电动商用车的串联制动控制策略

为了改善电动商用车制动系统的能量回收效率以及制动感受,在电动商用车电-气负荷制动系统的基础上施加ECE法规、蓄电池、电机和制动感受等约束条件,提出了一种制动感受更加舒适的串联制动控制策略.通过制动强度和I曲线对电气和气压的制动力进行分配,基于Cruise和Matlab联合仿真环境建立制动控制策略模型,并分别采用以60 km/h初速度制动以及NEDC循环2种工况对串联制动控制策略性能进行验证.仿真结果表明,在制动感受舒适的同时,z=0.1和z=0.5一次制动工况的制动能量回收率分别为19.4％和17.4％,NEDC工况的能量回收率为18.6％.针对电动商用车设计的串联制动控制策略可以使车辆具有良好的制动舒适性,能够提高车辆的制动能量回收效率,从而有效改善车辆的制动性和经济性.     

电动客车并联制动控制策略研究

针对电动客车再生制动问题,结合制动约束条件在Cruise与Matlab联合仿真环境下建立整车并联制动控制策略模型,并通过UDC循环工况验证并联制动控制策略的性能。通过仿真验证可知,电动客车并联制动控制策略能够优化制动力分配,在保证最佳制动性能的前提下最大程度地提高了制动能量回收率,在提高制动性能的同时大大提升了整车经济性。     

纯电动轿车制动能量回收系统研究

针对某款量产纯电动轿车进行制动能量回收系统及控制研究。基于ABS开发回馈效率最优的制动能量回收系统。在满足ECE制动法规要求并尽量提高安全性和驾驶员感觉的前提下,提出一种最大制动能量回收控制策略,并利用Cruise软件对控制策略的有效性进行验证。在底盘测功机上测试制动能量回收系统效率,试验结果表明可实现ECE工况下整车续驶里程提升10%以上。     

电动城市公交车制动能量回收评价方法

制动能量回收是提高电动城市公交车整车能量效率的关键技术之一,但在评价制动能量回收对改善电动城市公交车能量效率作用方面目前国内外还缺少科学系统的方法。以一辆12 m电动城市公交车为研究对象,通过建立电动城市公交车制动过程能量流模型,提出一种涉及6个环节因素的制动能量回收效率评价方法,在详细分析这些因素对制动能量回收效率影响的基础上,进一步提出一个综合评价制动能量回收作用的新指标—制动能量回收贡献率。制动能量回收贡献率综合考虑整车参数、循环工况和制动能量回收效率等因素,从而能更全面地评价制动能量回收对提高整车能效的作用,提出的评价方法为电动城市公交车通过制动能量回收技术来进一步改善其整车能量效率指出技术途径。     

电动汽车制动能量回收控制策略研究

为提高电动汽车制动能量的回收,通过对电动汽车制动力学的和相关法规的分析,结合电机的输出特性,提出一种前、后轮制动力根据制动强度进行分配的控制策略,并在ADVISOR软件上进行了仿真分析,仿真结果表明,与ADVISOR制动力分配策略比较,在百公里能耗、制动能量回收及能量利用率上都有明显优势,同时也较好地满足了制动稳定性要求。     

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。     

基于新型改进遗传算法的混合动力客车高效制动能量回收预测控制策略研究

制动能量回收是提升混合动力客车燃油经济性的核心技术之一。然而基于传统客车机械制动系统与制动能量回收系统集成的混合制动系统,在多种复杂市区、郊区甚至极限工况下,如何通过合理分配再生制动力矩和摩擦机械制动力矩,保证整车稳定性和经济性均衡最优,仍为新能源汽车领域亟待解决的难题。为此,提出一种基于新型改进遗传算法的混合动力客车高效制动能量回收控制策略。结合混合制动系统结构与动力学特性,搭建7自由度整车纵向动力学模型;考虑轮胎在临界稳定区域的高度非线性以及制动过程中稳定性、经济性等性能要求的多目标特性,采用遗传算法对有限时域内的前后轴机械制动力矩及电机制动力矩的最优分配问题进行预测求解,并采取滚动优化策略实现整个制动过程的最优控制,同时为了防止在预测域内收敛于局部最优解,设计多子种群各自迭代并组合优化的方法对遗传算法进行改进;基于多维表格和最近点的方法对该控制策略进行实时化处理,并完成仿真与硬件在环试验。试验结果表明提出策略在保证整车稳定性的同时,较实车控制器中采用的规则式控制策略,提升15%的制动能量回收率。     

基于Amesim的纯电动汽车制动能量回收策略研究

纯电动汽车制动能量回收存在多种结构和控制策略,以电池的SOC、车速、制动减速度、电机发电扭矩等作为约束条件,基于Amesim仿真平台,对三种不同能量回收策略进行仿真计算,分析不同回收策略在不同驾驶工况下对能耗及能量回收率的影响.     

商用车制动系统发展趋势

国内商用车制动系统目前还是以常规制动为主，虽然ABS防抱死在国内已经有了长足进步，但是和WABCO公司的技术比起来，仅仅能起到价格的制约作用。由于国内市场的特殊情况，商用车制动控制技术有两个方向：常规制动加ABS基础上发展电子稳定控制和电子制动EBS基础上发展ESP，如图1所示。本文主要以后一种为介绍主线。     

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。     

再生制动优先作用的电动汽车ABS控制策略

为使电动汽车的驱动轮在紧急制动时,既能防抱死,又能回收制动能,提出了再生制动力矩优先作用的机电协同防抱死制动控制策略。即在任何制动工况下,只要再生制动力矩有效,均优先使用再生制动力矩来防止驱动轮抱死。分析了再生ABS优先作用的工作模式及其制动力分配原则,给出了相应的控制逻辑;然后以1/4车辆模型为例,建立了再生ABS优先作用的动力学模型,设计了基于车轮滑移率的PID控制律。在此基础上,建立了该策略的MATLAB/SIMULINK仿真模型。仿真结果表明:随着路面附着系数的提高,制动模式将由纯再生ABS转为再生制动优先作用的机电复合再生ABS,机械制动力矩也将相应增大;其次,与传统液压ABS的对比仿真试验表明,采用该策略能使制动系统的反应速度至少提高21.8%,车辆制动距离缩短4.9%。     

轻度混合动力汽车再生制动能量管理策略

提出以满足ECE制动法规为前提,蓄电池再生制动能量回收最大为优化目标的轻度混合动力汽车再生制动能量管理策略.基于发电机效率图、蓄电池充电效率图和发动机反拖阻力矩图,建立发电机和行车制动系的制动力分配优化模型,分别获得采用有级式变速器和无级变速传动的轻度混合动力汽车在不同制动强度下的再生制动能量管理控制规则.分别对采用单离合器-有级式变速器、双离合器-有级式变速器和无级变速器三种传动型式的轻度混合动力汽车进行NEDC循环工况仿真,结果表明采用双离合器-有级式变速器的轻度混合动力汽车再生能量效率最高.对采用有级式变速器的混合动力系统完成了基于dSPACE快速控制原型技术的再生制动控制试验.     

电动客车并行复合再生制动控制策略

驱动电机的引入为客车提供了再生制动的功能。为了协调机械制动力与再生制动力的分配,提出了一种适用于后轮驱动电动客车的并行复合再生制动控制策略。依据ECE法规的限定,对此协调策略进行了约束限制。为了使车轮在制动过程中始终处于非抱死状态,设定了再生制动力参与份额的上限。此种策略在MATLAB/SIMULINK平台上进行了模型的建立,并且嵌入某种客车车型参数进行了仿真。结果表明,此种并行策略既可以满足制动安全性的要求又可以回收可观的制动能量。     

四轮轮毂电机驱动电动汽车纵侧向稳定性协调控制策略研究

结合四轮轮毂电机驱动电动汽车四轮转矩独立可控的特点,针对加速同时转向时地面附着力不足的情况,研究车辆纵向和侧向稳定性协调控制策略。针对未知和复杂多变的路面附着情况,设计对路面附着变化具有良好鲁棒性的滑转率自寻优驱动防滑控制策略,采用滑模控制方法实现了对路面最优滑转率的自适应追踪。在此基础上,构建稳定性协调控制策略,通过对车辆纵、侧向动力学目标进行优先级判断和多目标协调控制,有效提升了车辆纵向和侧向稳定性。通过CarSim-Simulink联合仿真验证了驱动防滑控制策略在未知路面附着情况下的有效性,提出的纵侧向稳定性协调控制策略能够有效提升车辆的纵向和侧向稳定性,控制效果优于直接横摆力矩控制。     

纯电动汽车再生制动控制策略研究

对一款纯电动汽车进行再生制动控制策略研究,通过分析制动力安全分配区域,在遵循制动力分配原则和ECE法规的基础上,提出了一种再生制动模糊控制策略。设计了以制动强度、动力电池电荷状态、车速为输入变量,以电机制动力矩比例为输出变量的模糊控制器。利用仿真软件AVL-CRUISE建立整车模型,选用NEDC典型城市循环工况和4种不同制动强度工况分别进行了仿真分析,结果表明,该控制策略在保证制动安全性的前提下,能够有效的提高制动能量回收率,具有一定优越性和有效性。     

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。     

电动车用电机式主动稳定杆多模式控制策略研究

电动车在行驶过程中,路面及车身等情况不断变化,为了兼顾车辆在不同行驶工况下的行驶平顺性及侧倾稳定性,针对电机式主动稳定杆系统提出了三种工作模式,控制器根据车身的状态信号选择合适的工作模式。基于MATLAB/Simulink,建立了14自由度整车模型和电机式主动稳定杆模型,在多种工况下进行了仿真分析。仿真结果表明：电机式主动稳定杆系统根据不同的外部条件或行驶工况选择合适的工作模式,能有效提高车辆的侧倾稳定性与行驶平顺性。     

基于载荷率的电动公交车再生制动控制策略

为提高城市电动公交车再生制动能量回收效率,针对城市电动公交车日常运输载重变化显著的特点,提出了一种基于不同载荷率的再生制动控制策略。建立了不同载重情况下电动公交车的行车制动系前后轴制动力分配系数优化模型,运用遗传算法求出了空载、半载、满载情况下的最优制动力分配系数,并根据优化后的制动力分配系数对再生制动力进行了控制。为验证控制策略的有效性,在电动汽车仿真软件ADVISOR2002平台上进行了仿真分析。结果表明：与制动力分配系数无调整时相比,该策略在符合欧洲经济委员会（ECE）制动法规的前提下,显著提高了制动能回收量。