基于ESC的电动汽车再生制动策略及能量回收

为了提高电动汽车制动过程的节能效果,构建了可以对电机回馈制动以及液压制动过程进行协调控制的方案,能够满足对车轮轮缸的协调控制效果。通过仿真测试发现,随着制动强度的变化,可实现电机回馈制动力与液压制动力间的良好协调,以此满足制动过程的控制要求,实现制动能量的高效回收。以电子稳定控制器(Electronic Stability Control⁃ler,ESC)实现的制动能量回收方案效率更高,并且随着制动减速度的降低变得更加显著。当车辆减速度为5m/s2时,液压与电机制动力同时发挥作用,实现协调控制的效果,且轮缸压力的调节功能,避免车轮发生抱死的情况。本方案可以达到更优的车辆控制性能,实现车辆制动能量的高效回收。可以使NDEC工况下的续驶里程提升9.35%,WLTP工况下上升37.2%,ECE工况下上升15.2%。

基于AMESim的ESC电磁高速开关阀仿真研究

在汽车电子稳定系统(ESC)中,一般采用控制高速开关阀实现制动轮缸的压力控制。分析了ESC液压系统的组成以及原理,对高速开关阀的物理结构进行分析并建立数学模型,基于该模型运用AMESim仿真平台建立了高速开关阀以及ESC液压系统的仿真模型。使用高频PWM技术对高速开关阀模型进行动态响应特性仿真,进而实现ESC对轮缸压力的控制,通过仿真深入分析了占空比对高速开关阀中电磁力、阀芯位移以及轮缸压力的影响。结果表明,构建的高速开关阀仿真模型可以实现ESC制动压力的主动增压、保压和减压3种控制,且通过控制PWM占空比实现轮缸压力的精确控制,最大压力与实验对比误差控制在5%范围内。

汽车ESC系统干预转向不足性能测评与研究

为探索能有效激发出车辆在危险工况或极限工况下转向不足趋势的试验方法,并制定合理的指标以评价电子稳定性控制系统(ESC)转向不足控制性能,弥补国内外在该领域的不足,在分析ESC工作原理及基本要求的基础之上,利用多体动力学仿真软件ADAMS进行整车模型搭建,并用MATLAB/Simulink联合仿真,结合实车试验验证,提出了一种针对车辆ESC控制转向不足性能的测评方法,能有效地测试、评价在危险工况下ESC对于车辆转向不足的控制性能,完善了ESC测试评价体系。

构网型变流器:物理本质与特征

全球能源产业变革促进了电力系统电力电子化转型,以新能源为主体的电力电子化电力系统中同步机占比低,系统呈现低惯量、弱阻尼特征,引发了一系列运行问题。构网型变流器本质为电压源,能够主动构建电压频率,为系统提供惯量支撑,有利于改善系统稳定性,是提高新能源主动支撑能力的有效手段,近年来成为研究热点。该文从电力电子化电力系统的运行问题出发,梳理了下垂控制、虚拟同步机控制等典型构网型控制策略的实现原理及内在联系,建立构网型控制策略的统一数学模型;通过类比稳态条件下同步机与构网型变流器的电压频率构建原理,揭示了构网型变流器的物理本质,从电压频率构建、惯量阻尼支撑、同步机制等角度解释了构网型变流器的内涵与特性,可为构网型变流器的稳定与控制提供理论参考。

质心侧偏角相图在车辆ESC系统稳定性控制的应用

通过车辆七自由度模型和Uni-tire轮胎模型,对车辆质心侧偏角相图稳定区域边界进行研究,得到边界随车速及路面摩擦因数变化的关系.建立了基于质心侧偏角相图稳定区域的车辆电子稳定性控制系统控制方法.通过与基于理想横摆角速度的控制方法进行比较,文中确定的质心侧偏角稳定区域边界能够对车辆稳定性控制效果进行评价,也能够对车辆轨迹进行跟随.

电力电子组网系统中构网型换流器间的协同限流研究

新能源快速发展下带来的100%电力电子设备组网独立运行的场景逐渐增多,由于缺乏传统同步发电机的惯性和阻尼,当基于不同控制类型的构网型换流器为系统提供电压和频率支撑时,其对外部干扰较敏感,负荷大扰动情况下,系统存在明显的过流问题。针对该问题,首先对单端构网型换流器设计了一种基于电流饱和算法的过电流抑制方法,以限制端口换流器的暂态过电流。其次,在多端口换流器协同限流方面,提出了一种基于不同控制类型的构网型换流器间协同限流控制方法,解决了不同构网型换流器组网时由于扰动造成的输出过电流问题,并实现限流控制与正常工作模式间的平滑切换。同时,建立系统的小信号模型,利用根轨迹分析主要控制参数对系统稳定性的影响。最后,搭建了控制器级硬件在环测试平台,对理论分析和所提方法进行了硬件在环测试,验证了所提方法的有效性和优越性。

汽车ESC系统主环伺服环分层结构控制策略

针对提高车辆操纵稳定性的电子稳定控制系统(ESC)的控制问题,提出了主环伺服环分层结构的ESC控制策略。主环控制器采用一阶滑模控制算法,设计了滑模面和滑模控制律,其输出为保持车辆稳定性所需的车身附加横摆力矩。伺服环控制器采用近似模拟人类思维的九点五态控制算法,通过控制制动压力实现期望的制动滑移率,从而产生附加横摆力矩。设计了具有实时视景反馈功能的驾驶员在环仿真平台,对分层控制策略进行了在线测试。测试结果表明,提出的ESC控制策略显著地提高了低附着路面或驾驶员过度操作车辆等工况的操纵稳定性和主动安全性,驾驶员在环仿真方法提高了测试的真实性和开发控制策略的针对性。

ESC试验方法研究

为了规范电子稳定控制系统(ESC)技术的发展和促进其技术水平的提升,需要不断完善相应的试验评价方法。文章参考国外相关研究机构的研究成果,详细介绍了《FMVSS 126电子稳定控制系统》规定的试验方法、J转向试验和Fishhook试验。为了推动国内ESC技术的发展,汽车产业相关管理部门、研究和试验机构应尽快开始研究并着手制定类似的试验法规;汽车生产企业也应该大力支持开展与ESC相关的研究,尽快实现ESC技术的国产化,提高产业竞争力。

商用车辆ESC法规FMVSS 136制定过程的研究

介绍了美国FMVSS 136的法规制定提案通知(NPRM)提出的商用车辆电子稳定性控制(Electronic Stability Control,ESC)测试方法及评价指标,重点分析法规在测试工况和评价指标选取等方面考虑的因素及所存在的问题。阐述了用于侧翻稳定性控制性能评价的测试方法及评价指标,对国内商用车ESC标准的制定以及测试评价具有重要的借鉴意义。

电力电子化受端省级电网宽频谐振稳定性研究

电力系统宽频谐振是近年来出现的新问题,受非同步机电源的控制器动态特性、输电网络的网架结构及元件参数影响较大,在次同步频段、超同步频段和高频段均有分布。江苏电网作为典型的受端省级电网,“十四五”期间风力、光伏等新能源发电装机容量提升至68000 MW,占比达到34.8%;省外来电总量预计达到45440 MW,约占2025年最大负荷的30%。综上,高度电力电子化将成为未来江苏电网的主要形态,宽频谐振问题将成为威胁电网安全稳定运行的制约因素。首先,提出了阻抗分析法,与特征值分析法、时域仿真分析法进行比较,阐述了阻抗分析法的优缺点和适用范围;其次,在IEEE 39节点的典型系统中论证了阻抗分析法在大电网对宽频谐振进行分析研究的正确性和可行性;最后,通过阻抗分析法在江苏电网的应用,总结得出“十四五”江苏电网宽频谐振稳定特性及相应的控制策略。

考虑发动机油门开度状态的汽车ESC测试分析

设计一种考虑发动机油门开度状态的单变道与蛇形绕桩试验方法,测试某车型的ESC性能。结果表明,单变道时ESC系统对发动机油门开度全油状态的适应性比空油和稳油状态更差,且油门开度越大对ESC系统要求更高;蛇形绕桩时,VDC和TCS协同作用能够基本维持侧向稳定性,但需要进一步提升发动机实际输出扭矩对期望扭矩的跟踪能力。

车辆拖滞扭矩控制功能的应用与研究

牵引力控制系统(TCS)主要是将驱动轮的滑移率维持在适当的范围内,使车辆即使在低附着路面上仍具有较强的加速性能和行驶稳定性,从而保证汽车行驶时的安全性和稳定性。介绍了另一种驱动轮滑移率控制功能,即车辆拖滞扭矩控制(DTC)的功能原理、工作过程、系统架构、信号交互等。DTC功能有别于TCS功能,DTC功能是在低附着路面并且非加速情况下实现车辆稳定性控制,也属于车辆驱动轮扭矩和滑移率控制范畴。其目的是避免车辆在运行过程中出现驱动轮抱死导致前轴失去转向或后轴甩尾问题,提高车辆稳定性,最终为驾驶者带来更加优越的驾驶安全体验。

客车装备ESC后的性能测试与研究

简要介绍目前国内外电子稳定控制系统测试评价方法,重点阐述某营运客车匹配不同生产厂家ESC系统的测试评价情况,并提出相关建议。

Vehicle path tracking by integrated chassis control

The control problem of trajectory based path following for passenger vehicles is studied. Comprehensive nonlinear vehicle model is utilized for simulation vehicle response during various maneuvers in MATLAB/Simulink. In order to follow desired path, a driver model is developed to enhance closed loop driver/vehicle model. Then, linear quadratic regulator(LQR) controller is developed which regulates direct yaw moment and corrective steering angle on wheels. Particle swam optimization(PSO) method is utilized to optimize the LQR controller for various dynamic conditions. Simulation results indicate that, over various maneuvers, side slip angle and lateral acceleration can be reduced by 10% and 15%, respectively, which sustain the vehicle stable. Also, anti-lock brake system is designed for longitudinal dynamics of vehicle to achieve desired slip during braking and accelerating. Proposed comprehensive controller demonstrates that vehicle steerability can increase by about 15% during severe braking by preventing wheel from locking and reducing stopping distance.

汽车ESC系统DIL/HIL仿真平台设计

全面准确地标定与测试是开发车辆电子稳定控制(electronic stability control,ESC)系统的关键环节。车辆控制过程是典型的强非线性系统,建立精确的车辆模型比较困难,驾驶员模型也很难准确模拟紧急工况下驾驶员的真实反应。在仿真系统中将难以精确建模的液压制动系统、ESC压力调节单元、转向及电子节气门装置采用真实硬件,并在试验平台中嵌入真实驾驶员,基于Matlab/Simulink/dSPACE环境和车辆动力学软件veDYNA,开发硬件在环(hardware-in-the-loop,HIL)和驾驶员在环(driver-in-the-loop,DIL)的仿真试验平台,并在此平台上对所设计的ESC系统进行仿真试验研究。试验结果表明,所设计的DIL/HIL仿真平台可以大幅提高ESC系统的开发效率和测试准确性。

浅析某车型ESC结构原理及低电压报警故障诊断

近年来,随着人们生活水平的不断提高,汽车越来越多的进入普通百姓家庭,成为大众家庭标配的代步工具。与此同时,对于普通的家庭使用,车辆本身的安全性能在车辆的各项指标中越来越引起人们的重视。车身电子稳定控制系统(Electronic Stability Controller简称ESC)作为主动安全技术的代表,被越来越多国家作为新车上市的强制化标准配置;我国的大众汽车主流,也在不断的增加此配置和卖点。文章将结合某车型的ESC系统结构原理,及ESC系统所存在的一种低电压故障现象分析探讨,以促进对该安全防护系统(ESC)的进一步了解。

ESC电子稳定控制系统开发标定

ESC电子稳定控制系统是车辆主动安全系统之一,在新车型开发时属于需要进行整车标定匹配的关键系统之一。本文基于项目开发经验,介绍ESC系统的相关法规要求、系统构成、工作原理、系统功能等,阐述标定计划、功能要求及性能要求、试验评价方法等,为今后新项目新车型ESC系统的设计开发提供了一定的参考。

ESC 液压控制单元设计与选型举例

文章根据整车系统和基础制动系统参数,以及AEB系统对ESC系统理论仿真的TTL要求,逆向计算,校验ESC系统液压控制单元的蓄能器参数、进液阀孔径、出液阀孔径、柱塞泵直径、偏心距、电机功率等,是否可以满足ESC增压能力,蓄能器回油能力等要求,以期达到整车性能表现。

EPS快速转向性能对ESC性能影响的分析

目前,ESC系统基本成为汽车的标准配置,ECE R140规定了ESC的性能要求。测试方法中的过度转向干涉正弦延迟测试对方向盘的转速要求较高,EPS在方向盘高转速下的性能对ESC性能测试的影响较大,而在EPS设计时对此和ESC性能的考虑较少。基于此,详细分析ESC的测试性能要求和EPS性能的相关性,对ESC和EPS系统的联合开发及测试提供参考。

一种ESC系统在M3类客车上的应用测试

分析ESC系统国内外现状及相关法规标准,介绍某型号的ESC系统在某M3类客车上应用的性能测试情况,加深对ESC系统的认知。