裝有再生制動系統的并聯混合動力汽車ABS控制性能分析

裝有再生制動系統的并聯混合動力汽車ABS控制性能分析

防抱死制動系統（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，并對車輪的慣性產生影響。研究了再生制動系統對動力學的影響，并分析評估并聯式混合動力汽車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、液壓制動系統模型、電機制動系統模型和傳統ABS控制器。此外，采用基于防抱死再生制動系統（ARBS）的集成控制方案進行再生制動控制。通過使用ARBS，并聯式混合動力汽車的制動和再生發電性能在滑移率為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、超調小。該控制器的魯棒性通過在低附著系數路面條件下進行驗證得出，其滑移的瞬時狀態非常好，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來最大限度地提高該性能。此外，液壓閥動態性能起到重要作用，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和摩擦轉矩常數以獲取摩擦制動力矩和電機制動力矩分布，而再生制動系統在電池高溫狀態情況下不能使用，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了電機制動與常規摩擦制動的協調性和兼容性，存儲了能量，而且充分利用了電機制動響應快的優點，更好地實現了車輛的防抱死制動控制。此外，采用ARBS的并聯混合動力汽車比采用傳統制動系統的并聯混合動力汽車有更好的ABS性能，并且其再生制動系統的效率相比于其它再生制動系統更高。

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

編譯：楊昆