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由于在环保、节能等方面的巨大优势,电动汽车的研发与应用成为了汽车研究领域发展的重要方向,而其主动安全性与能量回收领域的研究水平也日益提高。普通的电动汽车往往传承了传统内燃机汽车的液压制动系统,这种制动模式忽略了驱动电机再生制动能够有效回收制动能量这一因素,因此当今许多车辆采用了电机再生制动与传统液压制动相结合的复合制动系统。而电动汽车复合制动系统的ABS往往继承了传统汽车的液压ABS,而单独使用液压ABS浪费了电机易于控制,并能快速、准确调节电机转矩的自身优势。因此本文针对四轮独立驱动电动轮汽车,提出了基于复合制动力分配与纯电机ABS控制的制动集成控制策略,同时提出了基于电机ABS控制与液压ABS控制协调工作的复合ABS控制理论。制动集成控制策略方案综合考虑了在不同制动模式下车辆的制动稳定性、制动效率与能量回收,并合理协调了电机再生制动力、液压制动力与纯电机ABS控制之间的关系。提出四种ABS控制方法,即基于门限值库的逻辑门限值控制方法;基于等时轮加速度增幅进行路面判断的变逻辑门限值控制方法;基于逻辑门限法路面判断的变参数PID控制方法;PID主控制且逻辑门限值法辅助控制的并联控制方法。上述方法考虑了在不同路面制动时,车辆最佳滑移率不同。通过综合判断制动时的车速、目标制动强度、实时路面系数等条件,改变传统ABS控制门限值或者控制参数单一固定的特点,针对不同制动工况选择不同的控制门限值或控制参数,使车轮滑移率处于理想值附近,提高制动稳定性。后三种控制方法在控制初期利用逻辑门限值方法判断路面,根据分析等时轮加速度的增幅大小估计路面系数,使路面识别更准确。通过搭建AMESim与Simulink的电动轮汽车联合仿真模型,对控制策略进行仿真分析。通过设计和改造,搭建了基于双dSPACE仿真平台的硬件在环实时平台,对基于逻辑门限法路面判断的变参数PID控制方法进行了硬件在环试验。本文还提出了基于电机ABS与液压ABS协调工作的电动轮汽车复合ABS控制理论,并进行仿真分析。该理论通过判断制动工况切换ABS控制模式。本文通过模型仿真与硬件在环研究,验证了制动控制策略,能够有效识别制动工况,并能及时合理的控制,控制效果较好,为研究电动轮汽车主动安全集成控制奠定了基础。本文的具体研究内容包括:一、针对四轮独立驱动电动汽车的驱动特性与动力性能,设计了驱动电机的参数并选择电机。在分析了国内外电动车复合制动理论与ABS控制方法的基础上,提出了电动轮汽车制动集成控制方案。该方案结合理想制动力分配曲线,根据目标制动强度切换制动模式,兼顾制动的稳定性与回收能量。当处于低强度制动时,充分考虑到制动能量的回收,单独使用电机再生制动力完全能满足制动需求。当处于中强度制动时,使用以电机再生制动为主,液压摩擦制动为辅的制动方式。而当处于高强度制动时,通过估计当前路面附着系数,计算出当前路面条件下,车轮不抱死时的最大制动力,通过对该制动力数值进行分析调整作为液压制动力,而不足部分由电机再生制动力补充。该制动模式充分考虑了低制动强度下的能量回收,中等制动强度下的制动效率和高制动强度下的车辆稳定性要求,有针对的切换制动模式。根据以上的四轮独立驱动电动汽车的复合制动力分配形式,提出以控制四个轮毂电机的制动转矩来实现ABS功能的纯电机防抱死控制方式。在低中制动强度下,电机制动扭矩的变化范围完全能够使施加在车轮上的总的制动扭矩不会继续使车轮发生抱死行为。而当目标制动强度比较大时,当车轮处于抱死状态下,该轮上所需的制动力较大。而由于电机产生的制动转矩有限,因此使用以电机制动为主、液压制动为辅的分配方式难以通过单独调节电机转矩实现ABS功能。因此采用不抱死液压力作为主要控制方式,不足部分由电机制动转矩补充,通过单独改变电机制动转矩实现ABS功能。二、针对电动轮汽车的复合制动系统及纯电机ABS控制模式,提出了四种ABS控制方法。即基于门限值库的逻辑门限值控制方法;基于等时轮加速度增幅进行路面判断的变逻辑门限值控制方法;基于逻辑门限法路面判断的变参数PID控制方法;PID主控制且逻辑门限值法辅助控制的并联控制方法。上述方法考虑了在不同路面制动时,车辆最佳滑移率不同。通过综合判断制动条件,改变传统ABS控制门限值或者控制参数单一固定的特点,针对不同制动工况选择不同的控制门限值或控制参数,使车轮滑移率处于理想值附近,提高制动稳定性。其中基于门限值库的逻辑门限值控制方法将路面附着系数估计模块中估算的路面附着系数作为门限值设置的参考条件,根据估算的当前路面和车速等条件进行逻辑门限值设置,通过将设置好的门限值输入给ABS控制核心实现实时的ABS控制。后三种控制方法在控制初期利用逻辑门限值方法判断路面,根据分析等时轮加速度的增幅大小估计路面系数,使路面识别更准确。并联控制方法在默认状态下使用PID控制,而PID失效模块一直在判断PID控制的效果。一旦PID控制失效,则系统切换到逻辑门限值控制,该方法能规避PID控制方法单独使用时的不稳定性和抗干扰能力差的问题。三、基于AMESim与Simulink建立了十五自由度的车辆动力学仿真模型,并针对上述四种不同ABS控制方法进行了仿真分析。四、提出了基于逻辑门限值方法的四轮驱动电动轮汽车的复合ABS控制理论。该理论不同于制动集成控制的纯ABS控制方法,而是将电机ABS控制与液压ABS控制协调工作的控制理论。通过分析不同的制动工况进行ABS控制模式切换,并进行了仿真分析,分析了参数变化对控制性能的影响。五、针对纯电机ABS控制模式下的基于逻辑门限法路面判断的变参数PID控制方法,在本课题组传统汽车制动防抱死试验平台的基础上进行设计和改造,建立了基于双dSPACE仿真平台的硬件在环试验台。该硬件在环仿真平台采用了一台计算机作为主机,两台dSPACE仿真平台作为目标机的实时仿真平台。其中一台dSPACE仿真平台用于对车辆动力学模型进行实时仿真,另一台dSPACE仿真平台用于对制动集成控制系统进行仿真。通过硬件在环仿真试验与离线仿真试验验证本研究的控制算法能够有效识别制动工况,并能及时合理的控制,控制效果较好,为研究电动轮汽车主动安全集成控制奠定了基础。