汽车驱动防滑控制系统控制算法的研究
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汽车防滑控制系统1概述汽车防滑控制系统就是对制动防抱死系统和驱动防滑系统的统称。
制动防抱死系统 (Anti-lock Braking System),简称 ABS。
驱动防滑系统(Acceleration Slip Regulation),简称 ASR。
它也被称为驱动力控制系统(Traction Control System),简称 TCS。
轮胎与路面的附着关系:Fμ=μGFμ——轮胎与路面间的附着力,NG ——轮胎与路面间的垂直载荷,Nμ——轮胎与路面间的附着系数。
由于轮胎与路面之间的垂直载荷和附着系数会随许多因素而变化,因此,轮胎与路面间的附着力实际上是经常变化的。
1.1车轮滑动率对附着系数的影响车轮相对于路面的滑动可分为滑移和滑转两种形式,引入车轮滑动率的概念可以表征车轮运动中滑动成分所占的比例。
(1)汽车在制动过程中,车轮可能相对于路面发生滑移,滑移成分在车轮纵向运动中所占的比例可以由负滑动率表征。
SB =(rω-v) / v ×100%(1)-100%< SB <0,车轮滑移所占成分越多, SB 越大。
(2)汽车在驱动过程中,驱动车轮可能相对于路面发生滑转,滑转成分在汽车纵向运动中所占的比例可由正滑动率表征。
SA=(rω-v) / rω×100% (2)0< SA <100%,车轮滑转比例越大, SA 越大。
通过试验发现,在硬实路面上,弹性车轮与路面间的附着系数μ和滑动率 S 存在如下图1所示的关系。
图1 附着系数与滑动率的一般性关系1.2防滑控制系统的作用与工作原理使汽车能够自动地将车轮控制在纵向和横向附着系数都很大的滑动率范围内。
制动防抱死系统在制动过程中,通常将车轮滑移率控制在10%~20%的范围内;驱动防滑系统在驱动过程中,通常将车轮滑移率控制在5%~15%的范围内。
制动防抱死系统 (ABS) 都是在制动过程中,通过调节轮缸(或制动气室)的制动压力使作用车轮的制动力矩受到控制,从而控制车轮的滑移率。
文章编号:1007-757X(2021)02-0099-03汽车驱动防滑控制仿真系统分析研究崔晓琳(烟台汽车工程职业学院汽车工程系,山东烟台265500)摘要:针对小型电动汽车为有效实现驱动防滑功能,对汽车驱动防滑控制系统进行了研究和设计"该系统采用纯电动机控制,对于汽车目标滑转率结合运用路面自动识别方法及经验目标值完成确定过程,防滑控制过程涉及的电动机输出转矩通过PID控制算法(积分分离型)8使用实现有效8驱动控制过程,将该驱动防滑控制系统在不同路面上进行驱动加速仿真实验,结果表明该系统可完成驱动轮滑转率到目标滑转率附近快速准确地控制过程,证明了该控制算法及策略8有效性°关键词:驱动防滑控制系统;控制策略;PID控制算法;实现路径中图分类号:U463文献标志码:AAnalysis and Research on Simulation System of AutomobileDrive Anti-slip ControlCUIXiaolin(Department Of Automotive Engineering,Yantai Automobile Engineering Professional College,Yantai265500,China) Abstract:In order to effectively realize the anti-skid driving function of small electric vehicles,this paper mainly studies and designs the automotive anti-skid control system.The system uses pure motor control,and uses the automatic road surface recognition method and empirical target value for the target slip rate.After completing the determination process,the output torque of the motor involved in the anti-skid control process is used to implement an effective drive control process through the use of the PID control algorithm(integral separation type).This system can complete the fast and accurate control process from the driving wheel slip rate to the target slip rate!which proves the e f ectiveness of the control algorithm and strategy in this paper Key words:drive skid control system;control strategy;PID control algorithm;implementation path0引言在节能环保的大背景下,具备零排放特性的电动汽车顺应了未来汽车领域的发展趋势受到越来越多的关注,可有效满足能源利用绿色清洁化的发展需求,成为未来重要的交通出行方式,可实现单轮层面力矩控制的分布式驱动电动汽车因具有控制自由度较大、力矩精确度易于控制和响应速度较快等动力学控制方面的优势而成为目前领域内的一项研究热点。
一文了解驱动轮防滑转调节技术(ASRTCSTRC)汽车在起步、加速或冰雪路面上行驶时,容易出现打滑现象。
这是因为汽车发动机传递给车轮的最大驱动力是由轮胎与路面之间的附着系数和地面作用在驱动轮上的法向反力的乘积(即附着力)决定的。
当驱动力超过附着力时,即驱动轮处在附着系数极低的路面,车轮就会打滑空转(即滑转)且无法前进,发动机输出的功率大部分消耗在车轮的滑转上,不仅浪费燃油、加速轮胎磨损,而且降低车辆的通过性能和机动能力。
虽然安装防滑链,使用雪地轮胎和带防滑钉的防滑轮胎等能够起到防滑转作用,但是实践证明,最有效的办法还是采用电子控制防滑转调节系统(ASR/TCS/TRC)。
驱动轮防滑转调节系统(ASR)一、驱动轮防滑转调节系统(ASR)概述汽车防滑转调节系统(ASR,Anti-Slip Regulation System)又称为加速滑移调节系统(Acceleration Slip Regulation System),因为防止驱动轮滑转能够通过调节驱动轮的驱动力(牵引力)来实现,故又称为牵引力控制系统(TCS 或TRC,Traction Force Control System)。
驱动(轮)防滑系统(ASR)是车辆重要的主动安全技术之一,其功能是防止车辆在大加速度/低附着路面工况下轮胎过度滑转,提高车辆的安全性。
驱动轮防滑转调节系统ASR作用:在车轮开始滑转时,降低发动机的输出转矩来减小传递给驱动轮的驱动力,防止驱动力超过轮胎与路面之间的附着力(或通过增大滑转驱动轮的阻力来增大未滑转驱动轮的驱动力,使所有驱动轮的总驱动力增大),从而提高车辆的通过性。
汽车ASR控制效果图ASR与ABS密切相关,都是汽车的主动安全装置,两个系统通常同时采用。
ABS的作用是自动调节(增大或减小)制动力,防止车轮抱死滑移,提高汽车的制动性能;ASR的作用是维持附着条件,增大总驱动力,防止车轮抱死滑转,提高汽车的通过性。
二、驱动轮防滑转调节系统(ASR)基本原理驱动(轮)防滑系统是根据驱动轮和传动轮的转数来判定驱动轮是否发生打滑现象,进而抑制驱动轮转速的一种防滑控制系统,是一套基于ABS系统一起对有滑转趋势的驱动轮进行控制的系统。
一种基于前驱纯电动汽车的驱动防滑控制方法及装置一、前言。
小伙伴们!今天咱们来聊聊这个超级酷的基于前驱纯电动汽车的驱动防滑控制方法及装置。
你想啊,纯电动汽车现在可是越来越流行了,就像一阵潮流风席卷而来。
但是呢,在行驶过程中,防滑可是个大问题。
要是在湿滑的路面上,车就像个调皮的小泥鳅,不好控制可就危险啦。
所以这个驱动防滑控制方法及装置就像是汽车的“小保镖”,超级重要呢。
二、前驱纯电动汽车的特点。
前驱纯电动汽车啊,它有自己的小脾气。
它的动力主要是由前面的轮子来带动的,这样的设计呢,让车在一些方面有独特的表现。
比如说,它的前部比较重,因为电机啥的都在前面嘛。
这就导致在一些特殊路况下,比如有冰或者水的路面,它更容易出现打滑的情况。
就像一个人穿着不合适的鞋子在滑溜溜的地面上走路,一不小心就会摔个大跟头。
三、驱动防滑的重要性。
1. 安全保障。
防滑对于我们开车的人来说,那就是安全的大保障啊。
要是车在行驶中突然打滑,那可不得了。
可能会撞到旁边的东西,或者直接失去控制。
这就像在走钢丝的时候突然刮来一阵大风,要是没有保护措施,肯定会掉下去的。
所以这个驱动防滑控制方法能让我们在开车的时候安心不少。
2. 提高驾驶体验。
想象一下,你开着车,在湿滑的路面上,别人的车都在小心翼翼地挪动,而你的车稳稳当当的,就像在干燥的路面上一样。
这多酷啊,驾驶体验一下子就提升了。
不会有那种提心吊胆的感觉,能够尽情享受开车的乐趣。
四、驱动防滑控制方法。
1. 传感器检测。
这种方法呢,会在汽车上安装一些很厉害的传感器。
这些传感器就像汽车的小眼睛和小耳朵,能够检测到车轮的转速、车辆的加速度等等信息。
比如说,当车轮的转速突然变得很快,超过了正常行驶在这个路面应该有的速度,那就很可能是车轮在打滑了。
这时候传感器就会把这个信息传递给控制装置。
2. 控制算法。
控制装置收到传感器传来的信息后,就会启动它的控制算法。
这个算法就像是一个超级聪明的大脑,它会根据传来的信息计算出应该给车轮施加多大的制动力或者调整多少动力输出。