基于ABS的汽车能量再生制动集成控制研究

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纯电动汽车ABS制动能量回收

纯电动汽车ABS制动能量回收

纯电动汽车ABS制动能量回收————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:基于自寻优控制的纯电动汽车制动能量回收策略可行性分析倪兰青,南京航空航天大学本课题应从三部分入手,一是汽车建模部分;二是ABS 自寻优控制部分;三是再生制动部分。

一:车辆动力学建模(以单轮模型为例)1.1 单轮车辆模型 车辆运动方程:Fx v M -=∙车辆运动方程:Tb Tg Tb rFx I -=-=∙ω 车轮纵向摩擦力:=x F μN其中,M:汽车质量,Fx:轮胎和底面间的附着力,I :车轮转动惯量,ω:车轮角速度,r:车轮有效半径,Tg:地面制动力矩,Tb :制动器制动力矩,μ:地面摩擦系数,N :车轮对地面压力 1.2 轮胎模型⑴由于主要研究纵向制动特性,可以选用参数较少并能反映纵向附着系数µb 与滑移率S 关系的Burckhardt 模型。

s c e c s c 31)1(2--=-μ式中c1、c2、c3为参考系数,下表给出了其在不同路面条件下的取值及该路面最佳滑移率Sopt 和最大附着系数µmax 。

⑵双线性模型在一些情况下,为了获得一种解析解,用这种双线形模型来简化轮胎模型, 如下图所示:cs sh μμ=cg h chg s ss s -----=11h μμμμμ,其中,c s :最佳滑移率,gμ:滑移率为1时的附着系数:s:车轮滑移率;h μ:峰值附着系数。

1.3 液压制动系统部分液压制动系统包括两部分:一部分是液压传动系统;另一部分是制动器。

为进行实时模拟计算,可以建立经验式的l 、2阶模型系统。

为简化系统,忽略了电磁阀弹簧的非线性因素及压力传送的延迟,其传递函数为:)1(+=TS S KG式中:K 为系统的增益,K=100;T 为系统时间常数,T=0.01。

制动器力学模型描述了制动轮缸压力输入及制动力矩输出间的力学特性。

制动能量回收策略及方法

制动能量回收策略及方法

摘要:随着能源和污染问题日益引起人们广泛的注意,越来越多的人将研究重点转移到电动车上。

目前对电动车的探索日益成熟,在技术研究方面已经发展成为一套完整的体系。

在阅读了大量文献的基础上,本文总结了国内外电动车制动能量回馈与防抱死控制协调策略。

关键字:电动车能量回收防抱死控制协调策略Abstract:With the problems of energy and pollution cause widespread concern increasingly,more and more people distract their attention to EV.Now the study of EV was matured day by day,the factor of technology has developed to be a whole system.After reading a number of papers,the electrical regenerative braking and anti-locked control coordination strategy were summarized in this paper.Key words:EV electrical regenerative braking anti-locked control coordination strategy1 引言目前车辆使用的制动装置主要形式有机械式、气压式、液压式和气液混合式等。

它们的工作原理基本相同,都是利用制动装置把车辆行驶过程中的动能通过机械摩擦的方式转化为热能而消耗掉,以达到车辆制动或者减速的目的。

这些制动装置工作时,都存在着如下的缺点:①制动过程中不能将车辆行驶时所具有的能量(动能)回收,而使这部分动能通过车轮与路面、制动装置与刹车毅之间的摩擦转换成热能的形式损失掉,因而制动装置增加了车辆行驶过程中的能量损失,降低了车辆的能量利用率。

回馈能量可控型再生制动控制策略研究

回馈能量可控型再生制动控制策略研究
辅助车辆制动,
同时将车辆的部分动能转换成电能储存在回收装置里。提出一种根据路面附着系数合理分配再
生制动力,
同时可以最大限度回收回馈能量的再生制动控制策略,
该策略可对回馈能量进行有效控制,
确保充电
安全性。最后进行仿真分析和实验研究,
结果证明本策略可使车辆实现稳定制动,
并能最大限度回收回馈能量。
关键词:电动汽车;再生制动;能量回馈;电机控制
Key words: electric vehicle;regenerative braking;energy feedback;motor control
电动汽车与传统燃油汽车的一个重要区别
学者的努力下,再生制动能量回馈控制技术也取
就是电动汽车可以利用驱动电机和电气部件实
得了显著的成绩,文献[1-2]通过对电动汽车的
内容。
驾驶员的期望制动强度和路面附着系数合理分
电机的转矩特性和储能装置的充电条件对
再生制动能量的回收有严重的影响。在国内外
配了再生制动力和前后轮机械制动力,该策略可
最大限度回收回馈能量。
作者简介:
李强(1986-),
男,硕士研究生,工程师,
Email:lq-ya@
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13
电气传动 2017 年 第 47 卷 第 1 期
1 再生制动控制基本原理
1.1
李强,等:
回馈能量可控型再生制动控制策略研究
磁场的速度,转子导条反向切割磁力线,转子导
条中的感应电动势和感应电流反向,电机输出反
再生控制系统简介
向转矩,即为制动转矩,电机实现回馈制动。电
传统燃油车辆制动主要依靠机械-液压制动

再生制动与ABS联合制动控制策略探究

再生制动与ABS联合制动控制策略探究

再生制动与ABS联合制动控制策略探究齐欢宁摘要:本文主要对电动汽车的制动系统进行了简化,通过对再生制动与ABS联合制动仿真模型的仿真结果进行了分析。

仿真结果表明模糊—PID控制的ABS再生制动系统效果更好,并且与实际情况比较吻合,对电动汽车再生制动系统的理论研究与设计有一定的意义。

关键词:电动汽车;ABS;再生制动再生制动与ABS联合制动的控制策略在传统的化石燃料汽车上是没有的,只出现在電动汽车上。

这个系统的重点在于怎样来调节传统的制动方式与再生制动之间的制动比例。

同时,为了得到较好的驾驶平顺感,再生制动力的大小应该可以调节传统的ABS产生的液压制动力的大小,相互配合后达到驾驶员所需要的汽车制动力。

为了能够达到这一要求,混合制动系统可以采用下面的设计结构,如图1所示。

当驾驶员实施制动,电动泵开始工作,产生制动所需要的高油压,形成制动力,制动控制和电动机控制相互协调,确定每个轮上所需要的合适的制动力。

在进行制动时,再生的制动系统会将制动时产生的能量进行回收,然后储存到蓄电池中。

总的制动力矩取决于传统制动和再生制动的力矩之和,并满足预定的比例关系,如图2所示,就是为了既满足最大再生制动力的要求,又满足驾驶员的舒适感。

当踏板的转动角度较小时,只允许再生制动系统对驱动轮实施制动。

当转动角度超过预定值时,全部的再生制动力都加在轮上,并且由液压制动系统补充所需的剩余制动力。

也就是说为了回收制动能量,再生制动力矩可以保持在最大值。

当然整个制动过程中能量是不可能全部被回收。

回收的过程中也伴随着能量的损失。

当然在这些损失的前提下,电动汽车仍然能够节省20%的能量。

当电动汽车需要紧急制动时仅靠再生制动就不能满足制动要求了,此时就需要ABS与再生制动协同合作来完成制动过程。

根据再生制动原理和单轮车制动力学模型建立了门限值—PID控制模型及模糊—PID 控制模型,通过仿真数据测试得出测试结果如下:由仿真结果图3-5可见与门限值—PID控制相比采用模糊—PID控制:(1)采用再生制动时电流比较平稳,其时间调整为0.9s,超调量为9A。

混合动力汽车制动能量回收与ABS控制策略研究

混合动力汽车制动能量回收与ABS控制策略研究

混合动力汽车制动能量回收与ABS控制策略研究(武汉商学院机电工程与汽车服务学院,武汉430056)本文基于常规混动汽车(HEV)的制动控制逻辑,提出同时兼顾制动能量回收与车辆制动稳定性的控制策略。

采用逻辑门限控制方法对混动车辆的常规ABS 控制逻辑进行修改,并将制动能量回收系统进行集成,形成制动能量回收与ABS 控制策略,兼顾车辆经济性与制动安全性能。

最后运用ADVISOR软件进行仿真运行,对课题所提出的相关控制逻辑进行分析,并验证其运行的合理性及可行性。

标签:混合动力;制动能量回收;控制策略0 前言混合动力汽车同时采用传统发动机和电动机作为其动力源,在车辆制动工况下,有效地将车辆制动时的能量转换为电池的电能并加以存储,作为电动机工作时的能量来源,对比传统内燃机,其在相同的行驶里程下具有更高的燃油经济性和更低的排放性能。

现如今,为保证车辆在制动尤其是紧急制动时车身的稳定性,几乎所有的汽车都装配有ABS系统,那么怎样使得HEV车辆在ABS系统起作用时,最大程度地回收制动能量,对于延长车辆行驶里程,改善整车使用率来讲,是HEV汽车一个及其重要的研究方向。

1 传统汽车前、后轴制动力分配为满足混动车辆制动时驾驶员的需求以及达到相关规定对制动效果的要求,应对传统汽车前、后轴制动力分配进行分析。

为了避免制动时由于后轴抱死而发生的侧滑现象,车辆制动时理想的制动力分配曲线应随时处于实际制动力分配曲线上方。

同时为了避免制动时由于前轴抱死而发生的车辆转向能力丧失的现象,实际制动力分配曲线应越靠近理想制动力分配曲线。

2 制动能量回收系统原理分析传统汽车在制动过程中,其动能被转化成制动器工作所产生的摩擦热能而散发到大气中,从而实现车速的降低,因此制动时的能量不能加以利用而白白浪费掉。

如图1所示,减小电动机工作时的频率可达到对电动机减速的目的,电机转速随着工作频率的下降而减小,但由于电机转子旋转惯量的存在,转子转速并不会马上下降,此时定子所产生的反电动势会大于变频器直流端的输出电压,电机将转换为发电机的工作状态(再生制动),产生的电能会被储能装置所吸收。

考虑再生制动的混合动力轿车能量管理策略及多能源集成控制研究

考虑再生制动的混合动力轿车能量管理策略及多能源集成控制研究

5、预测性充电:通过使用先进的传感器和算法,预测性充电策略可以根据 驾驶者的驾驶习惯和路况预测未来的驾驶需求,从而提前为电池充电,以确保在 需要时可以提供足够的电力。
6、健康管理:为了保证电池的寿命和性能,需要对电池进行适当的维护和 管理。例如,定期检查电池的电量和健康状态,避免过度充电或过度放电等。
因此,如何实现制动能量回收与ABS(制动防抱死系统)的集成控制,从而 提高制动能量回收率和行车安全性,是混合动力汽车研究的重要方向。
关键词:混合动力汽车、制动能量回收、ABS集成控制、节能、安全性
在混合动力汽车中,制动能量回收与ABS集成控制的研究具有重要的意义。 首先,通过制动能量回收,可以提高能量的利用率,降低汽车的燃油消耗。其次, ABS系统的引入可以避免制动过程中车轮抱死,提高行车的安全性。此外,制动 能量回收与ABS的集成控制还可以优化汽车的制动力分配,提高整车的动力性能 和操控稳定性。
结论
轻度混合动力汽车通过其再生制动系统可以将汽车的动能转化为电能并存储 在电池中,从而实现能源的高效利用。为了实现这一目标,我们需要采取有效的 能量管理策略。本次演示探讨了轻度混合动力汽车再生制动能量管理策略的现状 和未来发展趋势。随着技术的不断进步,我们期待看到更多的创新和突破,以帮 助我们更好地利用和管理能源。
总结来说,再生制动的混合动力轿车能量管理策略及多能源集成控制研究对 于提高车辆性能和能源利用效率具有重要意义。未来研究方向包括:1)深入研 究电池、电动机等关键部件的性能和优化方法;2)针对不同行驶工况,研究和 优化多能源集成控制策略;3)考虑充电基础设施的规划和发展,研究充电策略 与能量管理的协同优化;4)结合智能交通系统,研究能量管理策略与交通流量 的协同优化。
再生制动是一种将车辆减速时的动能转化为电能的技术,它对于提高混合动 力轿车的能源利用效率具有重要作用。在再生制动过程中,当车辆减速或刹车时, 电动机将动能转化为电能,并将电能存储在电池中,以便在需要时使用。目前, 再生制动技术主要分为机械式和电气式两种,其中机械式再生制动技术应用较为 广泛,但存在能量回收率低的问题,而电气式再生制动技术

基于ABS的汽车能量再生制动集成控制研究_陈庆樟

2008年(第30卷)第4期汽 车 工 程A uto m otive Eng i neer i ng2008(V o.l 30)N o .42008066基于ABS 的汽车能量再生制动集成控制研究**江苏省高校自然科学重大基础研究项目(05K J A 58007)资助。

原稿收到日期为2007年5月29日,修改稿收到日期为2007年8月6日。

陈庆樟,何 仁,商高高(江苏大学,江苏省汽车重点工程实验室,镇江 212013)[摘要] 提出一种基于A BS 系统的能量再生制动集成控制方式,将汽车再生制动融合到ABS 制动系统中,再生制动电机参与防抱死控制,制动中在保证制动安全前提下尽可能优先采用再生制动。

并设计了基于TM S320C6713芯片的集成控制器。

相关试验表明,该控制方式不仅能实现再生制动与液压A BS 制动系统协调兼容,提高能量回收率,还可以充分利用电机制动响应快的优点,更好地实现车辆制动防抱死控制。

关键词:再生制动;ABS;集成控制器A R esearch on Integrated Control of V eh icle R egenerati ve Brak i ng Based on ABSChen Q i n gzhang ,H e R en&Shang GaogaoJiang su Universit y ,Jiang su P rov i nce K e y L aboratory of Au to m oti ve Eng i n ee ring,Zhenji ang 212013[Abstract] An integ rated contr o l sche m e f o r regenerati v e braking based on ant-i loc k brak i n g syste m (ABS)is proposed .Specifica lly ,the regenera ti v e brak i n g syste m (RBS)is i n co r po rated i n to ABS ,the regenerative bra -k i n g mo tor takes part i n anti lock brak i n g con tro,l the regenerati v e brak i n g is pre ferentially adopted as far as poss-i b le on the pre m ise of brak i n g safety ,and an integ rated contr o ller is designed based on TM S320C6713.T est results sho w that the contr o l sche m e no t only realizes t h e har mony and co m pati b ility bet w een RBS and hydraulic ABS ,i n -creasi n g the energy recovery rate ,but also fu lly takes the advantage of qu ick response ofm otor braki n g ,better rea-l izi n g the ant-i lock braking contro l o f veh icles .K eyw ords :regenerative braking ;ABS ;i n tegrated controller前言汽车制动能量再生系统(regenerative brak i n g syste m,RBS)在制动过程中把车辆的一部分动能回收并利用,大大提高了汽车综合能量利用率,降低了汽车废气排放[1]。

基于ABS的汽车能量再生制动集成控制研究

基于ABS的汽车能量再生制动集成控制研究
陈庆樟;何仁;商高高
【期刊名称】《汽车工程》
【年(卷),期】2008(030)004
【摘要】提出一种基于ABS系统的能量再生制动集成控制方式,将汽车再生制动融合到ABS制动系统中,再生制动电机参与防抱死控制,制动中在保证制动安全前提下尽可能优先采用再生制动.并设计了基于TMS320C6713芯片的集成控制器.相关试验表明,该控制方式不仅能实现再生制动与液压ABS制动系统协调兼容,提高能量回收率,还可以充分利用电机制动响应快的优点,更好地实现车辆制动防抱死控制.【总页数】4页(P301-304)
【作者】陈庆樟;何仁;商高高
【作者单位】江苏大学,江苏省汽车重点工程实验室,镇江,212013;江苏大学,江苏省汽车重点工程实验室,镇江,212013;江苏大学,江苏省汽车重点工程实验室,镇
江,212013
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
1.电动汽车再生制动与液压ABS系统集成控制研究 [J], 杨亚娟;赵韩;李维汉;赵晓峰
2.汽车能量再生制动防抱死集成控制方法研究 [J], 陈庆樟;何仁;赵连生
3.基于ABS的汽车能量再生制动集成控制研究 [J], 梅钰
4.基于鲁棒控制的电动汽车能量回收再生制动控制策略研究 [J], 戴彦; 田红霞
5.基于鲁棒控制的电动汽车能量回收再生制动控制策略研究 [J], 戴彦; 田红霞因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

面向新能源汽车的制动能量回收与再生底盘控制系统研究

面向新能源汽车的制动能量回收与再生底盘控制系统研究隋巧梅(京西重工(上海)有限公司,上海200131)摘要:针对新时代新能源汽车的特点,提出新能源汽车当今所面临的问题,设计并改进底盘制动控制器,设计两种能量回收策略以满足能量回收的要求,同时提高性能与舒适性。

关键词:新能源汽车;底盘控制器;制动能量回收0引言在科学技术水平日益提高的今天,环境保护问题逐渐成为人们重视的对象,汽车产业中的环保问题便成为了当代学者讨论的热点,新能源汽车应运而生。

无论是实际使用汽车的消费者,还是管理汽车产业的政府机构,都对新能源汽车的发展抱有很高的期待,因此针对新能源汽车的相关研究渐渐发展起来。

本文以新能源汽车为出发点,设计研究其底盘制动控制系统,意在保持正常制动功能的基础上,对制动过程中的能量回收与再生提出更高的要求,设计更为先进的软硬件以支持对制动能量的充分再利用。

1新能源汽车随着科技的发展,能源与环境问题逐渐成为社会的焦点,人们也开始将关注点逐渐转移到节能环保的产品上来。

汽车的保有量不断增加,汽车产业所带来的环境问题也日益严重,因此新能源汽车的出现,恰好顺应了发展的潮流。

新能源汽车是不以汽油、柴油为动力的汽车,其有利于节能、环保和减排,极大地减少了对环境的破坏,并且可持续性较强。

1.1新能源汽车概述新能源汽车主要有混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)、燃料电池汽车(FCEV)、氢发动机汽车以及燃气汽车等。

随着新能源汽车的发展,全球在用的乘用性新能源汽车已经达到了82万辆以上,产业规模也上升到了200亿美元,预计2020年全国新能源汽车产量将会达到2000万辆以上。

我国的新能源汽车进入了快速发展的时期,政府也对新能源汽车产业进行了大力扶持,部分城市开始实行购车补贴政策,逐渐进行新能源汽车的推广试点,然后过渡到对新能源汽车的全面扶持阶段[1]。

1.2新能源汽车优势新能源汽车最明显的优势就是在使用过程中,相比于传统能源汽车更加环保,同时其使用成本也大大降低。

电动汽车再生制动与ABS联合制动研究与仿真

电动汽车再生制动与ABS联合制动研究与仿真摘要:本文根据ABS与电动汽车再生制动系统的工作原理建立了制动系统的力学模型,并根据模糊控制理论和PID控制理论,在Matlab/Simulink环境下建立了电动汽车制动系统仿真模型,所得结果符合电动车辆制动的实际情况,对于电动汽车制动系统设计具有实际应用价值。

关键词:电动汽车,ABS,再生制动,动力学仿真Research and simulation of regenerative braking system andABS on Electric Vehicle(LIU Jin-cui ,XinXiang vocational and technical college)Abstract :According to the working principle of ABS and regenerative braking system the paper establishment mechanical model, and also set up braking system simulation model in Matlab/Simulink environment, according to fuzzy logic control theory and PID control theory. Through a wide range of control strategies of computer simulation experiments verify the superiority of fuzzy logic control, the research results are in accordance with the actual situation of the electric vehicles braking, and have practical application value for the design of electric vehicle braking system.Key word: Electric Vehicle, Antilock Braking system, dynamic simulation 电动汽车的电动机在切断电源之后,不可能立即完全停止旋转,总是在其本身及所带负载的惯性作用下旋转一段时间之后才停止。

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Ch nQig h n . e e n z a g HeR n& S a gG o a h n a go
JaguU i rt。 ins rv c e aoaoyo u moi n i e n i s nv sy JaguPoi eKyL brtr n ei n fA t t E gn r g。z o e v ei g 2 2 1 1 03
关键 词 : 生 制动 ; B ; 成控 制器 再 A S集
A s a c n I tg ae nr lo h ce Re e e aie Br kn s d o Re e r h o n e r td Co to fVe il g n r t a i g Ba e n ABS v
陈庆樟 , 何 仁 , 高高 商
22 1) 10 3 ( 苏 大 学 , 苏省 汽 车 重 点 工 程 实验 室 , 江 江 江 镇
[ 摘要 ] 提 出一种基于 A S系统的能量再生制动集成控制 方式 , 汽车再 生制动融 合到 A S制动 系统 中, B 将 B 再
生制动 电机 参 与 防 抱 死 控 制 , 动 中在 保 证 制 动 安 全 前 提 下 尽 可 能 优 先 采 用 再 生 制 动。并 设 计 了 基 于 制 T 30 61 MS 2 C 7 3芯片 的集成控制器 。相关 试验 表 明 , 控制 方式 不仅 能实现 再生 制动 与液压 A S制动 系统协 调兼 该 B 容, 提高能量 回收更好地实现 车辆 制动防抱 死控制。

种 效 率 高 得 多 , 它 不 能 实 现 与 A S系 统 的 兼 但 B
日 I J吾
容, 在要 进 行 防抱 死 控 制 时 不 能 进 行 能 量 回 收 J 。
文 中提 出一 种 基 于 A S系 统 的 制 动 能 量 回馈 集 成 B
汽 车 制 动 能 量 再 生 系 统 ( eeea v r ig rgn rt e ba n i k
控制 方 式 , 再 生 制 动融 合 到 A S制 动 系 统 中 , 将 B 不
仅 能使再 生 制 动 与液 压 A S制 动 系统 协调 兼 容 , B 提
ss m, B ) 制动 过程 中把 车 辆 的一 部分 动 能 回 yt R S 在 e 收并利 用 , 大提 高 了汽车 综合 能 量利 用 率 , 大 降低 了
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汽 20 0 8年 ( 3 第 0卷 ) 4期 第



20 ( o 3 ) o4 0 8 V 1 0 N . .
A tm t eE gn eig uo o v n i r i e n
2 00 6 0 86
基 于 A S的汽 车 能量 再 生 制 动 集 成 控 制 研 究 术 B
k n tr t e r n a t l c r i g c n r l he r g n rtv r i g i r fr n i l d p e sfr a s i i g mo o a spa ti ni o k b a n o to ,t e e e ai e b a n s p e e e tal a o td a a spo s— k k k y b e o e p e s fbr i g s f t l n t r mie o a n ae y,a d a n e ae o to lri e in d b s d o h k n n i t g t d c n r l sd sg e a e n TMS 2 r e 3 0C6 3.Te tr s ls 71 s e u t s o t a e c n r ls h me n to y r aie e ha mo y a d c mpai ii ewe n RBS a d hy r ul h w h tt o to c e o nl e z s t r n n o h l h tb l y b t e t n d a i ABS,i — c n c e sn e e e g e o e y r t r a i g t n r y r c v r a e,b ta s ul a st d a t g fq i k r s o s fmoo r i g,b t rra i h u o f l tke he a v n a e o u c e p n e o t rb a n l y k et e — e l zn e a t—o k b a i g c n r lo e il s ig t n ilc r n o to fv h ce . h k Ke wo d y r s:r g ne a i e br ki e e r tv a ng;ABS;i t gr t d o r le n e a e c nt o l r
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