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1、汽车工程2007年(第29卷)第12期AutomotiveEngineering2007(Vol.29)No.1220072413四轮独立驱动电动车的ABS控制方法12222周勇,李声晋,田海波,方宗德,周奇勋(11西北工业大学航空学院;21西北工业大学机电学院,西安7100722)[摘要]为实现四轮独立驱动电动车制动防抱系统(ABS)控制,提出了基于4台无刷直流轮毂电机的控制方案,通过对电机驱动理论及传统ABS系统进行分析,设计了基于单片机(PIC)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)的电动车控制器。采用四轮独立驱动方式,提出了开、闭环控制策略,给出了电动
2、车参考车速和实际车速的计算方法,进行了纯电动ABS控制方法研究。对配有4台700W轮毂电机的电动样车进行仿真和实验的结果表明,电动车控制器设计合理,系统具有良好的动态性能;ABS系统控制策略正确,能够满足四轮独立驱动电动车的制动要求。关键词:电动车;四轮独立驱动;ABS;控制方法AControlStrategyforABSSystemofFour2wheelMotorDriveEV12222ZhouYong,LiShengjin,TianHaibo,FangZongde&ZhouQixun11SchoolofAeronautics,Northwester
3、nPolytechnicalUniversity;21SchoolofMechatronics,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xipan710072[Abstract]Forrealizingtheanti2lockbrakingsystem(ABS)inanelectricvehicle(EV)within2wheelmo2tordrive,acontrolschemeforfourin2wheelbrushlessDCmotorsisproposedandanEVcontrollerbasedonPIC&CP
4、LDisdesigned.GivingthecalculationmethodofthereferencespeedandactualspeedoftheEV,apureelectriccontrolstrategyforABSisstudied.BothsimulationandtestonaprototypeEVwithfour700Win2wheelmotorsarecarriedout.Theresultsvalidatetherationalityofthecontroller,andshowthatthesystemhasfavorabled
5、ynamicperformancewithacorrectcontrolstrategyforABS,meetingthebrakingrequirementsoffour2wheelmotordriveEV.Keywords:Electricvehicle;Four2wheelmotordrive;ABS;Controlstrategy的增大,对于汽车行驶安全性能的要求越来越高。前言汽车制动防抱系统(ABS)就是在这种要求下产生和[9]发展的。目前,ABS系统已经成为汽车向电子化[9-11]由于能源危机与环境污染等问题,电动车得到发展的一个重要方面。现
6、有的电动车ABS系[1-2][12]了越来越广泛的研究与发展。目前大部分电动统往往沿用了传统汽车ABS系统的设计,这样既车是后轮或前轮驱动方式;基于能量传递效率和车增加了液压、传动等机械结构,又降低了电动车特有体空间限制等考虑,近年来无刷直流轮毂电机四轮的操控性能。为了提高电动车的操作安全性和控制[2-7]独立驱动式电动车已经成为研究热点。轮毂驱稳定性,作者提出了一种四轮独立驱动电动车的纯动电机彻底改变了汽车传统的驱动方式,电动机安电动ABS控制方法。装在车轮的轮毂内,电机的转子为外转子,输出转矩直接传输到车轮,舍弃了传统的离合器、减速器、驱1四轮独立驱
7、动电动车控制器设计动桥、差速器等机械部件,使整车质量减轻,降低了[3-8]机械传动损耗,并具有灵活的行驶特性。为了能实现同时控制4台无刷直流轮毂电机,随着汽车行驶速度的提高,以及道路行车密度文中设计了基于单片机(PIC)和复杂可编程逻辑器3西北工业大学研究生创业种子基金(Z200724)资助。原稿收到日期为2006年10月24日,修改稿收到日期为2007年3月16日。2007(Vol.29)No.12周勇,等:四轮独立驱动电动车的ABS控制方法·1047·件(CPLD)的四通道电动车控制器,它主要包括:控动状态(加速、减速、制动)的控制电路、驱动电路和功
8、率变换电路。控制器采用制。其形式完全参照传统车辆PIC18F6621及两款Alt