电动车辆ＡＢＳ制动和电机回馈制动协调控制策略试验台制造技术

本发明专利技术公开了一种电动车辆ＡＢＳ制动和电机回馈制动协调控制策略试验台，包括车轮支架、滑轨和控制及显示储存系统，车轮支架上安装有车轮，车轮由电机驱动，电机由电池组供电，车轮上安装有制动器，制动器上设有ＡＢＳ系统；滑轨上安装有滚筒托架，滚筒托架上安装有与滚筒固接的支承轴Ｉ，支承轴Ｉ连接有惯性飞轮组，滚筒托架上连接有作用力方向与滑轨平行的油缸；车轮通过压紧摩擦传动滚筒；电机发电产生的电能输送到电池组进行储存。本发明专利技术有效地降低相关控制系统的开发时间，减少开发成本，增加了能量的利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电动车辆的机械制动和电机回馈制动协调控制试验台，特别涉及一种电动车辆ABS制动和电机回馈制动协调控制策略试验台。
技术介绍
现阶段迅猛发展的混合动力电动车辆和纯电动车辆中，在减速和制动时其驱动电机作为发电机使用以进行制动能量回馈，电机发电时的负扭矩为车辆制动提供一部分制动力矩，提高能量效率，增加车辆的行驶里程，达到减少排放和节约能源的效果。 在实际的制动情况下，电机回馈制动具体能够回收多大百分比的制动动能，受到电池组的荷电状态、车辆的制动强度、车辆制动压力主动调节机构比如ABS等系统的影响，同时还要受到驾乘人员舒适性的约束。电机回馈的目标就是要在保证制动安全和乘坐舒适性的前提下，尽可能多地回收制动能量。其中ABS制动同电机回馈制动的控制协调直接同制动安全问题相关，要实现良好的控制目标需要具有良好的控制策略，以达到在保证ABS系统正常工作的前提下尽可能多地回收制动动能的目的。开发这方面的控制策略需要进行大量的试验和资金投入，利用能够模拟汽车制动的试验台来辅助开发节约开发成本、縮短开发时间和减少实车试验的危险性。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种用来测试电动车辆ABS制动和电机回馈制动协调控制策略的试验台。 本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是一种电动车辆ABS制动和电机回馈制动协调控制策略试验台，包括车轮支架、滑轨和控制及显示储存系统，所述车轮支架上安装有车轮，所述车轮由电机带动变速箱进行驱动，所述电机由电池组供电，所述车轮上安装有制动器，所述制动器与ABS系统相连接，所述滑轨上安装有滚筒托架，所述滚筒托架上安装有与滚筒固接的支承轴I，所述支承轴I连接惯性飞轮组，所述滚筒托架上连接有作用力方向与所述滑轨平行的油缸；所述车轮通过压紧摩擦传动所述滚筒；所述电机发电产生的电能输送到电池组进行储存；所述油缸推动所述刚性托架沿所述滑轨移动，所述滚筒和所述车轮间产生径向压紧力；所述径向压紧力F2 = 乂 2，其中，^为所述车轮法向载荷，P i为地面摩擦系数，P 2为所述滚筒与所述车轮的摩擦系数；通过调整所述滚筒和所述车轮间的所述径向压紧力大小改变所述车轮和所述滚筒间的制动摩擦力，模拟不同摩擦系数的路面摩擦力。 所述油缸压力通过高速伺服阀控制。 所述电池组通过充电器充电升高荷电状态SOC，通过所述电机带动所述车轮、所述滚筒和所述惯性飞轮组旋转并进行制动来降低电池组的荷电状态SOC。 所述电机设有输出扭矩传感器，所述输出扭矩传感器安装在所述电动机和变速箱之间；在所述滚筒与所述惯性飞轮组之间安装制动力矩传感器。 所述滚筒设有转速光电传感器，所述转速光电传感器安装在所述滚筒的支撑轴I的轴端；在所述ABS系统的制动管路输入端安装有制动管路压力传感器。 该试验台设有汽车整车纵向制动力计算机仿真系统。 所述变速箱具有至少两个速比。 该试验台配备有功率分析仪。 所述制动器的制动管路压力通过液压站输出压力推动一个油缸来产生。 所述制动器的制动管路压力通过踩踏制动踏板来产生。 本专利技术具有的优点和积极效果是采用ABS制动系统、电机、电池组等实物来建立模拟试验台，用来测试ABS制动和电机回馈制动协调控制策略，并且还单独进行ABS系统制动控制策略的测试试验，从而有效地降低相关控制系统的开发时间，减少开发成本增加了能量的利用率。附图说明 图1是本专利技术的平面布置 图2是本专利技术的控制系统框图。 图1中1、惯性飞轮组，2、万向节，3、滑轨，4、滚筒，5、油缸，6、电池组，7、主控制器，8、电机，9、联轴节，10、变速箱，11、传动轴，12、车轮支架，13、制动器，14、车轮，15、油缸，16、液压站。具体实施例方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下 请参阅图1 图2，本专利技术一种电动车辆ABS制动和电机回馈制动协调控制试验台，包括固装在铁地板上的车轮支架12、滑轨3、液压站16和控制系统，车轮支架12上安装有车轮14，车轮14由电机8驱动，传动路线为电机8通过联轴节9与变速箱10的输入端连接，变速箱10的输出端通过传动轴11与车轮14连接，车轮14上安装有制动器13，制动器13上设有ABS系统15 ;滑轨3上安装有滚筒托架7，滚筒托架上通过轴承安装有与滚筒4固接的支承轴I，支承轴I连接有惯性飞轮组1，滚筒托架上连接有作用力方向与滑轨3平行的油缸5 ;车轮14通过压紧摩擦传动滚筒4 ;控制系统根据控制策略对制动器13的液压制动压力和电机8的回馈制动力矩进行调节，控制电机8和制动器13进行协调制动。 为了便于油缸5加力，惯性飞轮组1设有支撑轴II，支撑轴II和支承轴I通过万向节2连接，使得滚筒4的水平移动时支撑轴II和支承轴I保持平行。 用于测试电机回馈制动扭矩的传感器安装在电机8和变速箱10之间；用于测试车轮14转速的传感器为ABS系统15自带的轮速传感器；用于测试滚筒4转速的光电传感器安装在滚筒4支撑轴I的轴端；用于测试滚筒4制动扭矩的传感器安装在滚筒4和飞轮组1之间；用于测试制动管路压力的传感器安装在ABS系统15的制动管路输入端；用于测试ABS压力调节情况的压力传感器安装在制动器制动轮缸的压力输入端。 根据需要组合惯性飞轮组1的惯量来模拟汽车的质量，惯性飞轮组1的支撑轴II通过万向节2同滚筒4的支撑轴I连接，滚筒4的支撑轴I通过轴承安装在水平移动的刚性托架上，在油缸5的推动下托架沿着水平布置的滑轨3移动，从而使得车轮14和滚筒4间产生径向压紧力；压紧力大小利用等效摩擦力的概念进行设定，即根据地面摩擦系数、车轮法向载荷计算地面摩擦力，然后利用计算的地面摩擦力同滚筒4同车轮14摩擦力相等的情况下，根据滚筒4同车轮14间的摩擦系数来计算车轮14同滚筒4间的水平压紧力；通过调整车轮14和滚筒4这两部分间的水平压紧力大小改变车轮14和滚筒4间的制动摩擦力，从而来模拟不同摩擦系数的路面上的路面制动摩擦力；通过使用高速伺服阀控制车轮14同滚筒4间的压紧力大小的变化，来模拟摩擦系数高低交替变化的棋格型路面。 试验开始时直接利用电池组6储存的电能，由电机8作为动力驱动机构，通过变速箱IO，然后输出动力来驱动车轮14和滚筒4和惯性飞轮组1达到设定的速度；当滚筒4达到设定转速后，控制系统控制液压站输出制动压力对车轮14开始施加制动力，在防止车轮14抱死的情况下，进行制动能量回馈控制。进行制动回馈时，电机8作为发电机发电经过逆变器输送到电池组6存储。 在电池组6电量不足时，使用充电机对电池组6进行充电，以达到需要的荷电状态S0C ;当电池电量高于试验要求荷电状态S0C时，通过电机带动车轮14、滚筒4和惯性飞轮组1旋转，然后进行制动来消耗电池组6的电能，以达到需要的荷电状态。 电池组6包括蓄电池、燃料电池、超级电容、电池模拟器这些不同形式的能量装置，这些能量装置根据设计要求单独使用或组合使用。 上述试验台设有汽车整车纵向制动力计算机仿真系统。试验台同计算机仿真模型相结合进行汽车整车制动力学性能研究，在四轮电动汽车计算机仿真分析时，一个车轮使用试验台实物，另外三个车轮使用计算机模型仿真，并通过实验台实物车轮的测试数据对另外三个车轮的计算机模型仿真进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动车辆ＡＢＳ制动和电机回馈制动协调控制策略试验台，其特征在于，包括车轮支架（１２）、滑轨（３）和控制及显示储存系统（７），所述车轮支架（１２）上安装有车轮（１４），所述车轮（１４）由电机（８）带动变速箱（１０）进行驱动，所述电机（８）由电池组（６）供电，所述车轮（１４）上安装有制动器（１３），所述制动器（１３）与ＡＢＳ系统（１５）相连接，所述滑轨（３）上安装有滚筒托架，所述滚筒托架上安装有与滚筒（４）固接的支承轴Ⅰ，所述支承轴Ⅰ连接惯性飞轮组（１），所述滚筒托架上连接有作用力方向与所述滑轨（３）平行的油缸（５）；所述车轮（１４）通过压紧摩擦传动所述滚筒（４）；所述电机（８）发电产生的电能输送到电池组（６）进行储存；所述油缸（５）推动所述刚性托架沿所述滑轨（３）移动，所述滚筒（４）和所述车轮（１４）间产生径向压紧力；所述径向压紧力Ｆ↓［２］＝Ｇ↓［１］＊μ↓［１］／μ↓［２］，其中，Ｇ↓［１］为所述车轮（１４）法向载荷，μ↓［１］为地面摩擦系数，μ↓［２］为所述滚筒（４）与所述车轮（１４）的摩擦系数；通过调整所述滚筒（４）和所述车轮（１４）间的所述径向压紧力大小改变所述车轮（１４）和所述滚筒（４）间的制动摩擦力，模拟不同摩擦系数的路面摩擦力。...

【技术特征摘要】
一种电动车辆ABS制动和电机回馈制动协调控制策略试验台，其特征在于，包括车轮支架(12)、滑轨(3)和控制及显示储存系统(7)，所述车轮支架(12)上安装有车轮(14)，所述车轮(14)由电机(8)带动变速箱(10)进行驱动，所述电机(8)由电池组(6)供电，所述车轮(14)上安装有制动器(13)，所述制动器(13)与ABS系统(15)相连接，所述滑轨(3)上安装有滚筒托架，所述滚筒托架上安装有与滚筒(4)固接的支承轴I，所述支承轴I连接惯性飞轮组(1)，所述滚筒托架上连接有作用力方向与所述滑轨(3)平行的油缸(5)；所述车轮(14)通过压紧摩擦传动所述滚筒(4)；所述电机(8)发电产生的电能输送到电池组(6)进行储存；所述油缸(5)推动所述刚性托架沿所述滑轨(3)移动，所述滚筒(4)和所述车轮(14)间产生径向压紧力；所述径向压紧力F2＝G1*μ1/μ2，其中，G1为所述车轮(14)法向载荷，μ1为地面摩擦系数，μ2为所述滚筒(4)与所述车轮(14)的摩擦系数；通过调整所述滚筒(4)和所述车轮(14)间的所述径向压紧力大小改变所述车轮(14)和所述滚筒(4)间的制动摩擦力，模拟不同摩擦系数的路面摩擦力。2. 根据权利要求1所述的电动车辆ABS制动和电机回馈制动协调控制策略试验台，其 特征在于，所述油缸(5)压力通过高速伺服阀控制。3. 根据权利要求1所述的电动车辆ABS制动和电机回馈制动协调控制策略试验台，其 特征在于，所述电池组(6)通过充电器充电升高荷电状态SOC，通过所述电机(8)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王仁广，史广奎，王斌，孔治国，黄森仁，汪葵，邹玉飞，
申请(专利权)人：中国汽车技术研究中心，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]