四輪驅(qū)動電動汽車制動意圖識別與主動能量回收策略的研究.pdf

1、制動能量回收技術(shù)可根據(jù)駕駛員的操作意圖和車輛行駛狀態(tài)，在對電機(jī)和機(jī)械制動力進(jìn)行合理分配的情況下，安全地制動，并盡可能多地回收制動能量，是增加電動汽車巡航里程的有效途徑。制動能量回收的前提是準(zhǔn)確判斷制動意圖，目前對基于制動踏板的制動意圖的研究較多，對基于加速踏板的制動意圖的研究較少，而基于加速踏板和行車環(huán)境的分析能更好地預(yù)測駕駛員的真實(shí)意圖。
　　本文針對以往制動能量回收技術(shù)多采用被動回收模式和制動意圖識別參數(shù)不夠的問題，提出基于車

2、頭時距和加速踏板的主動能量回收控制系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上對制動意圖模糊識別和能量回收控制策略進(jìn)行了研究。
　?。?）基于加速踏板和車頭時距的制動意圖模糊識別。研究了基于加速踏板的制動意圖分類，提出自由滑行、制動行駛和誤踩加速踏板三種駕駛意圖是基于加速踏板的減速意圖。選取加速踏板位移、加速踏板位移變化率和車頭時距作為制動意圖模糊識別的輸入?yún)?shù)，在分析統(tǒng)計數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，研究了加速踏板位移變化率和車頭時距的模糊論域。設(shè)計了三輸入、一輸出，時效

3、性強(qiáng)、規(guī)則數(shù)少的制動意圖遞階模糊識別器。
　?。?）制動力分配控制策略。研究了電機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性、電機(jī)發(fā)電效率和蓄電池SOC（State of Charge）等因素對電機(jī)最大制動力的影響，推導(dǎo)了電機(jī)最大制動力的計算方程。以安全制動和提高制動能量回收率為目標(biāo)，設(shè)計了基于I曲線和ECE法規(guī)曲線的前、后軸制動力分配曲線，在此基礎(chǔ)上研究了前、后軸電機(jī)與機(jī)械制動器的制動扭矩分配控制策略。
　　（3）仿真試驗及分析。以一臺四輪獨(dú)立驅(qū)動電動試

4、驗車為對象，利用 AVL-CRUISE建立了整車模型；利用MATLAB/SIMULINK建立了前、后軸電機(jī)和機(jī)械制動力分配策略，聯(lián)合仿真分析了制動意圖識別和主動能量回收控制系統(tǒng)的運(yùn)行特性。
　　仿真結(jié)果表明：
　　（1）制定的制動意圖模糊識別策略可在車頭時距較小時，根據(jù)駕駛員對加速踏板的操作，識別出所需要的制動強(qiáng)度；在駕駛員誤操作猛踩加速踏板情況下，使車輛高強(qiáng)度制動，車輛主動安全性得到提高。
　?。?）能量回收控制系統(tǒng)

5、可使車輛制動力符合模糊識別器輸出的制動強(qiáng)度要求，滿足制動效能的需要；前、后軸電機(jī)的制動力分配關(guān)系滿足電機(jī)轉(zhuǎn)矩特性、電機(jī)制動效率、制動力分配I曲線和ECE法規(guī)曲線等要求，制定的前、后軸制動力分配和電機(jī)機(jī)械制動力分配關(guān)系，滿足制動方向穩(wěn)定性的需要。
　?。?）仿真試驗中，充電電流限制為30A時，在滑行初速度分別為20km/h、25km/h和20km/h，制動強(qiáng)度分別為0.05、0.25和0.5時，能量回收率分別可達(dá)到46.8％、35.