中文摘要：

为保证电动汽车制动性能，提高能量回收效率,基于多学科建模、综合仿真以及系统优化设计，提出电动汽车机械摩擦与电气再生制动响应一致性匹配机理研究。对电气再生制动系和液压制动系耦合的工作过程进行动力学分析，研究能量回收效率、稳定性、平顺性和初始车速、电机制动力矩以及制动时间的相互制约关系。采用智能的协调控制策略调度和分配制动力，确保制动稳定性并提高能量回收效率。理论仿真和试验测试电气再生制动力和机械摩擦制动力的瞬态过渡过程，对其进行相位补偿，确保制动满足制动法规和平顺性要求。基于大功率超级电容，开发出高性能储能装置，以保证较大的再生制动分配力的可实现性。通过分层体系集成控制实现电动汽车制动主动安全性、操纵稳定性、行驶平顺性及控制能量需求等目标的最优组合，开发出高性能的串联式电液复合制动集成控制系统，为电动汽车产业化奠定基础。

结论摘要：

电动汽车性能主要包括动力性、经济性、安全性和舒适性。再生制动加入到传统液压制动系中，会对车辆的安全性和舒适性产生较大影响，本项目针对电动汽车机械摩擦与电气再生制动响应一致性进行了仿真与实验研究。针对研制的XJTUEV纯电动汽车，对比分析了最大回馈功率制动、最大回馈效率制动、恒定力矩制动和恒定充电电流制动四种典型的再生制动控制策略。详细研究了并联制动策略、最佳感觉串联制动策略和最优能量回收串联制动策略，以同时保证制动稳定性和提高能量回收率，获得了前轮制动力最大分配限值线。利用超级电容功率密度大和充/放电效率高的特点，设计了以双向升/降压DC/DC变换器为核心的接口电路，通过该接口电路将超级电容与蓄电池连接构成超级电容-蓄电池复合电源系统，以确保串联式再生制动系统最大分配力的可行性。基于电动汽车制动动力学，分别制定了前后轴制动力分配策略、电机再生制动控制策略、ABS控制策略及整车制动控制策略；根据制动系各主要零部件的结构和工作原理，在AMESim仿真平台上建立了制动踏板、真空助力器、制动主缸、制动轮缸、ABS模型，在Matlab/Simulink仿真平台上建立了电动汽车车体动力学、电机再生制动、制动力分配、轮胎、ABS ECU模型；联合Matlab/AMEsim软件搭建了常规液压制动系统模型、液压ABS制动系统模型和电液并联制动系统模型。通过Matlab/AMEsim联合仿真，对比研究了并联式和串联式制动策略，仿真结果表明,联合软件模型能很好地模拟车辆的制动过程，且两策略都能在保证制动性能的同时，实现能量的回收。能量回收率随着制动强度的增加而减小，串联再生制动分配策略的最小能量回收率为19%，而并联再生制动分配策略最小接近2%。电动汽车能量回收率的影响因素分别有制动强度，路面附着系数和车体初始速度，其中制动强度的影响最大，路面附着系数次之，车体初始速度最小。最后针对所改装的电动汽车进行了实验研究，结果表明在车辆档位、制动时初始车速、蓄电池和超级电容端电压，尤其是机械制动力度等因素的影响下，本项目所设计的串联式复合制动系统可以使电动汽车的续驶里程得到大幅度提高，同时保证了驾驶舒适性。出版专著1部，发表学术论文10篇，SCI检索1篇，EI检索3篇。培养博士后1人、硕士生4人。项目负责人2012-2013年前往美国密歇根大学迪尔伯恩分校Chris Mi课题组进了访学。