汽车ABS与AFS集成控制算法

提出一种制动防抱死系统(ABS)与主动前轮转向(AFS)系统的集成控制算法.ABS采用逻辑门限值控制算法,以车轮的角加速度为主要门限、滑移率为辅助门限.AFS采用基于二自由度车辆模型建立的横摆力矩补偿前馈控制和滑模反馈控制相结合的复合控制算法.采用8自由度车辆模型验证所提出的控制算法,该模型包含“Magic Formula”轮胎模型和基于单点预瞄的驾驶员模型.在Matlab/Simulink中通过对开路面的直线制动工况和定圆弯道制动工况下的仿真来评价集成控制算法.仿真结果表明:在对开路面上ABS与AFS的集成控制能够有效地缩短制动距离,提高车辆制动过程的方向稳定性.     

AFS/DYC协调控制的分布式驱动电动汽车稳定性控制

为进一步提高分布式驱动电动汽车行驶过程中的稳定性,提出主动前轮转向(AFS)和直接横摆力矩控制(DYC)协调控制策略.为提高车辆稳态行驶时转向能力,设计基于滑模控制(SMC)的前轮主动转向控制器实时修正前轮转角;以维持车辆工作在稳态工作区为控制目标,设计基于模型预测控制(MPC)的车辆稳定性控制器,通过设定的分配规则按轴荷比等比例分配各轮驱/制动力矩.利用相平面法作为判定依据自适应分配各控制器权重,实现控制器之间的切换.在连续转向工况下,对控制算法进行仿真验证.结果表明:在相同转角输入下,相较于无控车辆,受控状态下车辆的横摆稳定性能提高了16%,行驶状态得到了改善.     

分布式驱动铰接车电液复合转向模式的节能分析

利用分布式驱动铰接车各轮独立驱动的特点,提出了铰接车的整车刚性化差动转向方式,构建了以液压转向为主、差动转向为辅的复合转向模式。建立了铰接车差动转向的动力学模型,获得了铰接车行驶转向阻力与差动力矩的关系;以铰接车前车体差动转向为例,研究了差动力矩的分配方法,制定了铰接车差动辅助转向的控制策略。根据铰接车辆在单移线道路的仿真,对比分析了有差动、无差动控制下的液压转向系统能耗和电机能耗等。仿真结果表明,在不同载重、不同时速的转向工况下,通过合理地分配铰接车各轮转矩,电液复合转向方式可实现铰接车的有效节能。     

分布式驱动电动汽车电液复合分配稳定性控制

针对分布式驱动电动汽车各车轮电机力矩和液压制动力矩可独立控制的特点,以操纵稳定性为目标,设计电机与液压制动复合分配的控制策略.控制策略采用分层控制的结构,上层运动控制器根据驾驶员输入和车辆状态的反馈求取广义力,下层控制分配器在执行器约束及速度约束下,考虑轮胎纵侧耦合特性对横摆转矩的影响,采用二次规划法进行转矩分配,实现车辆的稳定性控制效果.最后利用CARSIM和MATLAB软件对电液复合算法进行了联合仿真,并进行了实车试验来验证算法,最终的仿真和试验结果表明复合分配控制策略的控制效果相对仅用电机控制时要好,提高了车辆的稳定性控制效果.     

非解耦式与解耦式电液复合制动系统及其评价

分析了电液复合制动系统的结构,对比了非解耦式和解耦式方案的优缺点;研究了电液复合制动系统前、后轴制动力及再生制动力、液压制动力的分配策略,对比了3种不同的协调控制方案.依据实车参数和测试数据,利用Simulink-AMESim建立了电液复合制动系统联合仿真模型;定义了以回馈能量效率和司机驾驶解释一致性作为不同方案的量化对比评价指标.NEDC和SC03循环工况结果表明,解耦式方案的回馈能量效率和司机驾驶解释一致性评价指标均优于非解耦式方案,两种工况下的回馈能量效率均高于50%.     

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.     

混合动力汽车制动控制策略研究

混合动力汽车的制动是在液压制动力矩和能量回收制动力矩协同工作下完成的。在分析多种制动策略基础上,文章提出了基于门限值控制和模糊控制的制动策略,以实现制动力矩的动态分配,在保证汽车制动稳定的前提下,实现制动能量最大程度的回收;仿真结果表明,该控制策略能够达到较理想的制动效果。     

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.     

制动能量回收系统的制动力矩协调控制仿真

驾驶员制动意图识别和电机液压制动力协调控制是开发制动能量回收系统时需要解决的关键技术问题.文中通过特性试验数据分析,得出了表征驾驶员制动需求的参量,并使用时间因子自适应修正的一阶延迟滤波方法,基于主缸的压力求得驾驶员的制动需求.根据液压制动系统硬件方案,在Matlab/Simulink下建模,并使用比例制动力分配方法进行电机和液压制动力的协调控制,使用偏差控制方法实现目标压力.仿真结果表明,制动需求计算准确,制动力控制协调,保证了平稳的制动强度.     

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%。     

插电式并联混合动力汽车再生制动控制策略

再生制动是混合动力汽车区别于传统汽车的技术特点,是提高车辆燃油经济性的重要措施之一.以一种轴间力矩耦合的插电式并联混合动力汽车为研究对象,从再生制动分配算法的影响因素入手,提出了一种带有模糊控制的混合动力汽车再生制动能量管理策略.所设计的控制策略主要针对两个层面的控制决策,顶层是轴间制动力矩的分配决策,底层是再生制动电机所在的后轴力矩在摩擦制动与再生制动之间的分配决策.采用多种典型车辆行驶工况对所提出的模糊控制策略进行仿真研究.结果表明,所提出的模糊控制策略能够明显改善车辆的能量回收效果,与传统理想制动力分配曲线控制策略相比,能量回收最多可提高23.44%.     

分布式电动车的线性自抗扰稳定性控制策略

为研究分布式电动车的操纵稳定性控制策略问题,将直接横摆力矩控制器设计为2个一阶线性自抗扰控制器,用于计算车辆维持稳定所需的横摆力矩。在转矩分配方面,根据路面附着和车辆状态调节目标函数的权值,采用二次规划算法计算得到电机输出转矩。应用硬件在环仿真平台进行了正弦迟滞和正弦递增实验,实验结果表明分布式电动车的操纵稳定性控制策略能够提高车辆的操稳性能,使得控制变量能够紧密跟踪期望值。      

并联混合动力汽车再生制动控制策略研究

针对并联混合动力汽车再生制动的问题分析了再生制动基本原理、实现再生制动必须具备的条件.采用再生制动比例控制策略和再生制动转矩与机械制动转矩的分配线控制策略的方法,对并联混合动力汽车再生制动进行了研究.结果表明UDDS工况燃油消耗减少了11.8%,续驶里程增加了10%—20%.从而验证了再生制动控制策略的正确性和必要性.     

四轮轮毂电动汽车的紧急制动能效性转矩优化

提出了一种新的基于预测控制的转矩优化控制方法,以协调控制紧急制动工况下的四轮轮毂电动汽车复合制动(液压制动和再生制动)系统.其转矩优化控制器可快速地跟踪车辆在不同路面附着条件下的最佳滑移率稳定区域;同时,在控制目标函数中加入能量回收趋势优化项,用于能量回收目标的快速动态调整,通过调节优化目标函数权值的大小,实现制动安全的同时提高车辆的能量回收能力.在Carsim中建立了车辆模型并和Simulink运行环境进行了联合仿真,验证了提出的转矩优化方法的有效性.     

电动汽车无刷直流电动机的回馈制动控制

为延长电动汽车的续驶里程,基于4种典型循环工况的能量分析,研究了无刷直流电动机回馈制动的控制原理,建立了回馈制动的数学模型,并设计了转矩闭环PI调节的控制方式,将这一控制方式运用于纯电动汽车上,结果表明,回馈制动控制安全可靠。     

四驱混合动力轿车转弯工况路径跟踪控制

针对四驱混合动力轿车,提出一种转弯工况下集成横向与纵向运动控制功能的路径跟踪控制策略.在建立车辆动力学与动力系统模型的基础上,设计了基于轨迹跟踪误差的驾驶员预瞄转向模型;采用模糊控制器确定了期望车速,对转矩分配问题进行优化研究;设计了车速与轨迹跟踪模型预测控制器;搭建了CarSim与MATLAB/Simulink联合仿真模型与自动驾驶模拟驾驶器,对控制策略进行了离线仿真和硬件在环仿真试验.研究结果表明,车辆转弯过程中路径及车速跟踪效果良好,满足转弯工况路径跟踪需求.     

混合动力车辆永磁同步轮毂电机转速自抗扰控制

为解决复杂扰动条件下混合动力车辆永磁同步轮毂电机转速跟踪精度不高的问题,建立了永磁同步轮毂电机转速自抗扰控制系统模型,进行了自抗扰控制参数整定。分别在负载转矩扰动和模型失配扰动条件下,研究了自抗扰控制下永磁同步轮毂电机转速响应情况,并与优化调整参数的PID控制器的仿真结果进行对比。结果表明:自抗扰控制在提升永磁同步轮毂电机转速响应快速性和减小转速超调方面的独特优势。     

混合动力汽车控制策略研究现状及发展趋势

混合动力汽车的控制策略及结构决定了整车的行驶性能。根据蓄电池组的荷电状态变化情况,对混合动力汽车的结构型式进行了分类,并对并联型和串联型混合动力汽车控制策略研究现状及其发展趋势进行了分析,指出混合动力汽车的控制策略不十分完善,需要进一步优化。控制策略不仅仅要实现整车最佳的燃油经济性,同时还要兼顾发动机排放、蓄电池寿命、驾驶性能、各部件可靠性及整车成本等多方面要求,并针对混合动力汽车各部件的特性和汽车的运行工况,使发动机、电机、蓄电 池和传动系统实现最佳匹配,兼顾了上述各方面要求的优化控制策略的研究是今后的一个研究重点。还指出,采用小功率电机、小排量发动机配以自动无级变速器的并联型混合动力汽车,是获得较高的燃油经济性、较小的排放、平稳的驾驶性能、较低的制造成本及质量的一种比较理想蝗系统型式。     

混合动力车辆多目标控制能量管理策略研究

为满足混合动力车辆动力性要求,并提高车辆的能量利用效率,根据动力单元与负载的能量关系及电池组充放电特性与SOC的关系,提出了一种基于电池组恒SOC和发动机燃油消耗优化控制的综合能量管理策略.对该策略进行实验验证的结果表明:电池组能保持在最佳工作状态,且车辆的燃油经济性提高了约8%.