（１） 在电机转速比较小的情况下 ，电机的反 电动势作用 ，无法发电 ，此时制动能量回收控制系 统对电机的转速进行监测 ，只有电机的转速高于 ６００ ｒ ／ｍｉｎ 时 ，才允许发电 。
（２） 当 ＡＢＳ 开始作用时 ，此时车轮已经趋于 抱死 ，再施加额外的制动力会导致整车处于不稳 定的工况 ，因此 ，在 ＡＢＳ 开始作用时 ，需要禁止制 动能量回收功能 。
实例 ＥＶ 采用前置前驱的整车布置形式 ，制 动扭矩加在前驱动轴上 。 实例 ＥＶ 整车相关参数 见表 １ 所列 。
表 １ 实例 ＥＶ 整车相关参数
参 数
总质量 ／ｋｇ 质心高度 ／ｍ ｍ 轴距 ／ｍ ｍ 质心距前轴距离 ／ｍ ｍ 质心距后轴距离 ／ｍ ｍ 车轮滚动半径 ／ｍ ｍ 最大车速 ／（ｋｍ · ｈ － １ ）
第 ２ 阶段再生制动是指驾驶员松开油门踏 板 ，同时踩下制动踏板 ，在制动系统提供制动力的 基础上 ，电机提供电制动能力 ，进行制动能量回 收 ，同时保障较好的整车制动感觉 。
实例 ＥＶ 整车配有 ＡＢＳ 系统 ，考虑整车制动 安全和电机相关特性 ，在设计再生制动能量回收 系统控制策略时 ，应满足以下几点 。
率［１‐２］ 。 现有的再生制动能量回收方法主要有并 车轮制动力 ，在不改变制动状态的情况下完成制
行和串行 ２ 种［３‐５］ 。
动能量回收［８‐９］ 。 本文 ；修回日期 ：２０１３‐０４‐１５
基金项目 ：国家“８６３”节 能 与 新 能 源 汽 车 重 大 专 项 资 助 项 目 （２０１１Ａ Ａ１１ Ａ２１３ ；２０１１Ａ Ａ１１ Ａ２２０ ） ；安 徽 省 科 技 攻 关 计 划 资 助 项 目
第 ３６ 卷 第 １２ 期 ２０１３ 年 １２ 月
合肥工 业大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
ＪＯＵ ＲＮＡＬ ＯＦ ＨＥＦＥＩ Ｕ ＮＩＶＥＲＳＩＴ Ｙ ＯＦ Ｔ ＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏｌ ．３６ Ｎｏ ．１２ Ｄｅｃ ．２０１３
Ｄｏｉ ：１０ ．３９６９／ｊ ．ｉｓｓｎ ．１００３‐５０６０ ．２０１３ ．１２ ．００１
机械制动联合并联制动方式 ，在实例 ＥＶ 电机制 动扭矩标定的基础上进行制动能量回收控制策略 的设计与仿真分析 。
１ ＥＶ 再生制动能量回收系统设计
文中以实例 ＥＶ 为研究对象 ，在提高制动系 统制动能量回收率和保证整车的制动安全的前提 下 ，进行实例 ＥＶ 整车再生制动能量回收系统的 设计 。
Ａｂｓｔｒａｃｔ ：Ｔ ａｋｉｎｇ ａ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ （ＥＶ ） ａｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｂｊｅｃｔ ，ｔｈｅ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ ｂｒａｋｉｎｇ ｓｙｓ‐ ｔｅｍ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｆｏｒ ＥＶ ｗ ａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｅ ｅｎｅｒｇｙ ｒａｔｅ ，ｔｈｅ ｐａｒａｌｌｅｌ ｂｒａｋｉｎｇ ｗ ｈｉｃｈ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｍｏｔｏｒ ｂｒａｋｉｎｇ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｂｒａｋｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ ＡＢＳ ｗ ａｓ ａｐｐｌｉｅｄ ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｂｒａｋｉｎｇ ｔｏｒｑｕｅ ｆｏｒ ＥＶ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｍｏｔｏｒ ，ｔｈｅ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ ｂｒａｋｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｆｏｒ ＥＶ ｗ ａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ．Ｂｙ Ｍ ａｔｌａｂ ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ＥＶ ｗ ａｓ ｄｏｎｅ ｕｎ‐ ｄｅｒ ＮＥＤＣ ｗ ｏｒｋｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ．Ｔ ｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｃａｎ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｒｅ ‐ ｑｕｅｓｔ ｏｆ ｂｒａｋｉｎｇ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ａｎｄ ｄｒｉｖｅｒ ｆｅｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｅ ｅｎｅｒｇｙ ｒａｔｅ ｗ ａｓ ４２畅 ７％ ｉｎ Ｎ ＥＤＣ ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ：ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ（ＥＶ ） ；ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ ｂｒａｋｉｎｇ ；ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ；ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ
实例 ＥＶ 再生制动阶段主要是模拟发动机牵 引制动过程 。 传统车制动时 ，在未踩下制动踏板 时 ，由于发动机的摩擦及惯性阻力作用 ，能够使整 车速度在一定时间内降低下来 ，从而达到减速的 目的 。 驾驶员松开油门踏板后 ，一般会让车滑行 一段距离后踩下制动踏板 ，使整车完全停止 。 在 此过程中 ，很大一部分能量还是要由机械制动系 统来消耗掉 。 因此 ，在这里设计第 １ 阶段功能 ，在 松开油门踏板滑行的过程中 ，电机适时地对整车 动能进行回收 ，同时使得车速不至于快速降低 ，从 而在不影响驾驶员驾驶感觉的状态下回收尽可能 多的能量 。
以实 例 ＥＶ 作为实验 搭载 对 象 ，进 行 实 例 ＥＶ 制动系统改进 ，即在原有整车液压制动系统 的基础上增加制动踏板位置传感器和主缸压力传 感器 。 采用电机制动和带 ＡＢＳ 的机械制动联合 并联制动方式 ，在不改变原有带 ＡＢＳ 的机械制动 系统制动力的条件下 ，由整车电动机（也作驱动电 机使用）提供一定的制动扭矩于前驱动轮上 ，在不 影响制动过程的情况下完成再生制动能量回收 ， 并在保障整车制动安全的条件下 ，最大限度地回 收制动能量 。
（３） 为保护高压动力电池的充电安全 ，只有 在高压电池正确连接的情况下 ，才允许进行制动 能量回收 。
（４） 为防止高压动力电池容量过高 ，当高压电 池 ＳＯＣ 超过一定限值时 ，要禁止制动能量回收功 能 ，以避免高压电池过充电 。 这里设定 ＳＯＣ 最高 限值为 ９８％ 。 ２畅 １ 第 １ 阶段再生制动控制策略设计
再生制动阶段主要是根据基本车型的制动过 程 ，来计算需要加载的最大制动扭矩 ，具体控制策 略设计如下 。
（１） 由系统初步标定得到制动扭矩最大值 。 通过标定确定一个不影响正常驾驶的最大数值 ， 以达到最大限度回收能量的目的 。
（２） 根据电机的充电功率能力来计算瞬时扭 矩 。 这里采用电机最大充电功率为 １５ ｋＷ ，根据 瞬时电机转速 ，得出瞬时扭矩值 ，并由事先标定的 最大充电扭矩对其进行限制 。
数值 １ ７２５
５７７畅 ８ ２ ６００ １ ２２９ １ ３７１
０畅 ２８７ １１５
２ 实例 ＥＶ 制动控制策略设计
实例 ＥＶ 制动系统在保证制动安全的前提 下 ，分第 １ 阶段再生制动和第 ２ 阶段再生制动 。
第 １ 阶段再生制动是驾驶员松开油门踏板 、 没有踩制动踏板的情况下 ，由于在这种工况条件 下驾驶员有缓慢减速的需求 ，制动减速的要求不 强烈 ，同时该阶段由于液压制动不起作用 ，制动力 均由电机提供电制动力 ；该制动力应满足不同车 速情况下的制动减速度要求 ，同时能够为驾驶员 提供较好的制动感觉 ，由于该种工况下制动减速 度小 ，不会引起制动安全问题 ，不考虑制动抱死等 安全问题 。
０ 引 言
并联式再生制动是在不改变原车液压制动系 统和液压制动力基础上 ，叠加一部分电制动力矩 ，
再生制动能量回收是电动汽车（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅ‐ 原有制动系统和电机共同作用 ，完成制动过程 ，实
ｈｉｃｌｅ ，简称 ＥＶ ）提高能量使用率的方式之一 ，它 现制动能量回收 。 该方案具有成本低 、改动小的
前 、后轮才能同时抱死 ，如图 ２ 中的 ｃ 点 。
图 ２ 理想的前 、后轮制动器制动力分配曲线
图 １ 整车受力分析图
图 １ 中 ，Ｆｚ１ 、Ｆｚ２ 分别为地面对前后轮的法向 反作用力 ；Ｆｘｂ１ 、Ｆｘｂ２ 分别为前后轮地面制动力 ；Ｆｗ 为空气阻力 ；Ｆｊ 为制动惯性阻力 ；ｍ 为汽车质量 ； ｇ 为重力加速度 ；ａ 为汽车质心至前轴中心线的 距离 ；ｂ 为汽车质心至后轴中心线的距离 ；Ｌ 为轴 距 ；ｈ０ 为汽车质心高度 。
电动汽车制动能量回收控制策略设计与仿真
彭庆丰１ ，２ ， 赵 韩１ ， 尹安东１ ， 柳士江２
（１ ．合肥工业大学 机械与汽车工程学院 ，安徽 合肥 ２３０００９ ；２ ．奇瑞新能源汽车技术有限公司 ，安徽 芜湖 ２４１００２）
摘 要 ：文章以某款新开发的电动汽车作为研究对象 ，进行了电动汽车再生制动能量回收系统控制策略的设 计 。 为了获得较高的再生制动能量回收率 ，采用电机制动和带 ＡＢＳ 的机械制动联合并联制动方式 ，在实例电 动汽车电机制动扭矩标定的基础上进行制动能量回收系统控制策略的设计 ，并基于 Ｍ ａｔｌａｂ ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 在 ＥＵ‐ ＤＣ 循环工况下进行了实例电动汽车性能仿真 ，仿真结果表明 ：所设计的再生制动能量回收控制策略能满足 制动安全性和驾驶员感觉的要求 ，且制动能量回收率达到 ４２畅 ７ ％ 。 关键词 ：电动汽车 ；再生制动 ；标定 ；控制策略 中图分类号 ：Ｕ４６９畅 ７２ 文献标志码 ：Ａ 文章编号 ：１００３‐５０６０（２０１３）１２‐１４０９‐０５
能够将汽车制动时的动能通过电机转化为电池电 特点［６‐７］ 。 串行式再生制动就是耦合整车制动系
能存储 ，然后将其利用到牵引驱动中 ，避免了能量 统制动力和电机提供的制动力 ，在满足法规要求
变为摩 擦 热 能 的 消 耗 ，提 高 了 能 量 的 使 用 效 的条件下 ，用电机提供的制动力来替代一部分的
在第 ２ 阶段强制再生制动中 ，由制动踏板的 行程来计算电动机制动扭矩 。 由于在提高制动系 统制动能量回收率的同时需要对整车的制动安全 进行研究 ，因此在再生制动能量回收系统控制策 略设计时需要进行整车制动力合理分配 。 ２畅 ２畅 １ 前后轮地面制动力分析
以实例 ＥＶ 整车为对象进行整车在制动时的 受力分析 ，如图 １ 所示 。
（１１０１０２０１００３ ） 作者简介 ：彭庆丰 （１９７６ － ） ，男 ，安徽安庆人 ，合肥工业大学博士生 ，奇瑞新能源汽车技术有限公司工程师 ；