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1、再生制动系统简介1再生制动的定义再生制动，是指车辆减速或制动时，将其一部分动能转化为其他形式的能量 储存起来以备驱动时使用的过程。制动能量再生系统先将车辆制动或减速时的一 部分机械能（动能）经再生系统转换（或转移）成其他形式的能量（旋转动能， 液压能，化学能等），并储存于储能器中，同时产生一定的负荷阻力使车辆减速 制动；当车辆再次启动或加速时，再生系统又将储存在储能器中的能量转化为车 辆行驶时需要的动能（驱动力）。驱动轮（轴）瑜山机帔能能最转换装置输出电能储能装置图1-1能量再生系统原理简图在纯电动车或混合动力电动汽车上，只有驱动轴上的制动能量可以沿着与之 相连接的驱动系统传送至储能装置，另一
2、部分的制动能量将由非驱动轴上车轮通 过摩擦制动而以热的形式散失掉。即使是驱动轴上的制动能量也不能够被完全回 收，进行制动能量回收时还受到很多因素的限制，例如电池充电功率的限制，回 收功率不能超过电池当前的最大充电功率；电机发电能力的限制，电机制动产生 的最大制动转矩不能超过当时转速和功率下电机发电能力，车速较高时电机再生 制动扭矩就不能满足大强度制动要求；驱动系布置结构的限制，若电机位置在变 速器前，汽车换挡时，从车轮到电机的动力传递被切断，电机不能进行再生制动。2国内外研究现状2.1国外研究现状国外对混合动力汽车再生制动的研究已经开展了几十年，研究领域主要集中 在以下几个方面：（1）再生制动
3、过程中整车制动综合建模与仿真；（2）制动能量分配和再生制动、摩擦制动与ABS的综合协调控制；（3）再生制动过程中储能系统、电机/发电机和CVT的性能及控制方法。国外对再生制动领域的研究已具有了一定的基础，20世纪90年代全球掀 起混合动力汽车研究热潮以后，国外在混合动力汽车再生制动系统的研究上取得 了比较快的进展。特别是各大汽车公司，已经在量产的混合动力汽车上普遍采用 该系统，大大提高了整车的能量利用效率，降低了整车油耗，延长了整车续驶里 程。2.2国内研究现状我国对于混合动力电动汽车的研究起步比较晚，对再生制动这一混合动力汽 车所具有的重要节能功能的研究也显得比较薄弱，国内目前对混合动力汽车
4、的再 生制动的研究，在以下方面还有待深入研究：(1) 再生制动能量管理和控制策略；(2) 再生制动系统建模和车辆制动动力学建模；(3) 基于整车综合制动动力学仿真的综合优化；(4) 再生制动系统的实验模拟、匹配控制和综合评价。3典型再生制动控制策略介绍电动汽车和混合动力电动汽车中的再生制动对制动系统控制策略呈现出两 个基本问题：一是如何在再生制动和机械摩擦制动之间分配所需的总制动力，以 回收尽可能多的车辆的动能；二是如何在前后轴上分配总制动力，以实现汽车制 动稳定性。为回收尽可能多的动能，必须控制牵引电动机产生特定量的制动力， 而同时，应控制液压制动系统满足由驾驶员给出的制动指令。基本上有如下
5、三种 制动控制策略。3.1并行再生制动系统控制策略Fbf-iu.chAU轴机械制劫力；Fbf代阿一前柚再生.俐动力；Fw后轴制动力图3-1并行制动系统控制策略图-5 - Rlswm*并行制动系统既包括电(再生)制动，又包括传统的液压制动，它们是同时、 并行地产生制动力。并行制动力分配控制策略是在传统汽车定比例制动力分配控 制策略思想的基础上发展起来的，整车制动系统的动态响应较快，并且只需对原 液压制动系统进行较小的改进即可在混合动力汽车上实现所需的控制功能和目标，实现较为简单，是一种应用价值很高的制动力分配控制策略。并行制动系统 像传统的液压制动系统一样，在前后轴上的制动力是按固定比值分配的。
6、驱动电 机在驱动轴施加附加的制动力来回收制动能量，结果造成了总制动力分配曲线向 驱动轴制动力坐标轴偏移。3.2最佳制动能量回收控制策略o 10 M 2000 3000 4DOD 5000 6000 TO即 80 g 1000Hiirt*Ub4 K图3-2最大能量回收制动力分配控制策略图最佳制动能量回收控制策略的原理在满足对应给定制动减速度指令的总制 动力情况下，尽可能多的地回收制动能量，因此在进行制动力分配时，在不抱死 的前提下尽量使再生制动力最大，充分发挥电机制动能力，以达到多回收能量的 目的。3.3理想制动力分配控制策略4浏4 00035002 50020D0L5Q0LDQD500J2000前轴制动力N图3-3理想制动力分配控制策略图理想制动力分配控制策略通过控制施加于前后轮上的制动力，来实现时制动 距离趋于最小值，且优化驾驶者的感觉。根据前文的分析，最短的制动距离和良 好的制动感觉要求施加在前后轮上的制动力遵循理想的制动力分布曲线I。这种 控制策略的控制方法跟最佳制动能量分配控制策略相似，它和最佳制动能量分配 控制策略不同的是，它优先考虑制动时的安全，保证车辆能沿理想制动力分配曲 线进行分配，在这个前提下再进行能量回收。
再生制动系统简介
