关于分布式驱动电动汽车制动系统关键技术的探讨

摘 要：制动系统是电动汽车的重要组成部分，对车辆的稳定性与制动效能具有一定影响。基于此，本文主要从分布式制动系统和复合制动系统两方面对制动系统的关键技术进行了分析。其中分布式制动系统主要体现在直线制动力和转弯制动力两个方面，复合制动系统主要体现在方案研究和控制策略两个方面。

关键词：分布式驱动；电动汽车；制动系统

引言：汽车行业的快速发展给我国能源及环境等方面都带来了一些不利影响，而对于电动汽车而言，属于一种新能源汽车，可以对能源不足、环境污染等问题进行有效解决。而要想全面发挥电动汽车的作用，就必须对其制动系统的关键技术进行研究，进而增强它的稳定性与制动效能。

1分布式制動系统

在常规制动工况当中，对于分布式制动系统而言，主要分为直线制动与转弯制动两种。对于直线制动而言，载荷只会在前轴和后轴之间进行转移，并且同轴左右侧的车轮制动力矩是一样的，所以在直线制动过程当中，主要是在前轴和后轴之间进行制动力分配。对于转弯制动而言，载荷不仅会在前轴和后轴之间进行转移，也会在内侧车轮和外侧车轮之间进行转移，由于四轮受力不同，所以需要对它们进行单独的制动力分配。

1.1直线制动力

在进行直线制动时，可以以前轴和后轴的最佳制动力分配曲线为目标值，对四轮的制动力进行控制，让前后轴同时抱死，这样不仅增强了制动效能，同时也增强了电动汽车的稳定性。

1.2转弯制动力

转弯控制包括两种操作：转向与制动，转向指的是车辆可以根据驾驶员意图或者是根据预定轨迹行驶。对于制动而言，指的是车辆可以在有限时间内进行减速或停车，并且保持一定的稳定性。在进行转向操作时，其所需的横向力主要是由轮胎提供的，使得车身能够产生横摆角速度以及横向加速度。在进行制动操作时，其所需的纵向力也是由轮胎提供的，可以让车身产生一定的纵向加速度。如果路面附着一定，那么轮胎所产生的纵向力与横向力的合力就具有一定的极限性，也就是由于路面附着极限，导致两种力之间具有此消彼长的关系。因此在进行车辆转弯制动时，需要对轮胎制动力进行合理分配。

笔者认为，在进行制动力分配时，需要在确保路面附着极限以及车轮横向力需求的基础上，尽量多分配一些纵向制动力，如此一来，不仅可以满足转向需求，也可以实现制动效能的最大化。另外，在分配过程中，也应该坚持“顺序分配”的原则，也就是首先为前后轴进行制动力分配，然后再对内外轮进行制动力分配，进而确保车辆的稳定性[1]。

2复合制动系统

2.1系统方案研究

在复合制动系统当中，对于四个轮毂电机而言，能够产生再生制动力，四个轮缸压力主要是通过液压线控的调节单元来调整的，进而产生不同的制动力。所以，对于每个车轮，都可以对它的液压制动力以及再生制动力进行控制。

在进行制动时，整车控制器会按照制动指令，对每个车轮的液压制动力与再生制动力进行计算。整车控制器是在控制电机控制器的基础上进行再生制动，并将制动能量传递给高压电池。另外，整车控制器利用CAN总线，将液压制动力的命令传送至液压单元控制器，再利用主缸电机的控制器对其产生的高压源进行控制，液压线控的调节单元主要是利用阀的控制来实现目标压力。如果主缸实效，液压线控的调节单元可以利用主动增压的方式来产生高压源。

2.2制动控制策略

在本系统当中，制动控制策略主要体现在三个方面：常规制动、过渡过程以及防抱制动。其中，过渡过程主要是对车辆进入控制的可能性进行估计，防抱制动控制主要是对液压制动以及再生制动进行协调，进而增强该过程的能量回馈效率以及安全性与舒适性。

对于常规制动工况来说，在驾驶人员的制动力需求、四轮最佳制动力分配的情况下，对电池系统以及电机等的最大回馈力进行充分考虑，可以优先选择再生制动，对于不足的部分，可以选择摩擦制动。

对于过渡过程工况而言，该过程主要是由常规制动过渡到防抱制动，存在一个车辆进入到ABS控制的可能性系数，根据该系数，可以对再生制动进行调整。一般而言，该系数越大，就意味着车辆进入控制的可能性就越高，那么就可以适当减少一些再生制动力。在进入ABS之后，如果是首次减压，那么该系数应是100%，并且禁止再生制动，进而对电驱动系统条件以及路面等进行识别，增强系统的安全性。

对于防抱制动工况而言，在通过ABS控制算法对路面进行识别并且进入到第一次升压阶段之后，主要是按照路面附着系数，对协调控制方法进行合理使用[2]。

结论：总而言之，分布式驱动电动汽车是高科技时代的产物，对我国能源节约以及环境保护等方面具有重要意义。所以对于研究人员而言，应该对其制动系统关键技术进行深入研究，合理进行制动力分配，对复合制动系统的方案及控制策略进行合理制定，进而增强车辆的稳定性及制动效能，实现汽车行业的可持续发展。

参考文献：

[1]张立军，李濯宇，孟德建.分布式驱动电动汽车驱制动系统容量分配方法[J].汽车工程学报，2017，7（4）：261-269.

[2]武冬梅.分布式驱动电动汽车动力学控制机理和控制策略研究[D].吉林大学，2015.

作者简介：

王美杰（1995-），女，河北省沧州市人，民族：汉，职称：学生，学历：在读本科生，研究方向：车辆工程