基于Matlab的插电式混合动力汽车制动系统设计(2)
2.2 插电式混合动力汽车的定义 2
2.3 插电式混合动力汽车的特点及分类 3
2.3.1 串联式插电式混合动力汽车 3
2.3.2 并联式插电式混合动力汽车 4
2.3.3 混联式插电式混合动力汽车 5
2.4 再生制动系统的背景及意义 5
2.5 再生制动系统的原理 7
2.6 防抱死制动系统（ANTI-LOCK BRAKING SYSTEM）原理 13
2.7 制动系统的国内外研究现状 13
2.8 本课题的主要研究内容 17
3 插电式混合动力汽车制动系统设计 19
3.1 混合动力汽车制动时的动力学分析 19
3.2 再生制动系统研究 21
3.2.1 混合动力汽车前后轴制动力分配 21
3.2.2 再生制动控制策略 22
3.3 防抱死制动系统研究 23
3.3.1 汽车制动时车轮受力分析 23
3.3.2 滑移率S 23
4 插电式混合动力汽车制动系统建模仿真 26
4.1 再生制动系统建模 26
4.1.1 制动力分配模型 26
4.2 防抱死制动建模 27
4.2.1 控制模型 27
4.2.2 制动系统模型 28
4.2.3 轮胎模型 29
4.3 仿真与分析 30
5 结论 33
致谢 34
参考文献 35
1 绪论
随着科技的发展，汽车技术也跟着迅速发展，安全性能越来越受到人们的重视。ABS作为主要的主动安全系统更是受到广大消费者的关注。ABS是一种保持汽车方向稳定性和转向操纵的能力的装置，它可以在紧急制动情况下使汽车制动距离尽可能缩短。它是现代汽车研究的重要课题之一，同时也成为汽车主动安全控制的一个重要研究方向，目前已经在各种车辆上得到广泛的应用。当车轮出现抱死时，横向附着系数接近于零，汽车将失去行驶稳定性和转向控制能力，其危害程度极大。这是因为当前轮出现抱死时，即使汽车能沿直线向前行驶，但是却失去转向控制能力。由于文持前轮转弯运动能力的横向附着力丧失，因此，汽车仍将原行驶方向滑行，可能冲入其他车道与迎面车辆相撞或冲出路面与障碍物相撞而发生恶性交通事故。如果后轮出现抱死现象，汽车的制动稳定性就会变差，抵抗横向外力的能力就会变弱，后轮稍有外力（比如侧向风力或地面障碍物阻力）作用就会发生侧滑、甩尾等诸多现象，甚至会出现180°转弯等危险现象。为了获得最佳的制动性能，采用汽车防抱死系统（ABS）就可达到这一目的，ABS就是具有防止车轮制动时发生抱死的功能。ABS通过控制制动力矩，获得较大的减速度，同时又具有较强的抗侧滑能力，能够将车轮的滑移率控制在最佳滑移率的附近，使车轮具有良好的纵向附着力【12】。
汽车的安全性能固然重要，但是由于汽车行业的不断发展普及，全球汽车工业的可持续发展面临着两大难题：一是全球石油资源的枯竭和人类对石油资源需求的日益增长；另一个是世界汽车数量的增加对环境造成的巨大污染。据预测地球上现已探明的石油储藏量只能够人类再用40-50年，而且只有一半用于交通运输。可是，今后50年，全球人口将由60亿增加至100亿，汽车的数量将由7千万增加到2亿5千万。如果这些汽车全部采用内燃机，那么所需的石油从何而来？另一方面，自70年代中东石油危机以来，国际市场上石油价格一直处于上升势头，最近两年更是居高不下【5】。这无疑增加了汽车的运营成本。再者传统汽车的发动机排量大，而发动机大部分时间是运行在中小负荷的低效率区，这不可避免地导致汽车油耗上升。人类要想更好的发展，必须解决解决这两大难题。在这两大难题困扰的情况下，环保节能式的电动汽车受到人们的重视，为回收尽可能多的制动能量，一个成功的再生制动系统的设计显得意义重大。