單軸并聯(lián)混合動(dòng)力客車再生制動(dòng)策略解析

胡宇輝， 唐高強(qiáng)， 席軍強(qiáng)， 翟涌

(北京理工大學(xué) 機(jī)械與車輛學(xué)院， 車輛傳動(dòng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081)

?

單軸并聯(lián)混合動(dòng)力客車再生制動(dòng)策略解析

胡宇輝， 唐高強(qiáng)， 席軍強(qiáng)， 翟涌

(北京理工大學(xué) 機(jī)械與車輛學(xué)院， 車輛傳動(dòng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081)

以某先進(jìn)的單軸并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)為研究對(duì)象，提出一種再生制動(dòng)策略逆向解析的方法. 根據(jù)摸底試驗(yàn)分析和再生制動(dòng)參數(shù)預(yù)設(shè)設(shè)計(jì)試驗(yàn)解析流程，進(jìn)行實(shí)車試驗(yàn)，分析了各參數(shù)對(duì)再生制動(dòng)的影響. 分析表明車速?zèng)Q定制動(dòng)過程中是否存在再生制動(dòng)，電機(jī)轉(zhuǎn)速、擋位決定再生制動(dòng)的過程，電池溫度和擋位決定再生制動(dòng)過程中電機(jī)轉(zhuǎn)矩和功率的大小. 通過不同手柄模式、不同制動(dòng)強(qiáng)度及不同路況下的再生制動(dòng)測(cè)試，解析出了各手柄模式的再生制動(dòng)策略. 最后通過仿真分析驗(yàn)證解析策略的正確性.

混合動(dòng)力汽車；實(shí)車測(cè)試；再生制動(dòng)參數(shù)；再生制動(dòng)控制策略

再生制動(dòng)控制策略是混合動(dòng)力汽車的關(guān)鍵技術(shù)之一，國內(nèi)外混合動(dòng)力客車再生制動(dòng)策略的正向研究較多，在理論上提出了許多先進(jìn)的控制策略. Ahn等[1]通過改進(jìn)傳統(tǒng)ABS，EBS等制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)，該方案對(duì)整車原有制動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定性影響較大；堯文亮等[2]提出前后輪采用理想制動(dòng)力分配，制動(dòng)力分配后，再對(duì)驅(qū)動(dòng)輪的再生制動(dòng)和摩擦制動(dòng)進(jìn)行二次分配；舒紅等[3]提出采用瞬時(shí)優(yōu)化和全局優(yōu)化的策略控制再生制動(dòng)；Hancock[4]提出通過設(shè)置滑移率經(jīng)驗(yàn)閾值，適時(shí)關(guān)閉再生制動(dòng). 然而，上述研究大都依賴于高性能的電子制動(dòng)力分配系統(tǒng)，處于理論分析及方案設(shè)計(jì)階段，道路試驗(yàn)研究較少. 為了提升中國自主設(shè)計(jì)混合動(dòng)力再生制動(dòng)控制策略的能力，文中展開了對(duì)國外某先進(jìn)的單軸并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)再生制動(dòng)策略的逆向解析研究.

1 單軸并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)介紹

文中選取的單軸并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)已被證明具有良好的節(jié)能減排作用，其各總成布置情況如圖1所示，錳酸鋰離子電池的額定電壓為360 V，容量為8 A·h；永磁同步電機(jī)的額定功率26 kW，峰值功率44 kW；變速器的速比為7.05/4.13/2.52/1.59/1.00/0.78/R6.75. 該試驗(yàn)車可以選擇3種手柄模式：手動(dòng)模式、經(jīng)濟(jì)型模式(D模式)和動(dòng)力模式(LOW模式)，其中手動(dòng)模式在非制動(dòng)過程中為手動(dòng)換擋，在制動(dòng)過程中為自動(dòng)降擋.

2 再生制動(dòng)試驗(yàn)方案的確定

再生制動(dòng)過程中牽涉到電池、電機(jī)、變速器以及制動(dòng)器，再生制動(dòng)策略的設(shè)計(jì)必須考慮電機(jī)特性、電池特性和需求制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的影響，因此電機(jī)轉(zhuǎn)速nm、電池SOC(state of charge)以及擋位都可能是影響再生制動(dòng)的參數(shù)[3，5-8]；考慮到行車安全性，制動(dòng)強(qiáng)度和滑移率可能是影響再生制動(dòng)的參數(shù)[4].

在試驗(yàn)中，電池溫度和SOC、制動(dòng)強(qiáng)度難以控制在某個(gè)特定的值. 通過上位機(jī)向CAN總線發(fā)送期望的電池溫度，整車控制器接受到的電池溫度為上位機(jī)發(fā)送的期望值，這種方法稱作電池溫度欺騙，通過電池實(shí)際溫度T0及SOC欺騙將電池溫度T1和SOC控制在某一期望的值. 圖2為電池溫度欺騙試驗(yàn). 圖中Sb為制動(dòng)開關(guān)，Tm為電機(jī)轉(zhuǎn)矩，Pm為電機(jī)功率. 在使用電池SOC欺騙時(shí)必須時(shí)刻觀測(cè)實(shí)際電池SOC，防止電池過充. 通過在制動(dòng)踏板上安裝踏板力傳感器，通過控制踏板力大小大致控制制動(dòng)強(qiáng)度.

通過對(duì)車輛進(jìn)行摸底測(cè)試，滑移率對(duì)再生制動(dòng)無影響，而車速v、擋位、電機(jī)轉(zhuǎn)速、電池SOC和制動(dòng)強(qiáng)度對(duì)再生制動(dòng)可能存在影響. 根據(jù)上述假設(shè)的參數(shù)及對(duì)摸底試驗(yàn)的分析制定試驗(yàn)方案，將不同的手柄模式和制動(dòng)強(qiáng)度(滑行、輕度、中度和緊急制動(dòng))組成12個(gè)試驗(yàn)科目，將電池SOC和車速組合形成了每個(gè)科目內(nèi)的試驗(yàn). 為減少試驗(yàn)數(shù)量，應(yīng)在每一個(gè)科目內(nèi)的試驗(yàn)全部做完后進(jìn)行分析，根據(jù)分析的結(jié)論調(diào)整試驗(yàn)方案.

3 再生制動(dòng)參數(shù)試驗(yàn)解析

具體試驗(yàn)解析流程如圖3所示.

為了便于分析，將再生制動(dòng)分為3個(gè)方面進(jìn)行分析：影響再生制動(dòng)存在性的參數(shù)分析；影響再生制動(dòng)過程變化的參數(shù)分析；影響再生制動(dòng)過程中電機(jī)轉(zhuǎn)矩和功率大小的參數(shù)分析. 并按上述3方面依次進(jìn)行分析，各方面內(nèi)按參數(shù)分析的難易程度和影響程度有先后次序地進(jìn)行分析.

3.1 再生制動(dòng)存在性分析

3.1.1 車速分析

通過對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知，當(dāng)車輛擋位為1擋(LOW模式)，車速大于6 km/h時(shí)均存在再生制動(dòng)，小于6 km/h時(shí)不存在再生制動(dòng)；當(dāng)擋位大于1擋，起始車速小于13 km/h時(shí)不存在再生制動(dòng)；大于13 km/h時(shí)存在再生制動(dòng). 在典型城市工況所有消耗的制動(dòng)能量中，車速低于13 km/h的范圍內(nèi)僅消耗7%的總制動(dòng)能量，同時(shí)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在低速導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)處于低電動(dòng)勢(shì)，致使車輛在低速下難以回收能量[5]. 在確定車速只對(duì)再生制動(dòng)存在性有影響后便可修改試驗(yàn)方案增加起始車速間隔以減少試驗(yàn)數(shù)量.

3.1.2 制動(dòng)強(qiáng)度和電池SOC分析

當(dāng)車速大于13 km/h時(shí)，對(duì)不同的制動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行摸底試驗(yàn)，分析可知當(dāng)制動(dòng)踏板位移達(dá)到極限時(shí)依然存在再生制動(dòng)，因此可以推斷制動(dòng)強(qiáng)度和滑移率不是決定再生制動(dòng)是否存在的影響參數(shù). 對(duì)不同的電池SOC進(jìn)行試驗(yàn)，分析可知電池SOC從14%(最低值)～100%均存在再生制動(dòng)，如圖4所示，當(dāng)電池SOC為96%時(shí)仍存在再生制動(dòng).

通過上述分析可知，決定是否存在再生制動(dòng)的參數(shù)只有車速.

3.2 再生制動(dòng)過程性分析3.2.1 電機(jī)轉(zhuǎn)速分析

根據(jù)電機(jī)特性可知，電機(jī)存在兩個(gè)明顯不同的區(qū)域：恒功率區(qū)域和恒轉(zhuǎn)矩區(qū)域. 通過試驗(yàn)可知車輛先以恒電機(jī)功率進(jìn)行再生制動(dòng)，恒電機(jī)功率結(jié)束后，緊接著以恒電機(jī)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行再生制動(dòng)，通過統(tǒng)計(jì)可知，大部分試驗(yàn)的恒功率區(qū)域與恒轉(zhuǎn)矩區(qū)域切換時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)速均在1 000 r/min左右(1 000 r/min為電機(jī)基速)，偏差不超過50 r/min，如圖5～6所示. 圖中dc為離合器位移百分比. 因此可以推斷電機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)再生制動(dòng)過程有影響.

3.2.2 擋位分析

部分試驗(yàn)的恒功率區(qū)域和恒轉(zhuǎn)矩區(qū)域切換時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)速不在1 000 r/min左右，甚至有些試驗(yàn)不存在恒電機(jī)功率區(qū)，而這些試驗(yàn)集中在滑行制動(dòng)中的1、2和3擋. 這是因?yàn)樵诨性囼?yàn)中，擋位對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩存在閾值關(guān)系. 滑行時(shí)1、2、3擋的再生制動(dòng)電機(jī)閾值分別為106.5，181.8和297.9 N·m，三者之比恰為3個(gè)擋位的傳動(dòng)比之比，而4～6擋滑行時(shí)均可以達(dá)到電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，這是為了避免在滑行過程中車輛減速度超過駕駛員的預(yù)期. 在一些試驗(yàn)中，擋位決定的電機(jī)閾值使得電機(jī)功率還沒達(dá)到最大或電機(jī)轉(zhuǎn)速還未降至1 000 r/min時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)矩已經(jīng)達(dá)到了最大，此后以恒電機(jī)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行再生制動(dòng). 因此可以斷定擋位對(duì)再生制動(dòng)過程和強(qiáng)弱存在影響.

3.2.3 手柄模式分析

對(duì)手動(dòng)模式、LOW模式、D模式的試驗(yàn)進(jìn)行分析，由于各手柄模式在制動(dòng)過程中的換擋規(guī)律不同，使得各模式下的再生制動(dòng)過程存在差異，D模式在制動(dòng)過程中不換擋，手動(dòng)模式在電機(jī)轉(zhuǎn)速為650 r/min時(shí)進(jìn)行降擋，LOW模式制動(dòng)過程中降擋時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)速大于1 000 r/min. 手動(dòng)模式在電機(jī)轉(zhuǎn)速大于1 000 r/min時(shí)以恒功率進(jìn)行再生制動(dòng)，轉(zhuǎn)速小于1 000 r/min時(shí)以恒轉(zhuǎn)矩進(jìn)行再生制動(dòng)，如圖7～8所示； LOW模式降擋的電機(jī)轉(zhuǎn)速大于1 000 r/min，故整個(gè)過程均以恒電機(jī)功率進(jìn)行再生制動(dòng)，如圖6所示，Gd為目標(biāo)擋位；D模式在制動(dòng)過程中不降擋，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速降為470 r/min左右時(shí)結(jié)束恒電機(jī)轉(zhuǎn)矩區(qū)，此后電機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩不斷降低，如圖5所示. 因此，手柄模式對(duì)再生制動(dòng)的過程有影響.

通過上述分析，電機(jī)轉(zhuǎn)速是再生制動(dòng)過程最主要的影響參數(shù)，擋位和手柄模式都是通過影響電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)對(duì)再生制動(dòng)過程的影響.

3.3 再生制動(dòng)強(qiáng)弱性分析

在再生制動(dòng)充電過程中電機(jī)轉(zhuǎn)矩與功率均為負(fù)值，為便于比較和敘述，文中中所提到的電機(jī)轉(zhuǎn)矩和功率均不帶負(fù)號(hào)，但均表示為負(fù)值.

3.3.1 電池溫度分析

電池溫度對(duì)再生制動(dòng)強(qiáng)弱性的影響是在室外溫度大幅度升高后才得以發(fā)現(xiàn). 通過分析不同季節(jié)的實(shí)車試驗(yàn)，肯定了電池溫度對(duì)再生制動(dòng)的影響. 因此修改先前制定的試驗(yàn)方案，加入電池溫度作為控制參數(shù)，利用電池溫度欺騙進(jìn)行不同電池溫度的試驗(yàn).

對(duì)比不同電池溫度的試驗(yàn)可知，隨著電池溫度升高至一定值，再生制動(dòng)過程中電機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩不斷減小，如圖7～8所示. 兩組試驗(yàn)的其他條件均相同，只有電池溫度不同，兩組試驗(yàn)再生制動(dòng)過程中的電機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩大小相差很大. 圖7中電池溫度為47 ℃，電機(jī)最大功率和轉(zhuǎn)矩分別為34 kW和319.2 N·m，圖8中電池溫度為38 ℃，電機(jī)最大功率和轉(zhuǎn)矩分別為42 kW和420 N·m. 通過對(duì)比圖2與圖7、圖8可知，試驗(yàn)結(jié)果(再生制動(dòng)過程中的電機(jī)轉(zhuǎn)矩和功率的大小)與欺騙電池溫度而非實(shí)際電池溫度所對(duì)應(yīng)的結(jié)果相同，表明采用參數(shù)欺騙方法的可行性. 通過對(duì)所有試驗(yàn)分析可知，對(duì)于每一個(gè)特定的電池溫度，再生制動(dòng)過程中存在最大的電機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩，如圖9所示，圖中實(shí)心為電機(jī)轉(zhuǎn)矩，空心為電機(jī)功率. 在該電池溫度下進(jìn)行再生制動(dòng)，電機(jī)功率和電機(jī)轉(zhuǎn)矩不大于對(duì)應(yīng)的最大值. 因此，電池溫度是再生制動(dòng)強(qiáng)弱的影響因素.

3.3.2 電池SOC和制動(dòng)強(qiáng)度分析

通過分析電池SOC和制動(dòng)強(qiáng)度對(duì)再生制動(dòng)過程中電機(jī)轉(zhuǎn)矩和功率大小無影響. 考慮到電池SOC對(duì)電池能量回收效率影響不大[9]，并且當(dāng)電池SOC大于62%時(shí)，電機(jī)參與車輛驅(qū)動(dòng)，使得電池維持高SOC的時(shí)間很短，因此制動(dòng)能量回收可以不考慮電池SOC的影響. 在確定電池SOC和制動(dòng)強(qiáng)度對(duì)再生制動(dòng)無影響后便可減少兩個(gè)參數(shù)的相關(guān)試驗(yàn).

因此，再生制動(dòng)過程中電池溫度和擋位對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩和功率存在影響，當(dāng)兩個(gè)因素同時(shí)起作用時(shí)，通過實(shí)驗(yàn)可知，電機(jī)轉(zhuǎn)矩和功率的最大值取兩個(gè)因素決定的最小值. 再生制動(dòng)過程中電機(jī)轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式為

Tm=min(99549Pmax/nm，Tmax),

式中：Pmax、Tmax為當(dāng)前條件下再生制動(dòng)電機(jī)的最大功率和最大轉(zhuǎn)矩.

通過試驗(yàn)分析可知整車控制器的控制流程為首先通過制動(dòng)時(shí)的車速確定車輛是否應(yīng)該進(jìn)入再生制動(dòng)，如果進(jìn)入再生制動(dòng)，再通過電池溫度和擋位確定再生制動(dòng)過程中恒轉(zhuǎn)矩區(qū)的電機(jī)轉(zhuǎn)矩和恒功率區(qū)的電機(jī)功率的大小，進(jìn)而結(jié)合電機(jī)轉(zhuǎn)矩特性和手柄模式所決定的換擋規(guī)律確定再生制動(dòng)的過程.

4 再生制動(dòng)控制策略試驗(yàn)解析

正向設(shè)計(jì)混合動(dòng)力客車換擋規(guī)律時(shí)，可能采用先進(jìn)的控制理論和算法對(duì)再生制動(dòng)進(jìn)行控制. 在理論上常用的方法有制動(dòng)力分配控制策略[2]、模糊控制策略[10]、優(yōu)先考慮再生制動(dòng)控制策略[5]等. 采用這些方法的目的都是為了讓車輛合理地回收制動(dòng)過程中的能量.

經(jīng)過4 500 km的實(shí)車測(cè)試，同時(shí)對(duì)不同的道路條件(城市、高速、山區(qū)路況)進(jìn)行測(cè)試. 得出再生制動(dòng)過程中電機(jī)轉(zhuǎn)矩和功率與制動(dòng)強(qiáng)度沒有必然聯(lián)系，表明系統(tǒng)未采用制動(dòng)力分配控制策略；再生制動(dòng)的存在性、過程性和強(qiáng)弱性中的控制量均存在明確的邊界值，表明系統(tǒng)未采用模糊控制和其他智能控制方法；除在滑行時(shí)考慮到駕駛員期望的車輛減速度和考慮電池溫度外，車輛盡可能地采用電機(jī)所能達(dá)到的最大功率進(jìn)行能量回收，因此系統(tǒng)采用了在滿足駕駛員需求的前提下優(yōu)先考慮再生制動(dòng)的控制策略.

5 再生制動(dòng)策略解析

由于制動(dòng)過程中降擋策略的不同，不同手柄模式的再生制動(dòng)控制策略存在一定的差異. 上文已確定再生制動(dòng)的影響參數(shù)和控制流程，綜合上述結(jié)論可得到該系統(tǒng)采用的再生制動(dòng)控制策略. LOW模式和D模式分別可概括成圖10和圖11所示的控制策略.

6 再生制動(dòng)策略分析

6.1 不同手柄模式再生制動(dòng)策略分析

由于制動(dòng)過程中降擋策略的差別，D模式、LOW模式和手動(dòng)模式下的再生制動(dòng)過程存在差異. 表1為不同模式下4擋、起始車速為35 km/h、電池SOC為20%、電池溫度為30 ℃時(shí)不同制動(dòng)強(qiáng)度下再生制動(dòng)能量回收情況. 由于換擋過程中再生制動(dòng)能量的損失以及降擋過程中電機(jī)調(diào)速消耗的電池能量，使LOW模式和手動(dòng)模式回收的能量少于D模式，并且隨著制動(dòng)強(qiáng)度的增加，換擋時(shí)間占總制動(dòng)時(shí)間的比例增大，LOW模式與D模式回收能量之間的差距越大.

上述分析表明，制動(dòng)過程中采取不降擋的方式更有利于回收能量. 但降擋有利于減少制動(dòng)器工作強(qiáng)度，特別是在山區(qū)多長下坡的工況下能夠更好地避免制動(dòng)器因過熱而失效，同時(shí)車輛在制動(dòng)結(jié)束后可直接在低擋進(jìn)行加速，利于車輛動(dòng)力性，而D模式則需要降至合適擋位后再進(jìn)行加速，不利于車輛動(dòng)力性. 因此可以根據(jù)不同工況選擇不同的手柄模式，對(duì)于有較大坡度的城市或山區(qū)道路，制動(dòng)過程中應(yīng)選擇降擋的策略，保證機(jī)械制動(dòng)的有效性和車輛動(dòng)力性；對(duì)于平坦的城市工況，制動(dòng)過程中應(yīng)選擇不降擋的策略，回收更多的制動(dòng)能量.

表1 不同手柄模式再生制動(dòng)能量回收對(duì)比

Tab.1 Comparisons of energy recovery among different handles

制動(dòng)強(qiáng)度再生制動(dòng)回收能量/(W·h)D模式LOW模式手動(dòng)模式0.05104.5281.1284.240.2036.6126.5231.760.506.123.364.61

6.2 再生制動(dòng)策略仿真分析

在解析出包括再生制動(dòng)策略的整車能量管理策略及完成零部件特性試驗(yàn)后，基于Cruise和Matlab搭建了單軸并聯(lián)混合動(dòng)力客車聯(lián)合仿真平臺(tái)，仿真結(jié)果表明車輛動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性與實(shí)車試驗(yàn)結(jié)果的偏差分別小于5%和10%，驗(yàn)證了解析策略的正確性.

圖12為中國典型城市工況下(D模式)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ne、電機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩百分比Te、電機(jī)轉(zhuǎn)矩和電池SOC隨時(shí)間的變化的仿真結(jié)果，仿真結(jié)果反應(yīng)了各部件運(yùn)行過程中的動(dòng)態(tài)特性. 減速過程中電機(jī)均存在再生制動(dòng)，整個(gè)循環(huán)過程中電池SOC在不斷的變化(54%～82%)，并且加速過程中隨著車速和SOC的變化在純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)、純發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和混合驅(qū)動(dòng)之間不斷切換，各驅(qū)動(dòng)模式之間的合理切換保證了電池SOC的平衡.

7 結(jié) 論

文中解決了電池溫度、電池SOC和制動(dòng)強(qiáng)度的控制問題. 提出了一種逆向研究混合動(dòng)力系統(tǒng)再生制動(dòng)策略的試驗(yàn)方法和分析方法：通過理論分析和摸底試驗(yàn)初步確定再生制動(dòng)影響參數(shù)，從而制定試驗(yàn)方案，并采用邊試驗(yàn)邊分析邊修改試驗(yàn)方案的方法提高了試驗(yàn)質(zhì)量并減少了試驗(yàn)數(shù)量；將再生制動(dòng)分為存在性、過程性和強(qiáng)弱性進(jìn)行分析獲得了各方面的影響參數(shù)，在此基礎(chǔ)上得出其控制流程，簡化了分析的過程，降低了分析的難度；通過排除法得出了再生制動(dòng)控制策略. 實(shí)車測(cè)試證明該方法的可行性，解析出了系統(tǒng)的再生制動(dòng)策略. 該方法適用于其他系統(tǒng)再生制動(dòng)策略的解析.

解析結(jié)果表明該系統(tǒng)采用了在滿足駕駛員需求的前提下優(yōu)先考慮再生制動(dòng)的控制策略，車速?zèng)Q定車輛是否存在再生制動(dòng)，電機(jī)轉(zhuǎn)速、擋位和手柄模式?jīng)Q定再生制動(dòng)的過程，電池溫度和擋位決定再生制動(dòng)過程中電機(jī)轉(zhuǎn)矩和功率的大小. 不同手柄模式之間的再生制動(dòng)存在差異，動(dòng)力型模式在制動(dòng)過程中進(jìn)行降擋，利于制動(dòng)安全性和動(dòng)力性；經(jīng)濟(jì)型模式在制動(dòng)過程中不降擋，利于再生制動(dòng)能量回收.

[1] Ahn J K， Jung K H， Kim D H， et al. Analysis of a regenerative braking system for hybrid electric vehicles using an electro-mechanical brake[J]. International Journal of Automotive Technology， 2009，10(2):229-234.

[2] 堯文亮，周云山.混聯(lián)式混合動(dòng)力再生制動(dòng)控制策略[J].科學(xué)導(dǎo)報(bào)，2010，28(8):89-93.

Yao Wenliang， Zhou Yunshan. A control strategy for braking energy distribution and regenerative braking in an SP-HEV[J]. Science & Technology Review， 2010，28(8):89-93.(in Chinese)

[3] 舒紅，袁景敏，胡明輝,等.中度混合動(dòng)力汽車勻速下坡再生制動(dòng)策略優(yōu)化[J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，31(9):965-970.

Shu Hong， Yuan Jingmin， Hu Minghui， et al. Optimized regenerative braking strategy for a medium hybrid electric vehicle cruising downhill[J]. Journal of Chongqing University， 2008，31(9):965-970. (in Chinese)

[4] Hancock M. Impact of regenerative braking on vehicle stability[C]∥Procedings of Hybrid Vehicle Conference， IET The Institution of Engineering and Technology. Coventry， UK:[s.n]， 2006:173-184.

[5] Mehrdad E， Yinin G， AliE. Modern electric， hybrid electric， and fuel cell vehicles， fundamentals theory， and design second edition[M]. America: CRC Press，2010.

[6] 豐田自動(dòng)車株式會(huì)社.二次電池控制裝置及控制方法:中國：CN200480032289.X[P].2006-12-06.

Toyota Motor Corporation. Secondary battery control device and control method: China, CN200480032289.X[P].2006-12-06. (in Chinese)

[7] 楊陽.CVT混合動(dòng)力系統(tǒng)再生制動(dòng)綜合控制研究[D].重慶:重慶大學(xué)，2008.

Yang Yang. Integrate control of regenerative braking for hybrid electrical system with CVT[D]. Chongqing: Chongqing University， 2008.

[8] Eaton Corporation. Regeneration and brake management system: European Patent, 05812031.2[P]. 2005-11-16.

[9] 鄧濤，孫冬野，秦大同，等.CVT混合動(dòng)力汽車再生制動(dòng)系統(tǒng)仿真[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2009，45(9):215-220.

Deng Tao， Sun Dongye， Qin Datong， et al. Regenerative braking simulation for Hybrid electric vehicle with CVT[J]. Journal of Mechanical Engineering， 2009，45(9):215-220. (in Chinese)

[10] Xu G， Li W， Xu K， et al. An intelligent regenerative braking strategy for electric vehicles[J]. Energies, 2011,4(9):1461-1477.

(責(zé)任編輯：孫竹鳳)

Analysis of Regenerative Braking Strategy on a Single-Shaft Parallel Hybrid Electric Bus

HU Yu-hui， TANG Gao-qiang， XI Jun-qiang， ZHAI Yong

(School of Mechanical Engineering，Science and Technology on Vehicle Transmission Laboratory，Beijing Institute of Technology， Beijing 100081， China)

Taking an advanced single-shaft parallel hybrid electric bus as study objective, a reverse analytical method for regenerative braking strategy was proposed. First the test procedure was designed based on the preliminary test and the preset regenerative braking strategy parameters. Then a real vehicle test was conducted to analyze the effects of parameters. Analysis results show that vehicle speed determines whether the regenerative braking exists during the braking process; while motor speed and gear determine the process of regenerative braking, battery temperature and gear determine the quantity of motor torque and power. Testing with different handle modes, braking severity and road conditions, the regenerative braking strategies of different handles have been worked out. Finally, the correctness of the analytic strategy was validated with simulation.

HEV；real vehicle test；regenerative braking parameters；regenerative braking strategy

2014-06-26

國家“八六三”計(jì)劃項(xiàng)目(2011AA11A252)

胡宇輝(1980—)，男，博士，講師，E-mail：gghh2004@bit.edu.cn.

U 467.11

A

1001-0645(2016)05-0480-07

10.15918/j.tbit1001-0645.2016.05.008