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

防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）可防止車輛車輪鎖定，并盡可能縮短車輛的制動(dòng)距離。目前，ABS的應(yīng)用主要基于傳統(tǒng)的小慣性車輪和液壓盤式制動(dòng)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(dòng)的電機(jī)。增加的電機(jī)將改變制動(dòng)器的特性，并對(duì)車輪的慣性產(chǎn)生影響。研究了再生制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)動(dòng)力學(xué)的影響，并分析評(píng)估并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車ABS的性能。通過Matlab軟件建立了仿真模型，包括單輪動(dòng)力學(xué)模型、液壓制動(dòng)系統(tǒng)模型、電機(jī)制動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)（ARBS）的集成控制方案進(jìn)行再生制動(dòng)控制。通過使用ARBS，并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的制動(dòng)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(yīng)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(jìn)行驗(yàn)證得出，其滑移的瞬時(shí)狀態(tài)非常好，避免了過度滑移。ABS仿真的結(jié)果表明，使用輪胎滑移控制能夠增加車輛的制動(dòng)性能，但需要改善制動(dòng)液壓系統(tǒng)來最大限度地提高該性能。此外，液壓閥動(dòng)態(tài)性能起到重要作用，車輪滑移振蕩的幅值與其相關(guān)。車輛速度的幅值隨著閥門關(guān)閉的減慢而增加。再生制動(dòng)系統(tǒng)中，摩擦制動(dòng)器和電機(jī)制動(dòng)器需要進(jìn)行合并，分別設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)矩常數(shù)和摩擦轉(zhuǎn)矩常數(shù)以獲取摩擦制動(dòng)力矩和電機(jī)制動(dòng)力矩分布，而再生制動(dòng)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(jié)果表明，該控制方案不僅實(shí)現(xiàn)了電機(jī)制動(dòng)與常規(guī)摩擦制動(dòng)的協(xié)調(diào)性和兼容性，存儲(chǔ)了能量，而且充分利用了電機(jī)制動(dòng)響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)，更好地實(shí)現(xiàn)了車輛的防抱死制動(dòng)控制。此外，采用ARBS的并聯(lián)混合動(dòng)力汽車比采用傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)的并聯(lián)混合動(dòng)力汽車有更好的ABS性能，并且其再生制動(dòng)系統(tǒng)的效率相比于其它再生制動(dòng)系統(tǒng)更高。

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

編譯：楊昆