基于可调储液缸的再生制动电液分配控制策略

doi:10.19562/j.chinasae.qcgc.2022.02.011

摘要/Abstract

摘要：

为满足低成本小型电动车的再生制动需求，本文提出了一种在传统真空助力制动系统的基础上增设一套活塞式可调储液缸的再生制动系统，并设计相应的电液分配控制策略。首先再生制动电液分配策略根据辨识的制动意图和再生制动力约束对再生制动力进行合理分配；其次设计踏板解耦决策策略，确定了可调储液缸不同的工作阶段和对应的目标活塞位移；最后采用双闭环可调储液缸控制策略完成精确的主动储液控制。基于dSPCAE搭建了实车试验平台进行算法测试，结果表明，设计的电液分配控制策略能保证该制动系统在0.15g以下的减速度范围内实现良好的再生制动电液协同控制效果。

关键词: 车辆, 再生制动, 真空助力制动系统, 活塞式可调储液缸

Abstract:

In order to meet the regenerative braking requirements of low-cost small electric vehicles， a regenerative braking system with a piston-type adjustable cylinder reservoir is added on the basis of traditional vacuum brake booster in this paper， with a corresponding electro-hydraulic distribution control strategy devised. Firstly， the regenerative braking electro-hydraulic distribution strategy reasonably distributes the regenerative braking force according to the brake intention identified and the constraint of regenerative brake force； Then， a pedal decoupling decision strategy is devised， and the different working stages of adjustable reservoir and its corresponding reference piston displacement are determined； Finally， a dual closed-loop adjustable reservoir control strategy is adopted to complete accurate active reservoir control， and a real-vehicle test platform is built on dSPCAE with the algorithm test conducted. The results show that the electro-hydraulic distribution control strategy devised can ensure the brake system achieves a good results of electro-hydraulic coordinated control within the deceleration range of below 0.15g.

Key words: vehicles, regenerative braking, vacuum brake booster, piston-type adjustable cylinder reservoir

陈志成,朱冰,赵健,吴坚,宋东鉴,杜金朋. 基于可调储液缸的再生制动电液分配控制策略[J]. 汽车工程, 2022, 44(2): 239-246.

Zhicheng Chen,Bing Zhu,Jian Zhao,Jian Wu,Dongjian Song,Jinpeng Du. Electro-Hydraulic Distribution Control Strategy for Regenerative Braking Based on Adjustable Cylinder Reservoir[J]. Automotive Engineering, 2022, 44(2): 239-246.

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参考文献 13

1	刘志强，濮晛. 电动汽车连续再生制动系统防抱死制动试验研究［J］.汽车工程， 2018， 40（7）： 804-811.
	LIU Z Q， PU X. An experimental study on anti-lock braking of continuous regenerative braking system in electric vehicles ［J］. Automotive Engineering， 2018， 40（7）： 804-811.
2	SALMAN W， QI L F， ZHU X. A high-efficiency energy regenerative shock absorber using helical gears for powering low-wattage electrical device of electric vehicles ［J］. Energy， 2018， 159（1）： 361-372.
3	刘坤，杜长虹，吴维. 电驱动系统再生制动工况动力学特性研究［J］.汽车工程， 2021， 43（8）： 1121-1127.
	LIU K， DU C H， WU W. Research on dynamic characteristics of electric drive system under regenerative braking condition ［J］. Automotive Engineering， 2021， 43（8）： 1121-1127.
4	郭景华，李文昌，李克强. 智能电动汽车自适应巡航与再生制动多目标协同控制［J］.汽车工程， 2020， 42（12）： 1638-1646.
	GUO J H， LI W C， LI K Q. Multi-objective integrated adaptive cruise and regenerative braking control of intelligent electric vehicles ［J］. Automotive Engineering， 2020， 42（12）： 1638-1646.
5	靳立强，孙志伟，王熠. 基于模糊控制的电动轮汽车再生制动能量回收研究［J］.汽车工程， 2017， 39（10）： 1101-1105.
	JIN L Q， SUN Z W， WANG Y. A research on regenerative braking energy recovery of electric-wheel vehicle based on fuzzy control ［J］. Automotive Engineering， 2017， 39（10）： 1101-1105.
6	HAN W， XIONG L， YU Z P. Braking pressure control in electro-hydraulic brake system based on pressure estimation with nonlinearities and uncertainties ［J］. Mechanical Systems & Signal Processing， 2019， 131（1）： 703-727.
7	余卓平，韩伟，熊露. 电子液压制动系统液压力控制发展现状综述［J］. 机械工程学报， 2017， 53（14）： 1-15.
	YU Z P， HAN W， XIONG L. Review on hydraulic pressure control of electro-hydraulic brake system ［J］. Journal of Mechanical Engineering， 2017， 53（14）： 1-15.
8	ZHAO J， HU Z Q， ZHU B. Regenerative braking pedal decoupling control for hydraulic brake system equipped with an electro-mechanical brake booster ［C］. SAE Paper 2019-01-1108.
9	XUN Z. Braking force decoupling control without pressure sensor for a novel series regenerative brake system ［J］. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers， Part D： Journal of Automobile Engineering， 2019， 233（7）： 1750-1766.
10	HAN W， XIONG L， YU Z P. A novel pressure control strategy of an electro-hydraulic brake system via fusion of control signals ［J］. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers， Part D： Journal of Automobile Engineering， 2019， 233（13）： 3342-3357.
11	HAN W， XIONG L， YU Z P. Optimal hybrid brake control under dynamic conditions for a pure electric vehicle with integrated-electro-hydraulic brake system ［C］. FISITA 2016 World Automotive Congress–Proceedings， 2016.
12	康梦南，王先云，付少华. 基于AMESim的真空助力器输入-输出特性曲线仿真研究［J］. 机电工程， 2021， 38（4）： 489-493.
	KANG M N， WANG X Y， FU S H. Simulation of input-output characteristic curve ofvacuum booster based on AMESim ［J］. Journal of Mechanical & Electrical Engineering， 2021， 38（4）： 489-493.
13	王宇. 基于快速原型的电子机械助力制动器控制算法研究［D］. 长春：吉林大学， 2018.
	WANG Y. Research on the control algorithm of an electromechanical brake booster based on RCP ［D］. Changchun： Jilin University， 2018.

[1]	陈建锋,吴强,葛新元,赵景波. 基于切换策略的车辆质心侧偏角高性能获取[J]. 汽车工程, 2024, 46(2): 346-355.
[2]	刘济铮,王震坡,孙逢春,张雷. 异构智能网联汽车编队延迟补偿控制研究[J]. 汽车工程, 2023, 45(9): 1573-1582.
[3]	刘卫国,项志宇,刘伟平,齐道新,王子旭. 基于分布式强化学习的车辆控制算法研究[J]. 汽车工程, 2023, 45(9): 1637-1645.
[4]	马天飞,李波,朱冰,赵健. 考虑大气条件影响的自动泊车系统超声波雷达建模[J]. 汽车工程, 2023, 45(9): 1646-1654.
[5]	李勇滔,孙晨旭,郑伟光,许恩永,李育方,王善超. 基于毫米波雷达与视觉融合的碰撞预警[J]. 汽车工程, 2023, 45(9): 1666-1676.
[6]	刘卫国,项志宇,刘锐,李国栋,王子旭. 基于深度学习的端到端车辆运动规划方法研究[J]. 汽车工程, 2023, 45(8): 1343-1352.
[7]	李达,邓钧君,张照生,刘鹏,王震坡. 电动车辆动力电池安全预警策略研究综述[J]. 汽车工程, 2023, 45(8): 1392-1407.
[8]	李军, 周伟, 唐爽. 基于自适应拟合的智能车换道避障轨迹规划[J]. 汽车工程, 2023, 45(7): 1174-1183.
[9]	孙晓强, 王玉麟, 胡伟伟, 蔡英凤, 陈龙, Wong Pak Kin. 基于轮胎分段仿射辨识模型的车辆行驶状态估计策略研究[J]. 汽车工程, 2023, 45(7): 1212-1221.
[10]	袁侠义, 肖露. 四驱SUV车辆的高温瞬态热害仿真与优化研究[J]. 汽车工程, 2023, 45(7): 1254-1262.
[11]	李海岩,黄盛一,李琨,崔世海,贺丽娟,吕文乐. 行人-车辆碰撞中六岁儿童下肢损伤分析及预测[J]. 汽车工程, 2023, 45(6): 1050-1061.
[12]	康宇航,李韶华,杨泽坤. 基于相空间三维动态稳定域的重型车辆稳定性控制策略研究[J]. 汽车工程, 2023, 45(4): 637-646.
[13]	李子先,潘世举,徐友春. 8轮分布式电驱动车辆AFS和DYC协同控制[J]. 汽车工程, 2023, 45(3): 409-420.
[14]	张新荣,谭宇航,贾一帆,黄晋,许权宁. 四轮独立驱动电动汽车路径跟踪鲁棒控制[J]. 汽车工程, 2023, 45(2): 253-262.
[15]	邹铁方,周靖. 参数扰动下基于制动控制的人地碰撞损伤防护风险[J]. 汽车工程, 2023, 45(2): 313-323.