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汽车安全与节能学报

JASE ›› 2018, Vol. 9 ›› Issue (4): 441-448.DOI: 10.3969/j.issn.1674-8484.2018.04.011

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纯电动汽车的复合制动与主动悬架的协同控制

黄 晨1,2，洪 俊2，李克强1，罗禹贡1，孙晓强2，王 臣2   

  1. （1. 汽车安全与节能国家重点实验室，清华大学，北京100084，中国；2. 汽车工程研究院，江苏大学，镇江212013，中国）
  • 收稿日期:2018-06-03 出版日期:2018-12-31 发布日期:2019-01-02
  • 作者简介:第一作者 / First author ： 黄晨(1984—)，男( 汉)，江苏，副教授。E-mail ：huangchen@ujs.edu.cn。 第二作者 / Second author ： 洪俊（1994—），男（汉），江苏，硕士研究生。E-mail:2221704056@stmail.ujs.edu.cn。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(U1564201、51605195) ；汽车安全与节能国家重点实验室开放基金(KF1822) ；中国博士后基金资助项目(2017M610878，2017M611728) ；江苏省战略性新兴产业发展重大项目( 苏发改高技发(2015)1084 号) ；江苏大学科研启动基金资助项目(14JDG156)。

Cooperative control of compound braking and active suspension for pure electric vehicles

HUANG Chen 1,2, HONG Jun 2, LI Keqiang 1, LUO Yugong 1, SUN Xiaoqiang 2, WANG Chen2   

  1. (1. National Key Laboratory of Automobile Safety and Energy Conservation, Tsinghua University, Beijing100084, China; 2. Institute of automotive engineering Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China)
  • Received:2018-06-03 Online:2018-12-31 Published:2019-01-02

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摘要：

       为提高纯电动汽车底盘的综合性能，以能量回收性能和制动安全性能为控制目标，提出一种实现纯电动汽车复合制动与主动悬架协同控制方法。完成轮胎纵向力学特性试验，建立轮胎纵向力学模型和车辆动力学模型，并设计模糊协同控制策略，通过Carsim 软件和Simulink 软件的联合仿真，验证协同控制的性能。结果显示：采用协同控制后，低附着系数路面轻度制动时，制动回收能量提升3.11%，电池充电状态(SOC) 上升9.96%，悬架二次型综合性能指标上升8.61%；高附着系数路面紧急制动时，制动距离减小9.08%，悬架二次型综合性能指标上升5.93%。因此，在较少牺牲悬架性能的条件下，本控制策略提升了复合制动性能。

关键词: 纯电动汽车, 主动悬架, 复合制动, 协同控制, 模糊控制

Abstract:

A cooperative control method was proposed for the compound braking and the active suspension of pure electric vehicles (EV) with control objectives of both energy recovery performances and braking safety to improve the comprehensive performances of EV chassis. Completed some longitudinal mechanical
characteristics tests for tires; established a tire longitudinal mechanical model and a vehicle dynamics model; designed a fuzzy cooperative control strategy. Verified the performances of the cooperative control by the joint simulation of the soft-wear Carsim and Simulink. The results show that the coordinated control increases the braking recovery energy by 13.11%, the battery state of charge (SOC) by 9.96%, and the comprehensive quadratic performance index of suspension by 8.61% when braking slightly on the road with low adhesion coefficient; and decreases the brake distance by 9.08%, and the comprehensive quadratic performance index of suspension by 5.93% when emergency braking on the road with high adhesion coefficient. Therefore, this control
strategy improves the compound braking performances with less decreasing the suspension performance

Key words: pure electric vehicle, active suspension, compound braking, cooperative control, fuzzy control