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汽车驱动防滑控制系统(ASR)研究开题报告

 2020-04-15 18:24:16  

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告

1.结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写

2000字左右的文献综述:

文 献 综 述

1.课题研究背景

随着交通量的增加和车速的提高,驾驶员对汽车的起步性能和操纵性能的要求日益提高。导致汽车运动状态失控的主要因素是轮胎和路面间的摩擦系数。目前,汽车的制动、加速和转向仍是需由驾驶员完成的基本作业。当路面的附着状况不好或交通状况突然改变时,就要求驾驶员有熟练的驾驶技术来很好地适应行驶条件的变化。要使汽车处在可控状态,车轮的滑转或滑移率必须控制在允许的范围之内。要及时精准控制车轮的滑转或者滑移率在允许的范围之内,驾驶员的反应速度往往达不到要求,于是采用比人工响应速度快,精度高的自动控制系统已成为提高汽车的经济性,主动安全性的必然趋势。

2.驱动防滑系统的基本组成

驱动防滑系统由ECU、执行器制动压力调节器、节气门驱动装置、传感器 车轮车速传感器、节气门开度传感器等组成。

3.驱动防滑系统的功用

① 使汽车在起步、行驶过程中可获得最佳的驱动力,提高了汽车的动力性。尤其在附着系数小的路面,汽车起步、加速及爬坡能力的提高就更加显著。

② 提高汽车的行驶稳定性,前轮驱动汽车的方向控制能力也能改善。路面的附着系数越低,其行驶稳定性能提高就越是明显。因此,驱动防滑系统与ABS一样,也是汽车主动安全控制装置。

③ 减少了轮胎的磨损,可降低汽车的燃油消耗。

此外,在驱动防滑系统起作用时,可通过仪表板上的驱动防滑系统指示灯或蜂鸣器向司机提醒,提示司机不要踩刹车过猛(紧急制动)、注意转向盘的操作、不要猛踩加速踏板等,以确保行车的安全。

3.驱动防滑系统的工作原理

当汽车在雨雪湿润的路面上起步或者加速时,如果汽车防滑控制系统ECU通过四个轮速传感器的信号,判断汽车某一侧的车轮的滑移率超过规定值时,ECU便向驱动防滑系统制动执行器和制动防抱死系统执行器发出控制指令,继续对滑转的车轮施加制动。之后滑转的车轮开始减速,滑转车轮的滑移率也随之下降。当滑转率降低到规定值后,汽车防滑控制系统ECU即发出指令,减少或停止对滑转车轮的制动。如果这时该侧车轮又开始滑转,则汽车防滑控制系统ECU又重新开始下一个控制循环,直至滑转率减少到规定值而正常行驶。

4.驱动防滑系统控制原则的选择

装备与后轮驱动汽车的驱动防滑系统,为了使汽车在低速驱动时获得尽可能大的驱动力,在高速驱动时获得良好的方向稳定性,各种驱动防滑系统通常在汽车速度较低时对两驱动轮进行独立控制或按高选原则一同控制,而在汽车速度较高时对两驱动轮则按低选原则一同控制。汽车在低速范围内,尽管两驱动轮进行独立控制或按高选原则一同控制会造成两驱动轮的驱动力不平衡,但驱动力不平衡对汽车行驶方向稳定性的影响并不大。可是,由于能够充分利用两驱动轮的附着力产生尽可能大的驱动力,汽车的起步加速性能将会明显提高,而在告诉范围内,由于两驱动车轮将按低选原则一同控制,因此两驱动车轮的驱动力处于平衡状态,提高了汽车的行驶方向稳定性,特别是当汽车处于附着系数差别大的路面,效果更加明显。

装备与前轮驱动汽车的驱动防滑系统,对两驱动轮进行独立控制,这既可增大驱动力,提高汽车的加速性能,又可保证汽车的转向操纵能力,而对汽车的方向稳定性影响也不大。

装备与四轮驱动汽车的驱动防滑系统,对两前轮进行独立控制,保证量前轮具有较高的抵抗外界横向力的作用能力,提高汽车的转向操纵能力,同时也可以充分利用两前轮的附着力,获得更大的驱动里。在汽车速度较低时,对两后轮进行独立控制或提高选原则一同控制,则可以充分利用两后轮的附着力,获得更大的牵引力提高汽车的加速性能,在汽车速度较高时,对后轮按低选原则一同控制,保证两后轮具有较高抵抗外界横向力作用的能力,使汽车在高速行驶时具有良好的方向稳定性。

5.驱动防滑系统的控制方式

(1)调节发动机的转矩。通过控制发动机的转矩,可使驱动轮转矩达到最大值。在火花塞点火的发动机上,可采用控制燃油供给、控制点火时间、调整节气门位置等方法来控制发动机转矩。

(2)驱动轮制动控制。使其保持在最佳滑转率范围内的一种最迅速的控制方式,直接实施制动一般可以使驱动轮转速降到最佳滑转率内,但考虑到乘坐舒适性及避免制动器过热、制动力不能太大,制动时间必须限制。这种控制方式是为防止在低附着系数路面行驶的驱动轮滑转,增加一制动力,可获得更大的驱动力,发动机的转矩按最大驱动力进行调节。

(3)控制后轴的防滑差速器。具有可变锁止作用的防滑差速器能较好地解决操作和制动的稳定性。电子控制器(ECU)通过增加、保持或减少差速器中液压来控制驱动轮的滑转,在不同附着系数的道路上,改善其附着性能,提高低速转向和过度转向的稳定性。各驱动轮的锁紧系数可用差速器中的液压预紧盘来调节。它可从零连续增加到完全锁紧,所需液压由蓄压器供,调节作用由电磁阀控制。

(4)控制发动机与驱动轮之间的转矩匹配,包括控制传动比和离合器。它能在很多情况下帮助驾驶员控制车轮滑转,但由于存在应力与磨损问题,离合器的控制也只能在一定范围内有效。

文献参考:

[1]周云山。汽车电子控制技术。机械工业出版社,2004.7

[2]冯渊。汽车电子控制技术。机械工业出版社,2005.7

[3]申荣卫。汽车电子技术。人民交通出版社,2012.11

[4]舒华等。汽车电子控制技术。机械工业出版社,2005.7

[5]崔胜民。新能源汽车技术。北京大学出版社。2009.9

[6] 王秀玲。电动汽车驱动系统的研究。吉林大学硕士学位论文,2007

[7]陈家瑞。汽车构造。机械工业出版社,2011.1

[8]王望予。汽车设计。机械工业出版社。2011.6

[9]王绍光。汽车电子学。清华大学出版社。2005.8

[10] 余志生。汽车理论(第四版)。机械工业出版社

[11] 姜辉。电动汽车传动系统的匹配。哈尔滨工业大学硕士学位论文,2006

[12]王秀玲.电动汽车驱动系统的研究[D].吉林大学硕士学位论文,2007

[13]徐国凯.赵秀春.电动汽车的驱动与控制[M].北京:电子工业出版社,2010

[14]夏青松.电动汽车动力系统设计及仿真研究[D].武汉理工大学硕士学位论文,2007

[15]徐国凯,赵秀春,苏航.电动汽车的驱动与控制[M].电子工业出版社

[16]陈清泉,孙逢春,祝家光.现代电动汽车技术[M].北京理工大学出版社,2002

[17]王秀玲.电动汽车驱动系统的研究[D].吉林大学硕士学位论文,2007

[18]孙逢春.电动汽车动力驱动系统的现状及发展[J].汽车工程,2000,4(22)

[19]Ehsani,M.Modern Electric,Hybrid Electric,and Fuel Cell Vehicles Fundamentals,Theory and Design Second Edition.CRC Press.2010.

[20]Ali Emadi.Topological Overview of Hybrid Electric and Fuel Cell Vehicular Power System Architectures and Con#64257;gurations[J].IEEE TRANSACTIONS ON VEHICULAR TECHNOLOGY,VOL. 54, NO. 3, MAY 2005.

[21] L. Vu-Quoc and M. Olsson ,High-Speed Vehicle Models Based on a New Concept of Vehicle/Structure Interaction Component: Part I#8212;Formulation , J. Dyn. Sys., Meas., Control 115, 140 (1993)

[22] Hamid Yaghoubi and M. Sadat Hoseini , Mechanical Assessment of Maglev Vehicle: A Proposal for Implementing Maglev Trains in Iran , ASME Conf. Proc. 2010, 299 (2010)

[23] Lynn R. Gantt ,Design and Development Process for a Range Extended Split Parallel Hybrid Electric Vehicle, ASME Conf. Proc. 2010

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告

2.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径):

1.要研究的问题

1、轮胎与路面间的相互关系

2、单轮车辆系统的数学模型

3、ASR的原理与控制算法

1)发动机转矩调节方式

2)采用制动方式的驱动控制

3)组合控制

4、基于滑移率的控制系统

5、ASR的驱动机构与电子控制装置

6、ASR 与ABS控制算法的比较

2.采用的研究手段

(1)把大学所学的专业知识融会贯通,培养调查、分析、研究及查阅国内外资料等的能力;进一步提高解决问题和设计的能力。

(2)利用互联网,了解和有针对性地研究国内外电动汽车的发展现状、原理、结构和应用情况,取他人只长补己之短。

(3)积极与指导老师沟通与交流。

(4)通过现场实地参观,进一步认识和了解电动汽车的驱动及控制系统。

(5)查阅资料,找到适合本课题的研究方法。

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