基于AMESim-simulink的液压混合动力轿车再生制动系统研究

发布时间：2017-04-24 10:02

  本文关键词：基于AMESim-simulink的液压混合动力轿车再生制动系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着环境污染，全球能源匮乏等问题的日益突出，混合动力汽车引起了各国政府的普遍重视。在轿车上将液压元件与发动机合理匹配可以使发动机工作在高效区域，提高发动机的燃油经济性,而且因为蓄能器可以更高效的回收整车制动时的动能，所以和电动混合动力汽车相比，液压混合动力车辆具有更好的燃油经济性。同时液压元件还在成本价格、工作可靠性及维护等方面占有较大的优势，在电动车辆很多关键技术及成本问题尚不能很好解决的今天，液压混合动力车辆具有更好的市场应用前景。 本文以液压混合动力轿车为原型,针对如何提高液压混合动力轿车再生制动能量回收效果,合理进行制动力分配以及保证制动安全性等关键问题进行研究。利用AMEsim仿真平台建立了整车及其再生制动系统模型，进行了关键部件和系统的动态性能仿真与分析。提出了车轮发生抱死时再生制动与ABS集成控制的再生制动策略，在Matlab/Simulink中建立再生制动控制策略模型并进行联合仿真。联合仿真的结果表明在车轮抱死时，再生制动系统在保证制动安全性的前提下可以有效的提高制动能量回收效率，为液压混合动力整车再生制动控制系统的设计与优化奠定了基础。论文主要研究工作包括以下四个方面： ①根据不同结构形式的液压混合动力系统特点，确定了适用于液压混合动力轿车的再生制动系统，并设计了HHV液压系统方案，根据整车性能要求计算了液压混合动力系统中关键工作元件的结构参数。 ②对整车制动时进行动力学分析，对混合动力汽车的再生制动控制策略进行分析比较，针对液压混合动力汽车高功率密度的特点以及汽车复合制动发生车轮抱死的工况，提出了液压混合动力再生制动系统与ABS系统协调控制的再生制动控制策略。 ③利用AMESim软件在系统硬件建模方面的优点，在AMESim中建立了再生制动系统模型、ABS系统模型以及车轮车身等模型并进行动态性能分析，同时将所提出的再生制动控制策略在simulink软件中进行建模，通过AMESim-simulink联合仿真对再生制动系统的制动性能进行分析。 ④在不同工况和制动强度下对液压混合动力轿车的制动过程进行仿真，对仿真结果进行分析并验证再生制动控制策略的有效性。
【关键词】：液压混合动力轿车 再生制动 再生制动控制策略 制动力分配 联合仿真
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：U469.7;U463.5
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.2 混合动力能量回收系统分类及特点10-14
• 1.2.1 混合动力能量回收系统分类10-13
• 1.2.2 不同混合动力系统性能分析13-14
• 1.3 液压混合动力汽车研究状况14-16
• 1.3.1 国外液压混合动力技术研究状况14-15
• 1.3.2 国内液压混合动力技术研究状况15-16
• 1.4 HHV 再生制动系统关键技术16-17
• 1.4.1 HHV 液压传动系统参数优化16-17
• 1.4.2 再生制动控制策略研究17
• 1.4.3 再生制动系统与 ABS 系统协调控制17
• 1.4.4 先进车辆控制技术在 HHV 上的应用17
• 1.5 论文主要研究内容17-19
• 2 液压混合动力再生制动系统结构确定及参数匹配19-33
• 2.1 液压混合动力车辆结构形式和设计要求19-22
• 2.1.1 串联式液压混合动力系统19-20
• 2.1.2 并联式液压混合动力系统20-21
• 2.1.3 混联式液压混合动力系统21-22
• 2.2 液压混合动力系统设计和整车结构方案确定22-26
• 2.2.1 再生制动系统设计要求22-23
• 2.2.2 整车与制动系统结构方案确定23-25
• 2.2.3 液压传动系统工作原理及方案确定25-26
• 2.3 液压泵/马达的选择26-29
• 2.3.1 液压泵/马达功率选择26-27
• 2.3.2 转矩耦合器传动比选择27-28
• 2.3.3 二次元件最大排量及选型28-29
• 2.4 蓄能器参数确定29-30
• 2.4.1 蓄能器工作压力的确定29
• 2.4.2 蓄能器容积的计算29-30
• 2.5 本章小结30-33
• 3 再生制动与 ABS 集成控制策略研究33-49
• 3.1 制动动力学分析33-36
• 3.1.1 理想制动力分配33-35
• 3.1.2 车轮制动力分析35-36
• 3.2 ABS 技术理论及控制方法36-39
• 3.2.1 车轮滑移率及其影响36-37
• 3.2.2 ABS 防抱死制动系统结构及原理37-39
• 3.3 再生制动与 ABS 集成控制策略39-44
• 3.3.1 再生制动控制策略影响因素39-40
• 3.3.2 液压混合动力再生制动控制策略40-43
• 3.3.3 再生制动与 ABS 集成控制策略43-44
• 3.4 ABS 制动系统控制策略44-48
• 3.4.1 Fuzzy-PID 控制策略及其结构原理44-45
• 3.4.2 ABS 模糊 PID 控制规则45-48
• 3.5 本章小结48-49
• 4 整车再生制动系统与集成控制策略建模与仿真49-69
• 4.1 AMESim 软件及联合仿真原理49-52
• 4.1.1 AMESim 软件简介49-50
• 4.1.2 联合仿真原理及系统设置50
• 4.1.3 联合仿真步骤及结构方案50-52
• 4.2 基于 AMESim 的整车模型及部件建模52-62
• 4.2.1 车身十五自由度模型53-55
• 4.2.2 数据采集模块55
• 4.2.3 二次元件模型55-57
• 4.2.4 摩擦制动系统57-60
• 4.2.5 ABS 调压单元60-61
• 4.2.6 车轮和路面模型61-62
• 4.3 基于 simulink 的再生制动控制策略建模62-67
• 4.3.1 接口模块63-64
• 4.3.2 制动模式判断模块64-65
• 4.3.3 制动力分配模块65
• 4.3.4 二次元件与摩擦制动力矩调整单元65-66
• 4.3.5 ABS 系统控制策略66-67
• 4.4 本章小结67-69
• 5 再生制动系统 AMESim-simulink 联合仿真与分析69-85
• 5.1 关键系统部件动态性能仿真与分析69-72
• 5.1.1 二次元件的仿真与分析69-71
• 5.1.2 ABS 调压单元动态性能分析71-72
• 5.2 再生制动仿真工况及评价指标72-73
• 5.2.1 仿真工况的选取72
• 5.2.2 再生制动系统评价指标的选取72-73
• 5.3 典型工况下的仿真与分析73-83
• 5.3.1 整车仿真参数73
• 5.3.2 40km/h 初始速度下制动仿真与分析73-76
• 5.3.3 60km/h 初始速度下制动仿真与分析76-79
• 5.3.4 90km/h 初始速度下制动仿真与分析79-83
• 5.4 仿真结果分析83-84
• 5.5 本章小节84-85
• 6 结论与展望85-89
• 6.1 全文总结85-86
• 6.2 研究展望86-89
• 致谢89-91
• 参考文献91-95
• 附录95
• A 作者在攻读学位期间发表的论文目录95
• B 作者在攻读学位期间参加的科研项目目录95

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  本文关键词：基于AMESim-simulink的液压混合动力轿车再生制动系统研究，，由笔耕文化传播整理发布。

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