分布式驱动电动汽车复合制动控制研究

杨璐; 谭迪

doi:10.13433/j.cnki.1003-8728.20200118

分布式驱动电动汽车复合制动控制研究

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200118

杨璐,
谭迪^,

山东理工大学交通与车辆工程学院，山东淄博　255000

详细信息

作者简介:
杨璐（1994−），硕士研究生，研究方向为汽车系统动力学，747969187@qq.com

通讯作者:
谭迪，副教授，硕士生导师，tandi@sdut.edu.cn

中图分类号: U46
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出版历程
- 收稿日期: 2019-12-24
- 网络出版日期: 2021-04-16
- 刊出日期: 2021-04-16

Study on Hybrid Brake Control of Distributed Drive Electric Vehicle

YANG Lu,
TAN Di^,

School of Transportation and Vehicle Engineering, Shandong University of Technology, Zibo 255000, Shandong, China

摘要

摘要: 针对分布式驱动电动汽车制动模式切换条件限制能量回收的问题，制定了一种制动工作模式切换条件，设计了一种复合制动控制策略，其中，制动转矩分配采用分层控制的方法，上层控制器计算需求制动力矩，选择制动工作模式，下层控制器根据制动控制策略分配各轮的液压制动力和电机制动力。在建立分布式驱动电动汽车复合制动模型的基础上，利用AMEsim与Simulink在各种行驶工况下进行联合仿真，对所提出的复合制动控制策略进行验证。结果表明，本文所提出的复合制动系统能够准确地切换制动工作模式，在保证车辆的制动效能和稳定性的同时最大程度回收制动能量。
- 分布式电动汽车 /
- 制动工作模式 /
- 制动稳定性 /
- 能量回收
Abstract: For the energy recovery by limiting the distributed drive electric vehicle braking mode switching condition, a new braking mode switching condition was set and a new compound braking control strategy was designed, by dividing braking torque distributed strategy into the top-level and the low-level control strategy. The top-level control strategy selected a best braking mode, low-level control strategy distributed the electronic brake force and hydraulic brake force for every wheel. A hybrid brake control model for the distributed drive electric vehicle was built by AMEsim and Simulink, and the simulation analysis of the control strategy was conducted with different driving conditions. The results show that the present control strategy can accurately switch the braking mode, and make the maximum braking energy recovery while keeping the braking stability.
- distributed electric vehicle /
- braking mode /
- braking stability /
- energy recovery

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图 1 控制结构

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图 2 踏板位移隶属度函数

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图 3 位移变化率隶属度函数

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图 4 制动意图隶属度函数

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图 5 制动强度隶属度函数

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图 6 典型路面的μ-s曲线

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图 7 控制策略流程图

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图 8 仿真原理示意图

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图 9 联合仿真模型

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图 10 加速度变化曲线

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图 11 制动距离曲线

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图 12 踏板位移曲线

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图 13 制动强度曲线

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图 14 路面附着系数曲线

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图 15 车速曲线

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图 16 加速度变化曲线

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图 17 力矩分配曲线

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图 18 滑移率曲线

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图 19 电池SOC值曲线

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图 20 车速变化曲线

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图 21 滑移率曲线

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图 22 制动力矩曲线

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图 23 前轮转角

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图 24 左后轮滑移率

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图 25 横摆角速度曲线

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表 1 制动意图模糊推理规则表

x				dx
x	NB	NM	NS	Z	S	M	B
VS	−	−	S	S	S	S	−
S	−	−	S	S	S	S	M
M	−	−	M	M	M	M	B
B	−	−	B	B	B	B	B
VB	−	−	B	B	B	B	B

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表 2 制动强度模糊推理规则表

x		YITU
x	S	M	B
VS	VS	VS	S
S	S	S	M
M	M	M	B
B	B	B	VB
VB	VB	VB	VB

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表 3 Burckhardt模型参数

路面类型	a₁	a₂	a₃
干水泥	1.11	−15.98	0.55
干沥青	1.16	−15.16	0.55
湿水泥	0.81	−15.83	0.34
湿沥青	0.90	−15.70	0.39
雪	0.35	−15.14	0.12
冰	0.13	−15.38	0.07

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表 4 制动安全性要求

初速度/ (km·h⁻¹)	满载制动距离/m	空载制动距离/m	制动减速度/ （m·s⁻²）
50	≤20	≤19	≥6.2

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