混合动力汽车机电复合制动控制系统研究

发表时间:2018/10/8   来源:《新材料.新装饰》2018年5月下   作者:尹军朋
[导读] 目前混合动力的电动汽车主要是配备了二种或者是二种以上的动力能源,其中一种动力能源是由电动机所提供的。在目前混合动力的汽车不但具有传统汽车的优点,还兼具纯电动车的优势,但是由于动能是由电所提供的,所以其续航能力有限。另外混合动力汽车的电池的存储能力是有限的,在研发的时候最主要的目的就是为了增加其经济效益,促使能量消耗最小,在电池系统当中存储更多的动能。所以本文主要针对混合动力汽车的制动控制系统进行研
(长城汽车股份有限公司徐水分公司,河北省 保定市 071000)
摘要:目前混合动力的电动汽车主要是配备了二种或者是二种以上的动力能源,其中一种动力能源是由电动机所提供的。在目前混合动力的汽车不但具有传统汽车的优点,还兼具纯电动车的优势,但是由于动能是由电所提供的,所以其续航能力有限。另外混合动力汽车的电池的存储能力是有限的,在研发的时候最主要的目的就是为了增加其经济效益,促使能量消耗最小,在电池系统当中存储更多的动能。所以本文主要针对混合动力汽车的制动控制系统进行研究。
关键词:混合动力汽车;机电复合制动;控制系统研究
 
        引言:
        所有的车辆都必须安装防抱死系统,但是在目前很多的文章当中对于防抱死系统的阐述都比计较模糊,防抱死系统主要是针对于传统的内燃机传动系统以及液压制动系统的汽车。对于混合起策划几点符合系统的相关研究少之又少。在此之上,对于混合符合制动控制进行了研究,对于提升汽车的动能利用率,使其减少动力的损失,起到一个更佳的经济效益。
        一、混合动力汽车符合控制实际情况
        (一)制动动力系统
        就目前技术来说,混合动力的汽车的储存能力相对来说是比较有限的,目前研发以及开发的重点基本都是为了促使燃油的利用率提升,减少能量的消耗,这样就会有更大的经济效益,使电池中有更多的制动能量。目前在我国很多传统的汽车都安装了防抱死系统,而混合动力汽车和传统汽车不同,有着特殊的动力系统结构,这就为电子系统制动提供了很多的可能性。当混合动力的汽车在行驶的时候,当踩下制动踏板的时候,驱动电机的能量被当作发电机来使用,而其余的能量又会转换到了电池系统当中,这些被重复转换的能量又可以被当作动能来使用,可以很好的利用能量。在实际制动的过程中,如果回馈的动力不足的时候,这个时候可以采用液压的制动对制动的总能量进行补充。
        (二)制动减速
        当混合动力汽车在进行制动减速的时候,在回馈的动力到电机上的时候,此时混合动力汽车的动能就会转化成电能,而且这种转换的电能会被储存在电池当中。这样混合动力汽车的制动系统就有二种不同的制动方法。第一种,主要是电机所提供的一种回馈动力。第二种是由液体压力制动系统所提供的液体压力制动动力。所回馈回来的动力都会将力量施压在前车轴上面,所以回馈的动力会影响到汽车的实际运行情况,另外和传统 的车辆相比,需要重新分配混合动力汽车的前后轴的液压制动力,同时针对于防抱死系统也要重新设计改良。
        (三)模糊控制
        在模糊控制当中,需要运用到数学的原理,借助于数学当中隶属度函数,隶属度函数的作用主要是将特定值的模糊范围表现出来。所以根据隶属度函数的特点,模糊控制的方法就具有了非限制性的范围,当车辆在制动的过程当中,车辆就具有了很高的非线性时变得特性。所以针对车辆在制动控制系统进行设计的时候存在着一定的难度。根据一些研究者的研究认为,当在非线性控制领域当中使用了模糊控制逻辑的时候,可以很好的提升控制效果。而且模糊系统控制方法是不需要建立一个参照对象的,相对于数数学模型来说是比较清楚的,所以它控制的效果会比较好。在此同时,有的模糊控制的系统就会发挥出自己的学习能力,吸收一些好的方法,可以促进汽车的控制效果得到进一步的改善。正式因为模糊控制的这种特性,所以很多汽车控制当中都是运用到了模糊逻辑控制。

例如:对于车辆的变速机制以及制动防抱死系统采用模糊控制就可以更好的改善其效果。
        二、混合动力汽车复合制动控制系统具体研究
        目前混合动力的汽车复合制动控制系统主要包括了,电机回馈制动控制系统和液压制动控制系统组成。机电复合制动的系统工作的方式主要是:对于车辆行驶的实际特征进行实时测量监控,同时反馈车辆附加行驶时候的特征方式。然后以车辆行驶的特性以基础,然后选择采用那种制动的方式才更好。借助模糊逻辑对于汽车行驶的参数进行控制,在此同时接收车辆行驶过程中的特征参数,并且要在综合考虑控制需求的基础之上,复合制动控制信号的产生,执行系统机构并且采用相应的动作进行回复。
        (一)车辆模型
        以车辆模型进行研究,研究得出的具体情况为基础,在此基础之上将车辆的动力学模型搭建好,并且确定好动力学的方程式。
        (二)电机模型
        在电机的模型当中,混合动力的汽车是将能量回馈到制动系统当中,然后电机输出负力矩,并且将能量传送给驱动的车轮。而且在此期间,车辆的动能也会转换成了电能储存在电池当中。
        (三)回馈和防抱死系统的协同性控制
        如果在路面比较潮湿的环境下,车辆需要进行制动的时候,这个时候ABS控制系统就会提供很大的制动力,减少汽车的动能,促使汽车制动的距离减小。然而为了保证ABS系统能够正常的工作下去,混合动力汽车需要对于ABS控制系统回馈制动的功能进行一个干预和限制。对于混合动力汽车施加协调的过程当中,对轮胎的受力情况进行了模拟试验,一般情况下有二种轮胎模型方式,一种是理论解析还有就是通过实践进行模型的建立。
        通过以上模型的分析,由简到难的进行分析,这样比较直观以及比较容易理解,同时可以利用相应的软件将运算的程序模块建立好,对于每一个系统和所输出的以及输入的进行定义,可以采用C语言的函数实现,另外在编写函数的时候,应该要将函数的输入以及输出的定义提前明确好,然后就可以将编写完成的各个小模块进行拼接,这样就可以形成一个完整的系统的。另外在此过程当中,最好要充分借助软件当中的监视功能,对于车辆的数据进行实时监控和控制,然后可以根据数据来进行分析[3]。当计算结算以后把相关的数据提供给相应的人员进行分析或者使用。
        三、结束语
        综上所述,本文针对混合动力汽车的回馈制动以及防抱死系统制动和模糊控制系统进行了一些研究,在最后通过一些仿真的试验,可以得出结论,当电机反馈到制动以及防抱死系统制动的协调性的效果相对来说是比较好的,而且还有效的提高了汽车的操纵性以及稳定性,同时,良好的动力反馈机制转换成电能储存在电池当中,可以减少能源的损失,以获得最大的经济效益,在此基础之上,还需要加强研究工作,通过深入研究混合动力汽车机电复合制动控制系统的研究促使混合动力汽车得到进一步的优化提升。
参考文献
[1]王世冲, 付康. 混合动力汽车机电复合制动控制系统研究[J]. 工业c, 2016(5):00239-00239.
[2]高国天, 张晓杰. 混合动力汽车电液复合控制策略研究[J]. 机械设计与制造, 2017(1):205-208.
[3]凌川. 混合动力车辆加速性能预测研究[D]. 北京理工大学, 2016.
 
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