摘 要:制動系統(tǒng)是電動汽車的重要組成部分,對車輛的穩(wěn)定性與制動效能具有一定影響。基于此,本文主要從分布式制動系統(tǒng)和復合制動系統(tǒng)兩方面對制動系統(tǒng)的關鍵技術進行了分析。其中分布式制動系統(tǒng)主要體現(xiàn)在直線制動力和轉彎制動力兩個方面,復合制動系統(tǒng)主要體現(xiàn)在方案研究和控制策略兩個方面。
關鍵詞:分布式驅動;電動汽車;制動系統(tǒng)
引言:汽車行業(yè)的快速發(fā)展給我國能源及環(huán)境等方面都帶來了一些不利影響,而對于電動汽車而言,屬于一種新能源汽車,可以對能源不足、環(huán)境污染等問題進行有效解決。而要想全面發(fā)揮電動汽車的作用,就必須對其制動系統(tǒng)的關鍵技術進行研究,進而增強它的穩(wěn)定性與制動效能。
1分布式制動系統(tǒng)
在常規(guī)制動工況當中,對于分布式制動系統(tǒng)而言,主要分為直線制動與轉彎制動兩種。對于直線制動而言,載荷只會在前軸和后軸之間進行轉移,并且同軸左右側的車輪制動力矩是一樣的,所以在直線制動過程當中,主要是在前軸和后軸之間進行制動力分配。對于轉彎制動而言,載荷不僅會在前軸和后軸之間進行轉移,也會在內(nèi)側車輪和外側車輪之間進行轉移,由于四輪受力不同,所以需要對它們進行單獨的制動力分配。
1.1直線制動力
在進行直線制動時,可以以前軸和后軸的最佳制動力分配曲線為目標值,對四輪的制動力進行控制,讓前后軸同時抱死,這樣不僅增強了制動效能,同時也增強了電動汽車的穩(wěn)定性。
1.2轉彎制動力
轉彎控制包括兩種操作:轉向與制動,轉向指的是車輛可以根據(jù)駕駛員意圖或者是根據(jù)預定軌跡行駛。對于制動而言,指的是車輛可以在有限時間內(nèi)進行減速或停車,并且保持一定的穩(wěn)定性。在進行轉向操作時,其所需的橫向力主要是由輪胎提供的,使得車身能夠產(chǎn)生橫擺角速度以及橫向加速度。在進行制動操作時,其所需的縱向力也是由輪胎提供的,可以讓車身產(chǎn)生一定的縱向加速度。如果路面附著一定,那么輪胎所產(chǎn)生的縱向力與橫向力的合力就具有一定的極限性,也就是由于路面附著極限,導致兩種力之間具有此消彼長的關系。因此在進行車輛轉彎制動時,需要對輪胎制動力進行合理分配。
筆者認為,在進行制動力分配時,需要在確保路面附著極限以及車輪橫向力需求的基礎上,盡量多分配一些縱向制動力,如此一來,不僅可以滿足轉向需求,也可以實現(xiàn)制動效能的最大化。另外,在分配過程中,也應該堅持“順序分配”的原則,也就是首先為前后軸進行制動力分配,然后再對內(nèi)外輪進行制動力分配,進而確保車輛的穩(wěn)定性[1]。
2復合制動系統(tǒng)
2.1系統(tǒng)方案研究
在復合制動系統(tǒng)當中,對于四個輪轂電機而言,能夠產(chǎn)生再生制動力,四個輪缸壓力主要是通過液壓線控的調(diào)節(jié)單元來調(diào)整的,進而產(chǎn)生不同的制動力。所以,對于每個車輪,都可以對它的液壓制動力以及再生制動力進行控制。
在進行制動時,整車控制器會按照制動指令,對每個車輪的液壓制動力與再生制動力進行計算。整車控制器是在控制電機控制器的基礎上進行再生制動,并將制動能量傳遞給高壓電池。另外,整車控制器利用CAN總線,將液壓制動力的命令傳送至液壓單元控制器,再利用主缸電機的控制器對其產(chǎn)生的高壓源進行控制,液壓線控的調(diào)節(jié)單元主要是利用閥的控制來實現(xiàn)目標壓力。如果主缸實效,液壓線控的調(diào)節(jié)單元可以利用主動增壓的方式來產(chǎn)生高壓源。
2.2制動控制策略
在本系統(tǒng)當中,制動控制策略主要體現(xiàn)在三個方面:常規(guī)制動、過渡過程以及防抱制動。其中,過渡過程主要是對車輛進入控制的可能性進行估計,防抱制動控制主要是對液壓制動以及再生制動進行協(xié)調(diào),進而增強該過程的能量回饋效率以及安全性與舒適性。
對于常規(guī)制動工況來說,在駕駛人員的制動力需求、四輪最佳制動力分配的情況下,對電池系統(tǒng)以及電機等的最大回饋力進行充分考慮,可以優(yōu)先選擇再生制動,對于不足的部分,可以選擇摩擦制動。
對于過渡過程工況而言,該過程主要是由常規(guī)制動過渡到防抱制動,存在一個車輛進入到ABS控制的可能性系數(shù),根據(jù)該系數(shù),可以對再生制動進行調(diào)整。一般而言,該系數(shù)越大,就意味著車輛進入控制的可能性就越高,那么就可以適當減少一些再生制動力。在進入ABS之后,如果是首次減壓,那么該系數(shù)應是100%,并且禁止再生制動,進而對電驅動系統(tǒng)條件以及路面等進行識別,增強系統(tǒng)的安全性。
對于防抱制動工況而言,在通過ABS控制算法對路面進行識別并且進入到第一次升壓階段之后,主要是按照路面附著系數(shù),對協(xié)調(diào)控制方法進行合理使用[2]。
結論:總而言之,分布式驅動電動汽車是高科技時代的產(chǎn)物,對我國能源節(jié)約以及環(huán)境保護等方面具有重要意義。所以對于研究人員而言,應該對其制動系統(tǒng)關鍵技術進行深入研究,合理進行制動力分配,對復合制動系統(tǒng)的方案及控制策略進行合理制定,進而增強車輛的穩(wěn)定性及制動效能,實現(xiàn)汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻:
[1]張立軍,李濯宇,孟德建.分布式驅動電動汽車驅制動系統(tǒng)容量分配方法[J].汽車工程學報,2017,7(4):261-269.
[2]武冬梅.分布式驅動電動汽車動力學控制機理和控制策略研究[D].吉林大學,2015.
作者簡介:
王美杰(1995-),女,河北省滄州市人,民族:漢,職稱:學生,學歷:在讀本科生,研究方向:車輛工程