混合動力汽車機電復(fù)合制動制動力分配與穩(wěn)定性控制策略研究.pdf

1、電機回饋制動能量回收技術(shù)作為混合動力汽車提高燃油能量利用率的一種手段被廣泛采用。這是因為在制動的過程中,電動機作為發(fā)電機來使用,車輛行駛的部分動能被轉(zhuǎn)化為電能存儲到電池中,這部分能量又可以重新作為驅(qū)動能量使用從而提高了燃油能量利用率。
　　 與傳統(tǒng)汽車制動減速過程不同的是,混合動力汽車由于電機施加回饋制動力矩于動力傳動系統(tǒng)中,其機電復(fù)合制動系統(tǒng)就施加了兩種不同的制動力矩:一種是由電機系統(tǒng)提供的電機回饋制動力矩；另一種是由液壓制動

2、系統(tǒng)提供的液壓制動力矩。因此,傳統(tǒng)汽車的制動理論在混合動力汽車機電復(fù)合制動系統(tǒng)中的應(yīng)用就需要進行新的研究與分析。
　　 通過依托我國混合動力轎車產(chǎn)業(yè)化研究課題,按照系統(tǒng)開發(fā)的一般流程,本文針對混合動力汽車機電復(fù)合制動系統(tǒng)的制動力分配與穩(wěn)定性控制策略進行了如下的研究。
　　 第一,建立了混合動力汽車機電復(fù)合制動系統(tǒng)的整車動力學(xué)模型。該模型的建立主要是為了滿足理論研究與系統(tǒng)分析的需要,其主要包括車輛動力學(xué)、輪胎、液壓系統(tǒng)、電

3、機系統(tǒng)和電池系統(tǒng)等模型。作為制動系統(tǒng)控制策略開發(fā)的重要組成部分,該模型直接關(guān)系到制動系統(tǒng)控制器的開發(fā)效率和精度。建模過程采用了實驗建模與理論建模相結(jié)合的方法,其中對輪胎、液壓系統(tǒng)和電機系統(tǒng)模型進行了較為深入地研究。為獲取必要的模型計算參數(shù),設(shè)計了試驗方案并進行了相應(yīng)的試驗。
　　 第二,對混合動力汽車機電復(fù)合制動制動力分配策略進行了研究。由于車輛前、后軸的制動力分配顯著影響著車輛的制動穩(wěn)定性和安全性,因此,在對混合動力汽車機電復(fù)

4、合制動系統(tǒng)進行動力學(xué)分析與建模的基礎(chǔ)上,從液壓制動系統(tǒng)的前、后軸制動器制動力分配關(guān)系入手,提出并建立了機電復(fù)合制動的制動力分配系數(shù)控制方程并設(shè)計了制動力分配曲線。對液壓制動的利用附著系數(shù)以及制動效率等制動特性進行了分析。最后,制定了機電復(fù)合制動的制動力分配策略,并對其進行了仿真試驗,試驗結(jié)果表明該策略是可行且有效的。
　　 第三,進行了混合動力汽車機電復(fù)合制動穩(wěn)定性控制策略的研究。首先,對影響電機回饋制動力矩輸出的電機發(fā)電特性、

5、電池安全保證以及充電特性等多方面因素進行了分析。通過對這些影響因素的分析,在制動力分配控制策略基礎(chǔ)之上,制定了電機回饋制動與液壓制動的機電復(fù)合協(xié)同防抱死制動穩(wěn)定性控制策略。在控制方法上,提出了防抱死制動前電機介入延續(xù)回饋制動控制的方法,并對液壓制動系統(tǒng)的滯后與電機回饋制動如何協(xié)同控制的方法進行了論述?；谇梆佈a償和模糊控制方法,以車輛橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角為反饋輸入變量,進行了混合動力汽車側(cè)向制動穩(wěn)定性控制的研究。相關(guān)仿真試驗結(jié)果表明制

6、動穩(wěn)定性控制策略是可行且有效的。
　　 第四,對制動控制系統(tǒng)進行了實車道路試驗。首先,設(shè)計了制動控制軟、硬件系統(tǒng)。最后,通過進行相關(guān)制動試驗,對控制策略進行了進一步的分析。實車制動試驗結(jié)果表明,電機回饋制動和液壓制動之間能夠協(xié)同工作,車輛制動安全性與穩(wěn)定性良好,部分制動能量被回饋儲存,控制策略與方法有效。
　　 作為混合動力汽車控制核心技術(shù)之一,本文的研究對于開發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的混合動力汽車,加快其產(chǎn)業(yè)化步伐具有重