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全輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)再生制動(dòng)系統(tǒng)控制策略研究

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全輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)再生制動(dòng)系統(tǒng)控制策略研究【摘要】:混合動(dòng)力汽車(chē)是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)與純電動(dòng)汽車(chē)相結(jié)合的一種汽車(chē)型式,它繼承了電動(dòng)汽車(chē)低排放的優(yōu)點(diǎn),又保持了傳統(tǒng)汽車(chē)優(yōu)良動(dòng)力性的長(zhǎng)處,

【摘要】: 混合動(dòng)力汽車(chē)是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)與純電動(dòng)汽車(chē)相結(jié)合的一種汽車(chē)型式,它繼承了電動(dòng)汽車(chē)低排放的優(yōu)點(diǎn),又保持了傳統(tǒng)汽車(chē)優(yōu)良動(dòng)力性的長(zhǎng)處,因而能顯著改善傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的排放和燃油經(jīng)濟(jì)性,增加電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程,已成為當(dāng)今世界清潔汽車(chē)開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。 混合動(dòng)力汽車(chē)突出優(yōu)點(diǎn)之一就是能夠?qū)崿F(xiàn)再生制動(dòng)。它能在車(chē)輛減速或制動(dòng)過(guò)程中,在保證車(chē)輛制動(dòng)性能的條件下,將車(chē)輛動(dòng)能或位能通過(guò)帶動(dòng)電機(jī)發(fā)電,轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存在電池中,實(shí)現(xiàn)能量回收,同時(shí)產(chǎn)生車(chē)輛所需全部或部分制動(dòng)力。既實(shí)現(xiàn)了車(chē)輛的減速和制動(dòng),又有效地降低了整車(chē)的燃油消耗和污染物排放。因此,再生制動(dòng)對(duì)混合動(dòng)力汽車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性、排放性和行駛安全性都有直接影響,也是混合動(dòng)力汽車(chē)的關(guān)鍵技術(shù)之一。 制動(dòng)能量回收效果與車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)型式密切相關(guān),對(duì)于全輪驅(qū)動(dòng)(4WD)車(chē)輛,能量回收效果最好;前輪(后輪)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛,只能回收部分制動(dòng)能量。本文以全輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)為研究對(duì)象,對(duì)其再生制動(dòng)系統(tǒng)控制策略進(jìn)行了深入的理論研究和系統(tǒng)的建模與仿真分析,取得了如下研究進(jìn)展和結(jié)果: 1.以ISG型輕度混合動(dòng)力汽車(chē)為基礎(chǔ),進(jìn)行了全輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì),并根據(jù)其特點(diǎn)制訂了相應(yīng)的工作模式。 2.根據(jù)全輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的整車(chē)參數(shù)和動(dòng)力性目標(biāo),進(jìn)行了動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)部件(發(fā)動(dòng)機(jī)、前后電機(jī)、電池、變速器)的選型和參數(shù)設(shè)計(jì)。 3.分析了傳統(tǒng)汽車(chē)的制動(dòng)力分配策略;通過(guò)分析前后電機(jī)的外特性曲線,得到了前后電機(jī)的制動(dòng)強(qiáng)度外特性曲線,進(jìn)而在保證制動(dòng)安全的基礎(chǔ)上,提出了一種可最大化回收能量的全輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)再生制動(dòng)力分配控制策略。 4.在電機(jī)和鎳氫電池的性能試驗(yàn)基礎(chǔ)上,分析了電機(jī)發(fā)電效率與電池充電效率之間的變化規(guī)律,確定出電池電機(jī)聯(lián)合工作效率優(yōu)化線;提出在制動(dòng)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)電池電機(jī)聯(lián)合工作效率優(yōu)化下的手動(dòng)變速(MT)換擋策略。 5.建立了駕駛員模型,建立了全輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)工作模式判斷模型,并基于前向建模思想,根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)、前后電機(jī)和NiMH電池的臺(tái)架試驗(yàn)數(shù)據(jù),采用理論和數(shù)值建模相結(jié)合的方法,建立了全輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)再生制動(dòng)系統(tǒng)的前向仿真模型。 6.提出了再生制動(dòng)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo),并對(duì)不同車(chē)速和電池荷電狀態(tài)(SOC)進(jìn)行了典型制動(dòng)工況和城市工況下的再生制動(dòng)仿真分析,結(jié)果表明,采用本提出的再生制動(dòng)系統(tǒng)控制策略能滿足整車(chē)安全制動(dòng)和最大化能量回收的要求。 【關(guān)鍵詞】:混合動(dòng)力汽車(chē) 全輪驅(qū)動(dòng) 再生制動(dòng) 控制策略 系統(tǒng)建模與仿真
【學(xué)位授予單位】:重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類(lèi)號(hào)】:U463.5
【目錄】:
  • 摘要4-6
  • ABSTRACT6-11
  • 1 緒論11-20
  • 1.1 引言11
  • 1.2 混合動(dòng)力汽車(chē)概述11-16
  • 1.2.1 混合動(dòng)力汽車(chē)的研究背景和現(xiàn)實(shí)意義11-14
  • 1.2.2 混合動(dòng)力汽車(chē)的分類(lèi)14-16
  • 1.2.3 全輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)的研究現(xiàn)狀16
  • 1.3 混合動(dòng)力汽車(chē)再生制動(dòng)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵問(wèn)題16-18
  • 1.3.1 再生制動(dòng)系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-18
  • 1.3.2 再生制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵問(wèn)題18
  • 1.4 本課題研究意義和主要內(nèi)容18-20
  • 1.4.1 本課題的來(lái)源和研究意義18-19
  • 1.4.2 本課題的主要內(nèi)容19-20
  • 2 全輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力傳動(dòng)部件選型和參數(shù)設(shè)計(jì)20-34
  • 2.1 全輪驅(qū)動(dòng)強(qiáng)混合動(dòng)力汽車(chē)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)方案20-21
  • 2.1.1 ISG 型輕度混合動(dòng)力汽車(chē)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)方案20
  • 2.1.2 全輪驅(qū)動(dòng)強(qiáng)混合動(dòng)力汽車(chē)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)方案20-21
  • 2.2 全輪驅(qū)動(dòng)強(qiáng)混合動(dòng)力汽車(chē)的工作模式21-25
  • 2.2.1 汽車(chē)起步22
  • 2.2.2 低負(fù)荷22-23
  • 2.2.3 正常行駛與蓄電池充電23
  • 2.2.4 滿負(fù)荷加速23-24
  • 2.2.5 濕滑路面行駛24
  • 2.2.6 減速與制動(dòng)24-25
  • 2.3 全輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)的動(dòng)力傳動(dòng)部件選型25-28
  • 2.3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的選型25
  • 2.3.2 電機(jī)的選型25-26
  • 2.3.3 電池的選型26-27
  • 2.3.4 變速器的選型27-28
  • 2.4 全輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力傳動(dòng)部件的參數(shù)設(shè)計(jì)28-33
  • 2.4.1 發(fā)動(dòng)機(jī)功率的選擇28-29
  • 2.4.2 電機(jī)的參數(shù)設(shè)計(jì)29-31
  • 2.4.3 電池的參數(shù)設(shè)計(jì)31-32
  • 2.4.4 傳動(dòng)系傳動(dòng)比的設(shè)計(jì)32-33
  • 2.5 本章小結(jié)33-34
  • 3 全輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)的再生制動(dòng)系統(tǒng)控制策略研究34-49
  • 3.1 傳統(tǒng)汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程的制動(dòng)力分配34-36
  • 3.2 前后電機(jī)的制動(dòng)強(qiáng)度特性曲線36-38
  • 3.3 全輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)制動(dòng)力分配控制策略38-42
  • 3.3.1 制動(dòng)強(qiáng)度Z<0.08 條件下的制動(dòng)力分配39-40
  • 3.3.2 制動(dòng)強(qiáng)度0.0840-41
  • 3.3.3 制動(dòng)強(qiáng)度Z>0.21 條件下的制動(dòng)力分配41-42
  • 3.4 全輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)電池電機(jī)聯(lián)合工作效率優(yōu)化下的換擋控制策略42-48
  • 3.4.1 電池充電策略42-43
  • 3.4.2 前電機(jī)發(fā)電效率優(yōu)化工作線的獲取43-44
  • 3.4.3 電機(jī)電池聯(lián)合工作效率的獲取44-45
  • 3.4.4 電池電機(jī)聯(lián)合工作效率優(yōu)化線的獲取45-47
  • 3.4.5 電池電機(jī)聯(lián)合工作效率優(yōu)化下的換擋控制策略47-48
  • 3.5 本章小結(jié)48-49
  • 4 全輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)再生制動(dòng)系統(tǒng)前向仿真建模49-64
  • 4.1 混合動(dòng)力汽車(chē)仿真建模思路49-52
  • 4.1.1 后向仿真49-50
  • 4.1.2 前向仿真50-51
  • 4.1.3 前后向仿真比較51-52
  • 4.2 駕駛員模型52
  • 4.3 整車(chē)工作模式判斷模型52-53
  • 4.4 全輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)模型53-56
  • 4.4.1 車(chē)輪模型53-54
  • 4.4.2 主減速器模型54-55
  • 4.4.3 變速器模型55-56
  • 4.5 再生制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、電池模型56-61
  • 4.5.1 發(fā)動(dòng)機(jī)模型56-57
  • 4.5.2 電池模型57-59
  • 4.5.3 電機(jī)模型59-61
  • 4.6 全輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)制動(dòng)力分配模型61-62
  • 4.7 汽車(chē)動(dòng)力學(xué)模型62-63
  • 4.8 本章小結(jié)63-64
  • 5 全輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)再生制動(dòng)系統(tǒng)的仿真與分析64-85
  • 5.1 再生制動(dòng)系統(tǒng)仿真工況的選擇65-68
  • 5.1.1 典型制動(dòng)工況的選擇65
  • 5.1.2 典型城市工況的選擇65-66
  • 5.1.3 全輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)再生制動(dòng)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)66-68
  • 5.2 全輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)再生制動(dòng)系統(tǒng)在典型制動(dòng)工況下的仿真與分析68-79
  • 5.2.1 30Km/h 初始制動(dòng)車(chē)速下的仿真與分析68-73
  • 5.2.2 60Km/h 初始制動(dòng)車(chē)速下的仿真與分析73-79
  • 5.3 全輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)再生制動(dòng)系統(tǒng)在典型城市工況下的仿真與分析79-84
  • 5.3.1 全輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)在UDDS 工況下的仿真與分析79-81
  • 5.3.2 全輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)在NEDC 工況下的仿真與分析81-84
  • 5.4 本章小結(jié)84-85
  • 6 結(jié)論85-87
  • 致謝87-88
  • 參考文獻(xiàn)88-91
  • 附錄91-93
  • A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄91
  • B. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目91-93


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電-液復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)的控制策略多目標(biāo)優(yōu)化    李玉芳;吳炎花;

基于F28335的混合動(dòng)力車(chē)ABS控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)    王藝帆;趙治國(guó);楊杰;

輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)聯(lián)合制動(dòng)的模糊自整定PID控制方法研究    林輝

線控四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)輪轂電機(jī)電動(dòng)汽車(chē)穩(wěn)定性與節(jié)能控制研究    李剛

EHB系統(tǒng)與整車(chē)匹配方法研究    劉立國(guó)

輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)再生制動(dòng)控制策略研究    田超賀

純電動(dòng)汽車(chē)的再生制動(dòng)系統(tǒng)與ABS集成控制策略研究    李賀

輪轂電機(jī)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力學(xué)建模與轉(zhuǎn)矩節(jié)能分配算法研究    姜男

電動(dòng)汽車(chē)再生制動(dòng)能量回饋控制技術(shù)研究    劉喜明

混合動(dòng)力客車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)性能分析及再生制動(dòng)控制策略研究    黃小波

分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)橫擺穩(wěn)定性控制研究    孫勇

四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)節(jié)能控制策略研究    蔡衛(wèi)兵

面向汽車(chē)安全輔助系統(tǒng)的駕駛員意圖識(shí)別算法研究    馮頡

PHEV動(dòng)力總成控制器硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)的研究    李從心,張欣,張良,盧美秀

混合動(dòng)力車(chē)輛的歸類(lèi)方法研究    孫逢春,何洪文

PWM控制器的控制方法    周林,蔣建文,易強(qiáng),羅眉

電動(dòng)車(chē)用鉛蓄電池的快速充電    桂長(zhǎng)清

VRLA蓄電池變電流間歇充電方法    陳體銜

電動(dòng)車(chē)用蓄電池充電技術(shù)的進(jìn)展    郭亮

金屬帶式無(wú)級(jí)變速器傳動(dòng)效率的分析    孫德志,譚振江,郭大忠,程乃士

電動(dòng)汽車(chē)永磁無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)低速能量回饋制動(dòng)的研究    黃斐梨,王耀明,姜新建,劉士祥,李發(fā)海

電池供電的永磁電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的再生制動(dòng)    趙輝,李鐵才,孫立志,陸永平,劉彤彥,童旭松

智能交通系統(tǒng)(ITS)概述及我國(guó)的發(fā)展對(duì)策選擇    楊蔭凱

混合動(dòng)力汽車(chē)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真    何海

并聯(lián)混合動(dòng)力轎車(chē)整車(chē)性能分析和控制策略研究    白鳳良

混合動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)選擇及匹配研究    吳偉岸

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)ISG系統(tǒng)模型化與控制算法研究    王海燚

輕度混合動(dòng)力汽車(chē)再生制動(dòng)系統(tǒng)建模與仿真    詹迅

雙離合器自動(dòng)變速系統(tǒng)性能研究    姚曉濤

CVT混合動(dòng)力汽車(chē)再生制動(dòng)系統(tǒng)前向建模與仿真    鄧濤

超輕度混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)匹配控制及仿真研究    莊建兵

電動(dòng)汽車(chē)再生制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與控制策略研究    譚元文;劉溧;

電儲(chǔ)能形式車(chē)輛再生制動(dòng)模擬試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)方案探討    商高高;張翔;何仁;羅石;

電儲(chǔ)能式車(chē)輛再生制動(dòng)模擬試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)方案    張翔;商高高;何仁;羅石;

純電動(dòng)汽車(chē)再生制動(dòng)系統(tǒng)的建模與仿真    張亞軍;楊盼盼;

中低速磁浮列車(chē)供電系統(tǒng)研究    陳貴榮;

基于前向建模的ISG型CVT混合動(dòng)力系統(tǒng)再生制動(dòng)仿真研究    秦大同;鄧濤;楊陽(yáng);林志煌;

雙能量源純電動(dòng)汽車(chē)再生制動(dòng)模糊控制與仿真    張昌利;張亞軍;閆茂德;汪貴平;

零排放機(jī)車(chē)    Bill Siuru;程永陸;

混合動(dòng)力轎車(chē)再生制動(dòng)系統(tǒng)研究    王鵬宇