文档介绍：上海交通大学
博士学位论文
混合动力汽车制动能量回收与ABS集成控制研究
姓名:彭栋
申请学位级别:博士
专业:车辆工程
指导教师:张建武;殷承良
20070401
摘要混合动力汽车制动能量回收与煽刂蒲芯制动状态下的能量回收是提高混合动力汽车:燃油经济性和延长其行驶里程的一项重要技术,在制动过程中,电动机作为发电机来使用,回收的能量以电能的形式存贮到电池中。制动能量回收技术是目前混合动力汽车制造商广泛采用的一项技术,通过电机的辅助制动,通常情况下可以将制动过程中车辆的部分动能回收到蓄电池,极大的提高了能量利用率。考虑到电机的制动效能以及制动稳定性,当前的混合动力汽车大都采用电、液制动相结合的混合制动方案,即保留了原有的篈狶貉怪贫刂葡低场因此,如何在确保制动安全性的前提下,使能量回收制动和貉怪贫ぷ鳎最大限度回收能量就成为混合动力汽车研究的关键性技术之一。本文以国家“计划”混合动力轿车项目及其整车控制系统子课题为背景,主要研究混合动力汽车的电、液混合制动控制策略及其在实车上的应用。制动控制策略的设计是混合动力汽车制动控制系统开发的关键环节,是一个涉及复杂问题决策和非线性时变系统控制的复杂问题,由于混合动力汽车的制动系统涉及电、液两个系统的协同工作,因而建立能够反映制动系统实际情况的仿真数学模型非常困难,同时,由于路面附着条件的影响以及驾驶员制动意图的不确定性,也增加了制动控制策略设计的难度。本文从制动安全性和能量回收效率两方面出发,做了如下几个方面的工作:混合动力汽车制动控制系统仿真建模;制动控制系统综合控制策略篊纳杓坪脱芯浚换谧优滑移率及制动力矩动态分配的模糊控制策略:的研究以及制动控制策略的实车试验研究和验证。本文建立了适合混合动力汽车制动系统仿真分析的动力学模型。这是混合动力汽车制动系统控制策略开发的重要组成部分,直接关系到制动控制器的开发效率和精度。制动系统动力学模型主要包括整车模型,非稳态半经验轮胎模型,貉系统模型,电机及其控制系统模型,电池及其控制系统模型。建模过程采用实验建模与理论建模相结合的方法,其中对轮胎非稳态半经验模型和基于貉沟鹘谄的液压系统模型进行了较为深入的研究,为扶取必要的计算参数进行了相应的试验测试。通过电机和电池的台架试验分别获取了电机和电池的输入输出特性。仿真和试验结果都表明文中建立的制动系统动力学模型正确且稳定有效,能够满足实时控制精度要求及后续研究工作需要。在建立制动系统动力学模型的基础上,搭建了整车制动系统仿真平台,基于此仿真平台,分析了混合动力汽车在制动状态下的能量管理策略,对制动模式和能量回上海交通大学博士学位论文
.珺.,瑃.,篐琑,琒,上海交通大学博士学位论文瑃
一讪乃‰墨”ボ狄灰唬ィコ以腧省符号说明肌搿‘露办厶绲骸敕凑陆谒承蚺帕整车质量车身绕工轴的转动惯量甿车身关于船轴的惯性积甿第龀德值穆痔プ菹蛄琑,/蘎Ⅳ第个车轮的角速度琑,.前、后轮胎总纵向力前、后轮胎总侧向力第雎痔プ6吡琑,厶甿轮胎动力半径车辆沿算,较蛩俣荣ぃ畇以车身横摆角统瞪砗岚诮撬俣自回正力矩扔谒母龀德只卣豈以,玻琈皿,肼枷之和Ⅳ·埘转向轮转角笄奥趾陀仪奥肿=窍嗤靠空气阻力系数簧载质量质心到侧倾中心距离前轴侧倾中心距离地面高度后轴侧倾中心距离地面高度前轴非簧载质量质心距离地面高度伽侧倾角筒嗲憬撬俣簧载质量遟前轴非簧载质量后轴非簧载质量质心到前轴的距离质心到后轴的距离后轮距前轮距车身绕:轴转动惯量甿第焊龀德值穆痔ゲ嘞蛄琑,厶滚动阻力分别绕毛工轴力矩簦甿琘方向的空气阻力车轮滚动阻力矩,慧蘎Ⅳ·制动力矩,尼琑Ⅳ·脚迎风面积整车质心高度后轴非簧载质量质心距离地面高度前后轴的侧倾角刚度畆上海交通大学博士学位论文騃矿扩冒瑚醇
删%气。乙‘地面垂直反作用力,,,⒍导适涑隽Ⅳ.发动机节气门开度希⒍,总侧向力,总垂直反作用力发动机力矩修正系数变速器传动比主减速器减速比轮胎总切向力Ⅳ无量纲轮胎纵向相对滑移率和侧向相对滑移率轮胎模型的曲率因子路面附着系数气胎拖距沏无量纲标称载荷轮胎垂直载荷横向偏距轮胎纵向滑移率和侧向滑移率轮胎纵向和侧向刚度簦甿轮胎纵向和侧向平移刚度簦甿上海交通大学