混合动力汽车制动力矩动态分配控制策略研究

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1、第19卷第22期系统仿真学报©Vol.19No.222007年11月JournalofSystemSimulationNov.,2007混合动力汽车制动力矩动态分配控制策略研究彭栋，殷承良，张建武（上海交通大学机械与动力工程学院汽车工程研究所，上海200030）摘要：混合动力汽车（HEV）大都在原有液压制动系统的基础上增加了电机能量回收制动，能量回收制动力矩的存在使得传统液压制动控制策略必须进行调整以确保制动安全性。提出了一种综合制动控制策略，基于总制动力矩的动态分配，采用模糊控制逻辑对液压制动力矩和能量回收制动力矩进行动态调整，两种制动力矩在该控

2、制策略下能够协同工作，仿真结果表明该控制策略稳定有效，在确保制动安全性的同时能够有效回收制动能量。关键词：混合动力汽车；能量回收制动；液压制动；控制策略；制动力矩分配中图分类号：U469.72文献标识码：A文章编号：1004-731X(2007)22-5254-06BrakingControlStrategyStudyforHybridElectricVehiclewithBrakingTorqueDynamicDistributionPENGDong,YINCheng-liang,ZHANGJian-wu(InstituteforAutomoti

3、veEngineering,SchoolofMechanicalEngineering,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200030,China)Abstract:Mosthybridelectricvehicle(HEV)employsbothhydraulicbrakingsystemandregenerativebrakingsystemtogether,duetotheeffectofregenerativebrakingtorque;thetraditionalhydraulicbrakingcont

4、rolstrategyshouldbeadjustedtoassurethebrakingsafety.Acombinedcontrolstrategywasproposed,andafuzzylogicapproachwasappliedtodynamicallyadjustthehydraulicbrakingtorqueandtheregenerativebrakingtorquewhichbasedonthedynamicdistributionoftotalbrakingtorque,agoodcompromisebetweentwoki

5、ndsbrakingtorquecouldbeobtainedforthevehicle.Thesimulationresultsshowsthattheproposedstrategyissteadyandeffective,anditcanregenerateenergyeffectivelyandassurethebrakingsafety.Keywords:Hybridelectricvehicle;regenerativebraking;hydraulicbraking;controlstrategy;brakingtorquedistr

6、ibution1掉头甩尾的危险工况。混合动力汽车制动力矩的施加涉及两引言个制动系统的协同工作，因而在紧急制动情况下，车轮较传混合动力电动车的制动系统由两部分组成，传统的液压统车辆更容易出现抱死情况，从而导致纵向和侧向的危险状制动系统和用于能量回收制动的电机制动系统，制动力矩也况发生。分为两部分，一部分是由电机提供的能量回收制动力矩，另µ一部分是由液压系统提供的液压制动力矩，两者之和为总的µmµb制动力矩。施加能量回收制动力矩是为了有效回收制动过程中汽车的动能，提高汽车的能量利用率。对混合动力电动汽车而言，车轮在制动状况下的运动情况是由上述两种制动力

7、矩以及地面附着条件共同决定的。通µs过对轮胎受力情况进行分析，可以得到如图1所示的汽车路[1-3]面附着系数µ与车轮滑移率S之间的关系曲线，从图中0Sopt100S(%)的曲线可以看出，随着滑移率S的增加，纵向附着系数有一µ图1车轮滑移率与附着系数关系曲线个峰值点m，其对应的纵向滑移率为Sopt；而随着滑移率的增加，侧向附着系数µs则不断减小，汽车在紧急制动状混合动力电动汽车的能量回收制动力矩是动态变化的，况下由于制动力矩过大容易发生车轮抱死，即汽车滑移率受很多外部条件的制约[4-5]（如：荷电状态（StateofCharge:S=100%，这会极

8、大降低汽车侧向附着系数，导致汽车出现SOC），电池温度等），当能量回收制动力矩发生变化的时候，[6-7]要求液压制动力矩也