齊歡寧

摘 要：本文主要對電動汽車的制動系統(tǒng)進行了簡化，通過對再生制動與ABS聯(lián)合制動仿真模型的仿真結果進行了分析。仿真結果表明模糊—PID控制的ABS再生制動系統(tǒng)效果更好，并且與實際情況比較吻合，對電動汽車再生制動系統(tǒng)的理論研究與設計有一定的意義。

關鍵詞：電動汽車;ABS;再生制動

再生制動與ABS聯(lián)合制動的控制策略在傳統(tǒng)的化石燃料汽車上是沒有的，只出現(xiàn)在電動汽車上。這個系統(tǒng)的重點在于怎樣來調節(jié)傳統(tǒng)的制動方式與再生制動之間的制動比例。同時，為了得到較好的駕駛平順感，再生制動力的大小應該可以調節(jié)傳統(tǒng)的ABS產生的液壓制動力的大小，相互配合后達到駕駛員所需要的汽車制動力。

為了能夠達到這一要求，混合制動系統(tǒng)可以采用下面的設計結構，如圖1所示。當駕駛員實施制動，電動泵開始工作，產生制動所需要的高油壓，形成制動力，制動控制和電動機控制相互協(xié)調，確定每個輪上所需要的合適的制動力。在進行制動時，再生的制動系統(tǒng)會將制動時產生的能量進行回收，然后儲存到蓄電池中。

總的制動力矩取決于傳統(tǒng)制動和再生制動的力矩之和，并滿足預定的比例關系，如圖2所示，就是為了既滿足最大再生制動力的要求，又滿足駕駛員的舒適感。當踏板的轉動角度較小時，只允許再生制動系統(tǒng)對驅動輪實施制動。當轉動角度超過預定值時，全部的再生制動力都加在輪上，并且由液壓制動系統(tǒng)補充所需的剩余制動力。也就是說為了回收制動能量，再生制動力矩可以保持在最大值。

當然整個制動過程中能量是不可能全部被回收。回收的過程中也伴隨著能量的損失。當然在這些損失的前提下，電動汽車仍然能夠節(jié)省20%的能量。

當電動汽車需要緊急制動時僅靠再生制動就不能滿足制動要求了，此時就需要ABS與再生制動協(xié)同合作來完成制動過程。

根據(jù)再生制動原理和單輪車制動力學模型建立了門限值—PID控制模型及模糊—PID控制模型，通過仿真數(shù)據(jù)測試得出測試結果如下：

由仿真結果圖3-5可見與門限值—PID控制相比采用模糊—PID控制：

（1） 采用再生制動時電流比較平穩(wěn)，其時間調整為0.9s，超調量為9A。而門限值控制的電流調整時間為1.2s，超調量為13A。

（2） 采用模糊—PID控制制動時間短。車速由每秒30m降到0m所用時間為3.85s，而門限值—PID控制為4.3s。

（3） 采用模糊—PID控制制動距離較短。車速由30m/s降到0m/s時的制動距離為62.48m，而門限值—PID控制為70.17m。

通過測試結果表明模糊—PID控制ABS再生制動系統(tǒng)的效果更好，其結果與真實情況基本相同，這對電動汽車再生制動系統(tǒng)理論與現(xiàn)實設計有指導作用。

[參考文獻]

[1]陳清泉，孫鵬春等.現(xiàn)代電動汽車技術[M].北京：北京理工大學出版社，2014（7）.

[2]洪乃剛等.電力電子和電力拖動控制系統(tǒng)的MATLAB仿真[M].北京：機械工業(yè)出版社，2016（5）：131-133.

[3]周淵深.電力電子技術與MATLAB仿真[M].北京：中國電力出版社，2015（12）：176-180.

[4]洪乃剛.電力電子技術基礎[M].北京：清華大學出版社，2017（1）：126-130.

[5]劉金翠，張伯俊.汽車ABS模糊控制方法研究[J].天津工程師范學院學報，2017（9），21-23，27.

[6]唐劍飛，桂永勝.淺析電動汽車中的再生制動[J].汽車電器， 2017（8）：12-15.

[7]陳清泉，孫逢春等.現(xiàn)代電動汽車技術[M].北京：北京理工大學出版社，2004（7）：260-263.

[8]趙國柱，楊正林等.基于ECE法規(guī)的電動汽車再生制動控制策略的建模與仿真[J].武漢理工大學學報：交通科學與工程版，2018（1）：149-152.

（作者單位：山東科技職業(yè)學院，山東 濰坊 261053）