純電動汽車的ESC制動力分配策略與控制研究
發(fā)布時間:2021-10-17 10:06
汽車銷量從2018年來不斷下跌。然而中國從2015年起,新能源汽車銷量跌宕前行,每年都是全球最大的新能源產(chǎn)銷國。其中純電動汽車的綠色零排放特點,得到迅猛發(fā)展。無論何種車,在底盤操縱制動安全方面都是重中之重。首先,本文電動汽車采用脫胎于傳統(tǒng)汽車的集中式驅(qū)動。車輛動力傳動模型選用集中式驅(qū)動純電動汽車的結(jié)構(gòu)形式,利用Carsim軟件中傳統(tǒng)汽車動力模型,去除傳統(tǒng)發(fā)動機模型、離合器、變速箱,于Simulink中構(gòu)建三相永磁同步電機模型以及輪胎滑移率模型,兩軟件聯(lián)合仿真構(gòu)成純電動汽車模型。利用目標(biāo)車速和車身實際車速改進(jìn)純電動汽車驅(qū)動控制策略,實現(xiàn)普通TCS(Traction Control System,汽車牽引力控制系統(tǒng))驅(qū)動功能。其次,借鑒 bosch8.1的ESP(Electronic Stability Program,車身電子穩(wěn)定系統(tǒng))液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu),在它的基礎(chǔ)上精簡出本文需要的ESC(Electronic Stability Control,汽車電子穩(wěn)定控制系統(tǒng))液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu),利用Amesim液壓軟件構(gòu)建出ESC液壓模型,主動制動缸采用制動踏板角度傳感器轉(zhuǎn)化的制動壓力信號,采用ESC主動...
【文章來源】:蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1國內(nèi)ESC裝配率預(yù)測[7]?圖1.2國內(nèi)ESC各級車型裝配率[7]??1.2純電動汽車概述??
純電動汽午-的ESC制動力分配策略與控制研究?第一章緒論??依據(jù)機械傳動結(jié)構(gòu)的類型,將純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)分成四大類有傳統(tǒng)模式、??組合模式、整體模式、輪轂電機分散模式。其中驅(qū)動電機又有多種類型,選擇不??同電機配合不同傳動模式能發(fā)揮出不同的優(yōu)勢,同時也有一些缺陷,根據(jù)實際需??求選擇對應(yīng)組合。??傳統(tǒng)模式是直接將傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的發(fā)動機替換為電機,不改變原有的機??械傳動結(jié)構(gòu),其驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1.3a所示,即驅(qū)動電機_>離合器->變速器->??差速器->車輪驅(qū)動軸。根據(jù)驅(qū)動輪的不同可以分為前輪驅(qū)動和后輪驅(qū)動。該驅(qū)動??模式優(yōu)點增強起動轉(zhuǎn)矩,爬坡性能很棒,但由于傳動鏈較長、布局復(fù)雜、消耗大,??無法體現(xiàn)出驅(qū)動電機的優(yōu)勢,因此通常會去掉離合器,選用固定速比減速器,如??圖?1.3b〇???)?d.??? ̄?(?)?C?J???c????TT) ̄[[| ̄]gb?|d|?[^T]f?FG? ̄[d??—山?l-t-j?—?—?L-H??丄??*■??^?)?????(??—??⑷傳統(tǒng)布置改造型?(b)傳統(tǒng)模型簡化型??C——離合器:D——差速器;FG——固定速比減速器??GB——變速器;M——驅(qū)動電機??圖1.3傳統(tǒng)布置改造型及其簡化型??組合模式如圖1.4所示,采用驅(qū)動電機軸端裝備減速齒輪和差速器,且三軸??平行構(gòu)成?個驅(qū)動系統(tǒng)。該布局結(jié)構(gòu)精密,能效高,易于組裝。所以這種模式的??驅(qū)動布局具有很棒的移植性,可以應(yīng)用在大部分的汽車底盤上,且便于維護(hù)。但??對電機電控性能要求很高。??r—C?)?<?)--?…?C?)?C?)???M?M??,帷?1_?rn??艇齒輪?I?JZL??
純巾,動汽.午.的ESC制動力分配策略與控制研究?第一章緒論??TCS的傳感器和執(zhí)行器包含了?ABS的相關(guān)部分,所以TCS功能也包含了?ABS??的功能卩2]。第三階段是汽車電子穩(wěn)定控制系統(tǒng):系統(tǒng)布置如圖1.6所示。ESC?(?A??YC)主要作用是對過度轉(zhuǎn)向以及不足轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制,見圖1.7[13]。??ECU?角》通廋惰《*「?■'aiw?'??RSESC?fE,??eip電子?玦?fSUMm?無ESC?S3??圖1.6?ESC制動系統(tǒng)組成?圖1.7?ESC?(AYC)主要作用??ABS和TCS控制原理:從圖1.8可知,當(dāng)Se[0,?Im](滑移率*S是輪胎線??速度與輪胎角速度的比值,見公式2.10),?S變大,縱向附著系數(shù)變大;當(dāng)??_M,1],?S變大,縱向附著系數(shù)變小;當(dāng)Se[0,?1],?S變大,橫向附著系數(shù)變;??當(dāng)S為1時(抱死或打滑),橫向附著系數(shù)接近零,輪胎喪失方向控制能力。因??此要將輪胎滑移率控制在tsm附近綜合性能最好。??1?\??。9?—?\?|?/??〇?5?\?|?縱向附著系數(shù)??忌?0.6?\??造?\!??1?0.45?\?|??丨?\??0,3?丨丨\\、橫向附著系數(shù)??015?卜??°〇?0.15?0.3?0.45?0.6?0.75?0.9?1??mm-s??圖1.8?—般曲線??ESC?(AYC)控制原理:ESC電控單元根據(jù)車身狀態(tài)傳感器測量的數(shù)據(jù),包??括車身縱向速度、輪胎平均轉(zhuǎn)角、路面最大附著系數(shù)等,計算出駕駛員期望的車??身橫擺率以及車身速度的質(zhì)心側(cè)偏角,然后控制器依據(jù)計算得到的期望值對比實??際傳感器測得的實際橫擺率和車身速度的質(zhì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于極限車速的車輛穩(wěn)定性控制研究[J]. 金輝,李世杰. 汽車工程. 2018(01)
[2]基于轉(zhuǎn)向臨界的AFS和ESC集成控制研究[J]. 張文浩,李玉芳,陳明諾. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2018(01)
[3]基于遺傳算法的魔術(shù)公式輪胎模型參數(shù)兩級辨識[J]. 邊偉,龔佳慧,文愛民,陳林山,劉奕貫. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(05)
[4]中國油氣資源研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J]. 賈承造,龐雄奇,姜福杰. 石油科學(xué)通報. 2016(01)
[5]基于遺傳算法的魔術(shù)公式輪胎模型參數(shù)辨識方法研究[J]. 田晶晶,陽冬波,李梟. 交通節(jié)能與環(huán)保. 2014(04)
[6]基于Carsim/Simulink聯(lián)合仿真的分布式驅(qū)動電動汽車建模[J]. 熊璐,陳晨,馮源. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2014(05)
[7]基于AMESim的汽車ESP液壓系統(tǒng)建模[J]. 李以農(nóng),謝敏松,米林. 計算機輔助工程. 2010(02)
[8]基于加速度反饋的任意道路和車速跟隨控制駕駛員模型[J]. 丁海濤,郭孔輝,李飛,張建偉. 機械工程學(xué)報. 2010(10)
[9]基于邏輯門限值的汽車ABS控制策略[J]. 鄭太雄,馬付雷. 交通運輸工程學(xué)報. 2010(02)
[10]博世第9代ABS/ESP系統(tǒng)將于2010年開始量產(chǎn)[J]. 白潔. 商用汽車. 2010(04)
博士論文
[1]ESC液壓執(zhí)行機構(gòu)壓力精確控制研究[D]. 孟愛紅.清華大學(xué) 2014
[2]ESC液壓執(zhí)行單元的動態(tài)特性分析與綜合仿真平臺的建立[D]. 王偉瑋.清華大學(xué) 2011
碩士論文
[1]四輪驅(qū)動電動汽車驅(qū)動力分配與防滑控制研究[D]. 趙慶薛.吉林大學(xué) 2018
[2]汽車電子機械助力制動與ABS協(xié)調(diào)控制策略研究[D]. 馬秀丹.吉林大學(xué) 2018
[3]車輛穩(wěn)定系統(tǒng)執(zhí)行器和傳感器聯(lián)合故障診斷研究[D]. 鮑亞新.吉林大學(xué) 2017
[4]汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ESC)建模及控制策略研究[D]. 張凡.南京理工大學(xué) 2017
[5]汽車防抱死系統(tǒng)的控制方法及仿真分析[D]. 林歡.重慶交通大學(xué) 2014
[6]ESC線性電子控制單元研制[D]. 楊璐.燕山大學(xué) 2014
[7]汽車ESC硬件在環(huán)仿真研究與試驗[D]. 張對霞.燕山大學(xué) 2013
[8]ESC中線性電磁閥的動態(tài)特性研究及參數(shù)優(yōu)化[D]. 石蕾.燕山大學(xué) 2013
[9]電動汽車永磁同步驅(qū)動電機控制方法的研究[D]. 江哲懿.清華大學(xué) 2012
[10]汽車防抱死制動系統(tǒng)控制方法分析與仿真研究[D]. 姚占輝.長安大學(xué) 2009
本文編號:3441579
【文章來源】:蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1國內(nèi)ESC裝配率預(yù)測[7]?圖1.2國內(nèi)ESC各級車型裝配率[7]??1.2純電動汽車概述??
純電動汽午-的ESC制動力分配策略與控制研究?第一章緒論??依據(jù)機械傳動結(jié)構(gòu)的類型,將純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)分成四大類有傳統(tǒng)模式、??組合模式、整體模式、輪轂電機分散模式。其中驅(qū)動電機又有多種類型,選擇不??同電機配合不同傳動模式能發(fā)揮出不同的優(yōu)勢,同時也有一些缺陷,根據(jù)實際需??求選擇對應(yīng)組合。??傳統(tǒng)模式是直接將傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的發(fā)動機替換為電機,不改變原有的機??械傳動結(jié)構(gòu),其驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1.3a所示,即驅(qū)動電機_>離合器->變速器->??差速器->車輪驅(qū)動軸。根據(jù)驅(qū)動輪的不同可以分為前輪驅(qū)動和后輪驅(qū)動。該驅(qū)動??模式優(yōu)點增強起動轉(zhuǎn)矩,爬坡性能很棒,但由于傳動鏈較長、布局復(fù)雜、消耗大,??無法體現(xiàn)出驅(qū)動電機的優(yōu)勢,因此通常會去掉離合器,選用固定速比減速器,如??圖?1.3b〇???)?d.??? ̄?(?)?C?J???c????TT) ̄[[| ̄]gb?|d|?[^T]f?FG? ̄[d??—山?l-t-j?—?—?L-H??丄??*■??^?)?????(??—??⑷傳統(tǒng)布置改造型?(b)傳統(tǒng)模型簡化型??C——離合器:D——差速器;FG——固定速比減速器??GB——變速器;M——驅(qū)動電機??圖1.3傳統(tǒng)布置改造型及其簡化型??組合模式如圖1.4所示,采用驅(qū)動電機軸端裝備減速齒輪和差速器,且三軸??平行構(gòu)成?個驅(qū)動系統(tǒng)。該布局結(jié)構(gòu)精密,能效高,易于組裝。所以這種模式的??驅(qū)動布局具有很棒的移植性,可以應(yīng)用在大部分的汽車底盤上,且便于維護(hù)。但??對電機電控性能要求很高。??r—C?)?<?)--?…?C?)?C?)???M?M??,帷?1_?rn??艇齒輪?I?JZL??
純巾,動汽.午.的ESC制動力分配策略與控制研究?第一章緒論??TCS的傳感器和執(zhí)行器包含了?ABS的相關(guān)部分,所以TCS功能也包含了?ABS??的功能卩2]。第三階段是汽車電子穩(wěn)定控制系統(tǒng):系統(tǒng)布置如圖1.6所示。ESC?(?A??YC)主要作用是對過度轉(zhuǎn)向以及不足轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制,見圖1.7[13]。??ECU?角》通廋惰《*「?■'aiw?'??RSESC?fE,??eip電子?玦?fSUMm?無ESC?S3??圖1.6?ESC制動系統(tǒng)組成?圖1.7?ESC?(AYC)主要作用??ABS和TCS控制原理:從圖1.8可知,當(dāng)Se[0,?Im](滑移率*S是輪胎線??速度與輪胎角速度的比值,見公式2.10),?S變大,縱向附著系數(shù)變大;當(dāng)??_M,1],?S變大,縱向附著系數(shù)變小;當(dāng)Se[0,?1],?S變大,橫向附著系數(shù)變;??當(dāng)S為1時(抱死或打滑),橫向附著系數(shù)接近零,輪胎喪失方向控制能力。因??此要將輪胎滑移率控制在tsm附近綜合性能最好。??1?\??。9?—?\?|?/??〇?5?\?|?縱向附著系數(shù)??忌?0.6?\??造?\!??1?0.45?\?|??丨?\??0,3?丨丨\\、橫向附著系數(shù)??015?卜??°〇?0.15?0.3?0.45?0.6?0.75?0.9?1??mm-s??圖1.8?—般曲線??ESC?(AYC)控制原理:ESC電控單元根據(jù)車身狀態(tài)傳感器測量的數(shù)據(jù),包??括車身縱向速度、輪胎平均轉(zhuǎn)角、路面最大附著系數(shù)等,計算出駕駛員期望的車??身橫擺率以及車身速度的質(zhì)心側(cè)偏角,然后控制器依據(jù)計算得到的期望值對比實??際傳感器測得的實際橫擺率和車身速度的質(zhì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于極限車速的車輛穩(wěn)定性控制研究[J]. 金輝,李世杰. 汽車工程. 2018(01)
[2]基于轉(zhuǎn)向臨界的AFS和ESC集成控制研究[J]. 張文浩,李玉芳,陳明諾. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2018(01)
[3]基于遺傳算法的魔術(shù)公式輪胎模型參數(shù)兩級辨識[J]. 邊偉,龔佳慧,文愛民,陳林山,劉奕貫. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(05)
[4]中國油氣資源研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J]. 賈承造,龐雄奇,姜福杰. 石油科學(xué)通報. 2016(01)
[5]基于遺傳算法的魔術(shù)公式輪胎模型參數(shù)辨識方法研究[J]. 田晶晶,陽冬波,李梟. 交通節(jié)能與環(huán)保. 2014(04)
[6]基于Carsim/Simulink聯(lián)合仿真的分布式驅(qū)動電動汽車建模[J]. 熊璐,陳晨,馮源. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2014(05)
[7]基于AMESim的汽車ESP液壓系統(tǒng)建模[J]. 李以農(nóng),謝敏松,米林. 計算機輔助工程. 2010(02)
[8]基于加速度反饋的任意道路和車速跟隨控制駕駛員模型[J]. 丁海濤,郭孔輝,李飛,張建偉. 機械工程學(xué)報. 2010(10)
[9]基于邏輯門限值的汽車ABS控制策略[J]. 鄭太雄,馬付雷. 交通運輸工程學(xué)報. 2010(02)
[10]博世第9代ABS/ESP系統(tǒng)將于2010年開始量產(chǎn)[J]. 白潔. 商用汽車. 2010(04)
博士論文
[1]ESC液壓執(zhí)行機構(gòu)壓力精確控制研究[D]. 孟愛紅.清華大學(xué) 2014
[2]ESC液壓執(zhí)行單元的動態(tài)特性分析與綜合仿真平臺的建立[D]. 王偉瑋.清華大學(xué) 2011
碩士論文
[1]四輪驅(qū)動電動汽車驅(qū)動力分配與防滑控制研究[D]. 趙慶薛.吉林大學(xué) 2018
[2]汽車電子機械助力制動與ABS協(xié)調(diào)控制策略研究[D]. 馬秀丹.吉林大學(xué) 2018
[3]車輛穩(wěn)定系統(tǒng)執(zhí)行器和傳感器聯(lián)合故障診斷研究[D]. 鮑亞新.吉林大學(xué) 2017
[4]汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ESC)建模及控制策略研究[D]. 張凡.南京理工大學(xué) 2017
[5]汽車防抱死系統(tǒng)的控制方法及仿真分析[D]. 林歡.重慶交通大學(xué) 2014
[6]ESC線性電子控制單元研制[D]. 楊璐.燕山大學(xué) 2014
[7]汽車ESC硬件在環(huán)仿真研究與試驗[D]. 張對霞.燕山大學(xué) 2013
[8]ESC中線性電磁閥的動態(tài)特性研究及參數(shù)優(yōu)化[D]. 石蕾.燕山大學(xué) 2013
[9]電動汽車永磁同步驅(qū)動電機控制方法的研究[D]. 江哲懿.清華大學(xué) 2012
[10]汽車防抱死制動系統(tǒng)控制方法分析與仿真研究[D]. 姚占輝.長安大學(xué) 2009
本文編號:3441579
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