电动汽车机械摩擦和电气再生制动平顺性仿真研究

发布时间：2017-08-10 15:03

  本文关键词：电动汽车机械摩擦和电气再生制动平顺性仿真研究

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【摘要】：在电动汽车制动时,传统的机械摩擦制动加入电气再生制动系统后会改变原有汽车的制动性能,同时使得驾驶员在同一制动意图下的制动力发生变化,从而导致乘客的舒适性发生改变,因此需对电气再生制动与机械摩擦制动进行,研究对驾驶平顺性的影响。通过对传统汽车制动特性分析和电气再生制动策略研究的基础上,针对改装的XJTUEV_II电动汽车确定了实际前后轴制动力分配系数范围,确定采用在不改变原有机械摩擦制动系统的基础上加入电气再生制动的并联制动策略,分别通过控制再生制动系统的蓄电池充电电流和电机电枢电流来研究汽车制动效能、制动能量回收效率以及制动平顺性的变化情况,利用AMESim-Simulink联合仿真平台建立单独机械摩擦制动系统模型、基于恒定充电电流的再生制动系统联合仿真模型以及基于恒定电枢电流再生制动策略的联合仿真模型。在低速轻度制动、中速正常制动工况下,分别对这三种制动模型仿真来评价汽车的制动效能、制动减速度的变化率以及能量回收性能,在紧急制动工况下评价汽车制动的安全性能。仿真研究表明:该仿真模型可以保证紧急制动情况下的汽车制动安全性,由于电气再生制动扭矩的加入,在同样的制动强度下可以提高制动减速度,缩短制动距离,同时汽车的制动平顺性下降,其中基于恒定充电电流策略下的制动距离最短,回收能量最多,但制动平顺性较差,基于恒定电枢电流下制动平顺性有所改善,但能量回收率较差,且都存在当电机扭矩下降时,减速度波动明显,对汽车有明显的冲击,因此仅通过对电流控制是不能满足平顺性要求,需要对前轴机械摩擦制动力矩加以控制,对其进行扭矩补偿。
【关键词】：再生制动 联合仿真 制动平顺性 能量回收
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U461.4;U469.72
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 电动汽车概述10-11
• 1.1.1 电动汽车的分类10
• 1.1.2 电动汽车的基本结构10-11
• 1.2 再生制动与制动平顺性11-15
• 1.2.1 再生制动技术的意义11-12
• 1.2.2 制动平顺性国内外研究现状12-15
• 1.3 主要内容及目标15-17
• 第二章 电动汽车的制动特性分析17-27
• 2.1 电动汽车的结构和整车参数17-18
• 2.1.1 整车的基本结构17
• 2.1.2 整车的基本参数17-18
• 2.2 电动汽车机械摩擦制动理论分析18-23
• 2.2.1 机械摩擦制动系统概述18-19
• 2.2.2 机械摩擦制动系统理想制动力分配19-23
• 2.3 电动汽车制动力分配系数的研究23-26
• 2.3.1 ECE法规对汽车制动力分配的要求23
• 2.3.2 机械摩擦制动实际制动力分配系数的确定23-24
• 2.3.3 电动汽车制动力分配系数的确定24-26
• 2.4 小结26-27
• 第三章 电动汽车再生制动控制策略研究27-36
• 3.1 电动汽车再生制动结构分类27-28
• 3.1.1 并联制动27-28
• 3.1.2 串联制动28
• 3.2 电动汽车再生制动系统概述28-31
• 3.2.1 再生制动的基本原理28-30
• 3.2.2 电动汽车储能系统30-31
• 3.2.3 再生制动的影响因素31
• 3.3 电气再生制动策略研究31-34
• 3.3.1 电气再生制动力矩的确定31-32
• 3.3.2 电气再生制动控制策略32-34
• 3.4 整车制动系统控制策略34-35
• 3.4.1 整车制动控制策略的结构34-35
• 3.4.2 整车制动控制策略流程35
• 3.5 小结35-36
• 第四章 电动汽车制动系统建模36-51
• 4.1 电动汽车再生制动系统联合仿真模型36-38
• 4.1.1 整车再生制动系统联合仿真平台结构方案36-37
• 4.1.2 整车再生制动系统联合仿真模型37-38
• 4.2 基于AMESim的整车纯机械摩擦制动系统部件模型的建立38-45
• 4.2.1 车体动力学模型38-40
• 4.2.2 真空助力器模型40-42
• 4.2.3 制动主缸模型42-43
• 4.2.4 制动轮缸模型43-44
• 4.2.5 轮胎模型44-45
• 4.2.6 数据采集模块45
• 4.3 基于Simulink的整车再生制动系统部件模型的建立45-50
• 4.3.1 再生制动系统模型45-46
• 4.3.2 制动意图识别模型46-47
• 4.3.3 电机模型47-49
• 4.3.4 电池模型49
• 4.3.5 PID控制器49-50
• 4.3.6 PWM模块50
• 4.4 小结50-51
• 第五章 再生制动系统的仿真与分析51-66
• 5.1 再生制动系统仿真的评价指标51-53
• 5.2 再生制动系统仿真的工况选择53
• 5.3 典型制动工况的仿真结果53-64
• 5.3.1 模型的可行性验证53-55
• 5.3.2 低速轻微制动55-60
• 5.3.3 中速正常制动60-64
• 5.3.4 紧急制动工况64
• 5.4 小结64-66
• 结论与展望66-68
• 结论66-67
• 展望67-68
• 参考文献68-72
• 附录72-73
• 攻读硕士期间取得的研究成果73-74
• 致谢74

【参考文献】

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本文编号：651327