电动汽车电子机械制动系统的研究与设计

介绍了一种电动汽车电子机械制动系统的总体设计方案,该设计方案包括系统、硬件、软件和机械部分的设计、关键模块单元设计以及关键问题分析.采用基于滚珠丝杆的非自锁机构与电磁的自锁机构实现的电子机械制动器,可以实现行车制动和驻车制动.通过硬件和软件的冗余设计增加了系统的可靠性.该系统与传统液压制动系统相比,具有结构简单、安装方便、环保、操作灵活、舒适、稳定可靠等优点.     

电子机械制动系统执行机构的分析与设计

随着对汽车安全性能要求的不断提高,传统制动系统面临着严峻的挑战。电子机械制动系统以电驱动元件为制动执行机构,取消了传统的气压、液压装置,克服了传统制动系统的诸多不足之处,是汽车制动系统的发展方向。对电子机械制动系统及其机械执行机构进行了较为深入的分析,对机械执行机构进行了总体设计,并基于多目标模糊优化设计对所设计的机械执行机构进行了优化设计,从而为电子机械制动系统的进一步研究提供了一定基础。     

有轨电车电子机械制动系统设计

为应对轨道车辆制动系统向全电气化、智能化发展的新需求,对电子机械制动技术在轨道车辆上的应用展开研究。针对有轨电车车型构建了基于电子机械制动的整车制动系统架构,并完成电子机械制动系统样机的设计生产。提出基于卡尔曼滤波的融合力闭环控制方法,并通过搭建的综合性能试验台,对电子机械制动系统的功能和性能进行了地面试验。结果表明,系统能够自动精确补偿磨损间隙,具有快速响应能力、良好的稳态控制精度以及多机一致性。     

浅谈汽车电子机械制动技术与发展

随着电子科技和网络技术的发展,电子机械制动系统作为全新的制动理念,具有系统的可控性好、响应速度快的特点,极大的提高了汽车制动安全性能,显现出良好的发展前景。本文通过分析汽车电子机械制动系统的发展现状,针对其工作原理及结构进行探讨,并对关键技术进行分析。     

电动汽车再生制动过程制动踏板位移与制动意图及制动强度之间的关系研究

电动汽车可以通过再生制动提高动力电池的能量利用效率并延长续航里程;而电动汽车的再生制动效率依赖于其制动力的分配策略。在不同制动强度下,电动汽车再生制动过程制动力的分配比例应该不同,需要根据驾驶员踩踏制动踏板的位移进行制动意图和制动强度的识别。基于制动踏板位移对应的电压和电压变化率,设计了个模糊逻辑控制器,分别进行驾驶员制动意图和制动强度的识别。将驾驶员的制动意图分为缓慢制动、中等制动和紧急制动三种状态;并对三种状态下的制动强度变化进行准确的识别。搭建了由制动踏板、dSPACE半实物仿真平台和Control Desk调试界面组成的测试系统。对设计的模糊逻辑控制器进行了实验测试。测试结果显示,制动踏板位移对应的电压和电压变化率可以反映驾驶员的制动意图和制动强度,通过设计的模糊逻辑控制器可以识别出驾驶员的制动意图和对应的制动强度变化。因此,本系统可以用于电动汽车再生制动过程中进行制动强度的识别和基于制动强度的制动力分配,提高电动汽车的能量利用效率。     

基于双制动模式的电动汽车制动能量回收方法

针对电动汽车发展的问题,扼要地分析了电动汽车制动能量回收研究的重要性和必要性,简要分析了电动汽车制动能量回收技术的发展现状。在深入研究电动汽车制动能量回收技术的基础上,提出了基于双制动模式的电动汽车制动能量回收方法,介绍了其结构设计,重点论述了相关参数的确定方法。     

电动汽车制动能量回馈技术研究

制动能量回馈可实现能源再利用,有效提升电动汽车续驶里程。所以,制动能量回馈技术是电动汽车研发的关键技术之一。能量回馈效率最大化是制动能量回馈技术研究的重点,而制动能量回馈系统结构设计及控制策略是影响能量回馈效率的重要因素。基于此,首先给出了蓄电池、飞轮、超导、超级电容器和混合储能等电动汽车制动能量回馈系统常用储能技术的优缺点及其最新应用。而且,分析了几种典型的制动能量回馈系统及控制方法。其次,重点分析了几种常见的制动能量回馈控制策略。最后,提出了一种新型的电动汽车制动能量回馈系统,并分析了该系统的结构组成及其控制方法。     

基于 LabVIEW 的电动汽车制动能量回收测试系统

采用虚拟仪器技术,设计了基于LabVIEW的电动汽车制动能量回收的上位机测试系统,可实现对电动汽车在有、无制动能量回收时进行测试,得到回收效果测试曲线,及制动回收对续驶里程及总里程的估算等功能,具有一定的实际意义。     

电子机械制动系统的滑模控制研究

建立了基于电子机械制动(EMB)系统的车辆单轮动力学模型,针对制动过程的非线性特征和路面条件的复杂性,设计了基于滑移率的滑模变结构控制器以充分利用地面的附着力及适应制动的全工况要求,并采取了相应的措施削弱抖振现象.在单路面与变路面条件下的仿真计算验证了滑模控制器的可行性和有效性,同时也表明滑模变结构控制器的控制性能及对路面的适应性均优于PID控制器.     

电动汽车制动控制策略的研究

如何充分提高电动汽车行驶能效,延长车辆续航里程,是电动汽车技术需要解决的一个关键问题。能量回馈是解决该问题的主要措施。在回馈状态时,驱动电机按发电机运行,将车辆行驶动能转化为电能。能量回馈制动与其它电气制动方式比较,无须改变系统硬件结构,回馈电流可柔性控制,可使制动效果与能量回收效果综合最佳。     

后驱全电独立驱动-制动电动车横摆稳定性控制

考虑基于传统液压制动的横摆稳定性控制(YSC)应用于全电独立驱动-制动电动车受到的限制和电子机械制动(EMB)应用于电动车的优势,提出了基于全电耦合制动和遗传PID算法的YSC控制方案,基于Matlab/Simulink搭建了仿真平台,通过阶跃路转向工况进行了验证。仿真结果表明:无YSC控制时,整车会因横摆角速度过大而失稳;有YSC控制时,整车横摆角速度被控制在目标值附近,整车未失稳。在控制过程中,EMB工作时间减少3.93s,占总工作时间的88.9%;最大制动力矩需求可减小495N·m,占总制动力矩的67.6%,这为优化EMB提供了途径。另外,控制过程中除减少了EMB能耗外,后左和后右轮毂电机系统可回收能量31.25kJ,节能效果显著。此项研究可为优化EMB制动和进一步减少电动车整车能耗提供新思路。     

基于制动强度判别的再生制动力分配策略研究

电动汽车再生制动能量回收系统可以提高其续航里程。本文以某前驱型电动汽车为研究对象,分析了其在行驶过程及制动过程中制动力分配情况,综合考虑ECE制动法规、电机峰值转矩及电池充电性能等主要限制性条件,融合驾驶员制动强度判别特性,提出了一种适合本文电动汽车的再生制动力分配控制策略;基于MATLAB/Simulink软件平台进行了建模仿真,并将仿真结果与理想制动力分配策略进行对比。结果表明,该控制策略能够在保证制动效能的同时实现能量回收,能量回收效率达到34.179%,高于理想制动力分配策略。     

纯电动汽车制动能量回收评价与试验方法研究

为评价纯电动轿车制动能量回收效果,在分析纯电动汽车能量流的基础上,提出采用电机回收的能量与制动过程中的总能量的比值,即制动能量回收率作为纯电动汽车制动能量回收评价指标.分析已有试验方法,选取在转鼓试验台上进行NEDC(New European Driving Cycle)循环工况法为纯电动汽车制动能量回收试验方法.选择三款纯电动汽车,根据所述试验方法进行试验,得到了三种车型的制动能量回收率.试验表明:所提出的试验方法简单,评价指标合理,有利于纯电动汽车的制动能量回收的评价.     

电动汽车混合制动系统控制策略的改进

针对电动汽车混合制动系统,通过对整车制动动力学和ECE R13法规的分析,理论上确定了混合制动系统的安全制动区域.在此区域内,以充分回收车辆制动能量为目标,在满足ECE R13制动法规和整车制动稳定性的前提下,对于前后轴机械制动力分配固定的混合制动系统,提出了一种电动机制动力与摩擦制动力分配的优化方法.以工作模式切换点的坐标及制动力分配曲线的斜率为优化对象进行优化.此外,基于制动力分配影响因素多变的特点,设计了一种3参数输入的制动力分配模糊控制策略.分别建立新的制动控制策略模型嵌入到ADVISOR2002中进行仿真分析,从而验证改进控制策略的有效性.结果表明2种新的控制策略能够有效改善电动汽车的制动能量回收率.     

基于路面识别的复合制动与ABS集成控制策略

为了使电动汽车在制动时既能充分回收制动能量,又能兼顾制动稳定性,针对四轮轮毂电动机驱动电动汽车,提出了一种基于路面识别的复合制动与ABS集成控制策略.以单轮制动模型为研究对象,利用Lagrange插值法估算当前路面的峰值附着系数和最优滑移率;通过比较目标制动强度与峰值附着系数,将制动工况分为常规制动和防抱死制动;针对常规制动向防抱死制动过渡的工况,通过一种在ABS触发前合理减少再生制动的方法,避免直接撤销再生制动带来的ABS频繁退出和启动.在MATLAB/Simulink环境下建立了仿真模型,仿真结果表明:路面识别算法识别准确度较高;复合制动与ABS集成控制策略能够合理地分配再生制动力与液压制动力,实现车轮的防抱死控制.     

基于复合制动的电动汽车制动能量回收系统设计

以某国产品牌纯电动汽车为研究对象,以回收和利用汽车的制动能量为研究目标,综合考虑汽车制动动力学特性、电机发电特性和电池充电特性等多方面因素,对其制动能量回收及控制策略进行探讨和研究;提出了一种机械和电机复合制动的能量回收方案;并基于Simulink软件进行了详细的仿真分析,获得了一个较为理想的能量回收率,为进一步开发设计具体的制动能量回收系统控制器奠定了良好的基础。     

基于滑移率的电子机械制动模糊滑模控制

建立汽车电子机械制动系统及1/2车辆动力学模型。针对电子机械制动系统的不确定性和非线性问题,提出一种基于滑移率的电子机械制动模糊滑模控制算法用于实现常规制动和紧急制动。该算法结合车辆制动过程中前、后轴载荷的动态变化设计滑模等效控制量,采用模糊校正器调整滑模切换控制量。采用硬件在环实验验证该算法的有效性。研究结果表明:该算法与PID控制和滑模控制相比,能够快速平衡地达到目标值,具有较强的抗干扰能力,对各种路况及工况的适应性更好,对提高车辆制动的稳定性具有积极作用。     

汽车电子机械制动器的效能分析

为了分析电子机械制动器（electmmechanical bloking,简称EMB）的制动效能,建立了电子机械制动器的数学模型和在水平路面上汽车制动时整车动力学模型,运用MATLAB／SIMULINK仿真软件对电子机械制动器和液压制动器（hydmulic braking简称HB）的制动性能进行了比较．结果表明：电子机械制动器的制动效能明显优于传统的液压制动器,为电子机械制动器工程开发提供了理论依据.     

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.     

微型电动轿车制动能量回收及控制策略的研究

分析了电动汽车制动能量转换和回收的制约因素,以某前驱动微型电动轿车为研究对象,在传统汽车制动理论的基础上,提出了电机再生制动力和摩擦制动力以及整车前、后轮制动力的联合控制策略;基于Matlab/Simulink和Advisor软件平台进行了系统建模和典型循环工况下的仿真,结果表明,该联合控制策略能够实现安全制动条件下的制动能量回收,且能量回收率达14.13%。