新能源汽车解耦式电液复合制动系统

设计集成有制动踏板感觉模拟、液压助力和失效制动备份功能的一体式制动主缸,并依此开发制动踏板与轮缸压力解耦的电液复合制动系统。考虑ECE R13法规和电动机、电池组外特性约束,以有效回馈功率为优化目标,制定解耦式电液复合制动系统的制动力分配控制策略。利用MATLAB/Simulink-AMESim建立解耦式系统的联合仿真模型,结合硬件在环仿真台架试验,考核其液压控制性能及制动力配控制策略。结果表明:解耦式电液复合制动系统实现轮缸压力的精确控制,并有效地回收制动能量,在NEDC循环工况下,其制动能量回馈效率可达54.8%。     

考虑参数灵敏度的电动汽车回馈制动模糊控制

分析影响电动汽车制动能量回馈的主要因素;以制动能量最大化为目标,建立电液复合制动力分配模型,设计以电液复合制动特性参数蓄电池荷电状态(SOC)、制动强度、车速为输入,回馈制动比例为输出的制动力模糊分配规则。同时,以能量回收率为评价指标对SOC、制动强度及车速进行灵敏度分析。研究结果明:SOC对能量回收率的影响最大,制动强度对能量回收率的影响次之;根据各特性参数对评价指标的影响权重,可改进电液复合制动力分配模糊规则;在相同制动工况下,考虑参数灵敏度的电动汽车电液复合回馈制动模糊控制方法可有效提高制动能量回收率。     

基于比例继动阀的解耦式制动能量回收

针对纯电动商用车在连续制动时,气源压力偏低会导致驱动轴耦合制动力响应速度变慢,影响制动能量回收效率的问题,提出一种基于比例继动阀的解耦式制动能量回收系统(uncoupled braking energy recovery system, URBS)方案。首先,基于比例继动阀的迟滞特性,采用前馈-单神经元PID控制方法,实现制动气压的准确输出;其次,以电池SOC、车速等为约束条件,根据气源压力信号确定供压模式,并制定解耦式制动能量回收控制策略;最后,基于AMESim,MATLAB/Simulink及TruckSim搭建联合仿真平台,选取单次制动工况与循环工况验证了制动力耦合效果及系统的制动能量回收效果。结果表明,基于比例继动阀的URBS可实现耦合制动力的快速响应,达到稳态压力值75%的时间小于0.1 s,且在中国重型商用车行驶工况和中国重型商用车瞬态工况下有效制动能量回收率分别为10.13%,17.17%。所提URBS方案能有效提高驱动轴耦合制动力的响应速度及耦合精度,可为纯电动商用车气压式URBS方案设计提供参考。     

一体式电液复合制动系统制动意图解析及评价

针对一体式电液复合制动系统,进行了制动意图解析及一致性评价研究.分析了基于一体式主缸的液压系统轮结构及其制动需求表征,试验分析了制动过程司机动作信号变化机理,搭建了一体式主缸简化模型并进行了参数辨识.通过联合仿真模型,提出了基于模糊算法、利用踏板感觉模拟器压力及变化率进行制动意图识别的方法,并提出了司机制动意图解析一致性的评价指标.采用xPC target,MotoHawk和液压系统搭建了硬件在环仿真台架,进行了司机制动意图解析及制动力施加一致性试验.试验结果表明:利用模拟腔压力及变化率能够较好地识别司机制动意图,制动意图一致性指标小于0.02g,施加的再生制动力与液压制动力与制动意图比较一致,满足了电液复合制动需求.     

混合动力轿车制动能量回馈控制策略

设计出一种新型的制动能量回馈系统及相应的控制策略,从而显著提高混合动力轿车的续驶里程并保证车辆的制动安全.以某型混合动力轿车为研究对象,基于ADVISOR软件建立制动能量回馈系统的仿真模型,设计出一种新型的集成防抱死系统的制动能量回馈系统,并在不同控制策略下对该制动能量回收系统进行典型城市工况循环的仿真分析.结果表明,所设计的制动能量回馈系统安全可靠,回馈制动力与摩擦制动力能够很好地调节,最大限度地发挥能量回馈能力;能量回馈效果显著,在UDCC循环工况下,比ADVISOR原生制动控制策略燃油经济性提高了约15%.     

汽车解耦式电液复合制动系统设计及应用

解耦式电液复合制动系统可以提高新能源汽车的刹车性能,从而提高安全性。该系统由制动踏板、一体式制动主缸、液压调节单元、电动机及其控制器、传动系统、复合制动控制单元、制动板等组成。     

基于滑移率试探的电动车辆制动控制策略

分析了电驱动车辆制动控制中能量回馈与制动稳定性之间的矛盾,提出了一种兼顾制动回馈控制及车轮防抱死控制的基于滑移率试探的电动汽车制动控制策略.在制动过程中根据滑移率是否在稳定区域,实时控制电机制动力与液压制动力,在保证制动稳定性的同时提高制动能量回收能力.该控制策略不依赖于路面辨识、制动力估计等复杂算法.在不同制动工况下的仿真结果表明: 采用该策略能获得接近最优的制动回馈效率,并在大制动力工况中实现了车轮的防抱死控制.     

单轴解耦式复合制动系统的控制策略及试验验证

针对吉林大学自主开发的基于传统ESC液压调节单元的单轴解耦式制动能量回收系统,开发了固定分配系数的串联控制策略,进行电机制动力和液压制动力的协调控制.将制动能量回收控制算法集成在制动控制器中,编写控制策略并进行实车试验.试验结果表明,以60 km/h的初速度分别进行协调制动、叠加80 N·m电机力矩制动和叠加50 N·m电机力矩制动,能量回收率分别达24.84%、17.38%和10.28%,并且协调制动过程中车辆加速度与制动踏板保持稳定,驾驶员没有制动变"软"的感觉,说明所提出的控制策略能够提高制动能量回收率,并且保证制动踏板感觉.     

基于系统效率优化的电液复合制动协调控制

为了进一步提高混合动力汽车电液复合制动系统协调性能和制动能量回收率,以一款新型双电机插电式混合动力汽车(PHEV)为研究对象,针对电机制动系统和液压制动系统工作特性的不同,提出符合其电液复合制动系统耦合工作特性的制动能量分配与控制策略。在保证制动安全性的前提下,以最大程度利用电机再生制动力为目标,建立电机损耗模型及可动态控制压力的液压制动系统模型,模拟实际电液复合制动系统的工作特性,通过控制电机制动系统电流实现损耗最小,并且调节速比实现电机与无级变速器(CVT)联合工作效率最优。利用比例-积分-微分(PID)控制调节液压制动系统高速开关阀,实现轮缸压力动态协调控制。制定基于阈值实时优化的制动力分配策略及基于制动强度修正的协调控制策略,利用MATLAB/Simulink和AMESim仿真平台对电机、液压制动系统及传动系统建立整车动力学模型,通过对连续制动及制动突变等制动工况进行联合仿真试验验证该控制策略的性能。研究结果表明:该控制策略可充分发挥双电机制动回收系统的优点,大幅提高制动能量回收率,有效兼顾汽车的制动安全性和平顺性,减小制动力波动;初速度为60 km/h,制动强度由0.6突变至0.3时,最大冲击度由93.36下降为17.52 m/s~3,满足汽车平顺性的要求;在城市车辆排放测试(UDDS)循环工况下,实际能量回收功率最高可增加0.32 kW。     

电动汽车回馈制动与防抱死制动集成控制

为提高电动汽车制动能量回馈效率,同时保证车辆的制动稳定性,提出了集成能量回馈优化与防抱死控制的分层控制方法。控制系统首先根据驾驶员的制动操作意图以及实时识别的路面状况,依据理想制动力分配曲线在前后轮间进行滑移率分配,然后用滑动变结构控制对前后轮滑移率进行控制,并使用模糊调节器动态调节控制参数以减少滑模控制产生的抖振。仿真结果表明,在新欧洲驾驶循环工况下所提控制策略较并联制动控制多回馈约80%的能量,并可利用电机的快速响应特性对车轮进行精确的防抱死控制,在确保制动性能的同时兼顾回收能量和减少制动片磨损。     

单轴并联式混合动力城市客车再生制动挡位决策

设计一种串并混联式复合制动踏板方案,并针对该方案制订再生制动阶跃式制动力分配曲线.分析了影响再生制动效率的多种因素,提出运用序列二次规划(SQP)算法优化挡位决策和电机输出扭矩以解决再生制动中回收效率与制动力分配曲线和电机转速的矛盾.在Cruise和Matlab/Simulink联合仿真平台下,建立了单轴并联式混合动力传动系统整车模型,基于欧洲公交客车循环工况(UDC)进行了仿真研究.结果表明,电池荷电状态(SOC)比采用传统双参数换挡规律提高了近1.5%.进行了三种典型制动工况下实车试验,取得了与仿真结果相吻合的试验结果,其中正常制动工况下的能量回收率比传统双参数换挡策略提高了近11.00%.     

一种基于MATLAB的电动车回馈制动方法分析与研究

伴随着电动车辆的普及应用,应努力对电动车辆实现高效的回馈制动以提升效率.电动车可以通过回馈制动系统对制动能量实现回收,通过特定装置储存汽车加减速时产生的能量,同时转换成其他的能源供车辆使用,依据回馈制动的基本工作原理,进行电动车制动力分配方案的研究以及制动模型的相关设计,同时结合车辆制动过程的特点,应用基于群体智能的全局随机搜索粒子群优化算法,有效提升车辆的制动稳定性.     

基于频率的电液复合防抱死制动的制动力矩分配策略研究

对电动汽车上电液复合制动系统ABS制动力矩的分配进行研究,采取基于频率的制动力矩分配策略对期望值动力矩进行合理分配,以达到良好制动效果.分别对采用基于滤波器原理和加权最小二乘算法的两种制动力矩分配策略,进行设计和分析,最后通过Simulink平台进行仿真对比.结果表明,采用基于频率的ABS制动力矩分配能很好地控制车辆滑移率,实现防抱死制动力矩分配;采用加权最小二乘算法的分配策略能够获得较高的再生制动能量回收效率.     

一种城市电动公交客车制动能量回馈方法

为提高汽车能源利用率,提出一种电回馈制动与机械摩擦制动相结合的城市电动公交客车制动能量回馈方法.采用可控制实现串并联实时切换的超级电容器模块作为电源,当电动公交客车驱动运行时,控制超级电容器模块串联放电提供能量;而当电动公交客车制动运行时,控制超级电容器模块并联充电回馈能量.在制动初始阶段,采用电回馈制动,电动机发电运行并提供恒制动扭矩,当电动机转速减至不能提供恒制动扭矩时,由机械制动提供制动力直至制动过程结束.仿真和试验结果证明:提出的制动能量回馈方法可实现低速制动能量回馈,具有较高的制动能量回馈效率.     

基于一体式制动主缸的电液复合制动系统仿真

为了能更多地回收制动能量并改善汽车制动性,设计了一种新型的采用一体式制动主缸总成的电液复合制动系统,根据性能要求和国家标准确定系统中主要组成部件的参数。基于该系统的结构和工作原理,利用AMESim软件搭建系统液压部分的模型,并利用Simulink软件建立整车模型和系统控制逻辑,其中系统控制逻辑主要包括制动力分配逻辑、制动轮缸压力精确控制方法及再生制动系统与防抱死制动系统协调控制策略.最后以联合仿真的形式验证了该电液复合制动系统的必要功能,说明该系统具备良好的可实现性.     

基于模糊控制的纯电动汽车再生制动策略仿真

为了使纯电动汽车在制动时既能保证安全性,又能获取最大的制动能量回馈效率,综合考虑了ECE法规线、I曲线、f线以及M线对制动力分配的规范作用,结合模糊控制算法,提出了一种以车速v、制动强度z以及蓄电池SOC三者为输入、制动能量回馈比例Kr为输出的模糊控制系统。在此基础上建立了再生制动模型,将其嵌入到ADVISOR 2002中,并在CYC_UDDS工况下进行仿真。研究结果表明,新的再生制动策略比ADVISOR 2002原有的控制方案回收率提高了6.36%,显著提高了电动汽车的实际续航里程。     

基于模糊神经网络控制的汽车辅助再生制动系统研究

将驾驶安全性和制动能量回收相结合,提出了基于模糊神经网络控制的汽车辅助再生制动系统.通过试验数据建立基于驾驶员经验的模糊神经网络,实现根据驾驶车辆与前车的相对距离和相对速度动态调整制动强度;通过计算得到不同的车速和制动强度下,前轮再生制动力,前、后轮摩擦制动力查询表;将模糊神经网络和制动力查询表嵌入配备比例阀的制动系统从而完成辅助再生制动系统的设计.在Simulink下搭建此辅助再生制动系统模型进行仿真实验,结果表明,此再生制动系统可以有效辅助驾驶安全,避免追尾事故发生,并可充分回收制动能量.     

电动汽车回馈制动与防抱死制动集成控制

为提高电动汽车制动能量回馈效率,同时保证车辆的制动稳定性,提出了集成能量回馈优化与防抱死控制的分层控制方法。控制系统首先根据驾驶员的制动操作意图以及实时识别的路面状况,依据理想制动力分配曲线在前后轮间进行滑移率分配,然后用滑动变结构控制对前后轮滑移率进行控制,并使用模糊调节器动态调节控制参数以减少滑模控制产生的抖振。仿真结果表明,在NEDC工况下所提控制策略较并联制动控制多回馈约80%的能量,并可利用电机的快速响应特性对车轮进行精确的防抱死控制,在确保制动性能的同时兼顾了回收能量和减少了制动片的磨损。     

基于ESP压力调节器制动能量回馈系统

为了实现液压制动系统制动能量回收功能和提高制动能量回收效率,提出了基于ESP压力调节器制动能量回馈方法,阐述了该方法的工作原理,设计了制动能量回馈系统硬件在环仿真实验台,研究了制动能量回馈系统的可行性。采用硬件在环仿真实验方法研究了基于ESP压力调节器制动能量回馈系统可行性,验证了制动过程平稳性和制动效能。实验结果表明:基于ESP压力调节器制动能量回馈系统可以最大效率回收制动能量,保证制动过程平稳,满足制动效能要求。     

汽车滚筒反力式制动台测量结果的影响因素分析

汽车制动性能台试检验已成为检测汽车制动系统技术状况、保障汽车运行安全的主要技术手段.描述了新型滚筒反力式汽车制动检验台的机械结构,并对检验台进行了动力学分析,对车辆轴荷、滚筒高度差、安置角、滚筒表面附着系数、轮胎气压、制动力信号采样频率和司机驾驶操作对制动检验台检测精度的影响规律进行了测试分析.实车测试结果表明:调节滚筒轴距和改变轮胎气压对制动力检测结果有显著影响,在滚筒轴距由(470+26)mm增加到(470+150)mm时,当量附着系数由0.636增加到0.746;轮胎气压由0.15 MPa增加到0.35 MPa时,其最大制动力下降了25.8%;为确保制动力检测结果的准确性,应保证滚筒轴距和轮胎气压满足测试要求.