HEV再生制動(dòng)與摩擦制動(dòng)綜合控制研究.pdf

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

2、機(jī)再生制動(dòng)和制動(dòng)器摩擦制動(dòng)的綜合控制問(wèn)題，因此混合動(dòng)力汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)與傳統(tǒng)車(chē)輛存在較大的不同。通過(guò)對(duì)前輪制動(dòng)采用壓力協(xié)調(diào)控制，進(jìn)行整車(chē)制動(dòng)力分配與控制，可實(shí)現(xiàn)整車(chē)的安全制動(dòng)和高效能量回收。
　　在混合動(dòng)力汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)確定合理的制動(dòng)力分配策略，可以在保證制動(dòng)安全條件下實(shí)現(xiàn)高效的能量回收，因此如何實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)與摩擦制動(dòng)的協(xié)調(diào)控制是混合動(dòng)力汽車(chē)再生制動(dòng)的關(guān)鍵技術(shù)。
　　在已開(kāi)發(fā)的混合動(dòng)力汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)中，通常采用電液比例閥來(lái)實(shí)

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

4、基礎(chǔ)上進(jìn)行了一種新型的綜合制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并選定了ABS在整車(chē)上的布局形式。
　　2.根據(jù)臺(tái)架試驗(yàn)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(dòng)系統(tǒng)部件(發(fā)動(dòng)機(jī)、鎳氫電池與ISG電機(jī))和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)部件(離合器、CVT與主減速器)的仿真模型；應(yīng)用車(chē)輛動(dòng)力學(xué)理論，建立了汽車(chē)行駛動(dòng)力學(xué)模型。
　　3.在對(duì)ABS系統(tǒng)進(jìn)行全面分析的基礎(chǔ)上，建立了基于PID控制的高速開(kāi)關(guān)閥的壓力調(diào)節(jié)模型并進(jìn)行了仿真計(jì)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(yīng)特性。
　　4.利用模糊控制理論設(shè)計(jì)了基于 ABS硬件系統(tǒng)的再生制動(dòng)與摩擦制動(dòng)的綜合控制器，其中滑移率模糊控制器用于車(chē)輪的最優(yōu)滑移率控制，而制動(dòng)力矩動(dòng)態(tài)分配模糊控制器用于確定能量回收制動(dòng)力矩和液壓制動(dòng)力矩的動(dòng)態(tài)分配，在安全制動(dòng)條件下實(shí)現(xiàn)高效能量回收。
　　5.進(jìn)行了基于MATLAB/Simulink環(huán)境下的CVT長(zhǎng)安混合動(dòng)力轎車(chē)制動(dòng)動(dòng)力學(xué)建模和典型制動(dòng)工況下的仿真分析，結(jié)果表明在不同的制動(dòng)模式