HEV再生制動與摩擦制動綜合控制研究.pdf

1、再生制動(能量回饋制動)是混合動力汽車的重要工作模式，它能在車輛減速或制動過程中，在保證車輛制動性能的條件下，將車輛動能或位能轉(zhuǎn)化為電能儲存在電池中，實現(xiàn)能量回收，同時產(chǎn)生車輛所需全部或部分制動力。既實現(xiàn)了車輛的減速和制動，又有效地降低了整車的燃油消耗和污染物排放。因此再生制動是提高混合動力汽車燃油經(jīng)濟性和降低排放的有效措施。
　　混合動力汽車的制動力由電機再生制動力和制動器摩擦制動力構(gòu)成，制動過程中具有多種制動工作模式，存在著電

2、機再生制動和制動器摩擦制動的綜合控制問題，因此混合動力汽車制動系統(tǒng)與傳統(tǒng)車輛存在較大的不同。通過對前輪制動采用壓力協(xié)調(diào)控制，進行整車制動力分配與控制，可實現(xiàn)整車的安全制動和高效能量回收。
　　在混合動力汽車制動過程中，通過確定合理的制動力分配策略，可以在保證制動安全條件下實現(xiàn)高效的能量回收，因此如何實現(xiàn)再生制動與摩擦制動的協(xié)調(diào)控制是混合動力汽車再生制動的關(guān)鍵技術(shù)。
　　在已開發(fā)的混合動力汽車制動系統(tǒng)中，通常采用電液比例閥來實

3、現(xiàn)再生制動過程中的前輪壓力協(xié)調(diào)控制，這需要對傳統(tǒng)制動系統(tǒng)作較大的改造甚至重新設(shè)計。因此，如何利用整車所裝備的ABS系統(tǒng)在不同制動工作模式下進行壓力協(xié)調(diào)控制是本文研究的主要內(nèi)容，在國內(nèi)尚處在探索階段。
　　本文以ISG型CVT混合動力長安羚羊轎車為研究對象，在對混合動力汽車再生制動進行理論分析基礎(chǔ)上，進行了再生制動與摩擦制動綜合控制策略和方法的研究，取得了如下成果：
　　1.在對混合動力汽車制動工作模式、控制策略和制動性能分析

4、基礎(chǔ)上進行了一種新型的綜合制動系統(tǒng)的設(shè)計，并選定了ABS在整車上的布局形式。
　　2.根據(jù)臺架試驗數(shù)據(jù)，采用理論和數(shù)值建模相結(jié)合的方法，建立了再生制動系統(tǒng)部件(發(fā)動機、鎳氫電池與ISG電機)和動力傳動系統(tǒng)部件(離合器、CVT與主減速器)的仿真模型；應用車輛動力學理論，建立了汽車行駛動力學模型。
　　3.在對ABS系統(tǒng)進行全面分析的基礎(chǔ)上，建立了基于PID控制的高速開關(guān)閥的壓力調(diào)節(jié)模型并進行了仿真計算與性能分析，結(jié)果表明利用P

5、ID控制方法能獲得很好的壓力響應特性。
　　4.利用模糊控制理論設(shè)計了基于 ABS硬件系統(tǒng)的再生制動與摩擦制動的綜合控制器，其中滑移率模糊控制器用于車輪的最優(yōu)滑移率控制，而制動力矩動態(tài)分配模糊控制器用于確定能量回收制動力矩和液壓制動力矩的動態(tài)分配，在安全制動條件下實現(xiàn)高效能量回收。
　　5.進行了基于MATLAB/Simulink環(huán)境下的CVT長安混合動力轎車制動動力學建模和典型制動工況下的仿真分析，結(jié)果表明在不同的制動模式