文档介绍：混合动力汽车再生制动控制系统研究
专业:动力机械及工程
研究方向:动力机械控制与测试技术
导师:张洪田教授
学号:B609030009
姓名:孙远涛
报告内容
一、选题的目的、依据和国内外研究进展
二、论文研究方案
三、所需的科研条件
四、工作量和论文工作计划以及经费估算
五、主要参考文献
六、预期成果、现有成果及下一步打算
七、实验台介绍
一、选题的目的、依据和国内外研究进展
一、选题的目的、依据和国内外研究进展
混合动力汽车作为目前最具可行性、可操作性的节能环保型汽车,已经成为汽车行业研究的热点之一。混合动力汽车与传统内燃机汽车相比,其节油的主要原因在于:(1)可使用小型的发动机,使发动机的工作点处于高效率的最优工作区域内;(2)在汽车停车等候或低速滑行等工况下关闭内燃机;(3)在汽车滑行或紧急制动时,利用发电机回收部分制动能量。
再生制动是一种使用在电动汽车上特有的制动技术,在减速制动时,将驱动电动机运行在发电状态,依靠车轮的反向拖动产生电能和车轮制动力矩,从而在减缓车速的同时将部分动能转化为电能回馈给蓄电池以对其充电,实现了能量的回馈。
再生制动系统的研究是混合动力电动汽车开发过程中的重要环节之一,而其性能则主要依赖于该系统的控制策略。制动能量回收控制策略需根据车辆的动力学结构设计,设计的目标是在保证汽车制动时方向稳定性和满足驾驶员制动要求的基础上最大程度地回收车辆的制动能量。
再生制动既能参与车辆的制动又能实现制动时能量的回收,回收的能量留作车辆驱动行驶用。这样可以延长车辆的行驶里程,提高整车的燃油经济性,改善整车的使用率。因此,再生制动是混合动力电动汽车一个极其重要的研究方向。
一、选题的目的、依据和国内外研究进展
(1)国家政策导向
2012年6月28日,国务院印发了《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》。该规划确定了我国汽车工业的中长期发展战略目标。发展节能与新能源汽车是降低汽车燃料消耗量,缓解燃油供求矛盾,减少尾气排放,改善大气环境,促进汽车产业技术进步和优化升级的重要举措。规划中对新能源汽车和节能汽车的定义如下:
新能源汽车是指采用新型动力系统,完全或主要依靠新型能源驱动的汽车,规划中所指新能源汽车主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车及燃料电池汽车。
节能汽车是指以内燃机为主要动力系统,综合工况燃料消耗量优于下一阶段目标值的汽车。
规划中明确了技术路线:以纯电驱动为新能源汽车发展和汽车工业转型的主要战略取向,当前重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化,推广普及非插电式混合动力汽车、节能内燃机汽车,提升我。
国际方面,美国和日本现阶段还是以发展混合动力车为主要取向。政府只是在政策方面给予零排放汽车更多的补贴而已。在去年1-7月美国所售出的188257辆新能源车中,电动车(含插电式)%。日本在同期所销售的414746辆新能源车中,%,其余都是混合动力车。在欧洲的不完全统计中,电动车(含插电式)%,而且在明年还有包括奔驰、宝马、法拉利和保时捷等许多高端品牌在内的混合动力汽车上市。
一、选题的目的、依据和国内外研究进展
(2)行业研究热点
混合动力汽车由于其良好的经济性能和低排放性已被人们接受,再生制动功能作为其提高燃油经济性能的一个重要因素现已成为一个研究热点。目前各大车企、高校都纷纷加大了此方面的研究。
(3)结合实验室研究条件的实际
再生制动系统研究的关键问题:整车能量的回收率、制动方向稳定性和驾驶员的制动感觉。其中的制动方向稳定性方面与实验室前期的研究项目(基于GPS的汽车稳定性控制系统研究)具有很大的相关度。
实验室目前拥有CRUISE整车性能仿真软件、dSPACE实时仿真系统、pact RIO实时数据采集系统、底盘测功机测试系统(AVL CD48)、油耗仪(AVL PLU-408)、汽车排放分析系统(AVL AMA i60)、丰田普锐斯(第二代)混合动力车、丰田普锐斯(第二代)混合动力总成试验台架等一批软件仿真及硬件实验仪器设备。以上实验条件为再生制动控制系统研究的开展提供了软、硬件条件。
一、选题的目的、依据和国内外研究进展
在研究方面,美国Texas A&M大学的Yimin Gao等提出了三种分配控制策略,针对每种制动力分配策略,在典型城市行驶循环工况下对中度混合动力汽车进行了仿真分析。此后,结合ABS系统又进一步提出了一种不同制动强度下的再生制动控制策略。该控制策略依赖电子制动系统,可以实现在不同制动强度下的制动能量的最大化回收。. Cikanek和K