Development of Brake System and Regenerative Braking Cooperative Control Algorithm for Automatic-Transmission-Based Hybrid Electric Vehicles

توضیحات

ABSTRACT

In this paper, a brake system for an automatic transmission(AT)-based hybrid electric vehicle (HEV) is developed, and a regenerative braking cooperative control algorithm is proposed, with consideration of the characteristics of the brake system. The brake system does not require a pedal simulator or a fail-safe device, because a hydraulic brake is equipped on the rear wheels, and an electronic wedge brake (EWB) is  equipped on the frontwheels of the vehicle. Dynamic models of the HEV equipped with the brake system developed in this study are obtained, and a performance simulator is developed. Furthermore, a regenerative braking cooperative control algorithm, which can increase the regenerative braking energy recovery, is suggested by considering the characteristics of the proposed hydraulic brake system. A simulation and a vehicle test show that the brake system and the regenerative braking cooperative control algorithm satisfy the demanded braking force by performing cooperative control between regenerative braking and friction braking. The regenerative braking cooperative control algorithm can increase energy recovery of the regenerative braking by increasing the gradient of the demanded braking force against the pedal stroke. The gradient of the demanded braking force needs to be determined withconsideration of the driver’s braking characteristics, regenerative braking energy, and the driving comfort.

INTRODUCTION

EGENERATIVE braking is a core technology for in- creasing the fuel efficiency of the electric vehicle (x-EV) equipped with energy storage units, such as a battery and an ultracapacitor . Toyota reported that the greatest factor for an improved fuel efficiency hybrid electric vehicle (HEV) is regenerative braking, which accounts for about 35% of the total energy efficiency improvement, as evident in the Toyota Prius. Studies showed that HEVs have remarkably improved their fuel efficiencies by 30%–40% through regenerative braking . However, the braking force required by a driver cannot be guaranteed through regenerative braking alone, due to various limitations, such as battery state of charge,  and vehicle speed. Therefore, separate friction braking, which enables active cooperative control in response to regenerative braking, according to the braking demand of the driver and the driving state, is needed.

چکیده

در این مقاله یک سیستم ترمز برای وسیله نقلیه الکتریکی هیبریدی (HEV) بر مبنای اتوماتیک (AT) توسعه داده شده است و یک الگوریتم کنترل تعادل ترمز بازسازی با توجه به ویژگی های سیستم ترمز ارائه شده است. سیستم ترمز نیازی به یک شبیه ساز پدال یا دستگاه ایمن ندارد زیرا ترمز هیدرولیکی بر روی چرخ های عقب مجهز شده است و ترمز گوه الکترونیکی (EWB) بر روی رینگ های جلو خودرو مجهز شده است. مدل های پویای HEV مجهز به سیستم ترمز توسعه یافته در این مطالعه به دست آمده و یک شبیه ساز عملکرد تولید شده است. علاوه بر این، یک الگوریتم کنترل بازآفرینی تعلیق ترمز، که می تواند بهبود بازداری ترمز را افزایش دهد، با توجه به ویژگی های سیستم ترمز هیدرولیک پیشنهاد شده است. یک شبیه سازی و یک آزمون خودرو نشان می دهد که سیستم ترمز و الگوریتم کنترل تعادل ترمز بازسازی، نیروی ترمز مورد نیاز را با انجام کنترل تعاملی بین ترمز احیا کننده و ترمز اصطکاک مطابقت می دهند. الگوریتم کنترل بازآفرینی تعلیق ترمز می تواند با افزایش گرادیان نیروی ترمز مورد نیاز در برابر ضربه پدال، بهبود انرژی ترمز احیا کننده را افزایش دهد. گرادیان نیروی ترمز مورد نیاز باید با بررسی ویژگی های ترمز راننده، انرژی ترمز بازسازی شده و راحتی رانندگی مشخص شود.

مقدمه

ترمزینگ EGENERATIVE یک فن آوری هسته ای برای افزایش بهره وری سوخت خودرو الکتریکی (x-EV) مجهز به واحد های ذخیره انرژی است، مانند یک باتری و یک Ultraacacacitor. تویوتا گزارش داد که بزرگترین عامل برای خودروی هیبریدی بهره وری بهبود یافته سوخت (HEV) ترمز احیا کننده است که حدود 35 درصد از کل بهره وری انرژی را به خود اختصاص داده است، همانطور که در Toyota Prius مشهود است. مطالعات نشان داد که HEV ها از طریق ترمیم مجدد انرژی قابل ملاحظه ای را افزایش می دهند. با این وجود، نیروی ترمز مورد نیاز یک راننده با توجه به محدودیت های مختلف مانند حالت شارژ باتری و سرعت وسیله نقلیه نمی تواند از طریق ترمز احیا کننده به تنهایی تضمین شود. بنابراین، ترمز اصطکاک جداگانه ای که کنترل تعاملی فعال را در پاسخ به ترمز احیا کننده مطابق با تقاضای ترمز راننده و وضعیت رانندگی فراهم می کند، مورد نیاز است.

Year: 2015

Publisher : IEEE

By : Jiweon Ko, Sungyeon Ko, Hanho Son, Byoungsoo Yoo, Jaeseung Cheon, and Hyunsoo Kim

File Information: English Language/ 10 Page / size: 1.46 KB

Only site members can download free of charge after registering and adding to the cart

Download tutorial

سال : 1394

ناشر : IEEE

کاری از : Jiweon Ko, Sungyeon Ko, Hanho Son, Byoungsoo Yoo, Jaeseung Cheon, and Hyunsoo Kim

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 10 صفحه / حجم : KB 1.46

فقط اعضای سایت پس از ثبت نام و اضافه کردن به سبد خرید می توانند دانلود رایگان کنند.خوشحال می شویم به ما پبیوندید

آموزش دانلود