純電動汽車再生制動與摩擦制動復合制動控制策略

李緣忠

（廣西交通運輸學校 530007)

純電動汽車再生制動與摩擦制動復合制動控制策略

李緣忠

（廣西交通運輸學校 530007)

再生制動也稱為反饋制動，在當今講究環(huán)保節(jié)能的大環(huán)境下，純電動汽車作為各大汽車企業(yè)研究的重點項目之一，將再生制動系統(tǒng)充分的應用到純電動汽車技術(shù)之上，是具有重要研究意義的。

純電動汽車；再生制動；摩擦制動

在環(huán)境和資源的雙重壓力下，我國汽車企業(yè)紛紛投入到新能源汽車的研發(fā)中，其中將再生制動系統(tǒng)應用到純電動汽車技術(shù)中是企業(yè)研究的重點項目之一。制動能量回收對于提高能量利用率具有非常重要的意義，加之現(xiàn)階段電動汽車的行駛距離短、能量儲存不便等缺陷，讓電動汽車在電制動時保持驅(qū)動電機的運作狀態(tài)。下面具體介紹一下純電動汽車的再生制動理論[1]。

1 創(chuàng)建電動汽車的制動模式

純電動汽車的制動模式分為3種，緊急制動、中輕度制動以及汽車下坡時制動，一般情況下，在緊急制動的加速度應該大于2 m/s2，制動過程應以機械為主，即摩擦制動為主，電制動同時進行，這樣的制動保證汽車行駛安全。中輕度制動可以分為減速過程和停止過程，減速部分是由電制動控制的，停止部分由機械制動完成。而汽車下坡時的剎車則是由再生和制動和摩擦制動完成的，由于下坡時需要的制動力不大，可以完全由電制動來控制。

2 分析電動汽車前、后軸制動力分配理論

對于前后軸制動力分配的理論研究主要包括以下幾點。第一，電動汽車制動系統(tǒng)和制動力的分配原理，二是影響制動力分配的因素。

具體來講，現(xiàn)階段電動汽車采用的都是機電復合制動方式，在制動力的分配上主要有理想制動力分配策略和能量最大回收分配策略。兩種分配策略各有優(yōu)勢。其中，理想分配方式能夠充分的利用地面附著力條件，讓駕駛過程更加舒適。能量最大回收策略則是在保證汽車前后軸都不抱死的情況下，機電制動力分配按保證能量回收最大化的條件來分配。這種方式雖然將能量最大化的利用起來，但是車輛的制動效能并沒有考慮進去，所以制動效果并不好，所以在制動力的分配策略上傾向于前者。

3 前、后制動器制動力分配要求的分析

對于電動汽車前后軸制動分配的理論研究，是基于提高車輛操控穩(wěn)定性的方向，以摩擦原理為指導，實現(xiàn)前后軸車輪一起運動為附著極限，從而得到前后軸制動力理想的分配關(guān)系。與傳統(tǒng)車輛相比，電動汽車是有四輪驅(qū)動的，其制動力在理論上是可以自由分配。但考慮到汽車操控的穩(wěn)定性，我們有必要對前后輪的制動力進行理想分配，從而達到保證車輛縱向加速度的同時提高側(cè)向穩(wěn)定性以及在縱向加速度不斷改變的狀態(tài)下，車輛的轉(zhuǎn)彎半徑實現(xiàn)最小化，以使操控性能有所提高[2]。

4 再生制動與摩擦制動控制策略

4.1 最佳能量回收控制策略

這種策略是在車輛制動后前后軸不抱死的條件下，發(fā)揮汽車電機的發(fā)電能力，讓電機最大限度地回收能量，接下來再進行機械制動的分配。這種分配策略對汽車控制系統(tǒng)的要求較高，需要在制動過程中精確控制再生制動力和機械制動力。這種策略技術(shù)難度相對較高，加之制動的穩(wěn)定相較差，一般情況下不考慮此種控制策略。

4.2 前、后軸車輪制動力理想分配策略

這種控制策略的具體過程在上文有過解釋，其再生制動力和摩擦制動力按照擴展“I”曲線來分配，根據(jù)制動踏板的位置，分配給前后輪合適的再生制動力和機械制動力。這種分配策略是現(xiàn)階段較為理想的一種策略，能夠?qū)崿F(xiàn)能量回收的最大化，并且可以運用地面的附著條件，確保安全、穩(wěn)定進行車輛制動，讓制動距離達到最短。但現(xiàn)階段由于其控制手段較為復雜，還需要我們進一步地研究，但這種策略無疑是現(xiàn)階段再生制動控制策略的主要研究方向。

5 結(jié)束語

本文主要總結(jié)了再生制動系統(tǒng)中對前、后軸制動力的分配的理論研究和對制動力的實際分配，并對現(xiàn)階段常用的一些控制策略做出了介紹。通過研究得出，現(xiàn)階段對制動力分配策略的主要方向就是理想分配策略，只有制動力分配得當，才能在保證最大能量回收的前提下，讓車輛具有良好的穩(wěn)定性和安全性。

[1]張繼紅.純電動汽車電液制動系統(tǒng)再生制動控制策略研究[D].吉林大學.2011年.

[2]馮能蓮,么居標,俞黎明,周大森,王紹林,胡志潔.電動汽車再生制動控制策略[J].北京工業(yè)大學學報.2008年12期.

U461.6獻標示碼：A

李緣忠（1983—），講師，本科，研究方向為汽車維修。