轮毂液驱重型车辆前桥差速协调控制研究
发布时间：2021-07-15 19:14
重型车辆在社会基础设施建设和经济发展中具有举足轻重的地位。由于其多变的使用场合与复杂的工作环境,重型车辆在坏路面上的动力性和好路面上的经济性之间的矛盾日益突出。加装轮毂液压混合动力系统的重型车辆,在坏路面时利用前轮的路面附着力进行液压辅助驱动,在好路面时使用机械后轮驱动,能够实现分时全驱,拥有良好的应用前景。但由于重型车辆行驶工况的复杂性和驾驶员操作的不确定性,进行液压辅助驱动时往往会出现单侧车轮陷入泥潭或转向等工况,此时前轮两液压马达的需求转速转矩不同,而相同的转速转矩输出势必会造成轮胎磨损等寄生功率,甚至会出现车辆侧滑跑偏等危险工况,故基于前桥两液压马达的差速协调控制研究是完善轮毂液驱系统全工况适应性,提高其行驶安全性的关键。本文针对轮毂液驱重型车辆前桥差速协调控制问题,分别进行了基于路面附着系数辨识的工况适应层研究、基于节流阀设计和控制的执行子系统研究以及基于最优滑动率的逻辑门限差速控制策略研究,主要研究内容包括:首先,针对本文的研究目标,提出了能够实现前桥两液压马达独立控制的轮毂液压混合动力系统构型方案,并分析其差速工作原理。根据系统构型方案分别进行机械系统和液压系统的建模分析...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
016~2019年中重卡年销量统计
吉林大学硕士学位论文4与福特公司联合开发的并联式油液混动SUV[29]，均收到了良好的市场效果。近几年国外针对液压混合动力系统的研究已经很成熟，且研究重点多集中于串联式和并联式，应用对象多为城市客车、物流车及工程机械等方面，而混合动力重型商用车多使用轮毂马达驱动构型。基于轮毂马达驱动式的液压混合动力系统研究多集中于欧洲，法国波克兰公司推出的HydraulicAddiDrive液压轮毂马达辅助驱动系统[30]，系统简图如图1-2所示。该系统中的液压泵连接变速箱的动力输出端，为液压系统提供动力，两液压轮毂马达安装在非驱动轮中，作为辅助动力执行部件。该系统的优点是在液压辅助驱动时，可以充分利用前轮的附着力，使整车以全驱形式行驶，提高整车的动力性和通过性。而在好路面时，其轮毂液驱系统可以退出工作，仍然使用机械传动路径驱动车辆行驶，保证在该路面下高速行驶的燃油经济性。1发动机传动轴123442变速箱3液压泵4液压马达液压油路图1-2HydraulicAddiDrive液压辅助驱动系统2009年，法国波克兰公司与德国MAN公司合作，基于HydraulicAddiDrive液压轮毂马达辅助驱动系统推出了HydroDrive轮毂液压混合动力商用车[31][32]，如图1-3所示。由于液压元件重量轻和布置方便的优点，相比于机械全驱系统，整车重量得到了大幅度的减校该车型的成功上市，是对轮毂液驱混合动力系统在重型商用车辆上能够发挥作用的肯定，增强了其他车企研发该系统的信心。图1-3HydroDrive轮毂液驱混动车
第1章绪论5近年来，荷兰GINAF公司研发出基于“HydroAxle+”技术的重型商用车辆[33]，如图1-4所示，该系统可以实现低速和高速下液压系统的自动开关切换，相比于波克兰公司的HydraulicAddiDrive系统，该系统的自动化程度更高，能量管理策略更加智能。另外，博士力士乐公司推出的液力牵引助力系统（HydraulicTractionAssistant，HTA）[34]，法国雷诺公司推出的OptiTrack液压混合动力重型商用车辆[35]，以及波克兰公司进一步推出的CreepDrive与AddiDrive液压混合动力系统[13]，都极大地丰富和完善了液压驱动技术在重型商用车辆方面的应用。GINAF图1-4HydroAxle+液压混合动力车辆国内方面，受限于国家政策和市场需求等原因，各大车企和研究机构对液压驱动技术的研究起步较晚，但近几年也受到了较高的重视，不仅在理论层面有了较多的积累和创新，而且相关车企还推出了旗下的液压混合动力车辆产品。2005年，上海交大神舟汽车节能环保有限公司推出了首款基于液压混合动力系统的客车样车，如图1-5所示，节油效果明显[36]；此后一年，该公司又推出了两款液压混合动力公交客车产品，使液压驱动技术实现了国内的商品化，相比于传统公交客车，该产品能够实现30%左右的减排效果[37][38]。此外，山东省汇能节能科技有限公司和厦门金龙公司等也相继推出了旗下的液压混合动力汽车产品[39][40]。图1-5上海交大神舟液压混合动力客车
【参考文献】：
期刊论文
[1]2019年车市回顾及2020年展望[J]. 郑雪芹. 汽车纵横. 2020(01)
[2]2019年1—7月全国商用车市场销售统计图表[J]. 习仲文. 商用汽车. 2019(08)
[3]液压混动系统泵排量控制研究[J]. 曾小华,刘持林,李文远,宋大凤,李立鑫,陈存福. 湖南大学学报(自然科学版). 2019(04)
[4]基于非线性车辆模型的行驶状态与路面附着系数估计[J]. 张航星,路永婕,张俊宁. 石家庄铁道大学学报(自然科学版). 2020(01)
[5]基于AMESim的电液比例节流阀建模与仿真[J]. 温彬,黄国焘,张立龙,王艳刚. 当代农机. 2019(01)
[6]基于电液比例阀控制的液压系统的研究[J]. 贾恺. 机械管理开发. 2018(12)
[7]重型商用车辆轮毂液驱系统的驱动特性[J]. 曾小华,李文远,宋大凤,李高志,冯涛. 吉林大学学报(工学版). 2017(04)
[8]2016年1-12月全国商用车市场销售统计图表[J]. 习仲文. 商用汽车. 2017(Z1)
[9]基于二次转矩分配的电子差速系统设计[J]. 吴道龙,杨林,金洋. 汽车技术. 2017(02)
[10]并联式液压混合动力系统中蓄能器各主要参数对系统性能的影响[J]. 董晗,刘昕晖,王昕,郑博元,梁卫权,王佳怡. 吉林大学学报(工学版). 2015(02)
博士论文
[1]轮毂液压混合动力系统多模式能量管理与动态协调控制研究[D]. 李广含.吉林大学 2019
[2]基于状态估计的智能车辆碰撞避免研究[D]. 于宏啸.北京工业大学 2015
[3]分布式电驱动车辆纵横向运动综合控制[D]. 戴一凡.清华大学 2013
硕士论文
[1]重型车辆轮毂液驱系统热力学建模及控制策略研究[D]. 李立鑫.吉林大学 2019
[2]轮毂液压混合动力车辆分层协调控制研究[D]. 李文远.吉林大学 2018
[3]基于自适应卡尔曼滤波的轮毂电机驱动车辆状态估计研究[D]. 杨琨明.南昌大学 2018
[4]轮毂电机驱动电动汽车差速及滑移率控制研究[D]. 陈世虎.重庆大学 2018
[5]液压混合动力自卸车顶升节能控制系统研究[D]. 潘霜威.浙江大学 2018
[6]四轮独立液压传动越野车行走系统研究[D]. 付贝贝.吉林大学 2017
[7]轮毂液驱重型车辆辅助驱动与再生制动控制算法研究[D]. 李高志.吉林大学 2016
[8]重型牵引车液压轮毂马达系统辅助驱动与制动控制[D]. 李相华.吉林大学 2015
[9]重型卡车轮毂马达液压驱动系统建模与控制策略研究[D]. 贺辉.吉林大学 2014
[10]复合再生制动系统的制动效能稳定和能量高效回收的研究[D]. 徐耀挺.浙江工业大学 2012
本文编号：3286301
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
016~2019年中重卡年销量统计
吉林大学硕士学位论文4与福特公司联合开发的并联式油液混动SUV[29]，均收到了良好的市场效果。近几年国外针对液压混合动力系统的研究已经很成熟，且研究重点多集中于串联式和并联式，应用对象多为城市客车、物流车及工程机械等方面，而混合动力重型商用车多使用轮毂马达驱动构型。基于轮毂马达驱动式的液压混合动力系统研究多集中于欧洲，法国波克兰公司推出的HydraulicAddiDrive液压轮毂马达辅助驱动系统[30]，系统简图如图1-2所示。该系统中的液压泵连接变速箱的动力输出端，为液压系统提供动力，两液压轮毂马达安装在非驱动轮中，作为辅助动力执行部件。该系统的优点是在液压辅助驱动时，可以充分利用前轮的附着力，使整车以全驱形式行驶，提高整车的动力性和通过性。而在好路面时，其轮毂液驱系统可以退出工作，仍然使用机械传动路径驱动车辆行驶，保证在该路面下高速行驶的燃油经济性。1发动机传动轴123442变速箱3液压泵4液压马达液压油路图1-2HydraulicAddiDrive液压辅助驱动系统2009年，法国波克兰公司与德国MAN公司合作，基于HydraulicAddiDrive液压轮毂马达辅助驱动系统推出了HydroDrive轮毂液压混合动力商用车[31][32]，如图1-3所示。由于液压元件重量轻和布置方便的优点，相比于机械全驱系统，整车重量得到了大幅度的减校该车型的成功上市，是对轮毂液驱混合动力系统在重型商用车辆上能够发挥作用的肯定，增强了其他车企研发该系统的信心。图1-3HydroDrive轮毂液驱混动车
第1章绪论5近年来，荷兰GINAF公司研发出基于“HydroAxle+”技术的重型商用车辆[33]，如图1-4所示，该系统可以实现低速和高速下液压系统的自动开关切换，相比于波克兰公司的HydraulicAddiDrive系统，该系统的自动化程度更高，能量管理策略更加智能。另外，博士力士乐公司推出的液力牵引助力系统（HydraulicTractionAssistant，HTA）[34]，法国雷诺公司推出的OptiTrack液压混合动力重型商用车辆[35]，以及波克兰公司进一步推出的CreepDrive与AddiDrive液压混合动力系统[13]，都极大地丰富和完善了液压驱动技术在重型商用车辆方面的应用。GINAF图1-4HydroAxle+液压混合动力车辆国内方面，受限于国家政策和市场需求等原因，各大车企和研究机构对液压驱动技术的研究起步较晚，但近几年也受到了较高的重视，不仅在理论层面有了较多的积累和创新，而且相关车企还推出了旗下的液压混合动力车辆产品。2005年，上海交大神舟汽车节能环保有限公司推出了首款基于液压混合动力系统的客车样车，如图1-5所示，节油效果明显[36]；此后一年，该公司又推出了两款液压混合动力公交客车产品，使液压驱动技术实现了国内的商品化，相比于传统公交客车，该产品能够实现30%左右的减排效果[37][38]。此外，山东省汇能节能科技有限公司和厦门金龙公司等也相继推出了旗下的液压混合动力汽车产品[39][40]。图1-5上海交大神舟液压混合动力客车
【参考文献】：
期刊论文
[1]2019年车市回顾及2020年展望[J]. 郑雪芹. 汽车纵横. 2020(01)
[2]2019年1—7月全国商用车市场销售统计图表[J]. 习仲文. 商用汽车. 2019(08)
[3]液压混动系统泵排量控制研究[J]. 曾小华,刘持林,李文远,宋大凤,李立鑫,陈存福. 湖南大学学报(自然科学版). 2019(04)
[4]基于非线性车辆模型的行驶状态与路面附着系数估计[J]. 张航星,路永婕,张俊宁. 石家庄铁道大学学报(自然科学版). 2020(01)
[5]基于AMESim的电液比例节流阀建模与仿真[J]. 温彬,黄国焘,张立龙,王艳刚. 当代农机. 2019(01)
[6]基于电液比例阀控制的液压系统的研究[J]. 贾恺. 机械管理开发. 2018(12)
[7]重型商用车辆轮毂液驱系统的驱动特性[J]. 曾小华,李文远,宋大凤,李高志,冯涛. 吉林大学学报(工学版). 2017(04)
[8]2016年1-12月全国商用车市场销售统计图表[J]. 习仲文. 商用汽车. 2017(Z1)
[9]基于二次转矩分配的电子差速系统设计[J]. 吴道龙,杨林,金洋. 汽车技术. 2017(02)
[10]并联式液压混合动力系统中蓄能器各主要参数对系统性能的影响[J]. 董晗,刘昕晖,王昕,郑博元,梁卫权,王佳怡. 吉林大学学报(工学版). 2015(02)
博士论文
[1]轮毂液压混合动力系统多模式能量管理与动态协调控制研究[D]. 李广含.吉林大学 2019
[2]基于状态估计的智能车辆碰撞避免研究[D]. 于宏啸.北京工业大学 2015
[3]分布式电驱动车辆纵横向运动综合控制[D]. 戴一凡.清华大学 2013
硕士论文
[1]重型车辆轮毂液驱系统热力学建模及控制策略研究[D]. 李立鑫.吉林大学 2019
[2]轮毂液压混合动力车辆分层协调控制研究[D]. 李文远.吉林大学 2018
[3]基于自适应卡尔曼滤波的轮毂电机驱动车辆状态估计研究[D]. 杨琨明.南昌大学 2018
[4]轮毂电机驱动电动汽车差速及滑移率控制研究[D]. 陈世虎.重庆大学 2018
[5]液压混合动力自卸车顶升节能控制系统研究[D]. 潘霜威.浙江大学 2018
[6]四轮独立液压传动越野车行走系统研究[D]. 付贝贝.吉林大学 2017
[7]轮毂液驱重型车辆辅助驱动与再生制动控制算法研究[D]. 李高志.吉林大学 2016
[8]重型牵引车液压轮毂马达系统辅助驱动与制动控制[D]. 李相华.吉林大学 2015
[9]重型卡车轮毂马达液压驱动系统建模与控制策略研究[D]. 贺辉.吉林大学 2014
[10]复合再生制动系统的制动效能稳定和能量高效回收的研究[D]. 徐耀挺.浙江工业大学 2012
本文编号：3286301
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