新能源商用车再生制动控制策略设计研究

文章针对新能源商用车再生制动系统,研究了其控制策略的设计方法。先分析了再生制动系统节能贡献度、冲击度等评价指标及要求,介绍了再生制动系统的结构及控制原理,重点研究了前、后轮制动力分配策略、后轮机电制动协调分配控制策略等,最后通过仿真和试验验证了所提控制策略的有效性。

电动汽车模糊识别制动强度控制设计及分析

为了提高电动汽车制动强度控制精度,设计了一种模糊识别制动强度控制方法。结合不同路面附着系数下制动强度来实现制动工作模式切换,并对开路面制动和转弯工况开展仿真分析。对开路面制动仿真得到系统能确保时间处于安全区间内。左右侧车轮保持同样的制动力,而滑移率则存在显著区别。转弯工况制动下前轮转向角呈现持续上升,并在3 s附近达到15°,之后保持稳定的15°转向角。通过减小左后轮滑移率与制动力,获得与目标横摆角速度相近的实际值。

基于电液制动系统的车辆稳定性控制

简述了电液制动系统(EHB)的基本结构,建立了EHB正常工作时制动回路的液压系统模型。提出了基于单控制变量横摆角速度的稳定性控制策略。最后进行了典型工况下的稳定性控制仿真。仿真结果表明,EHB稳定性控制算法能有效控制车辆在高速低附着路面工况下的稳定性。

基于I线制动力分配的四驱纯电动汽车制动能量回收策略的研究

针对具有双轴双电机四驱结构的电动汽车,设计了一种基于I线制动力分配策略。该策略在制动时,前后轴制动力按照I线分配,前后电机同时回收能量,既发挥了制动能量回收潜力,又保证了制动稳定性。仿真结果表明,该策略能回收更多的能量,制动力分配曲线与I线相吻合,保证了制动稳定性,也验证了该策略的有效性。

利用电涡流缓速器调节车辆制动稳定性

利用电涡流缓速器制动力矩可控的特点,将电涡流缓速器的力矩输出进行适当的控制并施加在后轮上,与后轮制动器制动力共同形成了复合制动力.建立了车辆制动力的调节模型,理论上确定了电涡流缓速器的通电电流是车辆前轮制动器制动力的函数.实车模拟结果表明,后轮的地面制动力随前轮制动器制动力的变化关系,能较好地贴近车辆的理想制动力分配曲线,车辆较好地利用了地面的附着能力,改善了车辆的制动稳定性.

电动微型客车的机电复合制动稳定性分析

建立电动微型客车机电复合制动的数学模型,并通过实例仿真分析不同驱动形式的机电复合制动稳定性。

基于主动转向技术的汽车制动稳定性控制

以汽车制动稳定性控制原理和相关汽车动力学模型为基础,通过对汽车在两侧路面附着系数相差较大的对开路面的制动状况进行理论分析,提出利用主动转向技术控制汽车紧急制动时的稳定性,并使汽车在制动偏驶后能通过转向控制快速恢复到正确的行驶车道。在理论分析的基础上结合所提出的模糊控制策略和控制方式,设计模糊控制器进行仿真实验,并用实验结果进行了验证,结果表明利用所提出的汽车制动稳定性模糊控制策略,能减少汽车制动时的失稳状况,对于提高汽车的行驶安全性具有一定的作用。

电涡流缓速器对车辆制动稳定性的影响分析

修正车辆理想制动力分配曲线使之适用于装用电涡流缓速器的车辆,对装用电涡流缓速器的车辆制动稳定性进行了定性分析,并且提出了增加前后制动器制动力的分配系数来提高装用缓速器后的车辆制动稳定性的技术措施。对给定参数的车辆的定量分析表明,提出的技术措施能扩大车辆同步附着系数的范围,降低车辆后轮先抱死的可能性,提高车辆的制动稳定性。

用于车辆稳定性控制的直接横摆力矩及车轮变滑移率联合控制研究

设计基于最优控制理论的横摆力矩控制策略和适用于复杂工况的制动力分配策略;设计基于模糊控制理论的滑移率分配算法并提出使横摆力矩控制和变滑移率控制协同工作的方法;最后通过转向盘的阶跃输入和正弦输入工况验证制动力分配策略的正确性和联合控制的有效性。

基于电磁机械耦合再生制动系统的电动汽车稳定性控制

针对现行电动汽车再生制动的不足,提出了一种电磁机械耦合再生制动系统,以克服摩擦制动和再生制动相互独立控制的缺点。在此基础上,以内嵌侧向力约束的二自由度车辆模型为参考模型,基于直接制动输入分配和模糊补偿控制提出了一种集成再生制动的电动汽车稳定性控制策略。以美国FMVSS126法规为试验工况和评价指标,以及低附路面阶跃转向工况为例,应用Matlab/Simulink&Car Sim车辆动力学仿真试验平台,对有、无模糊补偿控制的侧向稳定性、操纵响应性和能量回收率等进行对比分析。研究结果表明,有模糊补偿控制的车辆顺利通过法规测试,所提出的模糊补偿稳定性控制策略具有很好的鲁棒性和横摆稳定性,减小了横摆角速度和质心侧偏角的跟踪误差,即增加了行车安全性,又具有一定的制动能回收率。

爆胎汽车的稳定性控制

根据轮胎实验结果,对爆胎汽车的运动特性进行了分析,提出了利用差动制动的方法对汽车的运动轨迹进行控制,结合传统的稳定性控制方法,进一步研究保持爆胎汽车稳定性的控制方法。该控制方法充分考虑了爆胎后汽车运动特性变化、爆胎时轮胎力冲击等因素的影响,且能防止轮胎脱圈,可以有效地保持爆胎汽车的操纵稳定性。最后利用CarSim软件进行仿真研究,验证了该控制方法的可行性。

电子机械制动汽车稳定性控制电控单元软件开发及硬件在环试验

针对电子机械制动(EMB)汽车,基于目标电控单元进行了汽车稳定性控制系统(VSC)的软件开发。首先分析了软件功能,搭建了开发架构和软件流程图,然后采用C语言手写代码的方式进行程序的编写,并构建了基于XPC Target技术和CAN网络的硬件在环测试平台。最后通过硬件在环试验验证了汽车稳定性控制(VSC)电控单元与EMB系统的匹配性能及VSC系统的控制效果。

分布式驱动电动汽车复合制动系统转矩分配控制策略仿真

针对分布式驱动电动汽车,提出了一种复合制动系统控制策略。采用分层的制动转矩分配控制结构,上层控制器采用滑模控制策略,对目标纵向力和横摆力矩进行求解,以满足车辆在制动时制动效能和制动稳定性的要求;下层控制器采用加权最小二乘控制,对四轮液压制动转矩和电机制动转矩进行分配,通过增大电机制动力分配的权值达到能量回收的最大化,并采用有效集算法完成目标函数的求解。在此基础上,在Simulink中建立了7自由度整车动力学模型,在对开路面的工况下进行了仿真分析,结果表明:所制定的控制策略能满足要求,在保证车辆制动稳定性的同时,最大限度回收制动能量。

车辆转弯制动动力学稳定性控制建模与仿真

在Matlab/Simlink下建立了八自由度车辆动力学模型,针对车辆转弯制动工况,采用模糊控制方法,设计了基于滑移率的ABS控制算法和分别以质心侧偏角、横摆角速度及二者加权为控制目标的直接横摆力矩控制算法。并对车辆转弯制动工况下车辆稳定性控制做了仿真分析。利用稳定性判定式,对车辆转弯制动稳定性做出了判定。结果表明,车辆转弯制动时ABS控制并不能达到稳定性控制的要求,而采用以质心侧偏角和横摆角速度加权为控制目标的直接横摆力矩控制算法能更好地达到稳定性控制的目的。

基于分数阶微积分的爆胎汽车横向稳定性控制

对爆胎汽车轮胎实现差速制动的方式可以改善汽车的横摆力矩,提高汽车的安全性能。首先建立汽车七自由度动力学模型,将Dugoff轮胎模型改进为爆胎模型,以汽车线性二自由度模型为参考,利用横摆角速度和质心侧偏角与参考模型值的偏差,采用分数阶微积分的方法对爆胎汽车实施制动力矩控制,修正爆胎汽车的运动状态。通过计算机仿真研究了在直线行驶和弯道行驶时左前轮爆胎对汽车横向稳定性的影响,对比不受控制、PID控制和分数阶PID控制的效果,结果表明,分数阶PID控制能有效修正爆胎汽车的侧偏速度、横摆速度和质心侧偏角等参数,提高汽车的安全性。

增强型ABS控制系统及其对汽车侧向稳定性的影响

提出了一种基于驾驶员转向意图来动态调整ABS工作区域的增强型ABS控制系统。从整车纵向制动性能和侧向稳定性能协调的角度出发,根据转弯制动过程中对驾驶员转向意图的判别来动态调整内外侧车轮的制动力,在一定程度上提高了汽车转弯制动过程中的侧向稳定性。

主动转向与差动制动协同作用车辆稳定性控制

考虑到轮胎侧向力饱和情况下转向控制对车辆稳定性改善有限的局限,为进一步增加车辆转向横摆力矩的裕度,提出了主动后轮转向与单侧车轮差动制动协同作用的车辆稳定性控制策略;设计了后轮主动转向最优跟随控制器和车辆稳定性模糊控制器,提出了利用模糊控制隶属函数的形式分辨各自控制任务的协调方案。研究表明:在危险工况下,基于主动转向与差动制动协同作用的车辆稳定性控制系统能有效避免车辆失稳情况的过早发生,其控制效果优于单独的主动转向控制。

基于横摆力矩分配的车辆稳定控制研究

研究了基于制动力和驱动力分配相结合的车辆稳定控制策略,即紧急避障时采用差动制动,高速超车时采用驱动力分配方法。采用二自由度车辆的横摆角速度作为参考,并与实测的横摆角速度相比较,根据比较结果采取相应的控制策略。应用虚拟样机技术建立车辆多体动力学模型,采用联合仿真的方法对控制策略进行仿真。仿真结果表明,采用基于制动力和驱动力分配相结合的车辆稳定控制策略可以大大提高加速超车和紧急避障时的操纵稳定性,这对减少高速行驶时道路交通事故的发生具有重要意义。

考虑轮胎和路面特性的车辆制动稳定性分析

轮胎和路面特性对车辆制动稳定性具有重要影响.基于路面分形理论和GW接触理论,对轮胎路面实际接触面积模型和粘弹性能量损失进行了简化,建立了改进的滑动摩擦因数模型,着重分析了轮胎和路面特性对滑动摩擦因数的作用;通过引入Fiala非线性轮胎模型,考虑了轮胎和路面特性对轮胎作用力的影响;根据15DOF整车模型的适当简化,提出了考虑轮胎动摩擦特性的整车模型.应用PC-Crash对整车模型进行了验证,使用Matlab对模型进行了仿真分析.结果表明:该模型能够表征轮胎和路面特性对车辆制动稳定性的影响,为研究车辆制动时各轮胎动态力差异提供理论基础.

四轮毂电机电动车对开路面制动能量回收策略研究

以对开路面下四轮毂电机电动汽车制动能量回收控制策略为研究对象,以提高对开路面下的制动能量回收效率和制动能量回收时的制动稳定性为目标,考虑制动强度对制动能量回收效率的影响及对开路面对制动稳定性的影响,提出了当两前轮轮毂电机制动力大于制动需求时,仅由两前轮轮毂电机提供制动力,反之,由4个轮毂电机共同提供制动力,对开路面下制动时,依据两侧路面附着系数分配左、右轮制动力的控制策略;基于Matlab/Simulink搭建了制动能量回收控制模型,基于FTP-75工况及对开路面工况,分别对制动能量回收有效性及制动稳定性进行验证,仿真结果表明:一次FTP-75工况下,采用所提的控制策略能够回收0.132 kW·h的能量,相对于2个轮毂电机、4个轮毂电机按固定比例提供制动力的控制策略分别提高23.3%、7.3%;在对开路面制动时能够缩小两侧车轮地面制动力的差值,减小车辆横摆力矩,有效提高汽车制动稳定性。