電儲(chǔ)能車(chē)輛再生制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)力分配系數(shù)設(shè)計(jì)

付先成，張保成，顏 波

（中北大學(xué) 機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院，山西 太原 030051）

0 引言

隨著資源和空氣污染問(wèn)題的不斷加劇，使得電力驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，不僅在家里，而且在汽車(chē)業(yè)也越來(lái)越流行，比如現(xiàn)在的混合動(dòng)力汽車(chē)?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)不僅能有效利用電力，提高燃料利用率，還可以減少?gòu)U氣排放，因此電能存儲(chǔ)車(chē)輛將是未來(lái)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)［1］。

1 電儲(chǔ)能再生制動(dòng)系統(tǒng)原理

電儲(chǔ)能再生制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 電儲(chǔ)能再生制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

其工作原理為：當(dāng)車(chē)輛減速或制動(dòng)時(shí)，主控制單元分析系統(tǒng)的運(yùn)行速度、制動(dòng)強(qiáng)度、電池能量值的信號(hào)，控制電子控制離合器快速順利結(jié)合，并將控制命令傳到電機(jī)控制器，使電機(jī)工作在發(fā)電模式，從而制動(dòng)，并將轉(zhuǎn)化的電能存儲(chǔ)到儲(chǔ)能電池組，完全回收制動(dòng)能量實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換。當(dāng)車(chē)輛啟動(dòng)時(shí)，主控制單元對(duì)電池的能量值信號(hào)進(jìn)行判斷，若其能量大于驅(qū)動(dòng)器的閾值，則控制電控離合器快速結(jié)合，將控制指令傳遞給電機(jī)控制器，使電動(dòng)機(jī)工作在驅(qū)動(dòng)模式下。當(dāng)蓄電池組的能量轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，驅(qū)動(dòng)車(chē)輛開(kāi)始行駛時(shí)的速度達(dá)到一定值時(shí)，由原始的車(chē)輛動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛［2］。

2 利用附著系數(shù)

為了定量地說(shuō)明車(chē)輛制動(dòng)時(shí)路面附著條件的利用率，引入利用附著系數(shù)z。由于前、后輪的附著系數(shù)不同，表示為：

其中：φi為第i輪的利用附著系數(shù)；Fxbi為車(chē)輛第i輪的地面制動(dòng)力，N；Fzi為地面對(duì)第i輪的法向反力，N。

2.1 前輪的利用附著系數(shù)計(jì)算

前輪或前后輪同時(shí)出現(xiàn)抱死趨勢(shì)時(shí)，車(chē)輛產(chǎn)生的制動(dòng)減速度為：