汽车并联液压混合动力系统能量管理策略研究
本文选题:液压传动 + 混合动力 ; 参考:《长春理工大学》2016年博士论文
【摘要】:液压混合动力技术利用液压泵/马达(二次元件)的四象限工作特性,能够有效地实现制动动能和重力势能的回收与再利用,由于液压系统功率密度大的优势,特别适用于重型负载的公交车、工程机械使用。当混合动力汽车各部件的结构及性能特性确定后,整车的燃油经济性和排放水平取决于能量管理策略。我国对油电混合动力汽车技术研究投入较多,而液压元件特性与电气元件特性差异较大,因此油电混合动力汽车的设计经验、控制算法和能量管理策略无法直接采用,需要进行有针对性地深入研究。本文的研究工作主要针对并联式液压混合动力汽车的能量管理策略展开,以最大程度地降低油耗为目标,结合蓄能器SOC、地理信息系统等建立混合动力汽车的能量管理策略并予以优化。主要的研究内容包括:1.建立一种可以从能量角度评价混合动力汽车燃油经济性的等效理论,便于利用仿真手段对整车能量控制策略进行优化和评估。2.建立了液压混合动力车辆动力系统各关键部件模型、驾驶员操作意图模糊规则模型,以及液压混合动力系统的动力学方程。3.开发液压混合动力车辆驱动工况下的瞬时能量管理策略。在液压混合动力车辆等效模型的基础上,建立液压混合动力系统充/放能综合效率模型。提出了反映内燃机和二次元件转矩分配对能量效率的影响的再生制动能量回收影响系数,并研究了蓄能器SOC值对该系数的函数表达方法。4.结合蓄能器SOC开发液压混合动力车辆在循环工况下的能量管理策略,并在UDDS工况下对空载和满载混合动力汽车进行燃油经济性仿真分析。5.利用液压混合动力实验台对车辆起动、辅助动力、制动能量回收控制、循环工况控制等进行实验测试。本文的研究为液压混合动力汽车的设计开发提供了理论准备,对液压混合动力产品在设计阶段的燃油经济性评估和控制策略开发提供了理论依据,具有很大的理论意义和应用价值。
[Abstract]:Using the four-quadrant working characteristic of hydraulic pump / motor (quadratic element), the hydraulic hybrid power technology can effectively realize the recovery and reuse of braking kinetic energy and gravity potential energy, because of the advantage of high power density of hydraulic system. It is especially suitable for heavy load buses and construction machinery. When the structure and performance characteristics of the components of the hybrid electric vehicle are determined, the fuel economy and emission level of the whole vehicle depend on the energy management strategy. China has invested more in the research of oil-electric hybrid vehicle (HEV) technology, but the characteristics of hydraulic components and electrical components are quite different. Therefore, the design experience, control algorithm and energy management strategy of HEV can not be adopted directly. Need to carry out targeted in-depth research. The research work of this paper is mainly aimed at the energy management strategy of parallel hydraulic hybrid electric vehicle, with the aim of reducing fuel consumption to the maximum extent. Combined with accumulator SOC, GIS and so on, the energy management strategy of HEV is established and optimized. The main research contents include: 1. An equivalent theory is established to evaluate the fuel economy of hybrid electric vehicle from the angle of energy, which is convenient to optimize and evaluate the energy control strategy of the whole vehicle by means of simulation. The key components model of the hydraulic hybrid electric vehicle, the fuzzy rule model of the driver's operation intention, and the dynamic equation of the hydraulic hybrid electric power system are established. To develop the instantaneous energy management strategy of hydraulic hybrid electric vehicle under driving condition. Based on the equivalent model of hydraulic hybrid electric vehicle, the comprehensive efficiency model of charging and releasing energy of hydraulic hybrid power system is established. The influence coefficient of regenerative braking energy recovery which reflects the effect of torque distribution of internal combustion engine and secondary components on energy efficiency is proposed. The function expression method of SOC value of accumulator to the coefficient is studied. Combined with accumulator SOC, the energy management strategy of hydraulic hybrid electric vehicle under cycle condition is developed, and the fuel economy simulation analysis of no-load and full-load hybrid electric vehicle under UDDS condition is carried out. The vehicle starting, auxiliary power, braking energy recovery control and cycle condition control were tested by the hydraulic hybrid power test bench. The research in this paper provides theoretical preparation for the design and development of hydraulic hybrid electric vehicle, and provides a theoretical basis for the evaluation of fuel economy and the development of control strategy for hydraulic hybrid electric vehicle in the design stage. It has great theoretical significance and application value.
【学位授予单位】:长春理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U469.7;TH137
【参考文献】
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4 刘明,
本文编号:1878038
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