四轴轮毂电机车辆电液复合再生制动控制与ABS控制研究
发布时间：2021-09-07 16:35
电动汽车近年来发展迅速,轮毂电机电动车辆不仅具有电动车的优点,同时可以发挥轮毂电机的优势,因此轮毂电机车辆拥有广阔的发展前景。制动能量回收技术能够有效提高电动汽车的行驶里程,是节能减排的有效方法,轮毂电机能够较方便地实现制动能量回收。因此本文将以四轴轮毂电机重型电动车辆作为研究主体,对其制动系统的控制进行研究。本文基于四轴重型车辆的特点对其制动系统进行了改进设计,设计了新型的液压制动控制单元,并对多轴车的制动力分配进行了研究。之后完成了车辆的制动能量回收控制策略和防抱死控制策略。并进行了仿真平台的建立和控制策略的仿真实验。最后对新型液压控制单元的可行性进行了硬件在环实验验证。具体研究内容由以下四项组成:1、首先对影响车辆制动系统的性能和制动能量回收性能的因素进行了分析,并结合四轴重型车辆和其结构特点对液压制动系统进行了改进设计,确定了电液复合再生制动系统的整体结构。随后完成了四轴车制动动力学模型的建立,设计了四轴车各车轴制动力分配方案。基于所设计的电液复合再生制动系统对再生制动控制策略和电机制动力-液压制动力的分配策略进行了设计。最后设计了基于纯电机控制的制动防抱死控制策略;2、对所设...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２电液复合制动系统的三种制动状态??接下来详细说明电液复合制动系统的３种制动状态
?吉缽大学项士学位论文???ｓ＝〒ｘｌ００％＝〒ｘｌ００％?（１．１）??其半ｆ?＆为车速，为轮速，ｗ为车轮转动角速度，ｒ为车轮有效滚动半径。??附』‘??＿?＾一稳定区一?非稳定区?？］??系?Ｉ?纵向附着系数Ｉ??／?侧向附着系数??／！＇、．、？?Ｉ??［?！???Ｓ〇ｐｔ?１００?ｓ（°／ｏ）??图１．３路面附着系数与车轮滑移率的关系图??由前文所述可知以车轮的滑移率为坐标系横轴，纵轴为车辆车轮的纵向路面附着??系数和侧向路面附着系数，这样可以得到两种车轮路面附着系数与滑移率间的关系。??如图１．３所示，其为一般车轮路面附着系数也滑移率间的变化关系，随着滑移率逐渐增??大，图中车轮侧向路面附着系数ｐ宣昼现下降趋势；而随着滑移率的增大《车轮纵向路??面附着系数则虽现先増加，到达某３最大值之后再减小的趋势。因此，便存在，最佳滑??移率点＆ｐｔ，车轮在此滑移时拥有较大的纵向路面附着系数，词时拥有较大的侧向路??面附着系数。通常而春车轮的最佳滑移率点ｓｃｐｔ，其滑移率ｓ在１５％－２０％附近，但根??据车辆自身的结构不同（车轮侧偏角）、车辆当前行驶路面的不同、所使用的车轮的不??同和行驶车速的不苘，车轮的最佳滑移率点ｓｃｐｔ都会发生变化。此时车辆在进行制动时，??纵向制动力最大，有最佳的制动强度，同时侧向力也增大，有较好的操纵性。??６??
?第＿?１章绪论???補号采集＿??装置?＾??＾１?＾??车轮状态信号??牟身状态信号??Ｔ??控制装置反馈信号??控制修号??Ｔ??执行装置——??图１．４制动防抱死系统控制流程图??车辆制动防抱死控制系统通过传感器、控制器和执行机构的协调工作完成控制。??控制器为制动防抱死控制系统的核心，其通过接受由信号采集装置收集的车轮和车身??状态信号（主要包括轮速、车身、车轮角加速度等），再由其控制策略中的各种算法得??到各执行装置所需的制动力大小，将控制信号传递给执行装置进行执行。现在，控制器??中被广泛研究的控制策略方法包括滑模变结构控制方法、最优控制方法以及神经网络??控制方法，还有已经较成熟的门限值控制方法和模糊ＰＩＤ控制方法，不管是怎样的控??制策略，都是以将车轮的滑移率控制在理想滑移率范围内为目标［＿。??四轴车电液复合再生制动系统与两轴车或传统液压制动系统不同，不仅需要完成??四轴的制动力分配、各轴上电－液制动力的分配，．同：时还需要对车轮上的电－液制动力协??调控制，进行防抱死控制。??电动汽车技术的持续发展，柑应的带动了电液复合制动技术的研究。国外很多研??究机构和车企对该技术进行了较多研究，在很多车型上Ｂ经装载了电液复合制动系统，??并且在实车上取得了较好的效果［２１］。与国外相比，由于国内对电动汽车的研究较晚，??对电液复合制动系统的研究也相对较晚。国内较多的研究已经完成了仿真验证和硬件??在环卖验，取得了阶段性研究成果。??７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车制动能量控制及回收的研究[J]. 闫志坚. 河北农机. 2019(12)
[2]一种变逻辑门限值的车辆稳定性控制策略研究[J]. 李寿涛,马用学,郭鹏程,宗长富,Lee Gordon. 汽车工程. 2015(07)
[3]基于CarSim的四轮轮毂电机电动汽车建模方法研究[J]. 马高峰,李刚,韩海兰. 农业装备与车辆工程. 2015(07)
[4]电动汽车再生制动与液压ABS系统集成控制研究[J]. 杨亚娟,赵韩,李维汉,赵晓峰. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2012(08)
[5]High Speed On/Off Valve Control Hydraulic Propeller[J]. ZHU Kangwu,GU Linyi*,CHEN Yuanjie,and LI Wei The State Key Lab of Fluid Power Transmission and Control,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2012(03)
[6]多轴车制动的动力学模型及制动性能分析[J]. 万振,高峰,丁靖,吴学雷. 中国机械工程. 2008(03)
博士论文
[1]乘用车ESC分层控制策略及液压执行单元控制算法的研究[D]. 刘刚.吉林大学 2018
[2]电驱动车辆回馈制动力与摩擦制动力动态耦合控制[D]. 吕辰.清华大学 2015
[3]电动轮汽车制动集成控制策略与复合ABS控制研究[D]. 王吉.吉林大学 2011
[4]纯电动汽车电液复合再生制动研究[D]. 刘志强.武汉理工大学 2011
[5]基于ESC控制系统的ABS控制策略研究及试验[D]. 李建华.吉林大学 2010
[6]混合动力轿车再生制动系统研究[D]. 王鹏宇.吉林大学 2008
硕士论文
[1]四驱轮毂电机电动汽车驱动转矩控制策略研究[D]. 孟腾飞.江苏大学 2018
[2]汽车电子稳定系统液压控制单元特性分析与优化控制[D]. 徐向禹.吉林大学 2018
[3]纯电动汽车电液复合再生制动系统控制策略研究[D]. 叶萃.重庆大学 2018
[4]四轮毂电机驱动电动汽车再生制动系统研究[D]. 董昊轩.长安大学 2018
[5]纯电动汽车再生制动控制策略研究[D]. 郭海军.长安大学 2017
[6]汽车横摆力矩控制与差动助力转向的可拓协调控制[D]. 孙晓文.合肥工业大学 2017
[7]电动轮汽车驱动助力转向与稳定性协调控制研究[D]. 刘阅.吉林大学 2016
[8]电动轮汽车高效制动能量回收及制动防抱死控制研究[D]. 郑迎.吉林大学 2016
[9]纯电动客车再生制动控制策略研究及系统实现[D]. 陈建辉.吉林大学 2016
[10]四驱轮毂电机电动汽车稳定性控制研究[D]. 赵云.吉林大学 2015
本文编号：3389884
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２电液复合制动系统的三种制动状态??接下来详细说明电液复合制动系统的３种制动状态
?吉缽大学项士学位论文???ｓ＝〒ｘｌ００％＝〒ｘｌ００％?（１．１）??其半ｆ?＆为车速，为轮速，ｗ为车轮转动角速度，ｒ为车轮有效滚动半径。??附』‘??＿?＾一稳定区一?非稳定区?？］??系?Ｉ?纵向附着系数Ｉ??／?侧向附着系数??／！＇、．、？?Ｉ??［?！???Ｓ〇ｐｔ?１００?ｓ（°／ｏ）??图１．３路面附着系数与车轮滑移率的关系图??由前文所述可知以车轮的滑移率为坐标系横轴，纵轴为车辆车轮的纵向路面附着??系数和侧向路面附着系数，这样可以得到两种车轮路面附着系数与滑移率间的关系。??如图１．３所示，其为一般车轮路面附着系数也滑移率间的变化关系，随着滑移率逐渐增??大，图中车轮侧向路面附着系数ｐ宣昼现下降趋势；而随着滑移率的增大《车轮纵向路??面附着系数则虽现先増加，到达某３最大值之后再减小的趋势。因此，便存在，最佳滑??移率点＆ｐｔ，车轮在此滑移时拥有较大的纵向路面附着系数，词时拥有较大的侧向路??面附着系数。通常而春车轮的最佳滑移率点ｓｃｐｔ，其滑移率ｓ在１５％－２０％附近，但根??据车辆自身的结构不同（车轮侧偏角）、车辆当前行驶路面的不同、所使用的车轮的不??同和行驶车速的不苘，车轮的最佳滑移率点ｓｃｐｔ都会发生变化。此时车辆在进行制动时，??纵向制动力最大，有最佳的制动强度，同时侧向力也增大，有较好的操纵性。??６??
?第＿?１章绪论???補号采集＿??装置?＾??＾１?＾??车轮状态信号??牟身状态信号??Ｔ??控制装置反馈信号??控制修号??Ｔ??执行装置——??图１．４制动防抱死系统控制流程图??车辆制动防抱死控制系统通过传感器、控制器和执行机构的协调工作完成控制。??控制器为制动防抱死控制系统的核心，其通过接受由信号采集装置收集的车轮和车身??状态信号（主要包括轮速、车身、车轮角加速度等），再由其控制策略中的各种算法得??到各执行装置所需的制动力大小，将控制信号传递给执行装置进行执行。现在，控制器??中被广泛研究的控制策略方法包括滑模变结构控制方法、最优控制方法以及神经网络??控制方法，还有已经较成熟的门限值控制方法和模糊ＰＩＤ控制方法，不管是怎样的控??制策略，都是以将车轮的滑移率控制在理想滑移率范围内为目标［＿。??四轴车电液复合再生制动系统与两轴车或传统液压制动系统不同，不仅需要完成??四轴的制动力分配、各轴上电－液制动力的分配，．同：时还需要对车轮上的电－液制动力协??调控制，进行防抱死控制。??电动汽车技术的持续发展，柑应的带动了电液复合制动技术的研究。国外很多研??究机构和车企对该技术进行了较多研究，在很多车型上Ｂ经装载了电液复合制动系统，??并且在实车上取得了较好的效果［２１］。与国外相比，由于国内对电动汽车的研究较晚，??对电液复合制动系统的研究也相对较晚。国内较多的研究已经完成了仿真验证和硬件??在环卖验，取得了阶段性研究成果。??７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车制动能量控制及回收的研究[J]. 闫志坚. 河北农机. 2019(12)
[2]一种变逻辑门限值的车辆稳定性控制策略研究[J]. 李寿涛,马用学,郭鹏程,宗长富,Lee Gordon. 汽车工程. 2015(07)
[3]基于CarSim的四轮轮毂电机电动汽车建模方法研究[J]. 马高峰,李刚,韩海兰. 农业装备与车辆工程. 2015(07)
[4]电动汽车再生制动与液压ABS系统集成控制研究[J]. 杨亚娟,赵韩,李维汉,赵晓峰. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2012(08)
[5]High Speed On/Off Valve Control Hydraulic Propeller[J]. ZHU Kangwu,GU Linyi*,CHEN Yuanjie,and LI Wei The State Key Lab of Fluid Power Transmission and Control,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2012(03)
[6]多轴车制动的动力学模型及制动性能分析[J]. 万振,高峰,丁靖,吴学雷. 中国机械工程. 2008(03)
博士论文
[1]乘用车ESC分层控制策略及液压执行单元控制算法的研究[D]. 刘刚.吉林大学 2018
[2]电驱动车辆回馈制动力与摩擦制动力动态耦合控制[D]. 吕辰.清华大学 2015
[3]电动轮汽车制动集成控制策略与复合ABS控制研究[D]. 王吉.吉林大学 2011
[4]纯电动汽车电液复合再生制动研究[D]. 刘志强.武汉理工大学 2011
[5]基于ESC控制系统的ABS控制策略研究及试验[D]. 李建华.吉林大学 2010
[6]混合动力轿车再生制动系统研究[D]. 王鹏宇.吉林大学 2008
硕士论文
[1]四驱轮毂电机电动汽车驱动转矩控制策略研究[D]. 孟腾飞.江苏大学 2018
[2]汽车电子稳定系统液压控制单元特性分析与优化控制[D]. 徐向禹.吉林大学 2018
[3]纯电动汽车电液复合再生制动系统控制策略研究[D]. 叶萃.重庆大学 2018
[4]四轮毂电机驱动电动汽车再生制动系统研究[D]. 董昊轩.长安大学 2018
[5]纯电动汽车再生制动控制策略研究[D]. 郭海军.长安大学 2017
[6]汽车横摆力矩控制与差动助力转向的可拓协调控制[D]. 孙晓文.合肥工业大学 2017
[7]电动轮汽车驱动助力转向与稳定性协调控制研究[D]. 刘阅.吉林大学 2016
[8]电动轮汽车高效制动能量回收及制动防抱死控制研究[D]. 郑迎.吉林大学 2016
[9]纯电动客车再生制动控制策略研究及系统实现[D]. 陈建辉.吉林大学 2016
[10]四驱轮毂电机电动汽车稳定性控制研究[D]. 赵云.吉林大学 2015
本文编号：3389884
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