裝有再生制動系統(tǒng)的并聯(lián)混合動力汽車ABS控制性能分析

裝有再生制動系統(tǒng)的并聯(lián)混合動力汽車ABS控制性能分析

防抱死制動系統(tǒng)（ABS）可防止車輛車輪鎖定，并盡可能縮短車輛的制動距離。目前，ABS的應用主要基于傳統(tǒng)的小慣性車輪和液壓盤式制動器。隨著未來新能源汽車的需要，越來越多的車輛將裝有再生制動的電機。增加的電機將改變制動器的特性，并對車輪的慣性產(chǎn)生影響。研究了再生制動系統(tǒng)對動力學的影響，并分析評估并聯(lián)式混合動力汽車ABS的性能。通過Matlab軟件建立了仿真模型，包括單輪動力學模型、液壓制動系統(tǒng)模型、電機制動系統(tǒng)模型和傳統(tǒng)ABS控制器。此外，采用基于防抱死再生制動系統(tǒng)（ARBS）的集成控制方案進行再生制動控制。通過使用ARBS，并聯(lián)式混合動力汽車的制動和再生發(fā)電性能在滑移率為0.15～0.25間的濕滑路面有明顯的提升。

所提出的PID控制器響應較快、超調(diào)小。該控制器的魯棒性通過在低附著系數(shù)路面條件下進行驗證得出，其滑移的瞬時狀態(tài)非常好，避免了過度滑移。ABS仿真的結果表明，使用輪胎滑移控制能夠增加車輛的制動性能，但需要改善制動液壓系統(tǒng)來最大限度地提高該性能。此外，液壓閥動態(tài)性能起到重要作用，車輪滑移振蕩的幅值與其相關。車輛速度的幅值隨著閥門關閉的減慢而增加。再生制動系統(tǒng)中，摩擦制動器和電機制動器需要進行合并，分別設置電機轉矩常數(shù)和摩擦轉矩常數(shù)以獲取摩擦制動力矩和電機制動力矩分布，而再生制動系統(tǒng)在電池高溫狀態(tài)情況下不能使用，以增加電池的使用壽命。

仿真結果表明，該控制方案不僅實現(xiàn)了電機制動與常規(guī)摩擦制動的協(xié)調(diào)性和兼容性，存儲了能量，而且充分利用了電機制動響應快的優(yōu)點，更好地實現(xiàn)了車輛的防抱死制動控制。此外，采用ARBS的并聯(lián)混合動力汽車比采用傳統(tǒng)制動系統(tǒng)的并聯(lián)混合動力汽車有更好的ABS性能，并且其再生制動系統(tǒng)的效率相比于其它再生制動系統(tǒng)更高。

Eid Mohamed et al.SAE 2015-01-9131.

編譯：楊昆