动电动汽车再生制动模糊控制策略,通过分析再生制动原理,考虑ECE法规、理想制动力分配曲线、电机、电池功率等约束,利用模糊控制理论确定电机制动所占比例,在保证制动方向稳定的前提下,合理分配前、后轴制动力,协调机电复合制动力。利用MATLAB/Simulink对控制策略进行不同工况下的仿真和硬件在环试验验证,结果表明:所设计的控制策略可实现机电复合制动系统的协调工作,有效延长续驶里程。     

基于ARM7的汽车底盘系统分层式协调控制试验研究

采用分层协调控制策略,进行了汽车电动助力转向系统和防抱死制动系统集成控制的研究.分别设计了底层控制器和上层协调控制器,底层控制器包括电动助力转向和防抱死制动两个单独的控制器,用以执行各子系统的控制任务;上层协调控制器则对两系统进行协调分析,并及时修改底层控制决策.试验结果表明,自行开发的底层控制器逻辑正确,上层协调控制器能够较好地协调两系统问的矛盾,解决了汽车在转向过程中施加紧急制动时车辆的操纵稳定性和平顺性变差的间题,使整车综合性能得到提高.     

基于MPC的独立驱动电动汽车稳定性集成控制

针对独立驱动电动汽车在高附着系数路面高速急转时易发生侧翻事故,在低附着系数路面急转易发生侧滑失稳事故,且单一控制器在不同附着系数路面适应性较差等问题,根据独立驱动电动汽车特点设计了基于分层式结构的稳定性集成控制器。建立了整车动力学模型,并进行了车辆状态参数估计;设计了稳定性集成控制器的控制策略,对车辆的侧倾、横向稳定性状态判定条件和协调策略的制定进行了研究,分别设计了侧倾稳定性控制器和横向稳定性控制器;设置了路面附着系数0.9到0.2的对接路面仿真工况,并在此工况下对所设计的控制器的控制性能进行了仿真测试。结果表明,所设计的稳定性集成控制器相比于单一控制器具有更好的适应性,可有效降低车辆高速行驶过程中的横向载荷转移系数、质心侧偏角等状态量,提高车辆行驶的稳定性和安全性。     

混合动力客车自适应巡航控制研究

为减轻驾驶员驾驶负担,综合改善车辆的行驶安全、节能和环保性能,针对所研究的混合动力客车,提出一种自适应巡航控制算法。控制算法采用分层控制结构,由上层控制器和下层控制器组成。上层为多模式切换控制器,它根据本车与前车的行驶状态,得出整车期望加速度;下层为转矩协调控制器,它根据上层控制器得到的期望加速度,对发动机、起动发电集成电机和主电机驱动转矩或制动转矩进行协调控制。开发了基于MICROAUTOBOX的整车控制器,并通过采用模拟雷达信号的转鼓实验台实验和采用真实雷达信号的实际道路实验对所开发的控制系统进行验证。结果表明,所开发的分层控制系统能实现混合动力客车的自适应巡航控制,不仅减轻了驾驶员的驾驶负担和提高了行驶安全性,且在一定程度上实现了节能减排。     

插电式混合动力汽车结构原理简介(二)

正(接上期)(2)再生制动所谓再生制动,是指通过控制使车辆动力模块全部或部分具有能量逆向流动功能,从而实现将车辆的惯性能部分回馈至储能器,与此同时,对车辆起制动作用。在电动汽车中,再生制动的性质是电气制动,此时驱动电机工作处于发电模式。这里说的电动汽车再生制动是一种宏观称谓,它是指电动汽车在电气制动过程中,整体上表现为将车辆惯性能变成电能,并将其储存于蓄能     

汽车主动前轮转向与防抱死制动系统集成控制研究

以车辆动力学软件Carsim和Matlab/Simulink为平台,分别建立了基于滑模变结构控制的主动前轮转向(AFS)和滑移率门限控制的防抱死制动系统(ABS)控制器模型,并将2种控制系统进行了集成,建立了联合仿真模型。仿真结果表明,在分离路面紧急制动工况下,通过将AFS与ABS进行集成控制,能够进一步提高ABS的制动效能,在保持车辆制动稳定性的同时缩短了制动距离。     

基于多主体的车辆底盘集成控制扩展框架仿真研究

分别设计以提高平顺性和操纵稳定性为目标的主动悬架控制器.并基于多主体的控制器组织方法建立底盘集成控制扩展框架,使主动悬架控制器与包含主动转向、主动驱动/制动力矩分配的集成控制系统协调工作.在Matlab/Simulink仿真环境中研究该控制框架在极限操纵工况下的性能.仿真结果表明:局部控制器主体可方便地增加到集成控制系统中,体现了基于多主体的底盘集成控制框架的可扩展性;该扩展框架能同时改善车辆的操纵稳定性和行驶平顺性.     

EQ6110混合动力电动汽车再生制动控制策略研究

分析了电机再生制动对车辆制动性能的影响以及典型城市公交客车运行工况特点，提出了适于EQ6110HEV的再生制动控制策略——低制动强度时优先采用再生制动，高强度时按比例复合再生制动与摩擦制动。仿真计算表明：在各种循环工况下，EQ6110HEV采用这种再生制动控制策略均有较好的节能效果，可降低能耗10％～25％。     

电动汽车新型再生-机械耦合线控制动系统机理研究

本文中对一种新型电动汽车再生-机械耦合线控制动系统进行研究。首先,构建新型再生-机械耦合线控制动系统动力学模型,基于动力学模型进行系统制动性能分析,获得再生-机械耦合线控制动系统摩擦制动转矩和电磁制动转矩的匹配关系。接着,根据该再生制动系统特性和制动工况,提出电磁制动和耦合制动两种工作模式,低制动强度下采用电磁制动模式,高制动强度下采用耦合制动模式;在耦合制动模式下,提出通过电机电磁转矩和摩擦制动转矩集成控制,实现电磁控制、摩擦控制和耦合控制3种制动转矩控制方式。最后,分别进行了38和15km/h两种车速下电磁制动和耦合制动台架试验,对新型再生-机械耦合线控制动系统耦合制动机理进行了验证。     

无人驾驶纯电动汽车制动扭矩分配控制方法

文章提出了一种无人驾驶纯电动汽车制动扭矩分配控制方法。该方法首先根据动力电池、驱动电机状态以及整车状态计算驱动电机最大能量回收扭矩,并在此基础上进行需求制动扭矩分配;接下来创造性的将电机系统引入到制动控制系统中,充分考虑了液压制动系统由于温度(如热衰减)、部件机械特性以及环境等影响其输出制动力矩稳定性与准确性的因素,通过电机能量回收所产生的制动扭矩对此进行补偿,保证最终车辆制动过程中所产生的负向加速度与需求保持一致。最后通过实车实验,验证了该方法的可行性与可靠性。