分布式驱动电动汽车回馈制动失效的液压补偿控制

来源：中国血液净化杂志2020年第8期北京时间：

作者：张利鹏, 袁心茂, 彭畇傲, 李韶华

单位：1. 燕山大学 河北省特种运载装备重点实验室, 河北 秦皇岛 066004;2. 石家庄铁道大学 省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室, 河北 石家庄 050043"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (51775478); Natural Science Foundation of Hebei Province (E2016203173, E2020203078); Open Subject of Traffic Safety and Control Lab in Hebei Province (JTKY2019006)

摘要：分布式驱动电动汽车各驱动轮转速和转矩可以单独精确控制，便于实现整车动力学控制和制动能量回馈，从而提升车辆的主动安全性和行驶经济性。但车辆在回馈制动过程中，一旦1台电机突发故障，其他电机产生的制动力矩将对整车形成附加横摆力矩，从而造成车辆失稳，此时虽可通过截断异侧对应电机制动力矩输出来保证行驶方向，但会使车辆制动力大幅衰减或丧失，同样不利于行车安全。为了解决此问题，提出并验证一种基于电动助力液压制动系统的制动压力补偿控制方法，力图有效保证整车制动安全性。以轮毂电机驱动汽车为例，首先建立了整车动力学模型以及轮毂电机模型，通过仿真验证了回馈制动失效的整车失稳特性以及电机转矩截断控制的不足；然后，建立了电动助力液压制动系统模型，并通过原理样机的台架试验验证了模型的准确性；接着，基于滑模控制算法设计了制动压力补偿控制器，并在单侧电机再生制动失效后的转矩截断控制基础上完成了液压制动补偿控制效果仿真验证；最后，通过实车试验证明了所提控制方法的有效性和实用性。研究结果表明：在分布式驱动电动汽车单侧电机再生制动失效工况下，通过异侧电机转矩截断控制和制动系统的液压主动补偿，能够使车辆快速恢复稳定行驶并满足制动强度需求。

关键词：汽车工程,制动补偿,滑模算法,电动助力液压制动系统,回馈制动

基金资助：国家自然科学基金项目（51775478）；河北省自然科学基金项目（E2016203173，E2020203078）；河北省交通安全与控制重点实验室开放课题（JTKY2019006）