基于AMT的轻度混合动力系统再生制动控制

分析制动强度、ISG电动机制动力、发动机制动力以及电池充电功率的相互关系,得到电动机实际制动力随期望制动强度和车速变化曲面。提出基于电动机实际制动力的前后轮制动力分配策略。在此基础上考虑变速器挡位对传动系统工作点的影响,提出制动过程中能量最大化回收的换挡控制策略。台架试验结果表明,采用所提出的再生制动控制策略比传统控制策略能更有效地回收制动能量。     

基于制动稳定性要求的ADVISOR再生制动模块的开发

利用ADVISOR软件,分析满足制动稳定性条件下的电动汽车再生制动系统的制动能回收能力,在其再生制动模型基础上,从动力学角度建立了各制动力制动份额随制动减速度变化的模型,仿真结果表明,此模型有效地拓展了ADVISOR的仿真范围,方便了评估电动汽车再生制动系统.     

四驱电动汽车液压再生制动力系统的研究

针对四驱电动汽车续航里程低、蓄电池充电时间长、使用寿命短等问题,对四驱电动汽车的再生制动系统进行了研究,提出了一种四驱电动汽车的液压再生制动系统方案,即在汽车的前后轴上加设离合器、泵/马达、蓄能器等元件,当汽车需要制动减速时,泵/马达以泵的形式工作,把高压油储存在蓄能器中;当汽车起步或加速时,泵/马达以马达的形式工作,把高压油从蓄能器中释放,输出驱动力。通过仿真得到汽车在不同驱动力下的加速性能。结果表明,将液压再生制动能量与电机的驱动力耦合后联合驱动电动汽车,增大了汽车的扭矩,在0～50 km/h起步阶段和50～80 km/h加速超车阶段,电机与马达联合驱动时比电机单独驱动所用时间分别缩短了1.05 s和0.3 s,减小了电池的放电深度。     

Hydraulic regenerative braking system studies based on a nonlinear dynamic model of a full vehicle

To obtain a reasonable match of the main parameters of a hydraulic regenerative braking system and to improve the energy recovery efficiency, this paper establishes the corresponding mathematical models and testbed for a hydraulic regenerative braking system. The proposed system is analysed and verified through simulation and experiments. Then, the linear and nonlinear mathematical models of a full vehicle are built, with joint simulation of the hydraulic regenerative braking system, and the influence of the hydraulic regenerative braking system on braking performance under different running conditions is discussed. The results indicate that the deviations in the simulation results between the linear and nonlinear dynamic models are very small. When the brake deceleration and road adhesion coefficient are 0.2, deviations are within 1.38 %. With an increase in the braking deceleration and road adhesion coefficient, the deviations in braking time and distance between the systems become larger and larger. When the braking deceleration and road adhesion coefficient are 0.7, the deviation reaches 30 %. Finally, with braking energy recovery efficiency and braking distance as the optimization objectives, the nonlinear braking energy recovery system parameters are optimized. After optimization, the energy recovery efficiency of the nonlinear system reaches 76.3 %, and the braking distance is 22.8 m.     

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.     

城轨列车减速度反馈制动力闭环控制方法

针对城轨列车在目前理论减速度开环控制模式下,实际制动减速度精度较低的问题,提出一种基于参数估计的制动力闭环控制方法.将列车运行于坡道、弯道等路段产生的附加运行阻力和摩擦副摩擦系数变化等导致的实际制动力偏差等效为列车在制动过程中所受的总扰动,以列车减速度和制动缸压力等作为输入,通过梯度估计方式对该扰动进行求解.根据总扰动...     

电储能车辆再生制动系统制动力分配系数设计

基于XQ6103客车对电储能再生制动系统进行了分析,为了在保证车辆制动稳定性及安全性的前提下,尽可能利用再生制动系统回收制动能量,需要根据EC E法规对车辆前后轮制动力分配要求及车辆的结构参数进行设计,合理确定制动力分配系数β的变化范围,实现制动能量回收最大化。     

混合动力城市客车制动能量回收系统道路试验

为提高制动能量回收系统性能,针对某型串联式混合动力城市客车,选用一种串联式制动能量回收装置进行道路试验研究.针对研究对象,设计出串联、并联等多种制动力分配策略;开发出一套道路试验测试系统,适用于中国典型城市公交循环等多种工况条件下进行道路试验;利用dSPACE硬件平台快速成型一个包含控制算法的控制单元,替代实际的整车控制器. 将所搭建的控制单元应用到实际的目标车辆上,利用自己设计的制动能量回收道路试验系统对目标车辆进行制动性能试验以及制动能量回收经济性试验等;重点研究不同策略下的制动能量回收的经济性及整车的制动舒适性,以及影响制动经济性与舒适性的因素.试验结果表明,所研发的制动能量回收装置能够实现不同的制动力分配策略,串联式制动能量回收策略能够在保证驾驶员制动感觉的前提下回收较多的制动能量,是多种方案中相对较好的选择.     

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。     

基于模糊控制的电动汽车前后制动力分配策略研究

为提高纯电动汽车的再生制动能量回收率,在分析基于理想制动力曲线和基于ECE法规的电动汽车前后轮制动力分配控制策略的基础上,根据制动强度和储能元件荷电状态的大小,提出了一种基于模糊逻辑的前后轮制动力分配控制策略,以实现制动能量的高效回收利用和良好的汽车制动稳定性。对该控制策略在电动汽车仿真软件ADVISOR2002下进行了仿真,仿真结果表明,该制动力分配控制策略提高了再生制动能量的回收率,同时也能改善汽车的制动稳定性。     

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.     

Evaluation of regenerative braking based on single-pedal control for electric vehicles

More than 25% of vehicle kinetic energy can be recycled under urban driving cycles. A single-pedal control strategy for regenerative braking is proposed to further enhance energy efficiency. Acceleration and deceleration are controlled by a single pedal, which alleviates driving intensity and prompts energy recovery. Regenerative braking is theoretically analyzed based on the construction of the single-pedal system, vehicle braking dynamics, and energy conservation law. The single-pedal control strategy is developed by considering daily driving conditions, and a single-pedal simulation model is established. Typical driving cycles are simulated to verify the effectiveness of the single-pedal control strategy. A dynamometer test is conducted to confirm the validity of the simulation model. Results show that using the single-pedal control strategy for electric vehicles can effectively improve the energy recovery rate and extend the driving range under the premise of ensuring safety while braking. The study lays a technical foundation for the optimization of regenerative braking systems and development of single-pedal control systems, which are conducive to the promotion and popularization of electric vehicles.     

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。     

A study on regenerative braking for a parallel hybrid electric vehicle

In this paper, a regenerative braking algorithm is presented and performance of a hybrid electric vehicle (HEV) is investigated. The regenerative braking algorithm calculates the available regenerative braking torque by considering the motor characteristics, the battery SOC and the CVT speed ratio. When the regenerative braking and the friction braking are applied simultaneously, the friction braking torque corresponding to the regenerative braking should be reduced by decreasing the hydraulic pressure at the front wheel. To implement the regenerative braking algorithm, a hydraulic braking module is designed. In addition, the HEV powertrain models including the internal combustion engine, electric motor, battery, CVT and the regenerative braking system are obtained using AMESim, and the regenerative braking performance is investigated by the simulation. Simulation results show that the proposed regenerative braking algorithm contributes to increasing the battery SOC which results in the improved fuel economy. To verify the regenerative braking algorithm, an experimental study is performed. It is found from the experimental results that the regenerative braking hydraulic module developed in this study generates the desired front wheel hydraulic pressure specified by the regenerative braking control algorithm.     

ABSs系统模糊控制器优化设计

已经开发了的ABSs系统改善了突然制动和特别是滑动路面状况时车辆控制。这样的控制目标是在保持车辆合适稳定性及可操纵性和缩短车辆刹车距离情况下在要求的方向增大车轮的牵引力。本文提出了ABSs系统优化的模糊控制器。从保持其车轮滑动值为目标函数获得车轮最大的牵引力和车轮最大的减速度。采用遗传算法优化模糊系统的全部组件。采用误差数整体优化方法收敛接近最优点。仿真结果表明快速收敛和对不同路况的控制器的最好性能。     

汽车防抱死制动系统分级智能控制

在分析车辆制动时轮胎与地面接触力学特性的基础上,提出一种用轮速峰值连线来求解参考车速和参考滑移率的方法。为了解决汽车防抱死制动系统(ABS)在各种条件下复杂的控制问题,设计出一种由运行控制、参数校正和组织协调构成的分级智能控制系统。在运行控制级,给出参考滑移率误差的目标轨迹,建立特征模型、控制模态集和推理规则集,以此设计出基于参考滑移率的仿人智能控制器。在参数校正级,为了弥补只针对参考滑移率控制的不足,用车轮角减速度对仿人智能控制量进行校正。在组织协调级,设计出基于轮减速度和参考滑移率的模糊智能控制器来自动辨别制动时的路面信息,给出四轮制动的协调控制规则。运用Matlab进行汽车ABS的仿人智能控制系统研究,搭建出汽车ABS全车测控系统,参照国际标准,在不同条件下进行道路试验。试验结果表明,相对于逻辑门限控制,ABS分级智能控制具有良好的制动平稳性和自适应性,可提高控制精度,是一种有效的新的ABS控制方法。     

基于模糊控制原理的液压混合动力工程车辆能量管理策略研究

针对液压混合动力工程车辆工作过程中存在的燃油经济性较差和能量回收率低的问题,以装载机为原型,提出了一种基于模糊控制理论的车辆驱动与联合制动能量管理策略。根据车速、蓄能器SOC、泵/马达扭矩、制动扭矩等相关参数建立相应的模糊规则,制定车辆驱动控制策略和再生制动控制策略。搭建整车前向仿真模型对制定的控制策略进行仿真,然后进行硬件在环实验对仿真结果进行验证。结果表明,提出的控制策略合理有效,车辆的燃油消耗率有所下降。     

电液混合动力轨道车的复合制动特性

针对蓄电池轨道工程车制动性能的不足设计了一套液压再生制动系统,在车辆原底架结构基础上与原制动系统共同作用形成了一套复合制动系统。为探究复合制动系统制动、能量回收和缓速的有效性,对电液轨道车下坡纯摩擦制动的能力进行了理论计算,并利用AMESim和MATLAB/Simulink建立的液压系统模型对复合制动过程进行仿真运算。仿真结果表明:复合制动方式能大大提高下坡制动性能同时回收制动能量;在高速工况下制动时,马达变排量控制方式能够提高液压再生制动扭矩,从而减少制动距离和磨损。复合制动系统能有效地调节轨道车下坡速度,保证车辆安全性。     

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。     

电机发电特性优化再生制动控制策略的方法

电动汽车制动力的分配策略对整个系统能量回收效率有重要影响,分析了传统再生制动模糊控制策略的优缺点,并结合电机变速变负载的发电特性,对模糊控制策略进行改进,首先建立了电机转速、电池SOC、制动强度与再生制动力矩之间的模糊控制算法,并将模糊控制器输出进行等量划分,然后依据电机发电效率MAP图,设计了最大功率跟踪算法中的变搜...