电动汽车制动能量回收系统的控制策略

以保持汽车的转向稳定性和能量回收最大化为前提，开发了一种新的制动能量回收系统，其

图9-2　不同地面附着系数下的f线组和r线组

结构如图9-3所示。此系统采用并行系统，即不改变原有机械制动系统制动力的条件下，由整车电机提供一定的制动力矩于前驱动轮上，在不影响制动过程的条件下完成制动能量回收。

图9-3　制动能量回收系统结构图

为了确保向前轮施加额外制动力矩的整车安全，在开始进行能量回收前需要首先对整车状态进行判定。此时需综合考虑整车上ABS（防抱死制动系统）工作状态、电机转速、高压动力电池状态、驱动电机状态以及随时出现的故障状态等。在各个状态满足要求的情况下，开始进入到再生制动功能状态中。

电动汽车制动时，通过制动踏板的行程来计算电机制动力矩。首先，制动能量回收系统根据制动踏板下行的幅度、速度及加速度判断驾驶人的制动意图；其次，根据车速、路面状况以及制动力需求，来决定前、后轮制动力之间的比例；最后，根据电机的力矩特性，决定电机再生制动力的范围，确定再生制动力和摩擦制动力之间的比例与大小。在满足驾驶人制动需求和车轮不抱死的情况下，在驱动轮上尽量增大由电机提供的再生制动力，如图9-4所示。(www.xing528.com)

图9-4　制动能量回收系统控制流程图

当地面同步附着系数和前后轮制动力分配系数确定以后，只有当地面附着系数等于其同步附着系数时前后轮才能同时抱死拖滑。此时，前后轮制动力沿着β同步上升，如图9-5所示。当地面附着系数小于同步附着系数时，前后轮制动力首先沿着β线上升，到达β线和f线的交点a后，此时由于前轮已经趋于抱死拖滑的状态，ABS开始动作，使其沿着f线上升，尽量增加后轮的制动力而增加很少的前轮制动力，到达k点时前轮后轮同时抱死拖滑。

在前轮制动力为达到a点横坐标时，前轮处于自由转动转态，此时为保证前轮不抱死拖滑，驱动电机施加在前轮的制动力（矩）数值不能大于a点横坐标值同此时瞬时的前轮制动力之差，如图9-5所示，在此地面附着系数条件下，能够回收的制动能量为图9-5中的阴影区域。

图9-5　制动能量回收区域图

计算时采用地面附着系数为同步附着系数。

由于汽车行驶时地面的附着系数瞬时变化，整车无法瞬时判定此系数。故拟采用ABS的工作状态来进行制动力矩的判定、计算。当ABS有动作时，将计算得到的制动力矩取半，下一个软件运行周期中，如果ABS仍然动作，那么将上个周期取半的力矩再次取半。如果ABS连续起作用x次，那么，可以认定再进行再生制动已经危害到整车的制动安全，将停止此功能以确保整车的制动安全。