纯电动汽车再生制动控制策略研究.doc

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1、蛍翩SMS开究2016-12-2209:45:59汽车工程学报2016年4期初亮何强富子丞刘哲潘俨文abL图1汽车制动时受力分析图

2、mod»—1]ImoO^«2][mod««3]hndony■(x1>x2X/-x2}[K1eBj^XyoxI;)ducX-nptar.tBy•存LoHpjnomjntxp貝彳p^FRaO；*L«0p_RR«j.tBflFO.tjncicny»MA?0xlx2)V.丿刃》x2IEJA

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5、6606266时间t/s5860626466时间〃s图7小强度制动时的车速、踏板开度和减速度摘要：对车辆制动动力学和ECE法规进行了分析，提出•种基于全解耦式制动系统的吊联式再生制动控制策略。该策略考虑了车俩制动过程中关于车速和制动强度双维度卜•的电控系统失效安全性，在保证车辆制动安全性与电机制动失效安全性的同时，提高再生制动能量回收率和车辆经济性。分别利用cRulsE和Matlab/simulink搭建「整车模型和再生制动控制模型，进行联合仿真。仿真结果证明，与原控制策略相比，该控制策略能捉高车辆在大制动强度制动时

6、的能量回收率，也能提高车辆在高速、中大强度制动吋的电控系统失效安全性。关键词：电动汽车；再生制动；控制策略；制动安全性；仿真中图分类号：U469.72文献标识码：ADOI：10.3969/j.isn_2095-1469.2016.04.022I世纪是低碳经济的时代，混合动力汽车和纯电动汽车成为了汽车行业发展的趋势。制动能量回收技术提高了能最利用率，是新能源汽车实现节能减排的冇效手段之…。在车辆制动过程中，由于有电机的参与，会影响车辆安全性、经济性和舒适性。当前车辆上的出生制动控制方法分为两种：一是并联式轉生制动，该方

7、法是将电机制动与传统的液压制动进行简单的叠加，能量回收率比较低，常见于半解耦式制动系统。另i种是出联式再生制动，该方法优先使用电机制动力，不足制动力使用液压制动力进行补偿，再生制动能量回收率比较高。车辆在高速和大制动强度蛊求制动时，如果电控系统出现故障导致电机制动迅速退出，如果因为电机制动力所占比例过大导致液压制动力不能及吋对英进行补偿，驾驶员和乘员会进入危险状态。为了解决上述问题，本文提出了…种考虑车速和制动强度双维度下的电控系统失效安全性的出联式再生制动控制策略，在保证车辆制动安全性与电机制动失效安全性的同吋，提

8、高再生制动能量回收率和车辆经济性。1•车辆制动动力学以及EcE法规1.1制动动力学分析首先，对车辆制动动力学进行分析，在忽略空气阻力的条件下，汽车在水平路面上制动时的受力情况如图I所示。图中，Wf与Wr为汽车静止时的前后轴荷；风和Rr为汽车制动时的前后轴荷；a和6为汽车质心到前轴和后轴的跖离；H为汽车质心到路面的高度；L为轴跖：W为汽车整备质量；Fhf与Fm为前、后轴所受的制动力；a为车辆减速度。根据受力关系，车辆在制动时路面作用于前、后轴的法向反作用力为：当各制动器制动力足够大吋，根据前后轴载荷分布、前后轴制动力分

9、配和路面附着系数等条件,制动过程中会出现前轮先抱死、后轮先抱死和前后轮同时抱死三种情况。在这二种情况中，前轮先抱死是稳定工况，但是会导致车辆失去转向能力；后轮先抱死是危险工况，可能导致后轮侧滑其至甩尾;前后轮同吋抱死吋附着条件利用较好，町避免后轮侧滑，前轮只有在最大制动强度吋才会失去转向能力。前后轮同时抱死的条件为：于理想情况，因此满足前后轮同吋抱死的前后制动力分配系数为理想制动力分配系数，前后制动力分配Illi线为理想制动力分配Illi线，按照式(们)做出的前后制动力分配Illi线即为理想的前后轴制动力分配曲线,即

10、，曲线。图2为车辆在空载和满载时前后轴理想制动力分配曲线。1.2ECE法规分析车辆制动系统要在满足驾驶员制动需求的同时保证车辆制动过程中的安全性。为了保证车辆在制动过程中的安全性，联合国欧洲经济委员会制定了ECERI3制动法规，ECERI3制动法规对双轴汽车前、后轴制动力分配提出了明确要求，规定了前后轴制动力分配系数的范围。车辆在空载和满载情况