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考虑路面附着条件影响的电动汽车制动力变比值优化分配算法研究

胡文超 张向文 李向杰 陈胜利

胡文超,张向文,李向杰, 等. 考虑路面附着条件影响的电动汽车制动力变比值优化分配算法研究[J]. 机械科学与技术,2021,40(2):296-304 doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200034
引用本文: 胡文超,张向文,李向杰, 等. 考虑路面附着条件影响的电动汽车制动力变比值优化分配算法研究[J]. 机械科学与技术,2021,40(2):296-304 doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200034
HU Wenchao, ZHANG Xiangwen, LI Xiangjie, CHEN Shengli. Optimized Distribution Algorithm of Braking Force Variable Ratio for Electric Vehicles Considering Road Adhesion Condition[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2021, 40(2): 296-304. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200034
Citation: HU Wenchao, ZHANG Xiangwen, LI Xiangjie, CHEN Shengli. Optimized Distribution Algorithm of Braking Force Variable Ratio for Electric Vehicles Considering Road Adhesion Condition[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2021, 40(2): 296-304. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200034

考虑路面附着条件影响的电动汽车制动力变比值优化分配算法研究

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200034
基金项目: 国家自然科学基金项目(51465011)、广西自然科学基金项目(2018GXNSFAA281282)、广西自动检测技术与仪器重点实验室主任基金项目(YQ17110)及桂林电子科技大学研究生教育创新计划(2019YCXS091)
详细信息
    作者简介:

    胡文超(1993−),硕士研究生,研究方向为汽车制动控制技术,823924114@qq.com

    通讯作者:

    张向文,研究员,硕士生导师,zhangxiangwen128@163.com

  • 中图分类号: U463.5

Optimized Distribution Algorithm of Braking Force Variable Ratio for Electric Vehicles Considering Road Adhesion Condition

  • 摘要: 制动力分配算法是电动汽车再生制动研究的基础,为了能够在不同路面制动时均能获得较好的制动效果,设计了一种考虑路面附着条件影响的电动汽车制动力变比值优化分配算法。利用汽车动力学方程进行滑移率和利用附着系数估算,实现对路面类型的辨识。然后根据辨识的路面类型选择对应的制动力变比值分配系数,进行算法实现。最后通过与dSPACE软件联合仿真验证了算法有效性,与未考虑路面附着条件的算法相比,新算法制动所需时间至少减少了6.6%。
  • 图  1  汽车受力分析图

    图  2  单个前轮车辆模型

    图  3  不同路面情况下附着系数随滑移率的变化

    图  4  路面识别算法流程图

    图  5  未识别路面的制动力变比值分配系数

    图  6  考虑路面附着条件影响的制动力变比值优化分配系数

    图  7  顶层框架图

    图  8  不同路面制动时3种制动力分配算法的速度曲线

    表  1  路面参数

    路面种类$a_1$$b_1$$c_1$
    干沥青1.28023.9900.520
    湿沥青0.85733.8200.350
    0.050306.3900.001
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    表  2  整车部分结构参数

    载荷$m$/kg$h$/m$a$/m$b$/m$L$/m
    空载14180.5101.0641.5962.66
    满载17390.5531.2391.4212.66
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    表  3  制动力变比值分配系数表

    z β z β
    0.15 0.627 0.50 0.696
    0.20 0.638 0.55 0.703
    0.25 0.648 0.60 0.710
    0.30 0.658 0.65 0.723
    0.35 0.667 0.70 0.734
    0.40 0.677 0.75 0.744
    0.45 0.686 0.80 0.753
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    表  4  干沥青路面制动力分配系数

    zβzβ
    0.15 0.729 0.50 0.781
    0.20 0.730 0.55 0.787
    0.25 0.744 0.60 0.793
    0.30 0.752 0.65 0.799
    0.35 0.761 0.70 0.804
    0.40 0.768 0.75 0.808
    0.45 0.775 0.80 0.813
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    表  5  湿沥青路面制动力分配系数

    zβzβ
    0.15 0.729 0.5 0.777
    0.20 0.735 0.55 0.783
    0.25 0.743 0.60 0.788
    0.30 0.750 0.65 0.792
    0.35 0.758 0.70 0.797
    0.40 0.764 0.75 0.809
    0.45 0.771 0.80 0.804
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    表  6  冰路面制动力分配系数

    zβzβ
    0.15 0.629 0.50 0.696
    0.20 0.638 0.55 0.705
    0.25 0.648 0.60 0.715
    0.30 0.658 0.65 0.725
    0.35 0.667 0.70 0.734
    0.40 0.677 0.75 0.744
    0.45 0.686 0.80 0.753
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    表  7  制动时间及优化程度表

    路面方法1方法2方法3比方法1提高比方法2提高
    干沥青8.7 s7.8 s5.0 s32.5%35.9%
    湿沥青23.6 s23.4 s17.5 s25.9%25.2%
    40.8 s37.9 s35.4 s13.2%6.6%
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  • 收稿日期:  2019-05-24
  • 刊出日期:  2021-02-02

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