符翔 刘陶凤 曾铖铖
东风柳州汽车有限公司 广西壮族自治区柳州市 545000
【摘要】：文章以电动汽车再生制动系统制动踏板为研究对象，共提出三项感评价指标，并以五款电动汽车为例，构建整车试验活动，观察不同电动汽车在不同能量回收档位下，三项感[踏板感]指标存在的关系曲线，并对再生制动系统对电动汽车制动探班[踏板]感性能的影响加以分析。
【关键词】：感评价研究[踏板感]；电动汽车；制动踏板；再生制动系统
作为新时期电动汽车节能发展阶段不可或缺的重要构成，再生制动尤为关键，现阶段，在我国的电动汽车生产领域，皆配备了再生制动系统，并尤为关注再生制动系统的燃油经济性和续驶里程等。截至今日，相关领域针对再生制动系统运作时对驾驶人员制动踏板感影响的研究较少，基于此，本文提出三项评价指标，以配备再生制动系统的电动汽车为研究对象，研究该系统在实际运作阶段所展现的制动踏板感性能表现，以期为后续汽车领域相关工作提供技术参照。
一、再生制动系统基本原理
（一）再生制动系统概念
所谓再生制动系统，又名反馈制动，指的是混合动力类型和纯电动类型的汽车在减速阶段或者下坡状态时，可以把汽车的部分动能向电能转换，并存于储能器，用于增加续驶里程。在储能器处于充满状态时，则无法实现再生制动，由常规制动系统提供汽车运行所需制动力[1]。
（二）再生制动系统构成
新时期，在电动汽车市场中，相比于燃油汽车而言，纯电动汽车的驱动主要以电机驱动为主，在一定程度上，可以实现对再生制动系统的精确控制，进而实现理想的节能效果，因此，纯电动汽车普遍配备再生制动系统，主要具有电动伺服助力和能量回收两项特征。从纯电动汽车电机制动力矩加载策略来看，主要分为并联式和串联式再生制动，前者为再生制动控制电机回馈制动力矩按控制策略线性叠加在传统液压制动力矩上，液压制动系统只根据行程输入和踏板力产生制动力，后者为再生制动控制电机回馈制动力矩按整车控制器需求变化，液压制动系统相应制动力的产生，同样以整车控制器的需求为遵循，驾驶人所需的制动力矩，为电机回馈和液压制动力矩的和。下方为再生制动系统结构图。
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图一 再生制动系统结构图
（三）再生制动系统工作原理
首先以并联式再生制动系统为例，在科学触发制动灯开关信号后，即进入再生制动模式，驾驶人在松开加速踏板、不踩制动踏板的情况下，即可感受到车辆的制动减速度，在长下坡状态下体验尤为明显，基于此，对制动踏板空行程进行限制，在该种模式下，技术能量回收量较低，驾驶人在驾驶车辆时，可以明显感觉电机制动拖滞力矩，制动踏板直观感觉不尽人意[2]。
其次以串联式再生制动系统为例，在驾驶人将加速踏板松开制动时，整车控制器占据主导地位，在无法满足驾驶人制动力矩需求的情况下，控制器会借助液压制动系统实现对制动轮缸油压值的调节，补充制动力矩。相比于并联式再生制动系统而言，串联式再生制动系统技术能量回收量较大，驾驶人制动踏板感和油压调节无关，具有较好的主观感觉[3]。
二、再生制动系统性能评价
（一）评价方法
从国外来看，针对制动能量回收系统的测试，主要应用整车测试、软件仿真和台架试验方法。相比于软件仿真和台架试验方法而言，整车测试可以全面反映出系统内外部的相关影响因素。基于此，应用整车测试方法进行评价。
（二）评价指标
第一，在制动踏板空行程内最大减速度方面。相关研究显示，电机最大制动力矩与制动强度存在正相关关系，基于此，可利用相关曲线关系，判断再生制动系统制动能量回收效果[4]。
第二，在踏板力变异量方面。在传统阶段车型开发工作中，主要以踏板感评价制动性能，在整车测试中，则以踏板力和踏板形成进行评判。在具体制动阶段，车辆减速度和驾驶员的视听觉感受息息相关，故可以制动减速度表现，并以踏板变异量为参照，寻求最为理想的制动踏板感[5]。
第三，在踏板形成变异量方面。在具体的整车测试环节，将初始车速设定相同，设定不同回收档位，反复采取相关数据，构建拟合曲线，实现对不同回收档位和相同踏板力条件下踏板形成变异量的分析。
三、试验结果分析
（一）整车测试策划
本研究所采取的5款电动汽车整车参数如下表所示。
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（二）试验设备装配
整车测试将各项数据备用，主要利用传感器实现对各项参数的收集，详细布置如下图所示。
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图二 测试设备布置示意图
（三）数据分析结果
对五款纯电动汽车进行分析后，结果见下表。
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四、结论
第一，将制动踏板行程变异量、制动踏板空行程内最大减速度和制动踏板力变异量三项指标设为评价指标，在一定程度上，可实现对再生制动系统与制动踏板感关系的表征，结果表明，与主观评价结果相同。
第二，相比于并联式再生制动系统而言，串联式再生制动系统具有良好的踏板感性能，在踏板力和行程变异量处于10％以内时，可呈现出良好的性能。
第三，为照顾驾驶人的感受，优化驾驶人的驾驶感，纯电东汽车普遍配用串联式再生制动系统。
第四，在串联式再生制动系统踏板空行程内，若减速度理想科学，则能够取得最大化的节能成效，同时，为满足驾驶人员的主观驾驶感，并联式再生制动系统的最大减速度设定较小。
第五，再生制动系统制动安全性除本项研究提及相关因素外，还与其他影响因子相关，如：车辆制动初速度等。
参考文献：
[1]郑艳丹, 彭刚, 李光军,等. 电动汽车再生制动系统制动踏板感评价研究[C]// 2020中国汽车工程学会年会论文集(5). 2020.
[2]张奇, 符晓玲, 李珂,等. 纯电动汽车动力系统匹配优化与再生制动策略[J]. 系统仿真学报, 2016, 28(03):106-115.
[3]刘志强, 濮晛. 电动汽车连续再生制动系统防抱死制动试验研究[J]. 汽车工程, 2018, 40(07):59-66.
[4]张克玲, 温州大学物理与电子信息工程学院, 张克玲,等. 基于模糊控制的电动汽车再生制动系统的研究[J]. 电子器件, 2015(4):876-881.
[5]刘剑开, 张向文. 电动汽车再生制动过程制动踏板位移与制动意图及制动强度之间的关系[J]. 科学技术与工程, 2018, v.18；No.445(12):322-330.