混合動力汽車制動能量回收策略研究

【摘要】：進入21世紀以來，發(fā)展新能源汽車行業(yè)正逐漸成為世界各國尤其是汽車工業(yè)大國加快推進交通能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的重要措施?；旌蟿恿ζ囈云涞陀秃摹⒌团欧?、高性價比的優(yōu)勢，將在新能源汽車行列中長期存在，現(xiàn)有的針對混合動力汽車的設(shè)計和控制相關(guān)的研究的領(lǐng)域也越來越廣。全文以混合動力汽車再生制動問題為研究對象，對制動力分配方法和制動能量回收效率的提升控制策略進行深入研究。 首先從傳統(tǒng)燃油汽車的制動過程入手，對制動過程的理論基礎(chǔ)動力學(xué)及制動穩(wěn)定性相關(guān)的基礎(chǔ)理論進行分析。以此為基礎(chǔ)，進一步分析混動力汽車常用驅(qū)動電機的在反接制動工作模式下的力學(xué)性能。在對燃油汽車制動過程中的力學(xué)分析、汽車制動穩(wěn)定性及電機反接制動力關(guān)系理解的基礎(chǔ)上，對混合動力汽車的制動穩(wěn)定性問題進行探討。在探討電機反接制動工作模式的同時，對混合動力汽車儲能系統(tǒng)的性能作簡易的了解，并針對磷酸鐵鋰電池給出一種方便建模的充放電電路模型。 然后對混合動力汽車再生制動控制中的常見的方法，重點對基于經(jīng)驗的邏輯門限控制方法和智能系統(tǒng)方法中的模糊邏輯控制在再生制動控制中的基本控制流程和思路進行了探討。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合對混合動力汽車再生制動過程的理解，運用了動態(tài)規(guī)劃求解問題的基本思路，對再生制動過程進行分解。在分解后的子過程的控制中，采用反饋控制的思想，實時對制動力分配時的前后軸制動力分配比、前軸機械制動力－再生制動力分配關(guān)系進行調(diào)節(jié)，以保證在每個子過程中的制動能量回收效率盡可能高，進而達到在整個制動過程中的能量回收效率的最大化。在每個子過程的反饋控制過程中，實時以整車的制動穩(wěn)定性要求以及制動強度要求作為首要約束條件。 最后通過高級車輛仿真軟件Advisor對以上的再生制動控制方法在不同工況下進行驗證試驗，對比在不同工況下的能量回收效率和能量回收效果，對該制動控制方法的優(yōu)劣作全面的評價。 【關(guān)鍵詞】：混合動力汽車 再生制動控制 反饋控制 動態(tài)規(guī)劃 Advisor
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U469.7;U463.5
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-13
• 插圖清單13-14
• 表格清單14-15
• 第一章 緒論15-25
• 1.1 引言15-16
• 1.2 混合動力汽車概述16-20
• 1.2.1 混合動力汽車定義和分類16-19
• 1.2.2 混合動力汽車優(yōu)點19
• 1.2.3 混合動力汽車關(guān)鍵技術(shù)19-20
• 1.3 制動能量回收策略研究現(xiàn)狀20-22
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀20-21
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀21-22
• 1.4 課題來源與研究內(nèi)容22-25
• 1.4.1 課題來源22
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容22-25
• 第二章 混合動力汽車再生制動基礎(chǔ)25-44
• 2.1 傳統(tǒng)汽車制動過程理論基礎(chǔ)25-32
• 2.1.1 整車受力分析26-28
• 2.1.2 汽車制動過程的動力學(xué)分析28-29
• 2.1.3 理想制動力曲線－I 曲線29-31
• 2.1.4 ECE 制動法規(guī)對制動力的要求31-32
• 2.2 混合動力汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)32-35
• 2.2.1 混合動力汽車驅(qū)動電機簡介32-33
• 2.2.2 實際電機再生工況下制動力33-34
• 2.2.3 電機再生制動力作用下的制動穩(wěn)定性分析34-35
• 2.3 混合動力汽車儲能系統(tǒng)35-43
• 2.3.1 常見混合動力汽車儲能裝置35-39
• 2.3.2 鋰電池電特性分析39-42
• 2.3.3 磷酸鐵鋰電池充放電電路模型42-43
• 2.4 本章小結(jié)43-44
• 第三章 混合動力汽車再生制動控制方法44-55
• 3.1 邏輯門限控制法44-45
• 3.2 智能系統(tǒng)方法45-48
• 3.2.1 模糊邏輯控制基礎(chǔ)46-47
• 3.2.2 基于模糊邏輯制動力分配策略的設(shè)計47-48
• 3.3 動態(tài)規(guī)劃方法求解再生制動力分配問題48-51
• 3.3.1 動態(tài)規(guī)劃的原理48-49
• 3.3.2 再生制動過程的分解49-50
• 3.3.3 再生制動子過程控制流程50-51
• 3.4 動態(tài)規(guī)劃求解過程51-53
• 3.4.1 制動子過程簡化51-52
• 3.4.2 代價函數(shù)的建立52
• 3.4.3 動態(tài)規(guī)劃問題的約束條件52-53
• 3.4.4 動態(tài)規(guī)劃問題求解53
• 3.5 本章小結(jié)53-55
• 第四章 混合動力汽車再生制動控制方法仿真實驗驗證55-62
• 4.1 Advisor 的仿真軟件簡介55-57
• 4.2 再生制動仿真模型的建立57-59
• 4.3 本文控制策略仿真結(jié)果分析59-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 第五章 總結(jié)與展望62-64
• 5.1 總結(jié)62-63
• 5.2 展望63-64
• 參考文獻64-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況67-68

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