分布式驱动电动汽车驱动力矩分配策略研究

文章通对过四轮独立驱动的分布式驱动的电动汽车转矩分配的研究,基于模糊算法和pi算法,通过对车辆横向稳定指标的评估从而计算补偿力矩。并且基于确定的补偿力矩具体给出转矩分配原则,最后同过使用CarMaker和Simulink进行联合仿真,证明了这种分配算法对车辆的稳定性有改善的效果。     

分布式驱动电动车扭矩分配策略的开发与验证

提出一种分布式驱动电动车动力系统,该车前轴采用集中式驱动电机,后轮采用两个轮毂电机驱动,实现车辆的两驱和四驱行驶模式。为保证车辆在不同工况下平稳行驶,提出基于滑转率均衡控制的扭矩分配策略,来获得车辆转弯时的最佳驱动与制动能力,并对电池充放电功率进行合理限制来保证电池的使用寿命。根据样车的道路试验结果显示,电机扭矩能够根据方向盘转角实时地进行扭矩调整满足车轮差速控制,根据试验结果得知,车辆操纵稳定性的各项指标均能满足需求。     

纯电动汽车整车控制器硬件设计

整车控制器是纯电动汽车的核心部件,它在电动汽车的正常行驶、制动能量回收、网络管理、故障诊断以及安全运行等方面起着关键作用.根据整车控制器的功能需求与可靠性要求,通过安全监控芯片CIC61508与控制器TC1782的搭配使用,使整车控制器的可靠性达到ISO26262定义的ASIL-D的安全等级.实现了整车控制器功能性与可靠性的高度统一,提高了整车的性能与能量的利用率.     

分布式驱动电动汽车横摆稳定性控制技术综述

随着汽车行业的发展,分布式驱动电动汽车的应用逐渐广泛,针对分布式车辆稳定性控制技术的研究也越来越深入.文章首先对车辆稳定性控制参数进行分析,之后简单介绍如今常用的车辆横摆稳定性控制方法并概述其研究现状,最后对车辆稳定控制发展趋势进行总结.分布式驱动车辆拥有可灵活分配的轮胎纵向力,并且分布式电机拥有可独立控制的电机转矩,...     

分布式驱动电动汽车底盘集成控制技术综述

分布式驱动电动汽车可控自由度高、响应速度快、底盘线控集成度高、车辆结构紧凑,是实现先进车辆动力学控制技术的最佳平台。线控转向系统、线控驱动/制动系统、线控悬架系统等线控系统,制动防抱死系统、车道保持系统、自适应巡航系统、变道辅助系统等不同等级的辅助驾驶系统的广泛使用,造成车辆底盘控制中出现冗余及冲突。分布式驱动结构形式为多线控系统及线控系统与辅助驾驶系统间的高效、协同控制带来了更大的可能。基于此,从集成控制策略架构、纵-横向动力学集成控制、横-垂向动力学集成控制、纵-垂向动力学集成控制、纵-横-垂向动力学集成控制、容错控制、分布式驱动智能电动汽车底盘动力学集成控制等方面重点阐述分布式驱动电动汽车底盘集成控制技术的最新进展。通过对文献分析总结可以看出：基于分层式控制架构的分布式驱动电动汽车动力学集成控制是当前研究重点;一体化集成控制目标、高级辅助驾驶系统与底盘控制系统深度融合及个性化集成控制等问题亟待解决。研究成果能为分布式驱动电动汽车底盘高性能集成控制技术发展提供参考。     

分布式驱动电动汽车转矩节能优化分配

为了提高分布式驱动电动汽车的经济性和续航里程,对4个轮毂电机驱动转矩优化分配问题进行研究。通过轮毂电机台架试验得到轮毂电机的驱动效率特性,分析转矩优化分配实现节约整车能耗的可行性;建立侧重提高电机效率的目标函数,使电机转矩处于电机效率Map图中的高效区;建立侧重提高电机响应速度的目标函数,减小转矩分配瞬间电流波动过大带来的能耗;基于模糊理论设计以电机效率为变量的权重函数,实时调节权重来协调2种目标函数,提出一种转矩节能优化分配方法,得到最优的轴间转矩分配系数。在后轴驱动、平均分配、优化分配3种分配方式下进行整车能耗的ECE城市循环工况对比仿真分析。结果表明：提出的节能优化分配方法通过实时优化驱动电机的转矩,避免了电机工作在转矩过大和过小的低效区,提高了整个驱动系统的能量利用率,相比于后轴驱动和平均分配整车能耗效率提高了5.91%和10.54%;实车试验验证了转矩节能优化分配算法的节能效果,优化分配相比另外2种分配方式整车能耗效率分别提高了3.66%和8.58%。     

某分布式驱动电动汽车复合制动策略设计

针对某后轴制动器经改制的分布式驱动电动汽车,为保持良好的踏板感觉,以原车(改制前)的总制动特性为目标,设计了复合制动策略,包括滑行再生制动策略和制动踏板解析。考虑电机发电效率,离线计算不同前、后电机力分配系数时的总电机效率,从而根据总电机效率最高得到最优的电机力分配系数,在ECE法规和Ⅰ曲线的约束下,设计出了复合制动经济性优化策略。仿真结果表明,考虑电机发电效率进行经济性优化后,续驶里程贡献率由14.2%提高至15.4%。     

智能网联汽车通用跨平台实时仿真系统架构及应用

为解决跨平台实时仿真测试过程中数据通信方式不通用、系统架构多样且难拓展、缺乏跨平台多软件数据同步方式的问题,本文中提出了一种面向智能网联汽车的跨平台实时仿真系统架构。首先借鉴车载以太网传输层通信协议设计多仿真平台间数据通信,构建通用数据通信交互方式;其次,根据智能网联汽车系统测试需求,确定所需的实时测试平台、车辆动力学仿真平台、传感器测试平台及以太网测试平台,参考汽车总线的分布式架构,设计通用且可拓展的跨平台实时仿真系统架构;最后,建立数据中转平台作为系统数据通信中枢,实现多软件、多平台运行同步。以前方侧翻智能避障算法为例进行应用验证,结果表明,基于跨平台实时仿真系统架构所设计的仿真测试系统,可通过数据中转模块调节被测算法及多平台、多软件的仿真速度,低时延的通信方式及实时硬件仿真平台,保证多平台、多软件实时同步运行,数据交互通信方式统一,系统架构具备通用性、拓展性。     

电动汽车整车控制器硬件在环测试系统设计

文章研究了电动汽车整车控制器硬件在环测试系统的整体测试流程,分析在环测试的关键技术,整合系统硬件结构,具体阐述了硬件在环测试中电动汽车各系统的具体的软件模型,并基于NI PXI/LabVIEW搭建了硬件在环测试系统的软硬件测试平台。以一款电动汽车整车控制器(VCU)为被测对象,搭建了电动汽车VCU硬件在环测试系统,通过测试序列实现对整车控制器功能策略的测试验证试验。试验表明该硬件在环测试系统能够准确全面检测VCU各项功能,提高VCU产品性能,有效缩短开发周期。     

分布式电驱动商用车驱动防滑控制

针对分布式电驱动商用车辆驱动防滑控制中存在的系统响应惯性大及输入受限等问题,以车轮实时滑移率和路面条件提供的参考滑移率之差为控制变量,以受扭矩特性限制的电机输出力矩为系统输入,设计一种滑模变结构控制器,并引入饱和函数,削弱系统响应时产生的振荡。通过使用Matlab/Simulink软件对控制系统进行仿真分析,结果表明该控制器能在输入受限的情况下很好地跟踪路面参考滑移率,具有较强的鲁棒性。     

基于模糊滑模控制算法的分布式驱动电动汽车横向稳定性控制研究

针对分布式驱动电动汽车转向工况下系统参数摄动以及外界环境干扰影响车辆横向稳定性的问题,以横摆角速度为控制量,设计模糊滑模控制算法,得到车辆维持稳定所需的附加横摆力矩并进行分配。基于CarSim与Simulink联合仿真,验证所提出的横向稳定控制算法能够有效地提高车辆的横向稳定性,减轻驾驶员操作负担。     

混合动力电动汽车整车热管理控制器硬件需求分析

本文通过对纯电动汽车和插电混合动力汽车的整车热管理系统需求分析,依据热管理系统原理设计和控制方案实现要求,梳理出对整车控制器的硬件需求,为企业进行新能源整车控制器硬件平台开发提供参考。     

基于相平面的分布式驱动电动汽车稳定性控制

为提高分布式驱动电动汽车的操纵稳定性,提出一种基于相平面法的行驶稳定性控制策略.首先,建立非线性车辆2自由度模型,获得不同路面附着系数下车辆质心侧偏角相平面稳定域边界模型.其次,基于质心侧偏角相平面设计分区域控制器,当车辆处于稳定域内时,采用模糊神经网络控制器来决策横摆力矩,使车辆跟随目标变量;当车辆处于稳定域外时,设...     

基于动态门限值的分布式驱动电动汽车驱动力矩控制研究

为改善分布式驱动电动汽车高速行驶稳定性,避免频繁驱动控制操作对汽车行驶安全性的影响,提出了一种适应不同驾驶工况的参数动态门限值算法,设计了汽车附加横摆力矩滑模控制策略和驱动力矩二次规划优化分配控制策略,并进行了角阶跃输入工况和双正弦输入工况的仿真分析。结果表明,所设计的控制策略能有效控制汽车的质心侧偏角与横摆角速度,在保证汽车行驶稳定性的前提下,使质心侧偏角与理想值偏差减小了3.6%以上,轮胎附着利用率减少19.5%以上,有效地降低了轮胎附着利用率,提高了汽车的行驶安全性。     

分布式驱动电动汽车动力学集成控制研究进展及趋势

分布式驱动电动汽车具有四轮可独立控制和响应速度快等突出优势,对增强车辆操纵稳定性、安全性和经济性具有重要的意义。但车辆是一个非线性、强耦合的系统,需研究解决各个控制器相互耦合、过驱动系统复杂性和不确定性等核心问题,这依赖于多维 （纵向、横向和垂向） 集成控制模式和容错控制。对现有研究进行分类和总结,从传统单一维度控制到多维集成控制,综述分布式驱动电动汽车的关键技术和发展现状,重点归纳了汽车动力学集成控制的多层结构及其应用,特别是集成了纵向-横向-垂向动力学的综合控制。最后对分布式驱动电动汽车动力学控制系统所面临的挑战提出了一些建议。     

轮胎力滞后对分布式驱动电动汽车瞬态响应的影响

分布式驱动电动汽车具有的电机直驱和工况响应快速的特点,会进一步激发轮胎瞬态特性。为了简要分析轮胎力滞后对分布式驱动电动汽车侧向、横摆瞬态响应的影响规律,进而优化其控制器模型,本文首先通过轮胎力学建模和高速轮胎试验台验证,得到轮胎力滞后的实用表达;其次,建立考虑轮胎侧-纵向力滞后的车辆动力学模型,通过频域、时域图分析,揭示轮胎力滞后对汽车横摆瞬态响应的影响规律;最后,通过Simulink仿真验证,将四个车轮互异&时变轮胎力滞后以状态空间形式写进控制器模型,可用于提高控制器模型的预测精度。     

基于功能安全的分布式驱动电动汽车前轮失效补偿控制

分布式驱动电动汽车可以实现四轮转矩分配和差动转向,提升整车的动力学控制性能和经济性,但是四轮转矩独立可控的特点也对功能安全提出挑战.当前轮单侧电机出现执行器故障失效情况时,不仅会产生附加横摆力矩降低车辆安全性,差动转向功能的存在还会使车辆严重偏航.基于此,在设计分布式驱动-线控转向一体化底盘的基础上,基于功能安全提出一...     

分布式驱动电动汽车转向工况转矩分配控制研究

针对分布式驱动车辆转向工况在低速下期望提高转向机动性能,高速下期望保证行驶稳定性的需求,充分考虑转向行驶内外侧车轮的转向关系以及车辆动力学,制定了适应车速变化的四轮转矩分配策略,建立了四轮轮毂电机驱动模型以及二自由度参考模型。为了改善分布式驱动转向机动性能,建立自抗扰控制器调整内外侧车轮转矩,形成合理的转速差,减小转向半径,以提高转向机动性;对于高速转向行驶稳定性的需求,通过二次规划方法优化分配各车轮驱动力矩,分析轮胎纵横向附着裕度建立目标函数,并加入附加横摆力矩和路面附着力的限制,进行车轮驱动转矩的在线优化分配,提高车辆转向行驶的稳定性;另外为避免2种控制模式转换时驱动转矩突变,根据车速和稳定性参数制定模糊规则决策2种模式的协调系数,保证2种控制模式的平滑过渡。基于CarSim和MATLAB/Simulink进行联合仿真,并搭建硬件在环平台进行试验,对所提出的方法进行验证。结果表明：在低速转向工况下,提出的分配策略能够调节内外侧车轮产生差速效果,与转矩平均分配的策略相比,转向半径有所减小,提高车辆机动性;高速转向工况下,分配策略能够保证车辆稳定转向,与未考虑稳定性控制的分配策略相比,能更好地跟踪目标轨迹,且横摆角速度控制在参考横摆角速度附近,证明了所提控制策略的有效性。