[發明專利]一種純電動汽車復合制動防抱死控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 202010909530.3
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN111976677B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 于德亮;王文嵩;路鋼
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: B60T8/172
• 分類號: B60T8/172;B60T8/176;B60T8/32;B60L7/10;B60L7/18
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 楊紅娟

1.一種純電動汽車復合制動防抱死控制系統，其特征在于，包括：

傳感單元，用以獲取當前時刻的汽車的輪速和車速；

制動力觀測器，用以根據所述汽車的輪速和車速計算當前車輪受到的制動力觀測值F_x；所述制動力觀測值的獲取方法包括：

建立如下單輪旋轉模型：

式中J為車輪轉動慣量，R為車輪半徑，T_b為輪端制動力矩，μ為路面附著系數，F_z為輪胎所受的法相作用力；

將制動力觀測值F_x作為待觀測的未知狀態，建立如下狀態方程：

建立如下高增益觀測器：

式中z1、z2、d均為大于零的常量；

最優滑移率判斷模塊，用以根據所述制動力判斷制動力變換率，根據制動力變化率確定最佳滑移率；

自適應滑模控制器，用以根據實際滑移率和所述最佳滑移率計算需求轉矩T_m為：

其中，e＝λ_m-λ，λ_m為最佳滑移率，λ為實際滑移率，為V為汽車車速，R為車輪半徑；

整車控制器，確定當前時刻的最大再生制動轉矩；

制動力矩分配模塊，比較所述最大再生制動轉矩與所述需求轉矩，當最大再生制動轉矩大于等于需求轉矩時，當前汽車的制動力完全由再生制動力提供，當最大再生制動轉矩小于需求轉矩時，先提供所述最大再生制動轉矩，剩余部分由機械制動力提供。

2.一種純電動汽車復合制動防抱死控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

獲取當前時刻的汽車的輪速和車速；

根據所述汽車的輪速和車速計算當前車輪受到的制動力觀測值，所述制動力觀測值的獲取方法包括：

建立如下單輪旋轉模型：

式中J為車輪轉動慣量，R為車輪半徑，T_b為輪端制動力矩，μ為路面附著系數，F_z為輪胎所受的法相作用力；

將制動力觀測值F_x作為待觀測的未知狀態，建立如下狀態方程：

建立如下高增益觀測器：

式中z1、z2、d均為大于零的常量；

根據所述制動力判斷制動力變換率，根據制動力變化率確定最佳滑移率；

根據實際滑移率和所述最佳滑移率計算需求轉矩，所述需求轉矩的獲取方法包括：

將最佳滑移率作為目標輸入，實際滑移率為負反饋信號，因此有：

e＝λ_m-λ；

其中，λ_m為最佳滑移率，λ為實際滑移率；

定義如下滑模面：

s＝e+a∫edt；

建立如下關系式：

建立滿足李雅普諾夫穩定性的趨近律：

其中k₁、k₂為大于0的常數，G(s)為連續函數，根據以上關系式，得到需求轉矩T_m為：

確定當前時刻的最大再生制動轉矩；

制動力矩分配模塊，比較所述最大再生制動轉矩與所述需求轉矩，當最大再生制動轉矩大于等于需求轉矩時，當前汽車的制動力完全由再生制動力提供，當最大再生制動轉矩小于需求轉矩時，先提供所述最大再生制動轉矩，剩余部分由機械制動力提供。

3.根據權利要求2所述一種純電動汽車復合制動防抱死控制方法，其特征在于，所述汽車實際滑移率通過下式計算：

式中，λ為實際滑移率，V為汽車車速，ω為汽車車輪輪速，R為車輪半徑。