【摘 要】
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制动系统是汽车的核心组成部分之一,为了提升纯电动汽车的续航里程,制动过程中要尽可能多地利用电机进行制动;另一方面在紧急制动时防抱死系统将会被触发用以确保整车的制动安全。因此纯电动汽车在制动时再生制动控制策略需要和防抱死系统进行协调控制,从而兼顾经济性和制动安全性。本文从再生制动和防抱死系统两方面出发,基于不同的路面状况对纯电动汽车制动控制策略展开探索。首先,介绍了纯电动汽车制动系统的运行机理;根据
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制动系统是汽车的核心组成部分之一,为了提升纯电动汽车的续航里程,制动过程中要尽可能多地利用电机进行制动;另一方面在紧急制动时防抱死系统将会被触发用以确保整车的制动安全。因此纯电动汽车在制动时再生制动控制策略需要和防抱死系统进行协调控制,从而兼顾经济性和制动安全性。本文从再生制动和防抱死系统两方面出发,基于不同的路面状况对纯电动汽车制动控制策略展开探索。首先,介绍了纯电动汽车制动系统的运行机理;根据汽车制动受力情况建立整车动力学模型;以电机外特性曲线和效率MAP图为基础建立电机模型;针对电池的充放电特性,建立电池的简化模型。其次,建立纯电动汽车经济性评判指标;设计前、后轴制动力分配策略,根据四种不同制动强度对前、后轴制动力进行分配,当汽车处于中等强度制动区间时,基于路面附着系数再对前、后轴制动力进行细化分配;运用模糊控制对前轴的再生制动力和机械制动力进行分配;在CLTC（China light-duty vehicle test cycle）工况和WLTC（World Light Vehicle Test Cycle）工况下进行联合仿真,根据对仿真结果的剖析可知,相比较于查表法再生制动控制策略,本文制定的再生制动控制策略对纯电动汽车的能量回收效果更好;对控制策略进行实车试验,根据试验结果可知所制定的控制策略具有合理性。再次,基于六种典型路面的最优滑移率设计一种路面辨识算法,对路面最优滑移率进行估算;设计滑模控制系统进行防抱死控制,采用双幂次趋近律以及饱和函数替代符号函数的方法减少系统抖振,实现最优滑移率的跟随控制;仿真结果证明了在不同的行驶路面中,本文设计的防抱死系统与逻辑门限值防抱死系统相比更加稳定,具有更好的制动效能,路面辨识算法也有良好的识别效果。最后,将再生制动和防抱死系统的控制算法进行有机结合,制定制动系统的协调控制策略,依托仿真软件的信号传递接口进行联合仿真;从协调控制的仿真结果可知,制动过程中车轮滑移率不仅能够接近所行驶工况下的最优滑移率,并能够在优先确保车辆安全的状态下合理进行再生制动,表明了控制策略对纯电动汽车制动系统具备良好的控制效果。
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