日本无码免费高清在线|成人日本在线观看高清|A级片免费视频操逼欧美|全裸美女搞黄色大片网站|免费成人a片视频|久久无码福利成人激情久久|国产视频一二国产在线v|av女主播在线观看|五月激情影音先锋|亚洲一区天堂av

  • 手機站
  • 小程序

    汽車測試網(wǎng)

  • 公眾號

    • 汽車測試網(wǎng)

    • 在線課堂

    • 電車測試

研究 | 智能純電動汽車再生制動力控制策略

2021-11-19 12:45:45·  來源：旺材動力總成  
　
來源：合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)版作者：張炳力，聞靜，黃鶴，邢皎玉，梅煒煒引言電動汽車對能源的高效利用是發(fā)揮其節(jié)能和環(huán)保優(yōu)勢的關(guān)鍵所在。研究表明，在城市
來源：合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)版
作者：張炳力，聞靜，黃鶴，邢皎玉，梅煒煒
引言
電動汽車對能源的高效利用是發(fā)揮其節(jié)能和環(huán)保優(yōu)勢的關(guān)鍵所在。研究表明，在城市行駛工況，大約有50％甚至更多的驅(qū)動能量在制動過程中被損耗，郊區(qū)工況也有至少20％的驅(qū)動能量在制動過程被損耗。因此，制動能量回收是提高汽車能量利用效率的有效措施，對電動汽車的節(jié)能、提高續(xù)航里程有著不可替代的作用。
本文以某雙軸前驅(qū)智能純電動汽車為研究對象，開發(fā)了基于ECE法規(guī)和I線制動力分配的制動能量回收策略，在Matlab/Simulink環(huán)境中構(gòu)建了制動能量回收和制動力分配仿真模塊，并與汽車仿真軟件Cruise相結(jié)合，應(yīng)用該策略對電動汽車的制動能量回收和制動力分配進行分析研究。
1. 制動能量回收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
為了提高整車制動性能、滿足制動能量回收系統(tǒng)要求，選用真空助力帶電動真空泵的液壓制動系統(tǒng)；選用Ｘ型雙管路布置方案，其特點為結(jié)構(gòu)簡單、安全。 當一回路失效時仍能保持50％的制動性能，并且制動力的分配系數(shù)和同步附著系數(shù)沒有變化，則能保證制動時與整車負載的適應(yīng)性。對于質(zhì)心偏前的車輛（本車在空載時前軸荷大于后軸荷），利用Ｘ型布置形式能滿足法規(guī)要求，符合本課題要求。目標純電動汽車的結(jié)構(gòu)簡圖如圖１所示。

其中，實線箭頭表示液壓油路，虛線箭頭表示點連接和控制信號。制動時，總制動力分為機械摩擦制動和電再生制動，其中電再生制動只作用在前輪，即驅(qū)動輪。控制策略的目的就是解決制動力在前、后輪上的分配以及機械制動力與電再生制動力在前軸上的分配問題。為了不影響制動防抱死系統(tǒng)（ABS）的防抱死功能，降低開發(fā)風(fēng)險，液壓控制單元設(shè)置在ABS模塊之前、制動主缸之后。
2. 制動能量回收控制
常見的純電動汽車主要是采取前輪驅(qū)動的形式，制動時后輪的制動力是純機械制動力，前輪的制動力是機械制動力與再生制動力之和。因此相應(yīng)的制動能量回收的控制策略主要關(guān)注前、后輪制動器提供的制動力和前輪電機提供的再生制動力３個部分之間的關(guān)系。從制動能量回收的角度來看，前軸電機制動力越大，制動時可以回收的能量越多，但此時前、后制動力就會偏離理想制動力分配曲線，即Ｉ曲線。
因此，在滿足理想制動力分配曲線分配的同時，要實現(xiàn)最大的再生制動能量回收，就要使制動力優(yōu)先加載在前輪上。本文研究前軸電驅(qū)動汽車的最大制動能量回收策略和基于Ｉ線制動力分配的前、后軸制動力能量回收策略，并在能量回收和制動穩(wěn)定性等方面進行比較。通過對車輛行駛時的動力學(xué)分析，得到純電動汽車制動時的受力圖，如圖２所示。


其中，δ為車輛旋轉(zhuǎn)質(zhì)量轉(zhuǎn)換系數(shù)；ｍ為汽車總質(zhì)量；v為汽車車速大小；R為車輪半徑；Jw、JＭ分別為車輪、電機的轉(zhuǎn)動慣量；ηT為傳動裝置的傳動效率。由圖2的受力分析可以看出，整車制動力由以下幾個部分組成：

其中，F(xiàn)f、Fw、Fi、Fx分別為滾動阻力、空氣阻力、坡度阻力、地面制動力大小；θg為坡度；fr為滾動阻力系數(shù)；CD為空氣阻力系數(shù)；A為迎風(fēng)面積；Fb-Hf、Fb-Hr分別為前、后輪液壓制動力；Fb-Ｍ為電機制動力。本文建立的前輪驅(qū)動下能量回收控制策略邏輯如圖3所示。

由表3可以看出，制動能量回收控制邏輯中，主要根據(jù)由液壓制動壓力所反映出的制動強度進行邏輯控制。當前端雷達、相機等采集的信號經(jīng)融合處理后輸入時，計算出此時所需的制動強度。 當需求制動強度z≤0.2時，僅由電機的再生制動力提供整車制動所需的力，此時液壓制動系統(tǒng)不工作。 當需求制動強度0.2＜z＜0.7時，整車的制動力由液壓制動力與電機再生制動力共同提供； 即隨著需求制動力的增加，電機再生制動力所占比例逐漸減小，液壓制動力逐漸開始起作用，車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)（ESP）電機啟動，車輪進油閥InletValve開啟，出油閥OutletValve關(guān)閉，各制動輪缸的制動壓力逐漸增加。 當需求制動強度z≥0.7時，此時認為車輛進行緊急制動，為了保證制動安全性，制動力完全由液壓制動來提供，其液壓制動系統(tǒng)示意圖如圖４所示。

3. 控制策略建模及仿真
本文按照目標車基本技術(shù)參數(shù)，選用專業(yè)汽車仿真軟件AVL Cruise建立純電動前驅(qū)汽車模型，并與Matlab/Simulink控制策略聯(lián)合仿真，其仿真模型如圖5所示。

整車主要技術(shù)參數(shù)見表１所列。

選用NEDC工況進行模擬實驗，整車初始電池SOC值設(shè)定為50％，仿真總步長為1190s；選擇固定步長，仿真步長為1s，采用Ode4Runge-Kutta算法。仿真結(jié)果如圖６所示。


圖6a所示為NEDC循環(huán)工況理想車速與實際仿真車速對比，可以看出２條曲線幾乎重合，即仿真車速很好地追隨了理想車速。圖6b所示為NEDC循環(huán)工況驅(qū)動電機轉(zhuǎn)矩曲線。圖6c所示為電池電流的變化，其中負值部分表示電機反轉(zhuǎn)，此時有制動能量回收。圖6d所示為NEDC循環(huán)工況電池SOC變化圖，初始值設(shè)定為50％；無能量回收時，結(jié)束時SOC為37.98％，SOC值降低12.02％；有能量回收時，結(jié)束時SOC為45.48％，SOC值降低4.52％；本文制定的策略為整車仿真結(jié)果減低了7.50％的SOC消耗。圖6e所示為NEDC循環(huán)工況的能量分布，無能量回收時消耗的總能量即為循環(huán)工況電機驅(qū)動總能量，當有制動能量回收時，整車消耗的能量隨之相應(yīng)減少。
4. 實車試驗及結(jié)果分析
為了驗證本文設(shè)計的制動能量回收策略，在AVL轉(zhuǎn)鼓試驗臺上對目標車進行了NEDC工況實車試驗。為了簡化試驗步驟，取NEDC工況的前200s進行分析。在AVL轉(zhuǎn)鼓試驗臺中設(shè)定好城市工況，按照規(guī)定的操作要求，在公差范圍內(nèi)設(shè)定制動信號與電機加速信號，控制車速。分別按照有、無能量回收情況進行循環(huán)工況測試直至達到停止試驗的條件，測試的實際車速與目標車速對比曲線如圖7所示，電池SOC狀態(tài)變化曲線如圖8所示。

由圖7可以看出，實車試驗的速度變化曲線與設(shè)定值能夠較好地擬合，速度跟蹤符合試驗要求。由圖8可以看出，實車試驗中，有能量回收時SOC值下降了0.4053％，而無能量回收時SOC值下降了1.2793％，兩者相差0.8740％。
由于實車試驗制定與實施過程中涉及到電機轉(zhuǎn)速控制、實際車輛與模型之間的區(qū)別、測試時間僅為NEDC工況的前200s等因素，實車試驗的結(jié)果與仿真結(jié)果相比略有出入，能量回收百分比較小。
除此之外，實車試驗結(jié)果表明，本文制定的制動能量回收策略能夠有效地達到能量回收的目的，進一步證實了仿真結(jié)果的正確性。
5. 結(jié)論
（1）本文選用NEDC工況，采用了Cruise與Simulink進行聯(lián)合仿真。結(jié)果表明，在有能量回收的情況下，整車電池SOC的消耗降低了7.50%。
（2）實車試驗選取了AVL臺架試驗，截取了NEDC工況的前200s進行試驗。結(jié)果表明，在有能量回收的情況下，SOC的消耗從1.2793％降低到了0.4.53％?？紤]到實車試驗僅截取了部分仿真工況，這一結(jié)果與實際情況相符合，能夠證實仿真結(jié)果的正確性，對仿真實驗有驗證、指導(dǎo)的作用。
（3）結(jié)合仿真實驗與實車試驗的結(jié)果可以看出，本文制定的能量回收策略能夠達到整車能量回收的目的，也能夠體現(xiàn)出虛擬仿真實驗與實際實車試驗之間的區(qū)別。本文實車試驗僅測試了部分NEDC工況，在接下來的工作中可以進一步完善工況設(shè)定，更全面地進行實車臺架測試。
來源：合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)版
作者：張炳力，聞靜，黃鶴，邢皎玉，梅煒煒
分享到：
 
反對 0 舉報 0 收藏 0 評論 0
滬ICP備11026917號-25