电液复合制动系统制动力优化分配及一致性控制研究

发布时间：2020-07-03 06:50

【摘要】：电动汽车续航里程较短是制约电动汽车发展的瓶颈,而电液复合制动系统的再生制动技术是提高电动汽车能量利用率并延长整车的续驶里程的一个重要途径。对于电液复合制动系统而言,如何优化分配电机再生制动和液压制动,以及前后轴之间的制动力分配比例,并实现电机再生制动和液压制动之间的制动力一致性控制是电动汽车电液复合制动系统的两大关键问题。因此,本文主要针对这两大关键问题展开研究,主要研究内容如下:首先,建立整车动力学模型和轮胎模型,以及包含电机再生制动和液压制动的电液复合制动系统模型,主要有电机模型、逆变器模型、制动踏板模型、制动主缸模型、蓄能器模型、电磁阀模型、制动轮缸模型等,为后续的研究奠定基础。其次,提出以制动能量回收率、制动踏板感觉、制动效能等作为电液复合制动系统的评价指标,并推导上述指标的量化公式;在此基础上,通过多目标粒子群算法对电液复合制动系统的制动力分配比进行智能寻优,获得电、液制动力以及前后轴制动力的优化分配比例,从而实现良好的制动性能和较高的能量回收效率。最后,制定再生制动与液压制动的制动力一致性控制策略,在各种模式切换时通过电机制动补偿液压制动开始工作时的滞后,并保持制动模式切换时制动力变化率不变,从而保证驾驶员获得自然的、无明显差异的一致性制动感觉。本文的研究结果可以为电动汽车电液复合制动系统的设计与开发提供理论基础和技术支持。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U469.72
【图文】：

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究背景和意义节能与环保成为当今世界的主题，电动汽车因其清洁、节能、传递效率高等产业可持续发展和汽车工业技术创新的主要发展方向[1]。在电动汽车性能提化的过程中，提高能量的储备与利用率是迫切需要解决的两个问题[2-4]。研究的城市工况下，再生制动系统最高可以回收总制动能量的 30%～60%，使行30%。很显然，再生制动技术是提高电动汽车能量利用率并延长整车的续驶径[5-7]。汽车的再生制动，也称为反馈制动或制动能量回收，是指行驶中的汽车减速发电将汽车的一部分机械能转化为电能并储存于在储能装置中，当汽车再次收的制动能量可再次转换为车辆行驶所需的动能，因而能够十分有效地提高在实际制动时，电机所能够提供的最大再生制动力矩一般无法满足一些强制此，再生制动需要协同液压制动共同实现制动安全性和制动稳定性。由此，车的三种制动模式：纯电机再生制动、液压机械制动以及电液复合制动[11-1

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制动系统以及电机制动系统不同，将复合制动系统进行分类，如图 1.2 所示。而本论文所讨论的电液复合制动系统是将液压制动与电机制动系统复合应用到分布式驱动的电动汽车上。图1.2 电液复合制动系统分类再生制动系统最早是应用在轨道机车方面，在机车减速制动时回收能量，早在上世纪六十年代，工程师们就发现可以利用驱动电机回收一部分制动能量从而增加电动汽车续航里程[16-17]。但由于当时的电池技术较为落后以及燃油短缺和环境污染问题尚不明显，再生制动的研究进展缓慢。直到近年来电机和蓄电池技术的发展，以及人们环保意识的增强，电动汽车和混合动力汽车得以推广。电液复合制动系统是由电机再生制动和液压制动组成，可以将一部分汽车动能通过再生制动回收利用刚起来，而电机再生制动力矩的收到电机功率的限制，所以为了保证制动安全性，电动汽车便需要同时拥有电机制动系统和液压制动系统，形成电液复合制动系统。再生制动是通过利用逆变器给电动机提供一个反向电压

【参考文献】