[發(fā)明專利]純電動(dòng)汽車復(fù)合制動(dòng)與主動(dòng)饋能懸架協(xié)同裝置與控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710380036.0
• 申請(qǐng)日: 2017-05-25
• 公開（公告）號(hào): CN107264291B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃晨;王臣;劉澤;陳龍;袁朝春;蔡英鳳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): B60L7/10
• 分類號(hào): B60L7/10;B60L15/00;B60G17/015
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種純電動(dòng)汽車復(fù)合制動(dòng)與主動(dòng)饋能懸架協(xié)同裝置與控制方法，屬于純電動(dòng)汽車能量回收領(lǐng)域，主要有三個(gè)部分組成：用于測(cè)量車輛和道路信息的各種傳感器、分層協(xié)同控制子系統(tǒng)任務(wù)和權(quán)限的決策控制器、主動(dòng)懸架直線電機(jī)和再生制動(dòng)電機(jī)執(zhí)行器，通過決策控制器將傳感器和執(zhí)行器聯(lián)系在一起。決策控制器對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行分析處理，判斷出車輛所處的制動(dòng)工況以及車身的姿態(tài)信息，從而發(fā)出控制指令合理的對(duì)制動(dòng)能量和懸架振動(dòng)能量進(jìn)行回收。決策控制器通過建立了模糊質(zhì)量功能配置理論進(jìn)行工況判斷，根據(jù)確定的工況信息借助優(yōu)先級(jí)和協(xié)商機(jī)制對(duì)兩個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行分布式協(xié)同控制，并且通過離線與在線優(yōu)化相結(jié)合的手段達(dá)到實(shí)時(shí)控制的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于純電動(dòng)汽車制動(dòng)能量與懸架振動(dòng)能量協(xié)同裝置與控制方法。

背景技術(shù)

目前，能源問題已經(jīng)成為全球面臨的重要問題之一。傳統(tǒng)的汽車已經(jīng)不能滿足社會(huì)發(fā)展的需要，純電動(dòng)汽車成為研究熱點(diǎn)，而續(xù)駛里程短是限制純電動(dòng)汽車發(fā)展的主要瓶頸，國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)該問題在電池、電機(jī)方面開展了廣泛研究。隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是新型底盤技術(shù)的出現(xiàn)，使各種能量高效回收成為可能。例如，針對(duì)汽車制動(dòng)利用電機(jī)進(jìn)行能量回收，同時(shí)汽車也可以通過饋能懸架將懸架所產(chǎn)生的振動(dòng)能量回收利用。因此，如何通過純電動(dòng)汽車底盤多個(gè)能量回收子系統(tǒng)有效協(xié)同工作，提高能量利用效率，顯著延長(zhǎng)續(xù)駛里程，成為純電動(dòng)汽車研發(fā)領(lǐng)域一項(xiàng)新課題。

此外，純電動(dòng)汽車底盤系統(tǒng)是在傳統(tǒng)動(dòng)力學(xué)本質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上兼顧存在能量回收這一重要特點(diǎn)，由此帶來的子系統(tǒng)內(nèi)部以及相互之間功能結(jié)構(gòu)耦合影響與沖突的現(xiàn)象更為明顯，只有結(jié)合實(shí)時(shí)高效的集成控制策略，才能充分發(fā)揮純電動(dòng)汽車底盤系統(tǒng)所特有的能量回收性能優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明結(jié)合純電動(dòng)汽車底盤系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，以再生制動(dòng)能量回收以及饋能懸架等純電動(dòng)汽車先進(jìn)底盤子系統(tǒng)為研究對(duì)象，在深入理解制動(dòng)能量與振動(dòng)能量回收機(jī)理的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了一種純電動(dòng)汽車制動(dòng)能量與懸架振動(dòng)能量協(xié)同回收裝置與控制方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種純電動(dòng)汽車制動(dòng)能量與懸架振動(dòng)能量協(xié)同裝置與控制方法，能夠?qū)崿F(xiàn)制動(dòng)能量和振動(dòng)能量的協(xié)同回收再利用，切實(shí)提高純電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程，并提高汽車的安全性能和舒適性能。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：在汽車行駛過程中,根據(jù)道路與交通環(huán)境狀況對(duì)制動(dòng)和懸架的工作模式切換來進(jìn)行振動(dòng)能量回收，實(shí)現(xiàn)汽車制動(dòng)能量回收同時(shí)懸架也能自適應(yīng)回收振動(dòng)能量，使得回收效率最大化。

本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種純電動(dòng)汽車制動(dòng)能量與懸架振動(dòng)能量協(xié)同裝置，包括整車模塊、懸架模塊、協(xié)調(diào)模塊、電池模塊、決策控制器，整車模塊、懸架模塊、協(xié)調(diào)模塊和電池模塊的傳感器輸出端都和決策控制器相連，將實(shí)時(shí)的信號(hào)傳到?jīng)Q策控制器中；決策控制器的輸出端和輪邊電機(jī)執(zhí)行器、蓄能器執(zhí)行器連接，用來傳遞執(zhí)行指令；同時(shí)輪邊電機(jī)的輸入端還和逆變器相連，以便獲得工作所需的三相交流電；直線電機(jī)作動(dòng)器和輪邊電機(jī)的輸出端和整流器相連，以便把制動(dòng)過程和振動(dòng)過程產(chǎn)生的電流進(jìn)行整流；整流器輸出端連接濾波器，用來濾除電路里的脈沖及雜波干擾；濾波器輸出端和穩(wěn)壓器相連，用來穩(wěn)定輸出電壓；穩(wěn)壓器輸出端連接蓄能器，用來存儲(chǔ)由振動(dòng)過程和制動(dòng)過程產(chǎn)生的電能；蓄能器輸出端和和懸架模塊、逆變器、電磁離合器、液壓ABS動(dòng)力源、電池模塊相連，用于為各個(gè)模塊提供能量；

決策控制器的決策判斷主要分為三層，分別為頂層決策層、協(xié)同優(yōu)化層和預(yù)測(cè)控制層；頂層決策層主要任務(wù)是根據(jù)行駛工況信息判斷當(dāng)前行駛工況，協(xié)同優(yōu)化層根據(jù)行駛工況信息對(duì)制動(dòng)能量、懸架振動(dòng)能量這兩個(gè)子系統(tǒng)任務(wù)權(quán)限和優(yōu)先級(jí)次序做出判斷，預(yù)測(cè)控制層根據(jù)協(xié)同優(yōu)化層判斷信息對(duì)子系統(tǒng)作動(dòng)器發(fā)出控制指令，同時(shí)將子系統(tǒng)狀態(tài)信息反饋給協(xié)同優(yōu)化層作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。