并行制动力分配控制策略

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1、南京理工大学紫金学院课程论文课程：汽车新技术课程论文题名：混合动力汽车再生制动控制策略作者：杨洋南京理工大学紫金学院2014年9月并行制动力分配控制策略摘要：再生制动控制系统对于混合动力汽车的节能具有重要意义，其控制策略的深入研究重要的重要性不言而喻，本片文章主要介绍并行制动的研究策略关键词：混合动力汽车；再生制动控制；理并行再生制动控制策略1•再生制动原理混合动力汽车制动时，制动能量在储存到电池屮之前需要依次经过车伦、半轴、差速器、传动轴、变速器、电动机/发电机、功率变换器。同时，在制动过程小，汽车行

2、驶的惯性能量也经由布轮及传动系统传递给电机，此吋电机充当发电机，以发电形式工作，为动力电池充电，实现制动能量的回收。而电机在发电过程中产生的电机制动力矩又可以对驱动轮施加制动，产生制动力，即所谓的再牛制动。电动汽车制动时，不是所有的制动能量都能被回收利用，制动能量在传递的途中需要除去克服传动系的机械摩擦，损耗的转动惯量，电动机/发电机发电过程中、电池充电过程中损耗的能屋相对传统汽车，混合动力汽车能够回收实现再生制动，但不是所有的动能或者制动能量都可以再生，也不是所有车轮上都能实现再生制动。在纯电动汽车或

3、混合动力汽车上，再生制动只有在驱动轮上方可实现，也就是说，从动轮上仍然需要依靠传统的摩擦制动系统來实现制动。制动时，驱动轮上的制动能量经过与之相连接的驱动轴逐级传递传送能量储存系统(如蓄电池屮)屮储存如图1所示。由此看来，处于安全稳定性的考虑，传统的摩擦制动必不可少。一方面，单纯的再生制动提供给驾驶者主观上的制动感觉有别于传统汽车制动时的感觉，容易因为错觉产生制动安全隐患：另一方面，在汽车需要紧急制动时，制动强度较大，从驾驶安全性的角度考虑，摩擦制动仍将起到关键性的作用，必要时不开启再生制动。因此只有将

4、再生制动与摩擦制动有效结合，才能形成一个高效安全的制动系统。因此，要实现安全有效的减速制动，电动汽车的再生制动必须与传统的摩擦制动协调配合工作。蓿电池组油箱(a)混合动力电动汽车的基本构成・•逆变器(b)混合动力电动汽车的动力流程图1再生制动能量传递系统2.并行制动力分配控制策略2.1约束条件在制动过程中并不是所有的能量都可以回收，一般情况下，再生制动的约束主要有；1）驱动轮的限制，在混合动力汽车上，只冇由电机驱动的车轮上的制动能量能够沿与Z相连的驱动轴传送到能最存储系统，实现I川收，而非驷动轮上的的制

5、动只能由机械制动实现2）蒂电池SOC值的限制，是否能对制动能量进行回收，収决于蓄电池的SOC值，若制动时SOC值过高，为保护蓄电池，延长使用寿命，不能进行制动能量回收3）电机发电能力的限制，需要的再生制动转矩不能超过电机在当前的转速下所提供的最人转矩。当制动强度很大时，电机再生系统往往不能满足制动需求。4）循环工况的影响。不同路况下的回收制动能量比例是不同的，一般是制动越频繁，冋收能量比例越大。制动分配算法如图2图2制力分配分配算2.2实际策略制动的稳定性条件是汽车制动时，如果前轮或麻轮抱死，将会使汽车

6、出现侧滑等严重制动安全的情况，这是制动的不稳定工况，在进行制动力分配时应该避免出现任意车轮抱死的情况。汽年制动时前、后伦同时抱死对附着条件的利用、制动时汽年的方向稳定性均有利。对轿车来说，只用比例阀就可以满足制动稳定性和附着系数利用率高的要求。结合混合动力车辆的特点,提出一-种分配控制策略一并行制动。所谓并行制动是指再牛制动与机械制动以固定的关系分担驱动轮制动力。也就是说，驱动轮制动力等于再生制动力与机械制动力总和。并行制动的控制策略如图310000800060004000L00.70.4B200040

7、006000800010000厨轮制动力/NI曲线图3并行控制策略曲线当需耍的制动力较小时，由再牛制动力单独作用；当需要的制动加速度逐渐增人时,再牛制动力所占的比例逐渐减小，机械制动力开始起作用；当总制动力大于一定值（图例为0.7G）时意味着这是一个紧急制动,再生制动力减小到零，机械制动提供所冇的制动力；当所需的制动加速度在两者之间时，再生制动与机械制动共同作用•图4为再生制动强度对制动加速度的变化控制曲线。这是控制再牛制动力的依据（其中再生制动强度是指再生制动力与汽车自身重力的比值，类比于制动强度是指

8、制动力与车重的比值）.0.15厂O1A・OLT050.20.40.60.8制动强度L0图4再生制动控制曲线2.3工作过程当驾驶人踩下制动踏板制动时，制动踏板传感器检测到踏板的位移信号并将其传送至制动控制器，由制动控制器辨别驾驶人的制动意图，计算出需要的总制动力;同时制动控制器分析来H整车控制器的电池soc信号、车速信号，并根据并行制动控制策略进行制动力分配。通过控制器分别计算出前、后轮制动力的大小,并将前轮制动力分配为电机再生制动力和前轮摩