【摘 要】
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分布式驱动电动汽车(Distributed Drive Electric Vehicle,DDEV)制动时,制动意图识别系统首先根据驾驶员输入信息对制动意图进行识别,随后制动控制系统根据驾驶员制动意图控制电动真空助力制动系统提供制动助力,并根据驾驶员制动意图及车轮滑移率来控制制动能量回收和制动防抱死系统(Anti-lock Brake System,ABS)的开启和关闭。驾驶员制动意图识别的准确性
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分布式驱动电动汽车(Distributed Drive Electric Vehicle,DDEV)制动时,制动意图识别系统首先根据驾驶员输入信息对制动意图进行识别,随后制动控制系统根据驾驶员制动意图控制电动真空助力制动系统提供制动助力,并根据驾驶员制动意图及车轮滑移率来控制制动能量回收和制动防抱死系统(Anti-lock Brake System,ABS)的开启和关闭。驾驶员制动意图识别的准确性不仅影响到DDEV的真空助力制动效果、再生制动力分配以及ABS控制效果,同时也是保证DDEV制动效能及制动安全性的关键因素,据此,对DDEV驾驶员意图识别及制动控制系统开展研究:(1)以DDEV驾驶员意图识别系统为研究对象,针对紧急制动时驾驶员踏板速度和制动强度识别精度较差的问题,提出驾驶员不同制动意图下的踏板位移采样周期及对应的踏板速度计算方法和制动强度识别方法,对驾驶员制动意图和制动强度的识别参数及识别算法进行选取,利用MATLAB/Fuzzy分别搭建驾驶员制动意图识别控制器和驾驶员制动强度识别控制器,在不同车速的多种制动强度仿真工况下,验证了制动意图和制动强度识别方法的准确性,根据驾驶员制动意图来设置踏板位移采样周期,能够提高紧急制动时驾驶员踏板速度计算精度和制动强度识别准确性。(2)以DDEV电动真空助力制动系统为研究对象,根据整车参数及性能指标完成电动真空助力制动系统匹配,并根据电动真空泵助力特性曲线完成电动真空泵动力源匹配,考虑驾驶员制动意图对电动真空助力系统能耗的影响,提出了以驾驶员制动意图为门限值的电动真空泵控制策略,在三种典型制动工况和FTP-75工况下,验证了电动真空助力制动系统的有效性和经济性,其能够满足DDEV制动助力需求且能够在轻度制动时关闭电动真空泵,能够减少电动真空泵工作时间,降低真空助力系统能耗,具有一定的经济性。(3)以DDEV制动能量回收系统为研究对象,以提高DDEV对开路面下的制动能量回收率和制动稳定性为目标,考虑驾驶员制动强度对制动能量回收率的影响及对开路面对制动稳定性的影响,提出了以制动强度及路面附着系数为门限值的DDEV制动能量回收控制策略。利用MATLAB/Simulink软件搭建制动能量回收模型,在FTP-75工况和对开路面工况下,验证了制动能量回收控制策略的有效性和制动稳定性,考虑制动强度及路面附着系数的DDEV制动能量回收控制策略,能够在小强度制动时,仅由两前轮轮毂电机提供制动力,中强度制动时,四个轮毂电机共同提供制动力,能够有效提高制动能量回收率;其能够在对开路面下减小高附着系数侧车轮制动力,缩小两侧车轮的地面制动力差值,减小车辆横摆力矩,有效提高对开路面下制动能量回收时的制动稳定性。(4)以DDEV的ABS为研究对象,以保证不同附着系数路面上制动性能为目标,根据驾驶员制动意图及路面附着条件对ABS控制策略进行分层控制设计,上层控制器根据驾驶员制动意图控制ABS的开启和关闭,根据路面附着系数-滑移率关系曲线确定不同路面附着条件下目标滑移率。通过正交试验确定不同路面条件下车轮角加速度、角减速度门限值最优组合,下层控制器利用逻辑门限值控制算法对车轮制动力进行控制。利用MATLAB/Simulink搭建ABS模型,在不同附着系数路面的多种制动强度仿真工况下,验证了ABS控制策略的有效性,其能够根据驾驶员制动意图控制ABS开启和关闭,能够根据路面附着系数确定目标滑移率,减小低附着系数路面下车轮抱死趋势,能够缩短车辆的制动距离和制动时间,有效提高DDEV制动性能及制动稳定性。
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