基于EHB系统的纯电动汽车再生制动与防抱死集成控制研究

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智能线控制动(Brake-by-wire,BBW)系统可以最大限度的实现车辆制动能量回收,助力车辆在无人模式下实现自主刹车,且在120ms内实施紧急制动,是全球发展汽车先进技术不可或缺的关键部件。近年来,以电子液压制动(Electro-hydraulic brake system,EHB)系统为代表的智能BBW系统已得到了大规模普及和应用,但其关键技术被国外“卡脖子”,供应链被垄断。为此,本文基于某电动汽车用EHB系统,聚焦于车辆制动能量回收最大化和保障车辆“紧急制动”主动安全,开展其整车再生制动和防抱死集成控制研究。本文完成的研究内容具体如下:(1)设计了“电动伺服助力器+液压调节单元”的整车EHB系统Two-box解决方案,并计算了某型电动汽车的动力参数,以及构建了包含车辆七自由度、电机及充放电电池组等整车动力学模型。(2)以踏板耦合式电动助力器作为助力源,采用电机+涡轮蜗杆+螺旋丝杆的助力传动方案,并建立了其伺服电机及助力机构数学模型,在无刷直流电机三闭环控制的基础上,基于理想踏板位移与主缸油压的映射关系,提出了采用伺服电机转角信号对助力器进行实时补偿的助力控制算法。(3)将液压调节单元(DSC/ESP)的增/减/保压特点简化等效为制动主缸+阀口+制动轮缸的压力调节数学模型,以数值表查询的方式搭建轮缸压力控制模型,并采用阶跃压力跟踪和三角形压力跟踪来分别模拟连续型点刹和缓慢连续型刹车动作,对其压力调节时的增/减/保压特性进行了验证。(4)兼顾整车能量回收时的效率及制动安全性,并结合驾驶员总制动需求、地面附着系数以及电池SOC等制约因素,以最大再生制动力矩为拐点,同步附着系数点为期望点,制定了轻度制动、中等制动及大强度制动下的整车再生制动与防抱死集成控制策略,再利用Matlab/simulnk平台完成了对该策略的验证。
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