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《吉林大学》 2011年
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轻型车驱动力控制嵌入式电控单元研究

徐斌  
【摘要】:车辆在低附着路面上起。步或行驶中加速时,驱动轮易出。现过度滑转,导致驱动轮和地面间的附着变差,降低车辆的。加速性和行驶稳定性。对车辆驱动力。矩进行主动控制,能降低驱动轮滑转率,有效利用地面附着力,提高车辆在低。附着路面上的加速性和。行驶稳定性。驱动力控制电控单元通过采集车辆上的传感器信号,计算驱动轮目标滑转率,然后控制发动机油门、变速器档位、驱动轮制动使驱动轮滑转率保持在目标值范围内,从而达到驱动防滑的目的。国外对于驱动力控制系统研究较早,已经有成熟量产的产品,但国内对于驱动力控制系统的研究还处于起步阶段,和国外差距较大,因此研究驱动力控制逻辑及其电控单元具有重要的意义。 本文结合某国家级科研课题,针对某轻型汽车开展嵌入式驱动力控制电控单元研究,旨在改善目标样车在低附着地面上的加速性和行驶稳定性。主要工作包括驱动力控制系统控制策略的制定,驱动力控制电控单元硬件系统的设计,并运用嵌入式OSEKturbo实时操作系统进行软件开发,搭建了驱动力控制系统硬件在环试验台并进行了硬件在环仿真试验,最后进行了道路试验,验证了驱动力控制策略以及驱动力控制电控单元的性能。全文内容包括: (1)驱动力控制算法研究 根据目标车型特点,确定了驱动力控制系统的方案,制定了驱动力控制在不同工况下控制的基本目标和控制策略。提出了附着系数分离路面行驶和转向行驶这两种典型工况的识别算法,根据车辆行驶状态确定控制的目标滑转率,并确定驱动力控制启动和退出的逻辑,设计了基于PID的发动机油门控制模块、基于逻辑门限值的驱动轮制动控制模块和AMT档位协调控制模块。 (2)驱动力控制电控单元软硬件设计 根据驱动力控制系统的需要,确定了嵌入式驱动力控制电控单元开发平台方案及电控单元总体结构,完成了电控单元硬件的选型与电路设计,为满足系统实时性需要,基于嵌入式实时操作系统OSEKturbo进行驱动力控制系统的软件开发。驱动力控制电控单元采用Freescale公司的32位微处理器MPC565为核心,设计了电源管理模块、时钟模块、轮速信号采集模块、开关量信号检测模块、模拟信号采集模块、功率驱动模块、串口通信模块以及CAN通讯模块的电路。利用嵌入式实时多任务操作系统平台,确立了驱动力控制系统的任务划分以及调度机制,提高系统的实时性。 (3)驱动力控制电控单元硬件在环试验 本文研究的驱动力控制系统需要在冬季。的低附着路面上进行道路试验,时间紧迫,工作量大,如果全部通过道路试验。对系统验证将会导致开发周期很长,而通过硬件在环则可以通过数学模型代替实车,模拟各种复杂路况进行仿真试验,进行嵌入式驱动力控制电控单元的功能验证,并能对整个系统的动态响应特性、系统的实时性进行深入研究,缩短开发时间。 根据驱动力控制系统需要,确立了硬件在环试验台总体方案,搭建了由车辆动力学模型、部分目标车辆硬件、传感器、控制器、执行机构、工控机以及dSPACE实时仿真系统组成的驱动力控制系统硬件在环试验台,并针对嵌入式驱动力控制电控单元,进行了两轮驱动模式的均一低附着路面、附着系数分离路面以及定圆周工况起步加速的硬件在环仿真试验,初步验证了驱动力控制电控单元的。控制效果以及试验台的各项功能。 (4)驱动力控制电控单元道路试验 尽管通过硬件在环仿真试验可以对控制策略和控制参数进行一定的验证,但考虑到车辆模型和实车的差异性以及嵌入式驱动力控制电控单元在实车上运行可能会出现的问题,在开发驱动力控制系统的过程中道路试验验证还是必须的。 根据驱动力控制系统道路试验要求,搭建了车载道路试验平台,完成了传感器、控制器、执行器以及数据采集系统的装车、调试工作,进行了目标车辆两轮驱动模式的均一低附着路面起步加速、附着系数分离路面起步加速、定圆周起步加速三种工况的道路试验研究。试验结果证明了开发的驱动力控制电控单元在性能上能达到驱动力控制系统的要求,能大大的提高车辆在低附着路面上的加速性和行驶稳定性。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U463.2

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 陆辉;轻型车弱附着地面转向制动/驱动稳定性模型预测控制[D];吉林大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【相似文献】
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