汽车电子稳定性系统电控单元设计与电机电磁干扰抑制
发布时间：2021-03-30 21:24
电子稳定性控制（ESC）是汽车主动安全技术的重要环节,在汽车控制中属于底层、面向执行器的关键技术,是实现汽车智能化的技术基础,也是保证行驶安全性的重要装置。ESC集成了制动防抱死系统（ABS）、驱动防滑控制系统（TCS）和横摆力矩控制（AYC）,将制动、驱动、转向进行协调控制,提升车辆稳定性,保障驾驶安全,ESC关键技术研究对汽车技术发展研究意义重大。ESC的关键技术长期处于被国外垄断的状况,自主ESC产业化技术还在起步阶段,国内整车厂在开发新车型时受限。ESC电控单元是限制ESC自主产业化关键零部件之一,集成化、稳定性和可靠性是ESC电控单元设计的关键因素,分立式设计是当前ESC电控单元设计的主流,成本高且不能保证高稳定性和高可靠性;由于电机驱动过程中的大电流对控制器信号具有很强的电磁干扰,因此电机的电磁干扰（EMI）抑制在ESC电控单元设计中属于关键环节。为了保证ESC电控单元高效、稳定、可靠的工作,符合产业化的要求,对ESC电控单元集成化设计与对电机EMI抑制尤为重要。本文针对上述问题,研究工作如下:首先,开展了ESC电控单元的集成化设计工作,采用专用集成电路（ASIC）与双核锁...
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ESC系统三大功能状态和激活条件
（a）不足转向 （b）过多转向图 1.2 汽车两种失稳转向状态汽车转向时，存在不足转向和过度转向两种失稳状态，当发生失稳转向工，可以通过对内外侧车轮施加制动力，增大或减小转弯半径，修正不足转向度转向的失稳状态，提升车辆的操纵稳定性（孟爱宏，2014；于良耀，200财，2008）。如图 1.2 所示，（a）图表示不足转向，AYC 装置施加制动力侧车轮，产生对内的横摆反力偶矩，抑制不足转向；（b）图表示过多转向YC 装置施加制动力至外侧车轮，产生对外的横摆反力偶矩，抑制过度转向（志，2012；于良耀，2007）。ESC 产品及围绕 ESC 产品的衍生增值功能能够提升汽车行驶安全性，欧西方国家对于 ESC 产品的配套已经具有强制法规。例如，2009 年 3 月欧盟规定：自 2014 年 11 月起所有在欧盟注册的新车都必须装配 ESC 系统（EU008）；美国 FMVSS 126 法规规定：从 2011 年 9 月 1 日起，美国市场上销售
图 1.3 ESC 新车装车率 ESC 自主产业化应用正处于起步阶段，天津英创汇智在 ESC 自主走在了前列，并取得了很好的成果；吉林大学、上海交大等国内的SC 核心算法有大量研究，清华大学李亮教授从 2000 年起，开始从稳定性高控制研究，在 ESC 的核心控制算法和算法匹配方面做了亮，2013），基础软件已相对成熟。
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车动力学稳定性控制研究进展[J]. 李亮,贾钢,宋健,冉旭. 机械工程学报. 2013(24)
[2]商用车电子稳定性控制系统的标准发展及关键技术[J]. 罗文发,吴光强,郑松林. 汽车技术. 2012(04)
[3]蚁群算法在PWM驱动系统EMC建模中的应用[J]. 刘金凤,王旭东,周美兰. 电机与控制学报. 2011(09)
[4]高速开关阀在高频PWM控制下的比例功能[J]. 王伟玮,宋健,李亮,李红志. 清华大学学报(自然科学版). 2011(05)
[5]Road Friction Estimation under Complicated Maneuver Conditions for Active Yaw Control[J]. LI Liang,LI Hongzhi,SONG Jian,YANG Cai,and WU Hao The State Key Laboratory of Automotive Safety and Energy,Tsinghua University,Beijing 100084,China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2009(04)
[6]ABS/TCS/AYC中参考车速和滑移率算法研究[J]. 杨财,宋健. 汽车工程. 2009(01)
[7]基于MK20型ABS压力调节器电磁阀的开关响应特性测试与分析[J]. 李志远,崔海峰,刘昭度,王仁广. 液压与气动. 2006(11)
[8]PWM驱动系统中感应电动机共模模型的研究[J]. 姜艳姝,徐殿国,刘宇,赵洪. 中国电机工程学报. 2004(12)
[9]汽车液压ABS电磁阀电磁场动态特性的研究[J]. 宋健,崔华锐,王会义. 公路交通科技. 2003(02)
[10]汽车防抱死制动系统控制方法的研究进展[J]. 宋健,李永. 公路交通科技. 2002(06)
博士论文
[1]ESC液压执行机构压力精确控制研究[D]. 孟爱红.清华大学 2014
[2]高速动车组电磁兼容性关键技术研究[D]. 单秦.北京交通大学 2013
[3]车辆防抱制动系统及制动稳定性控制策略的仿真研究[D]. 唐国元.华中科技大学 2005
硕士论文
[1]汽车制动系统性能测试台架的开发与应用[D]. 李晨风.清华大学 2016
[2]PWM驱动电机电磁干扰建模方法研究[D]. 吴昊.电子科技大学 2016
[3]PWM驱动电机系统传导干扰预测模型的研究[D]. 段建东.哈尔滨工业大学 2009
[4]传输线EMC分析中矢量匹配法的研究[D]. 洪红.大连理工大学 2007
[5]车辆防抱制动系统的仿真研究[D]. 孙习武.合肥工业大学 2006
本文编号：3110179
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ESC系统三大功能状态和激活条件
（a）不足转向 （b）过多转向图 1.2 汽车两种失稳转向状态汽车转向时，存在不足转向和过度转向两种失稳状态，当发生失稳转向工，可以通过对内外侧车轮施加制动力，增大或减小转弯半径，修正不足转向度转向的失稳状态，提升车辆的操纵稳定性（孟爱宏，2014；于良耀，200财，2008）。如图 1.2 所示，（a）图表示不足转向，AYC 装置施加制动力侧车轮，产生对内的横摆反力偶矩，抑制不足转向；（b）图表示过多转向YC 装置施加制动力至外侧车轮，产生对外的横摆反力偶矩，抑制过度转向（志，2012；于良耀，2007）。ESC 产品及围绕 ESC 产品的衍生增值功能能够提升汽车行驶安全性，欧西方国家对于 ESC 产品的配套已经具有强制法规。例如，2009 年 3 月欧盟规定：自 2014 年 11 月起所有在欧盟注册的新车都必须装配 ESC 系统（EU008）；美国 FMVSS 126 法规规定：从 2011 年 9 月 1 日起，美国市场上销售
图 1.3 ESC 新车装车率 ESC 自主产业化应用正处于起步阶段，天津英创汇智在 ESC 自主走在了前列，并取得了很好的成果；吉林大学、上海交大等国内的SC 核心算法有大量研究，清华大学李亮教授从 2000 年起，开始从稳定性高控制研究，在 ESC 的核心控制算法和算法匹配方面做了亮，2013），基础软件已相对成熟。
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车动力学稳定性控制研究进展[J]. 李亮,贾钢,宋健,冉旭. 机械工程学报. 2013(24)
[2]商用车电子稳定性控制系统的标准发展及关键技术[J]. 罗文发,吴光强,郑松林. 汽车技术. 2012(04)
[3]蚁群算法在PWM驱动系统EMC建模中的应用[J]. 刘金凤,王旭东,周美兰. 电机与控制学报. 2011(09)
[4]高速开关阀在高频PWM控制下的比例功能[J]. 王伟玮,宋健,李亮,李红志. 清华大学学报(自然科学版). 2011(05)
[5]Road Friction Estimation under Complicated Maneuver Conditions for Active Yaw Control[J]. LI Liang,LI Hongzhi,SONG Jian,YANG Cai,and WU Hao The State Key Laboratory of Automotive Safety and Energy,Tsinghua University,Beijing 100084,China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2009(04)
[6]ABS/TCS/AYC中参考车速和滑移率算法研究[J]. 杨财,宋健. 汽车工程. 2009(01)
[7]基于MK20型ABS压力调节器电磁阀的开关响应特性测试与分析[J]. 李志远,崔海峰,刘昭度,王仁广. 液压与气动. 2006(11)
[8]PWM驱动系统中感应电动机共模模型的研究[J]. 姜艳姝,徐殿国,刘宇,赵洪. 中国电机工程学报. 2004(12)
[9]汽车液压ABS电磁阀电磁场动态特性的研究[J]. 宋健,崔华锐,王会义. 公路交通科技. 2003(02)
[10]汽车防抱死制动系统控制方法的研究进展[J]. 宋健,李永. 公路交通科技. 2002(06)
博士论文
[1]ESC液压执行机构压力精确控制研究[D]. 孟爱红.清华大学 2014
[2]高速动车组电磁兼容性关键技术研究[D]. 单秦.北京交通大学 2013
[3]车辆防抱制动系统及制动稳定性控制策略的仿真研究[D]. 唐国元.华中科技大学 2005
硕士论文
[1]汽车制动系统性能测试台架的开发与应用[D]. 李晨风.清华大学 2016
[2]PWM驱动电机电磁干扰建模方法研究[D]. 吴昊.电子科技大学 2016
[3]PWM驱动电机系统传导干扰预测模型的研究[D]. 段建东.哈尔滨工业大学 2009
[4]传输线EMC分析中矢量匹配法的研究[D]. 洪红.大连理工大学 2007
[5]车辆防抱制动系统的仿真研究[D]. 孙习武.合肥工业大学 2006
本文编号：3110179
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