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一種基于CPS架構的電液線控制動系統(tǒng)及能量優(yōu)化方法

文檔序號:40602515發(fā)布日期:2025-01-07 20:43閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種基于cps架構的電液線控制動系統(tǒng),其特征在于,包括:線控制動單元與制動優(yōu)化管理單元,二者通信連接;

2.根據權利要求1所述的基于cps架構的電液線控制動系統(tǒng),其特征在于,所述制動執(zhí)行模塊包括:液壓輪缸、電磁閥、電動液壓泵、協(xié)同控制器、電子助力器、輪轂電機、逆變器、動力電池及剎車碟;液壓輪缸的液壓油入口處設有電磁閥,進行液壓力控制;液壓輪缸與剎車碟之間采用機械連接;協(xié)同控制器通過控制總線分別與電動液壓泵、電磁閥、輪轂電機連接;電子助力器與制動踏板通過線束連接;輪轂電機與車輪通過聯(lián)軸器與車輪連接,驅動車輪轉動;車輛執(zhí)行制動時,輪轂電機的動能通過逆變器轉為電能,儲存在動力電池中,實現(xiàn)再生制動;同時電動液壓泵根據控制指令進行運動,電磁閥通過改變開度,實現(xiàn)液壓輪缸的建壓,使剎車片與剎車碟壓緊,進行摩擦制動。

3.根據權利要求1所述的基于cps架構的電液線控制動系統(tǒng),其特征在于,所述制動優(yōu)化管理單元包括:數據處理模塊和決策優(yōu)化模塊;

4.一種基于cps架構的電液線控制動系統(tǒng)的能量優(yōu)化方法,基于權利要求1-3中任意一項所述系統(tǒng),其特征在于,方法步驟如下:

5.根據權利要求4所述的基于cps架構的電液線控制動系統(tǒng)的能量優(yōu)化方法,其特征在于,所述步驟1)中駕駛員輸入數據包括:當前方向盤轉角與轉矩、制動踏板行程、油門踏板行程;車輛行駛的工況數據包括車輛速度v、車輛橫向加速度ax、車輛縱向加速度ay、車輛橫擺角速度ωr、電池soc狀態(tài)、道路曲率ρ。

6.根據權利要求4所述的基于cps架構的電液線控制動系統(tǒng)的能量優(yōu)化方法,其特征在于,所述步驟2)中數據處理的方式為平滑濾波處理與相關性分析;

7.根據權利要求4所述的基于cps架構的電液線控制動系統(tǒng)的能量優(yōu)化方法,其特征在于,所述步驟3)中的工況預測使用了基于時序transformer模型的編碼器解耦預測網絡,其將每個變量嵌入到變量令牌中,將時間步作為單一變量的特征進行輸入;所述預測網絡包括嵌入層、線性層、歸一化層、前饋神經網絡。

8.根據權利要求7所述的基于cps架構的電液線控制動系統(tǒng)的能量優(yōu)化方法,其特征在于,所述步驟3)中的進行工況預測的具體步驟為:

9.根據權利要求4所述的基于cps架構的電液線控制動系統(tǒng)的能量優(yōu)化方法,其特征在于,所述步驟4)中最優(yōu)制動策略包括:最優(yōu)制動能量回收策略、最優(yōu)車輛平順性策略、最優(yōu)跟蹤制動力矩策略、最優(yōu)再生制動功率策略;

10.根據權利要求4所述的基于cps架構的電液線控制動系統(tǒng)的能量優(yōu)化方法,其特征在于,所述步驟4)中電液復合制動整體目標函數由制動能量回收率目標函數、平順性目標函數、跟蹤制動力矩目標函數分別與其權重系數相乘后求和得出,表達式為:


技術總結
本發(fā)明公開了一種基于CPS架構的電液線控制動系統(tǒng)及能量優(yōu)化方法,方法包括:獲取車輛的駕駛員輸入數據與車輛行駛的工況數據;對駕駛員輸入數據與車輛行駛的工況數據進行數據處理;根據處理后的數據進行工況預測,得到滾動時域行駛工況預測結果;根據得到的工況預測結果求解電液復合制動整體目標函數,得到最優(yōu)制動策略;根據最優(yōu)制動策略進行車輛制動,完成制動系統(tǒng)能量優(yōu)化。本發(fā)明根據當前車輛狀態(tài)結合工況預測進行制動,完善了能量優(yōu)化策略,實現(xiàn)了合理的制動力矩分配,進一步減少了電液復合制動系統(tǒng)的能耗,實現(xiàn)了車輛全生命周期的節(jié)能減排。

技術研發(fā)人員:周小川,安曉洋,趙萬忠,王春燕,馬志豪,馬張馳
受保護的技術使用者:南京航空航天大學
技術研發(fā)日:
技術公布日:2025/1/6
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