混合動力轎車制動能量回饋控制策略

1、第卷第期蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào)年月（）文章編號：混合動力轎車制動能量回饋控制策略陶欣，付主木（）河南科技大學(xué)電子信息工程學(xué)院，河南洛陽摘要：設(shè)計(jì)出一種新型的制動能量回饋系統(tǒng)及相應(yīng)的控制策略，從而顯著提高混合動力轎車的續(xù)駛里程并保證車輛的制動安全以某型混合動力轎車為研究對象，基于設(shè)計(jì)出軟件建立制動能量回饋系統(tǒng)的仿真模型，一種新型的集成防抱死系統(tǒng)的制動能量回饋系統(tǒng)，并在不同控制策略下對該制動能量回收系統(tǒng)進(jìn)行典型城市工況結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的制動能量回饋系統(tǒng)安全可靠，回饋制動力與摩擦制動力能夠很好地調(diào)節(jié)，最循環(huán)的仿真分析大限度地發(fā)揮能量回饋能力；能量回饋效果顯著，在比循環(huán)工況下，原生制動控制策略燃油經(jīng)濟(jì)性提高

2、了約關(guān)鍵詞：混合動力轎車；制動能量回饋系統(tǒng)；制動能量回收；控制策略中圖分類號：文獻(xiàn)標(biāo)識碼：，（，），：，：；迫使人們把隨著資源和環(huán)境問題的日益突出，汽車的研究方向投向了混合動力轎車如何提高混合動力轎車的續(xù)航里程、提高能量的儲備與利用率已經(jīng)成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)如國內(nèi)張彤等提出率明顯改善，延長了純電動汽車的續(xù)駛里程國外，豐田汽車公司混合動力轎車的再生制動系統(tǒng)使其在工況下的燃油經(jīng)濟(jì)性提高了目前，隨著混合動力轎車逐漸進(jìn)入市場，如何高效回收利用制動能量成為混合動力轎車技術(shù)研究的其中如何協(xié)調(diào)控制電機(jī)再生制動力和摩主要問題擦制動力之間，以及整車前、后輪制動力分配，是制動能量回收系統(tǒng)的關(guān)鍵本文以某混合動力轎車

3、了動態(tài)地控制再生制動轉(zhuǎn)矩的控制策略，可在保證；安全的前提下，更多地回收制動能量張亞軍等設(shè)計(jì)了制動力分配的模糊控制策略，使制動能量回收收稿日期：，基金項(xiàng)目國家自然科學(xué)基金（河南省科技攻關(guān)項(xiàng)），目（河南省教育廳自然科學(xué)基金）（），男，河南信陽人，碩士作者簡介：陶欣（）為研究對象，對其再生制動能量回收系統(tǒng)的關(guān)鍵問題進(jìn)行探討和研究·第期陶欣等：混合動力轎車制動能量回饋控制策略·制動能量回饋系統(tǒng)制動能量回饋系統(tǒng)分為電機(jī)制動和液壓制動兩其中，制動系統(tǒng)所用電機(jī)即為整車的驅(qū)動電部分機(jī)，當(dāng)整車的驅(qū)動電機(jī)運(yùn)行在發(fā)電狀態(tài)時(shí)，既可以提供制動力，又可以給儲能裝置充電回收汽車制動能量，從而延長車輛的續(xù)

4、航里程；液壓制動系統(tǒng)即為傳因此，混合動力轎車的制動力矩統(tǒng)汽車的剎車裝置大小由電機(jī)制動系統(tǒng)產(chǎn)生的制動力和由液壓制動系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦制動力決定制動能量回饋系統(tǒng)如圖所示式中：制動力系數(shù)）為附著系數(shù)（在任何附著系數(shù)的路面上前、后輪制動器同時(shí)抱死，則前、后制動器制動力必定等于各自的附著且前、后制動器制動力（或地面制動力）之和等于力，附著力，即：（）將式（中的第二式除以第三式，并將式（代入，有（）并消除變量后，將方程表示為聯(lián)立方程組，的形式，即得到前后制動器制動力的（）理想分配關(guān)系式為（）的兩個(gè)方程也可直接繪制出）根據(jù)方程組（，曲線假設(shè)一組值（每，），個(gè)值代入方程組（就具有一個(gè)交點(diǎn)的兩條直）變化值，取得一組

5、交點(diǎn)，連接這些交點(diǎn)就制成線，見圖本研究中控制策略前后軸是采用理曲線，想制動力分配曲線分配的形式（）則汽車制動減速度假設(shè)汽車前后輪同時(shí)抱死，為圖理想制動力分配曲線（）（）后車輪制動器同曲線時(shí)踏板力增長到使前、時(shí)抱死時(shí)前、后制動器制動力的理想分配曲線前、后車輪同時(shí)抱死時(shí)，所以曲線也是前、后車輪同時(shí)抱死時(shí)，和的關(guān)系曲線地面附著系數(shù)汽車的制動過程，就是輪胎胎面在地面上的印跡從滾動到抱死是一個(gè)逐漸變化的過程，基本上可分為個(gè)階段：在第一階段內(nèi)，車輪近似為單純滾動在第二階段內(nèi)，車輪處于邊滾邊滑的狀態(tài)；在狀態(tài)；第三階段，車輪被完全抱死而拖滑隨著制動強(qiáng)度的增加，車輪的滾動成分逐漸減少，滑動成分越來越多一般用滑動

6、率描述制動過程中輪胎滑移成分的多少，即（）×滑動率的數(shù)值代表了車輪運(yùn)動成分所占的比例，滑動率越大，滑動成分越多一般將地面制動力與地面法向反作用力（平直道路為垂直載荷）之比稱為制動力系數(shù)，它是）滑動率的函數(shù)（見圖由圖可知，當(dāng)較小時(shí)，隨著的增加急劇增近似為的線性函數(shù)，加當(dāng)趨近于時(shí)，隨著的增加，增加緩直到達(dá)到最大值通常被稱為峰值附著系慢，數(shù)然后，隨著繼續(xù)增加，直至開始下降，通常被稱為滑動附著系數(shù)，由于制動系統(tǒng)所獲得的制動系數(shù)的大小與滑動率有著密切的關(guān)系，故此滑動率也影響著所獲得的最大制動力大小因而取得時(shí)系統(tǒng)可獲得最佳制動力圖制動能量回饋系統(tǒng)制動力分配示意圖并分配前后輪制動力，此時(shí)則前輪制動力，由回饋制動力承擔(dān)其中，為總制動力，為回饋制動最低車速，為前軸制動力，為后軸制動力，為回饋制動力，為前輪滑動率，為后輪滑動率仿真結(jié)果及分析本文在保證車輛制動性能的前提下，對所設(shè)計(jì)的制動能量回饋控制策略，在環(huán)境以獲得控制策略的各下進(jìn)行仿真及性能對比分析，種性能仿真所用汽車的主要部件參數(shù)見表表混合動力汽車主要部件參數(shù)項(xiàng)目發(fā)動機(jī)（）電機(jī)（）電池組參數(shù)最大功率（最大轉(zhuǎn)矩·）最高效率最大功率（最大轉(zhuǎn)矩·）最高效率電壓最大功率車輪半徑迎風(fēng)面積總質(zhì)量參數(shù)值汽車參數(shù)要進(jìn)行頻