混合动力电动汽车（HEV）再生制动与ABS控制策略研究

【摘要】：混合动力电动汽车作为传统汽车到电动汽车的过渡产品,既避开了电动汽车的技术瓶颈,又提高了汽车的燃油经济性。因此,近年来混合动力汽车备受各汽车生产厂家和科研单位的青睐。再生制动系统作为混合动力汽车的一个子系统,能够将汽车制动过程中的部分动能和势能回收并存储起来,在汽车启动和加速时加以利用、。因此,再生制动的研究对于混合动力轿车经济性的提高具有重要意义。 但是,由于整车的前、后轴制动力分配对制动稳定性影响很大,加入再生制动后,由于制动过中再生制动力矩的变化时刻影响着整车的前、后轴制动力分配系数。同时,由于再生制动的参与,对整车的液压制动系统产生了影响,从而影响了汽车的防抱死控制过程,对汽车的安全性产生了影响。 本文针对再生制动系统与防抱死控制系统的集成控制,进行了几方面的研究工作： 首先,根据传统汽车前、后轴理想制动力分配理论,分析研究了混合动力汽车的液压制动系统的制动力分配关系,明确了前、后轴机械制动力的分配系数与机械制动系统结构的关系,并且机械制动力始终参与所有制动过程的全部。 其次,针对混合动力汽车,在制动过程中存在再生制动和机械制动协同制动的情况,本文在分析了定比例制动力分配策略和基于最大化能量回收的制动力分配控制策略的基础上,提出了基于稳定性考虑的集成式制动力分配策略。 再次,在查阅大量的文献资料的基础上,运用逻辑门限控制的方法设计了基于车轮制动加、减速度和滑移率门限的HEV汽车防抱死控制逻辑,并集成了再生制动控制,形成了HEV汽车的再生制动与防抱死集成控制系统,兼顾了制动能量回收与制动安全性。 最后,在MATLAB/ADVISOR2002仿真环境下,对混合动力汽车制动系统进行了建模,此外,在几种典型工况下进行了仿真,并对仿真结果进行分析对比,验证了本文所提出的再生制动与ABS防抱死系统集成控制策略的合理性和可行性。 【关键词】：混合动力汽车 制动力分配 再生制动 ABS 逻辑门限值控制
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-24
• 1.1 课题研究背景10-11
• 1.2 混合动力汽车概述11-13
• 1.2.1 混合动力汽车分类及特点11-13
• 1.3 再生制动系统概述13-19
• 1.3.1 再生制动系统结构14-15
• 1.3.2 HEV再生制动系统的研究现状15-17
• 1.3.3 再生制动的关键问题17
• 1.3.4 再生制动的影响因素17-19
• 1.4 ABS系统概述19-21
• 1.4.1 ABS的分类19-20
• 1.4.2 ABS系统工作原理20-21
• 1.5 混合动力电动汽车再生制动与ABS控制研究现状21-23
• 1.6 本文研究的主要内容23-24
• 第2章 混合动力电动汽车的制动过程分析24-36
• 2.1 汽车制动过程理论基础24-28
• 2.1.1 汽车制动时车轮的滑移(转)率24-26
• 2.1.2 路面制动力、制动器制动力和附着力之间的关系26-27
• 2.1.3 附着力系数27-28
• 2.2 传统机械制动系统理想前、后轴制动力的分配28-30
• 2.3 实际前、后轴机械制动力分配曲线与对应的同步附着系数30-32
• 2.4.HEV机械制动系统制动过程分析32-35
• 2.4.1 F线组与r线组32-33
• 2.4.2 等制动减速度线组33-35
• 2.5 本章小结35-36
• 第3章 混合动力汽车制动系统的控制策略分析36-46
• 3.1 混合动力汽车与传统汽车制动过程的比较分析36-37
• 3.2 混合动力汽车的制动力分配策略分析37-44
• 3.2.1 基于最大化能量回收的制动力分配控制策略37-39
• 3.2.2 定比例制动力分配的能量回收控制策略39-40
• 3.2.3 集成制动力分配策略40-44
• 3.3 本章小结44-46
• 第4章 混合动力汽车再生制动与ABS系统集成控制策略分析46-50
• 4.1 对ABS系统的设计要求46-47
• 4.2 基于逻辑们限值控制的ABS控制策略研究47-48
• 4.3 混合动力样车再生制动防抱死控制逻辑48-49
• 4.4 本章小结49-50
• 第5章 再生制动与ABS控制策略的仿真实现50-70
• 5.1 ADVISOR简介50-51
• 5.1.1 ADVISOR的功能50
• 5.1.2 ADVISOR的系统结构50-51
• 5.2 ADVISOR混合仿真方法51-53
• 5.2.1 分析ADVISOR仿真方法的意义51-52
• 5.2.2 ADVISOR的混合仿真方法52-53
• 5.3 整车模型的建立53-57
• 5.4 制动力分配模块建立57-60
• 5.4.1 后向仿真路径58-59
• 5.4.2 前向仿真路径59-60
• 5.5 再生制动与ABS集成控制模型60-62
• 5.6 将所建模块嵌入ADVISOR200262-63
• 5.7 仿真结果分析63-68
• 5.8 本章小结68-70
• 第6章 结论70-72
• 参考文献72-76
• 致谢76

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