纯电动汽车的ESC制动力分配策略与控制研究

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汽车销量从2018年来不断下跌。然而中国从2015年起,新能源汽车销量跌宕前行,每年都是全球最大的新能源产销国。其中纯电动汽车的绿色零排放特点,得到迅猛发展。无论何种车,在底盘操纵制动安全方面都是重中之重。首先,本文电动汽车采用脱胎于传统汽车的集中式驱动。车辆动力传动模型选用集中式驱动纯电动汽车的结构形式,利用Carsim软件中传统汽车动力模型,去除传统发动机模型、离合器、变速箱,于Simulink中构建三相永磁同步电机模型以及轮胎滑移率模型,两软件联合仿真构成纯电动汽车模型。利用目标车速和车身实际车速改进纯电动汽车驱动控制策略,实现普通TCS(Traction Control System,汽车牵引力控制系统)驱动功能。其次,借鉴 bosch8.1的ESP(Electronic Stability Program,车身电子稳定系统)液压系统结构,在它的基础上精简出本文需要的ESC(Electronic Stability Control,汽车电子稳定控制系统)液压系统结构,利用Amesim液压软件构建出ESC液压模型,主动制动缸采用制动踏板角度传感器转化的制动压力信号,采用ESC主动泵产生对应压力,实现线性压力控制。其中每个轮胎增压阀和减压阀通过PWM(Pul se width modulation,脉冲宽度调制)占空比信号实现线性开关控制,最后利用μ-S的[0,S_最优]线性曲线段来实现线性控制轮胎制动力。然后,将Carsim电动车模型、Amesim的ESC液压模型、Simulink控制器进行三软件联合仿真构成整车道路行驶模型。基于最优滑移率的电机驱动控制以及门限滑移率的制动系统控制,实现电机和制动系统双重TCS控制。基于最优滑移率制动系统控制,实现ABS控制。分别基于车身横摆率的线性AYC(Active Yaw Control,主动横摆控制)横摆率控制,和失稳最优滑移率AYC控制。最后,分别利用A002电动汽车0-100km/h和0-50km/h的加速数据与A002纯电动汽车模型结果对比验证模型可信,电机仿真控制策略正确。利用A002的AB S(Anti-lock Brake System,汽车制动防抱死系统)制动实车数据与匹配仿真实验A BS结果对比,表明仿真ABS控制策略正确。利用带有ESP(Electronic Stability Program,电子稳定程序简称ESP)的C201汽车进行双移线测试到的车速和方向盘转角的同步信号,输入仿真产生的车辆横摆角速度数据峰值结果对应时刻和实车压力峰值数据对应时刻一致,且四轮缸制动压力幅值和实车数据幅值相近,证明ESC液压模型的AYC控制策略正确。
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