Control de Vibraciones de Ruedas en Vehículo Eléctrico de Tracción Distribuida Basado en Frenado Electro-Mecánico
Autores: Xu, Yinggang; Zhu, Zheng; Li, Zhaonan; Wang, Xiangyu; Li, Liang; Wei, Heng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Control de Vibraciones de Ruedas en Vehículo Eléctrico de Tracción Distribuida Basado en Frenado Electro-Mecánico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Frenado electromecánico
Tecnología de freno por cable
Sistema de frenos antibloqueo
Oscilaciones de rueda de alta frecuencia
Regulación del campo de intensidad de frenado adaptativa
Control predictivo de modelos y lógico
Licencia
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Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
El frenado electro-mecánico (EMB), como una nueva tecnología de freno por cable, se está implementando rápidamente en los sistemas de chasis de vehículos. Sin embargo, el diseño integrado de la pinza EMB contribuye a un aumento de la masa no suspendida en vehículos eléctricos de tracción distribuida (DDEVs). Los resultados experimentales indican que cuando se activa el sistema de frenos antibloqueo (ABS), estos factores pueden inducir oscilaciones de rueda de alta frecuencia. Para abordar este problema, este estudio propone una estrategia de control anti-oscilación adaptada para sistemas EMB. En primer lugar, se establece un modelo de cuarto de vehículo que incorpora la dinámica del motor de tracción, la suspensión y el neumático, lo que permite analizar el comportamiento resonante del sistema. Se aplica la Transformada Discreta de Fourier (DFT) a la diferencia entre la velocidad de la rueda y la velocidad del vehículo para extraer los componentes de frecuencia dominante. Luego, se desarrollan una estrategia de Regulación de Intensidad de Frenado Adaptativa (ABIFR) y un marco de Control Predictivo y Lógico (MP-LC). Estos métodos modulan la amplitud y la frecuencia de las reducciones del par de frenado ejecutadas por el ABS para suprimir las oscilaciones de rueda de alta frecuencia, mientras se asegura una fuerza de frenado suficiente. La validación experimental utilizando un vehículo real demuestra que el método propuesto aumenta la Deceleración Media Totalmente Desarrollada (MFDD) en un 14.8% en superficies de baja adherencia y un 15.2% en superficies de alta adherencia. Además, la estrategia suprime significativamente las oscilaciones de alta frecuencia de 12-13 Hz, restaurando los ciclos de control normales del ABS y mejorando tanto el rendimiento de frenado como la comodidad de marcha.
Descripción
El frenado electro-mecánico (EMB), como una nueva tecnología de freno por cable, se está implementando rápidamente en los sistemas de chasis de vehículos. Sin embargo, el diseño integrado de la pinza EMB contribuye a un aumento de la masa no suspendida en vehículos eléctricos de tracción distribuida (DDEVs). Los resultados experimentales indican que cuando se activa el sistema de frenos antibloqueo (ABS), estos factores pueden inducir oscilaciones de rueda de alta frecuencia. Para abordar este problema, este estudio propone una estrategia de control anti-oscilación adaptada para sistemas EMB. En primer lugar, se establece un modelo de cuarto de vehículo que incorpora la dinámica del motor de tracción, la suspensión y el neumático, lo que permite analizar el comportamiento resonante del sistema. Se aplica la Transformada Discreta de Fourier (DFT) a la diferencia entre la velocidad de la rueda y la velocidad del vehículo para extraer los componentes de frecuencia dominante. Luego, se desarrollan una estrategia de Regulación de Intensidad de Frenado Adaptativa (ABIFR) y un marco de Control Predictivo y Lógico (MP-LC). Estos métodos modulan la amplitud y la frecuencia de las reducciones del par de frenado ejecutadas por el ABS para suprimir las oscilaciones de rueda de alta frecuencia, mientras se asegura una fuerza de frenado suficiente. La validación experimental utilizando un vehículo real demuestra que el método propuesto aumenta la Deceleración Media Totalmente Desarrollada (MFDD) en un 14.8% en superficies de baja adherencia y un 15.2% en superficies de alta adherencia. Además, la estrategia suprime significativamente las oscilaciones de alta frecuencia de 12-13 Hz, restaurando los ciclos de control normales del ABS y mejorando tanto el rendimiento de frenado como la comodidad de marcha.