新能源车辆单片机运算实现技术

热度:Loading...   日期:17-03-29, 08:46 AM   来源:陆地方舟集团   

新能源车辆单片机运算实现技术

 

由于新能源车辆单片机运算资源有限,无法将整车动力学模型在单片机中进行运算。由此,考虑基于加速度门限值的新能源车辆单片机快速运算。对于混合动力新能源车辆而言,在不同车速、不同发动机转速及节气门开度下,车速信号加速度与附着系数之间的关系,在上位机中进行计算,得出控制表格,在车辆标定时将此表格作为标定量输入到控制器中。在车辆运行时,可以根据查表并进行插值来判断单个车轮是否存在滑移,以及当前路面的附着系数。档位处于2档时,若驾驶人将加速踏板踩到40%,而车速信号加速度达到了2.Orr1/s2,说明轮胎已经打滑,路面附着系数约为0.264。根据该控制策略,可得到各个档位、各种节气门开度下,轮胎打滑的车速信号加速度门限值。在低附路面上,为避免起步时打滑,应选择合适的起步档位。若出现打滑,应有正确的应对控制策略,及时消除打滑以保证车辆的稳定性。同时不能出现路面状态误判以及错乱换档。在相同附着系数的路面上时,1档起步明显比2档起步更容易使轮胎滑转。例如,在低附路面上,1档时,很小的节气门开度就会导致轮胎滑转,这主要是因为2档的速比小于l档,同样动力能源设备转矩在轮胎上产生的驱动力也较小。采用1档和2档在低附路面上实验效果,如图6-3和图6-4所示。

 

电动汽车技术

 

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由图6-3和图6-4对比可知,同样是20%的加速踏板开度,l档起步时轮胎发生了剧烈的滑转和循环换档,2档起步时车速稳步上升,车辆稳定性明显好于1档。因此,在低附路面上应采用2档起步。由于采用的是仅有5个前进档的变速器进行实验,最高起步档位只能选到2档。若采用更多档位的变速器,如6档AMT变速器,可采用3档、4档、甚至6档起步。在冰雪路面上,由于路面附着系数较低,车辆驱动力大于路面附着力时,轮胎容易发生滑转,使车辆失去稳定性。发生滑转时导致动力能源设备转速和变速器上车速信号迅速增高,高于正常换档点,车辆开始升档;由换档引起的动力中断使轮胎滑转消失,车速信号迅速下降,导致车辆降档。如此循环换档造成车辆无法正常行驶。因此,在检测到轮胎出现滑转的时候必须禁止换档。轮胎滑转时,虽然轮胎转速很高,但车辆车速却很低。当滑移率较高时,不仅车辆稳定性较差,路面附着系数也随着滑移率的提高而降低,导致车辆加速性能进一步下降。要提高车辆稳定性,必须降低轮胎滑移率。在AMT系统控制中,由于能够控制动力能源设备转矩,在检测到轮胎滑移时,即降低动力能源设备转矩,分离离合器,这样可有效减小轮胎滑移,提高车辆稳定性。

 

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图6-5是在低附路面上采用对动力能源设备转矩、离合器转矩控制的实验曲线,图6-5a中实线为动力能源设备转速曲线,虚线为变速器输入轴转速曲线;图6-5 b中实线为车速传感器获取车速曲线,虚线为估算实际车速曲线;图6-5c中实线为加速踏板开度,虚线为节气门实际开度;图6-5d中曲线为离合器位置;图6-5e中曲线为车速信号加速度曲线。由该图可以看出,在低附路面上起步,车速信号加速度较大,最大超过了20rm/s2。这说明轮胎已经打滑,此时轮胎与地面的附着系数降低,车辆稳定性和加速性很差。检测到打滑后,如图6-5b、c所示,降低动力能源设备转矩,分离离合器,切断驱动力传递。由于轮胎与路面滑动摩擦力的存在,车速信号迅速回归至实际车速。滑移率回归到正常之后,再恢复动力能源设备转矩并接合离合器,使车辆重新获得动力,达到了TCS的控制效果,不仅使得车辆能够较快起步,同时提高了车辆在低附路面上的起步稳定性。

 

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