轮毂电机四轮独立驱动电动汽车再生制动控制策略

为提高电动汽车续驶里程,提出一种适用于前后轴采用不同轮毂电机四轮独立驱动电动汽车的再生制动控制策略。基于理想制动力分配曲线、ECE R13法规、前后轴轮毂电机工作特性差异、前后轴载荷变化、电池工作特性等约束条件,制定了再生制动控制策略。在保证制动稳定的前提下,合理分配电机与摩擦制动力,提高轮毂电机制动力利用比例,回收更多制动能量。使用MATLAB/Simulink和Car Sim软件联合仿真,与典型控制策略在不同制动工况下进行对比研究。仿真结果表明:新型控制策略适用于前后轴采用不同轮毂电机的四轮独立驱动电动汽车,比传统控制策略回收更多制动能量,且制动稳定性较好,有效地延长了电动汽车续驶里程。     

轮毂驱动电动汽车开关磁阻电机制动特性分析

开关磁阻电机作为一种新型电机,结构最为简单,直流调速系统的可控性强,适用于恶劣环境,且电机的控制参数多,很容易通过适当的控制策略和系统设计满足电动汽车的四象限运行的要求,并且在高速运行区域也能保持优秀的制动能力。本文主要以新型电动汽车轮毂驱动电动汽车为研究对象,围绕开关磁阻电机的结构及工作特性及开关磁阻电机的制动特性分析展开,讨论这种新型电机在汽车上应用时其电制动能力,为轮毂驱动电动汽车的制动系统的后续研究做准备。     

北京市区电动轻型客车制动能量回收潜力

在分析影响电动汽车制动能量回收潜力的各种主要因素的基础上,以一辆电动轻型客车为例,结合北京市区轻型客车行驶工况调查数据,统计分析了在不同车速下最大制动功率的分布特征,发现其与电动机的制动工作特性能够很好地吻合。通过对典型路段上净制动能量和可回收制动能量的统计分析,即使在行驶工况变化比较频繁的长安街上行驶,采用制动能量回收可增加的续驶里程也只有24.4%左右。最后还统计分析了制动能量相对于车速－制动减速度和电动机转速－转矩的二维分布,统计结果表明制动能量分布的密集区与所采用的电动机在制动状态下的高效率区不能很好地重合。因此从提高制动能量回收潜力的角度出发,应根据行驶工况的统计结果来指导电动汽车电驱动系统的设计,不仅要从满足驱动需求出发,还应适当兼顾制动能量回收的需求,从而更全面地提出电动汽车电驱动系统的设计要求。     

GIL运输专用机具驱动与制动系统设计研究

气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)运输专用机具是为安全、可靠、高效地完成苏通GIL综合管廊工程GIL单元的运输任务而研制的专用机具,其中驱动与制动系统设计是整机设计的重中之重,二者的稳定性与可靠性设计将直接决定整机研发的成败。通过对驱动系统驱动电机选择、驱动轮设置、驱动电机控制,对制动系统电制动方式选择、机械制动器设计、机械制动器控制的研究,明确了设计原理及技术路线,为苏通GIL运输专用机具的研制扫清了障碍,指明了方向。     

电-液复合制动电动汽车制动感觉一致性及实现方法

提出了电动汽车电-液复合制动系统制动感觉一致性的定义并对其影响因素进行了分析,得到了实现电-液复合制动电动汽车制动感觉一致性的必要条件。提出了实现制动感觉一致性的电-液复合制动系统的设计和实现方法,并通过AMESim仿真验证了电-液复合制动系统的液压制动力矩输出特性能满足制动感觉一致性的实现要求。     

纯电动汽车综合性能试验台的国内外现状与改进

针对纯电动汽车研究开发的需要,介绍了台架试验的必要性,分析了目前纯电动汽车综合性能试验台架的国内外研究现状,提出了主要由机架、道路模拟装置、加载装置、惯性模拟装置等组成的纯电动汽车综合性能试验台架,结合电动车试验实际要求,指出了电动轮台架试验是轮毂电机驱动的电动汽车研制阶段中的重要环节,并介绍了一种具备多项改进设计的电动轮综合性能试验台的方案.研究结果表明,该方案能够真实地模拟实际汽车行驶的各种工况,而且还具备电机试验、垂直加载试验、机电耦合制动试验、侧向力试验等多种拓展功能,对研究轮毂电机驱动的纯电动车各项性能具有较大的实际作用.     

轮毂电机电动汽车的变压充电再生制动控制

为提升再生制动系统能量回收效率以及平衡动力电池包中单体动力电池的性能差异,提出一种基于BMS的轮毂电机变压充电结构,并对变压充电再生制动控制方法进行深入研究。介绍基于BMS的轮毂电机变压充电结构组成方式以及变压充电再生制动控制方法的工作原理;在建立轮毂电机变压充电理论模型的基础上,探索轮毂电机电动汽车的变压充电再生制动控制规律;采用最小二乘法设计充电电压求取控制算法,并通过台架试验验证充电电压求取公式的拟合精度;通过Matlab/Simulink仿真,模拟在不同制动工况下采用再生-液压复合制动系统进行防抱死控制的仿真过程。结果表明,变压充电再生制动控制方法能够精确实施轮毂电机的再生制动行为。     

基于转矩优化分配的电动汽车横摆稳定性研究

以四轮轮毂电机驱动电动汽车为研究对象,针对车辆稳定性问题,提出了基于横摆角速度和质心侧偏角联合控制的横摆力矩模糊控制方法。确立了分层控制结构,上层控制器基于模糊控制理论得到控制所需的附加横摆力矩,下层控制器应用加权最小二乘方法并联合轮毂电机与液压制动系统进行力矩优化分配。实时仿真实验结果表明：联合轮毂电机与液压制动系统的优化分配控制策略有效提高了车辆的稳定性。     

序言

<正>新能源汽车是我国七大战略新兴产业之一,发展以电动汽车为代表的新能源汽车是实现交通领域节能减排和污染防治的重要举措。分布式驱动电动汽车将可独立驱动/制动的轮毂/轮边电机安装在轮毂内部/附近,具有传动链短、传动效率高、结构紧凑、易于实现底盘模块化设计与主动控制等特点,是新能源汽车的重要发展方向之一。     

基于电机/液压制动系统协同控制的电动汽车稳定性控制研究

针对高速行驶工况下分布式驱动电动汽车的稳定性控制问题,对分布式驱动电动汽车参考模型、模糊PI控制、车辆动力学规划、电机/液压系统协同控制策略、最优控制分配方法等方面进行了研究,对分布式驱动电动汽车电液复合稳定性控制策略进行了归纳,提出了基于轮毂电机/液压制动系统协同控制的车辆稳定性控制系统。利用Carsim建立了分布式驱动电动汽车动力学模型,并通过Simulink设计了电机/液压协同控制策略,在Car Sim/Simulink联合仿真平台上进行了正弦停滞转向试验。研究结果表明:在极限工况下,无控制或仅电机控制车辆均无法保持稳定,采用电机/液压制动系统协同控制则能保证车辆操纵稳定性。     

基于Agent的电液复合制动系统防抱死控制研究

针对纯电动汽车电液复合制动系统电机再生制动力与液压制动力动态响应特性的差异及其非线性特性问题,提出了一种基于Agent的电液复合制动防抱死控制方法。构建了由电机Agent、液压制动Agent和ABS Agent组成的复合制动系统,依据让步策略、竞争策略和协同策略对电机再生制动力和液压制动力协调分配。MATLAB/Simulink仿真结果表明：紧急制动状态下,各Agent间能有效协作,前轮始终先于后轮进入抱死趋势,复合制动系统可以准确识别路面附着系数变化并及时调整电机制动力与液压制动力,提高了制动稳定性与系统的自适应能力。     

基于前向建模的ISG型CVT混合动力系统再生制动仿真研究

基于对CVT混合动力汽车制动力分配的分析,综合考虑发动机反拖制动、CVT速比及夹紧力控制、电池快速充电特性与电机高效发电特性对再生制动性能的影响,制订了相应的再生制动控制策略。根据前向建模思想,利用数值建模与理论建模的方法,建立了CVT混合动力汽车再生制动系统综合模型,进行了EUDC等四种典型循环工况下的再生制动性能仿真,在保证安全制动的条件下,实现了较高比率的制动能量回收,仿真结果证明了所提出的再生制动控制策略和系统模型的正确性与适用性。     

基于复合电源恒流控制的电动车再生制动系统研究

超级电容具有功率密度大的特点,将其作为电动车的辅助电源,能够弥补动力电池功率密度低的缺陷。以电动车再生制动系统为研究对象,建立由直流无刷电动机和Buck-Boost型DC-DC变换器、超级电容组及控制器组成的复合电源的电动车再生制动系统的数学模型。为对电动车再生制动系统模型进行验证,设计开发再生制动模拟试验系统,采用小功率直流无刷轮毂电动机驱动系统模拟电动车驱动系统,采用飞轮惯性矩模拟电动车惯性负载。在此基础上对再生制动系统数学模型进行仿真计算和试验验证,结果表明所建立的数学模型准确有效。以制动过程中制动力矩波动范围小为目标,采用恒流控制策略对电枢电流进行控制。仿真结果表明,由动力电池和超级电容组成的电动车复合电源,能够有效吸收再生制动能量,所采用的恒流控制策略能够实现制动过程中的制动力矩稳定及较高的能量回收效率。     

混合动力城市客车串联式制动能量回馈技术

设计出一种新型的制动能量回馈系统及相应控制策略从而显著降低混合动力城市客车的油耗并保证车辆的制动安全。以某型混合动力城市客车为研究对象,基于开关阀和制动防抱系统(Anti-lock braking system,ABS)、驱动电动机以及蓄电池储能装置设计出一种新型串联式制动能量回馈系统,实现气压制动力和回馈制动力的协调控制、ABS系统与回馈制动系统的协调控制;基于Matlab/Simulink软件建立制动能量回馈系统的仿真模型,对制动能量回收系统在不同控制策略下进行中国典型城市公交循环的仿真分析;在基于dSPACE实时硬件平台及制动系统硬件组成的制动能量回馈试验台架上,测试分析回馈制动力与气压制动力以及ABS系统的协调控制关系。结果表明,所研发的制动能量回馈系统安全可靠,ABS系统能够独立工作而不受新增系统的影响;回馈制动力与摩擦制动力能很好地调节,最大限度地发挥能量回馈能力;能量回馈效果显著,中国典型城市公交循环的制动能量回收率在50%以上。     

Design and Analysis of Electro-mechanical Hybrid Anti-lock Braking System for Hybrid Electric Vehicle Utilizing Motor Regenerative Braking

Braking on low adhesion-coefficient roads, hybrid electric vehicle's motor regenerative torque is switched off to safeguard the normal anti-lock braking system (ABS) function. When the ABS control is terminated, the motor regenerative braking is readmitted.Aiming at avoiding permanent cycles from hydraulic anti-lock braking to motor regenerative braking, a novel electro-mechanical hybrid anti-lock braking system using fuzzy logic is designed. Different from the traditional single control structure, this system has a two-layered hierarchical structure. The first layer is responsible for harmonious adjustment or interaction between regenerative system and anti-lock braking system. The second layer is responsible for braking torque distribution and adjustment. The closed-loop simulation model is built. Control strategy and method for coordination between regenerative and anti-lock braking are developed. Simulation braking on low adhesion-coefficient roads with fuzzy logic control and real vehicle braking field test are presented. The results from simulating analysis and experiment show braking performance of the vehicle is perfect, harmonious coordination between regenerative and anti-lock braking function, significant amount of braking energy can be recovered and the proposed control strategy and method are effective.     

并联式电储能车辆再生制动系统机构及参数匹配

电驱动的使用越来越广泛,而车辆的电能使用也是一大趋势,并联式电储能车辆制动系统的机构及参数的匹配优劣大大影响整个系统的工作效率。针对此问题,以公交车XQ6103为原型,利用MATLAB绘制参数变化曲线,并计算满载同步附着系数与空载同步附着系数,进行系统参数匹配。     

混合动力汽车（HEV）驱动系统的研究与讨论

简单介绍了混合动力汽车（HEV）的概念、类型和原理,并对混合动力汽车驱动系统动力耦合方式做了简单描述;根据驱动系统电机的个数,即双电机和单电机,对比分析了每种混动模式的驱动系统的特点和应用,重点讨论了P2模式下驱动系统的结构形式;并总结了混合动力驱动系统的关键技术以及未来混合动力技术发展方向。     

汽车分层耦合电驱动构型、参数匹配与能效分析

提出一种由上层的前后轴转矩耦合与下层的电动轮内双子电机转速耦合构成的新型汽车分层耦合电驱动方案,以实现整车在较宽的转矩和车速范围内保持高效驱动。详细阐述该分层耦合电驱动的构型及其工作模式;以动力性指标和循环工况为基础,对整车峰值/常规动力需求进行统计分析,继而确定了分层耦合电驱动系统的峰值/额定工作特性;基于能量效率最优的模式切换策略,获得了分层耦合电驱动的整车等效MAP特性;对比分析分层耦合电驱动与传统单电机减速轮毂驱动的整车能效特性。结果表明,新型的汽车分层耦合电驱动方案能有效地拓宽整车高效运行区间,实现在更宽的转矩-车速范围内高效（宽域高效）驱动,明显地提升了整车经济性。     

Control Algorithm of Electric Vehicle in Coasting Mode Based on Driving Feeling

Coasting in gear is a common driving mode for the conventional vehicle equipped with the internal combustion engine (ICE), and the assistant braking function of ICE is utilized to decelerate the vehicl...