基于制动边界与意图识别的再生制动策略

《基于制动边界与意图识别的再生制动策略》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2017年8月第43卷第8期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsAugust2017V01．43No．8http：／／bhxb．buaa．edu．cnjbuaa@buaa．edu．crlDOI：10．13700／j．bh．1001—5965．2016．0645基于制动边界与意图识别的再生制动策略吴志新1’2一，石金蓬1，李亚伦1，杨海圣1，马少东1(1．北京航空航天大学交通科学与工程学院，北京100083；2．中国汽车技术研究中心，天津22410

2、0)摘要：有效的再生制动策略能够增加电动汽车回收能量，提高其续航能力。通过汽车制动动力学以及相关法规的分析，提出了基于边界最大化的再生制动力分配策略，建立了基于制动踏板深度、车速、SOC的模糊制动意图识别模型，识别驾驶员制动意图；建立了基于电机效率曲线的电池充电保护模型，限制电池充电电流。通过对Cruise仿真平台的二次开发，研究本文提出的再生制动策略对于电动汽车续驶里程的影响。在新欧洲行驶循环(NEDC)条件下，该策略能够增加电动汽车续驶里程7．8％；在美国联邦环保局测试工况(FTP75)条件下，该策略能够增加电动汽车续驶里程27．3

3、％。关键词：电动汽车；再生制动；控制策略；模糊识别；续驶里程中图分类号：U462．3文献标识码：A文章编号：1001—5965(2017)08—1531—10在频繁制动的城市工况下行驶的乘用车，其制动消耗的能量约占总驱动能量的50％。1。2。，其中制动能量中的80％以热能的形式耗散在大气环境中"。。因此，高效安全的再生制动技术对电动汽车能量管理及增加其续驶里程具有重要意义。李大伟等’4o基于ABS开发制动能量回收系统，满足ECE法规要求并且考虑驾驶员驾驶感受。但是基于原有ABS制动系统进行改造，开发成本高，周期长，并且没有考虑电机与电池

4、的充电特性及限制，所提出的最大化策略有电池过充的隐患。徐雅楠¨。在前后轮制动力理想分配曲线的基础上，保证安全性、电池寿命以及舒适性提出了前轮的再生制动力分配策略。宋世欣等∞。运用汽车制动稳定性理论对电动汽车的再生制动系统进行了分析，提出了再生制动控制策略。但是区分中度制动与紧急制动的识别策略仅以制动减速度为判断条件，并且制动力分配没有考虑ECE法规的限制，并不能将回收能量最大化。国内学者在近年来的再生制动回收策略中都考虑到制动过程中前后轮的制动力分配以及再生制动力与机械制动力的分配"⋯，但是都没有综合考虑SOC、行驶车速、电池充电限制以

5、及紧急制动下的ABS系统工作对再生制动力分配的影响，并不能在保证制动安全的前提下实现再生能量的最大化。根据上述问题，本文分析了不同制动强度下的车辆前后轮制动力分配规则，提出了4线交点法计算该路面附着系数条件下的理论最大再生制动扭矩；提出基于车速、制动踏板深度、SOC的模糊制动意图识别以及基于电机效率曲线的电池充电保护，得到满足系统安全性以及驾驶员制动需求的再生制动力分配策略；并通过MATLAB&Cruise联合仿真，研究该策略对于提高电动汽车续驶里程的效果。收稿日期：2016-084)8；录用日期：2016．12-09：网络出版时间：2

6、016．12．2015：27网络出版地址：WWW．enki．net／kcms／detail／11．2625．V．20161220．1527．003．html基金项目：国家科技支撑计划(2015BAG01BOO){通讯作者：E—mail：wuzhixln@eatarc，ac．onBl用格式：吴志新，石金蓬，李亚伦．等．基于铡动边界与意图识剐晌再生制动策略e】]．北京航空航天大学学报．2017．43(8)一1531—1540．WUZX，SHIJP，LIyL，eta1．Regenerativebrakestrategybasedonbraki

7、ngboundaryandintentionrecognition【j]．JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，2017，43(8)：1531—1540(inChinese)．北京航空航天大学学报1边界最大化再生扭矩计算1．1汽车制动动力学曲线1．1．1I曲线当汽车的前后轮制动力分配满足理想制动力曲线(I曲线)时，由于其前后轴的轮上制动力与前后轴载荷成正比，其理论路面附着条件得到了最大的利用，制动最平稳¨0I。其前后轮制动力分配如下：fF“L5+z矗。2FhL。一z

8、h。(1)【F6f+Fh=Gz式中：G为车重；三。和L。分别为质心与前后轴的距离；^，为质心高度；z为制动强度；F。，为前轮制动力；Fh为后轮制动力。通过式(1)可知，I曲线与整车参数和质心位置相关。制动过