四輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)防滑控制策略研究.pdf

1、汽車驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)(Acceleration Slip Regulation，簡(jiǎn)稱ASR)能夠防止驅(qū)動(dòng)輪過度滑轉(zhuǎn)，減少輪胎磨損，提高汽車側(cè)向行駛穩(wěn)定性和動(dòng)力性。相對(duì)于傳統(tǒng)四輪驅(qū)動(dòng)燃油汽車，本文以具有發(fā)動(dòng)機(jī)、ISG電機(jī)及輪轂電機(jī)多個(gè)動(dòng)力源的四輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車為研究對(duì)象，其驅(qū)動(dòng)特性發(fā)生了較大變化，各動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制方式有所不同，因此有必要進(jìn)一步研究該四輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車的驅(qū)動(dòng)防滑控制策略。本文以“建立模型—制定控制策略—仿真驗(yàn)證—快速

2、控制原型”的思路，對(duì)四輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車各個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)現(xiàn)象進(jìn)行研究，制定了適合該混合動(dòng)力汽車的ASR控制策略，進(jìn)行了離線仿真分析，并基于dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)完成了快速控制原型(RCP)仿真實(shí)驗(yàn)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴根據(jù)該四輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車的結(jié)構(gòu)和ASR研究的需要，基于Matlab/Simulink平臺(tái)，以實(shí)驗(yàn)建模法分別建立了前置發(fā)動(dòng)機(jī)、ISG電機(jī)、后輪驅(qū)動(dòng)輪轂電機(jī)模型及“魔術(shù)公式”輪胎模型;以理論建模法建立了四輪驅(qū)

3、動(dòng)混合動(dòng)力汽車傳動(dòng)系統(tǒng)模型和七自由度整車動(dòng)力學(xué)模型。⑵分析了該四輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車的工作模式，制定了驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩控制策略及各動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)分配控制策略。依據(jù)驅(qū)動(dòng)輪的滑模變結(jié)構(gòu)控制算法，通過汽車行駛車速、滑轉(zhuǎn)率等參數(shù)確定驅(qū)動(dòng)輪最優(yōu)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩;根據(jù)模糊控制算法，以發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)效率最優(yōu)為控制目標(biāo)，利用輪轂電機(jī)及ISG電機(jī)響應(yīng)快的特點(diǎn)，協(xié)調(diào)分配各動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩。⑶基于Matlab/Simulink平臺(tái)，主要在水平直線行駛狀態(tài)下考慮均一低

4、附路面、分離路面、對(duì)接路面、棋盤路面四種典型工況，分動(dòng)力電池電量充足和不足兩種狀態(tài)，對(duì)該四輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)防滑(ASR)控制策略進(jìn)行MATLAB/Simulink離線仿真分析。⑷基于dSPACE半實(shí)物實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)，搭建該四輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車ASR快速控制原型仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真試驗(yàn)驗(yàn)證，以進(jìn)一步驗(yàn)證所制定的ASR在線實(shí)時(shí)控制策略的可行性及實(shí)時(shí)性。⑸仿真結(jié)果表明，在四種典型工況下，所制定的四輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車ASR控制策略能