分布式驱动电动汽车制动系统关键技术研究

《分布式驱动电动汽车制动系统关键技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分布式驱动电动汽车制动系统关键技术研究(申请清华大学工学博士学位论文)培养单位：汽车工程系学科：机械工程研究生：张雷指导教师：宋健教授副指导教师：于良耀副研究员二○一五年十月ResearchontheKeyTechnologiesofBrakingSystemofDistributedDrivenElectricVehicleDissertationSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementforthedeg

2、reeofDoctorofPhilosophyinMechanicalEngineeringbyZhangLeiDissertationSupervisor:ProfessorSongJianAssociateSupervisor:AssociateProfessorYuLiangyaoNovember,2015摘要摘要电动汽车是解决当前社会能源和环境危机的有效方案。随着电机和电池技术的不断发展，分布式驱动电动汽车应运而生。分布式驱动电动汽车具有精确迅速的驱/制动响应，有利于提高汽车的制动效能和

3、制动稳定性，具有广阔的发展前景。因此，针对分布式驱动电动汽车制动系统的关键技术进行研究具有重要意义。本文结合国家973项目“分布式驱动电液复合制动系统特性与控制方法研究”，以分布式驱动电动汽车试验平台为研究基础，重点研究了常规转弯制动工况下四轮制动力分配方法、再生制动和液压制动系统的协调控制策略、基于模型预测的主动横摆控制方法。本文搭建了分布式驱动电动汽车试验平台。由轮毂电机实现驱动和再生制动，由液压线控制动系统实现液压制动，由步进电机实现单轮独立转向，由基于单片机的整车控制器实现上层控制算法和

4、各子系统的协调控制。该试验平台可实现单轮驱动、再生制动、液压制动及转向，具有灵活的控制方式和良好的可扩展性。提出了常规制动四轮制动力分配方法。综合考虑了载荷转移和横向力需求，采用先前后轴后内外侧的顺序分配方式。针对前后轴制动力分配，在满足车辆横向力需求的前提下，路面附着所能提供的剩余的轮胎力用于纵向制动。针对内外侧制动力分配，以轮胎负荷为优化目标，得到内外侧制动力分配应与垂向载荷成正比。该分配方法可以保证车辆操纵稳定性且充分利用路面附着。提出了再生制动和液压制动的协调控制策略。在防抱制动过渡过程

5、中以一个表征车辆触发防抱制动系统（ABS）可能性的系数协调再生制动的退出，以避免ABS频繁触发和退出引起的振荡；在防抱制动过程中根据路面附着采用相应的协调控制方法，在保证制动安全性的前提下，改善制动的舒适性和能量回馈效率。针对主动横摆控制（AYC）介入和退出不及时，提出了基于模型预测的主动横摆控制算法。设计了名义横摆角速度和名义车身侧偏角。考虑车辆动力学，以名义横摆角速度预估值和实际横摆角速度预估值的偏差作为控制量，对车辆稳定性的变化趋势进行预判，从而改善AYC控制的及时性。并提出了基于车身侧偏

6、角稳定裕度的主动横摆力矩算法作为辅助控制算法，改善车辆在大车身侧偏角下的操纵稳定性。根据分布式驱动电动汽车干预方式灵活的特点提出了被控车轮选择策略，并在此基础上提出了驱/制动力抗阶跃分配方式，避免了干预力矩的突变。关键词：分布式驱动电动汽车；制动力分配；复合制动协调控制；主动横摆控制IAbstractAbstractElectricvehicleisaneffectivesolutionforthecurrentenergyandenvironmentalcrises.Distributeddr

7、ivenelectricvehicleemergeswiththedevelopmentofmotorandbattery.Distributeddrivenelectricvehiclehasaccurateandfastdriving/brakingtorqueresponse,whichhelpstoimprovethebrakeefficiencyandstability.Hencedistributeddrivenelectricvehiclehasvastprospects.Itis

8、meaningfultoconductresearchonthekeytechnologiesofbrakingsystemofdistributeddrivenelectricvehicle.Thisresearchisbasedontheprojectnamed"Researchonthecharacteristicsandcontrolmethodsofhybridbrakingsystemofdistributeddrivenelectricvehicle"supportedbyMajo