插电式四驱混合动力汽车驱动及再生制动控制策略研究
发布时间：2021-10-25 14:48
随着能源的日益紧缺和排放法规的不断加严,传统汽车产业亟待向新能源汽车产业转型。插电式四驱混合动力汽车兼有纯电动汽车和燃油汽车的诸多优点,可以减少排放和节约能源,在未来具有很大的发展前景。混联式混合动力系统比较复杂,驱动和再生制动控制策略作为整车控制策略中最重要的部分,有必要对其进行研究并解决好能量的回收和利用率等问题,对提高整车动力性和能耗经济性具有一定的理论意义和应用价值。本文在研究混联式混动汽车整车控制策略的过程中,对驱动及再生制动分别进行了相关的研究。首先,分析了混联式混动系统的系统构型,根据动力性目标及循环工况需求进行动力总成的参数匹配。基于逻辑规则控制理论以电池荷电状态和需求转矩为控制变量,确定驱动工作模式切换的界定条件。串联模式下使发动机运行在恒定经济工作点,并联模式下分低电量和高功率需求分别进行力矩控制,以及对各模式下离合器、变速器、发电机等元件信号的控制。对比分析踏板解耦式与未解耦式制动系统的工作原理及优缺点,并分析循环工况中的制动工况与进行紧急制动实车试验,为制定再生制动控制策略提供理论指导。在考虑到动力电池充放电安全的限制条件下,研究一种适用于踏板未解耦系统的再生制...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
GPS传感器
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-35-试验中需要安装GPS车速传感器来测量车速，采用液压传感器测量轮缸压力，拉线位移传感器测量踏板行程，加减速度计测量车辆的减速度，制动机器人作为制动执行机构，试验传感器及设备的安装分别如图3-7、图3-8、图3-9和图3-10所示。相比于人为的踩踏制动踏板，采用制动机器人作为执行机构可以按试验需求准确的调节踏板开度，并且可以稳定制动踏板开度处于一个定值，提高试验数据的质量，而且可以减轻频繁试验中驾驶员的疲劳程度。图3-7GPS传感器图3-8轮缸压力传感器图3-9拉线位移传感器及制动机器人脚图3-10加减速度计试验中，车辆的初始车速为100km/h，制动过程中制动踏板的开度从0逐渐增大到极限，踏板行程变化速率为0.3m/s，并维持踏板开度一段时间。通过数据的采集与分析，作ABS作用信号及轮缸压力随时间变化的曲线，如图3-11所示，车辆的减速度、车速及踏板开度随时间的变化关系如图3-12所示。图3-11反应了ABS系统工作时压力调节的现象，可以明显的看出各个轮缸频繁的进行减压、保压和增压的过程，保证车轮的滑移率较为理想。但也造成了图3-12中车辆的减速度出现剧烈波动的情况，这样会产生较大的制动冲击，导致制动时驾驶舒适度极低，试验过程中试验人员的感受也验证了这一点。
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-35-试验中需要安装GPS车速传感器来测量车速，采用液压传感器测量轮缸压力，拉线位移传感器测量踏板行程，加减速度计测量车辆的减速度，制动机器人作为制动执行机构，试验传感器及设备的安装分别如图3-7、图3-8、图3-9和图3-10所示。相比于人为的踩踏制动踏板，采用制动机器人作为执行机构可以按试验需求准确的调节踏板开度，并且可以稳定制动踏板开度处于一个定值，提高试验数据的质量，而且可以减轻频繁试验中驾驶员的疲劳程度。图3-7GPS传感器图3-8轮缸压力传感器图3-9拉线位移传感器及制动机器人脚图3-10加减速度计试验中，车辆的初始车速为100km/h，制动过程中制动踏板的开度从0逐渐增大到极限，踏板行程变化速率为0.3m/s，并维持踏板开度一段时间。通过数据的采集与分析，作ABS作用信号及轮缸压力随时间变化的曲线，如图3-11所示，车辆的减速度、车速及踏板开度随时间的变化关系如图3-12所示。图3-11反应了ABS系统工作时压力调节的现象，可以明显的看出各个轮缸频繁的进行减压、保压和增压的过程，保证车轮的滑移率较为理想。但也造成了图3-12中车辆的减速度出现剧烈波动的情况，这样会产生较大的制动冲击，导致制动时驾驶舒适度极低，试验过程中试验人员的感受也验证了这一点。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于最优功率分配因子的插电式混合动力汽车实时能量管理策略研究[J]. 刘辉,李训明,王伟达,韩立金,闫正军. 机械工程学报. 2019(04)
[2]混合动力汽车现状分析[J]. 李凯. 汽车实用技术. 2018(18)
[3]四驱电动汽车再生制动力控制策略研究[J]. 谢博臻,朱绍鹏,李俊杰,刘震涛,宁晓斌. 机电工程. 2018(01)
[4]考虑舒适性的电动汽车制动意图分类与识别方法[J]. 潘宁,于良耀,宋健. 清华大学学报(自然科学版). 2016(10)
[5]基于混合系统理论的串联式再生制动控制策略分析[J]. 宋士刚,李小平,孙泽昌. 汽车工程. 2015(03)
[6]插电式四驱混合动力轿车控制策略研究[J]. 邱利宏,钱立军,程伟. 汽车工程学报. 2015(01)
[7]插电式四驱混合动力汽车能量管理与转矩协调控制策略[J]. 钱立军,邱利宏,辛付龙,胡伟龙. 农业工程学报. 2014(19)
[8]电驱动乘用车制动能量回收技术发展现状与展望[J]. 张俊智,吕辰,李禹橦,苟晋芳,何承坤. 汽车工程. 2014(08)
[9]一汽轿车解困:豪赌新能源[J]. 黄蓓蕾. 汽车观察. 2012(11)
[10]纯电动汽车电-液复合制动系统控制算法的多边界条件优化设计[J]. 李玉芳,周丽丽. 中国机械工程. 2012(21)
博士论文
[1]分布式驱动电动汽车制动系统关键技术研究[D]. 张雷.清华大学 2015
[2]基于双离合耦合机构的四驱混合动力整车控制策略研究[D]. 彭庆丰.合肥工业大学 2015
[3]锂离子电池组管理系统研究[D]. 蒋新华.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所） 2007
硕士论文
[1]基于AMESim-simulink的液压混合动力轿车再生制动系统研究[D]. 李进.重庆大学 2013
[2]我国新能源汽车产业发展战略研究[D]. 罗少文.复旦大学 2008
[3]多工况自适应的并联混合动力客车能量管理算法研究与优化[D]. 周楠.吉林大学 2008
本文编号：3457622
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
GPS传感器
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-35-试验中需要安装GPS车速传感器来测量车速，采用液压传感器测量轮缸压力，拉线位移传感器测量踏板行程，加减速度计测量车辆的减速度，制动机器人作为制动执行机构，试验传感器及设备的安装分别如图3-7、图3-8、图3-9和图3-10所示。相比于人为的踩踏制动踏板，采用制动机器人作为执行机构可以按试验需求准确的调节踏板开度，并且可以稳定制动踏板开度处于一个定值，提高试验数据的质量，而且可以减轻频繁试验中驾驶员的疲劳程度。图3-7GPS传感器图3-8轮缸压力传感器图3-9拉线位移传感器及制动机器人脚图3-10加减速度计试验中，车辆的初始车速为100km/h，制动过程中制动踏板的开度从0逐渐增大到极限，踏板行程变化速率为0.3m/s，并维持踏板开度一段时间。通过数据的采集与分析，作ABS作用信号及轮缸压力随时间变化的曲线，如图3-11所示，车辆的减速度、车速及踏板开度随时间的变化关系如图3-12所示。图3-11反应了ABS系统工作时压力调节的现象，可以明显的看出各个轮缸频繁的进行减压、保压和增压的过程，保证车轮的滑移率较为理想。但也造成了图3-12中车辆的减速度出现剧烈波动的情况，这样会产生较大的制动冲击，导致制动时驾驶舒适度极低，试验过程中试验人员的感受也验证了这一点。
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-35-试验中需要安装GPS车速传感器来测量车速，采用液压传感器测量轮缸压力，拉线位移传感器测量踏板行程，加减速度计测量车辆的减速度，制动机器人作为制动执行机构，试验传感器及设备的安装分别如图3-7、图3-8、图3-9和图3-10所示。相比于人为的踩踏制动踏板，采用制动机器人作为执行机构可以按试验需求准确的调节踏板开度，并且可以稳定制动踏板开度处于一个定值，提高试验数据的质量，而且可以减轻频繁试验中驾驶员的疲劳程度。图3-7GPS传感器图3-8轮缸压力传感器图3-9拉线位移传感器及制动机器人脚图3-10加减速度计试验中，车辆的初始车速为100km/h，制动过程中制动踏板的开度从0逐渐增大到极限，踏板行程变化速率为0.3m/s，并维持踏板开度一段时间。通过数据的采集与分析，作ABS作用信号及轮缸压力随时间变化的曲线，如图3-11所示，车辆的减速度、车速及踏板开度随时间的变化关系如图3-12所示。图3-11反应了ABS系统工作时压力调节的现象，可以明显的看出各个轮缸频繁的进行减压、保压和增压的过程，保证车轮的滑移率较为理想。但也造成了图3-12中车辆的减速度出现剧烈波动的情况，这样会产生较大的制动冲击，导致制动时驾驶舒适度极低，试验过程中试验人员的感受也验证了这一点。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于最优功率分配因子的插电式混合动力汽车实时能量管理策略研究[J]. 刘辉,李训明,王伟达,韩立金,闫正军. 机械工程学报. 2019(04)
[2]混合动力汽车现状分析[J]. 李凯. 汽车实用技术. 2018(18)
[3]四驱电动汽车再生制动力控制策略研究[J]. 谢博臻,朱绍鹏,李俊杰,刘震涛,宁晓斌. 机电工程. 2018(01)
[4]考虑舒适性的电动汽车制动意图分类与识别方法[J]. 潘宁,于良耀,宋健. 清华大学学报(自然科学版). 2016(10)
[5]基于混合系统理论的串联式再生制动控制策略分析[J]. 宋士刚,李小平,孙泽昌. 汽车工程. 2015(03)
[6]插电式四驱混合动力轿车控制策略研究[J]. 邱利宏,钱立军,程伟. 汽车工程学报. 2015(01)
[7]插电式四驱混合动力汽车能量管理与转矩协调控制策略[J]. 钱立军,邱利宏,辛付龙,胡伟龙. 农业工程学报. 2014(19)
[8]电驱动乘用车制动能量回收技术发展现状与展望[J]. 张俊智,吕辰,李禹橦,苟晋芳,何承坤. 汽车工程. 2014(08)
[9]一汽轿车解困:豪赌新能源[J]. 黄蓓蕾. 汽车观察. 2012(11)
[10]纯电动汽车电-液复合制动系统控制算法的多边界条件优化设计[J]. 李玉芳,周丽丽. 中国机械工程. 2012(21)
博士论文
[1]分布式驱动电动汽车制动系统关键技术研究[D]. 张雷.清华大学 2015
[2]基于双离合耦合机构的四驱混合动力整车控制策略研究[D]. 彭庆丰.合肥工业大学 2015
[3]锂离子电池组管理系统研究[D]. 蒋新华.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所） 2007
硕士论文
[1]基于AMESim-simulink的液压混合动力轿车再生制动系统研究[D]. 李进.重庆大学 2013
[2]我国新能源汽车产业发展战略研究[D]. 罗少文.复旦大学 2008
[3]多工况自适应的并联混合动力客车能量管理算法研究与优化[D]. 周楠.吉林大学 2008
本文编号：3457622
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