纯电动汽车再生制动与ABS匹配控制研究

【摘要】：汽车工业的可持续发展正面临能源和环境的双重压力，为此，发展具有零排放、零污染的纯电动汽车成为世界各国的目标。而再生制动技术又是电动汽车的一项关键技术，它能回收部分制动能量并将其存储到电池中，延长汽车的续航里程。但再生制动力的引入必然改变了汽车前、后轴制动力的分配比，加大了汽车制动时不稳定的可能性，为此必须具备ABS制动防抱死功能。因此，在保障制动安全性的前提下，如何协调好再生制动系统与ABS的工作，从而回收更多的制动能量就成为电动汽车需解决的一个关键问题。 本文基于再生制动系统的特性以及ECE制动法规，合理分配前后轴再生制动力与摩擦制动力，制定了电、液复合制动控制策略。并在Matlab/Simulink上搭建整车仿真模型，模拟中低附着系数路面上制动车轮非抱死时制动力的分配情况，仿真结果表明该控制策略能很好的回收制动能量。 基于上述复合制动控制策略，提出一种再生制动系统与ABS的匹配性控制策略，并在Matlab/Simulink搭建制动力分配控制器模型、再生制动系统模型和ABS系统等模型。分别模拟仿真了中低附着系数路面中度制动、高附着系数路面紧急制动以及对接路面中度制动车轮抱死滑移时的情况。仿真结果表明，该控制策略既能保障汽车的制动效能，同时还能较大程度的回收制动能量，验证了再生制动系统与ABS匹配性控制策略的正确性。 【关键词】：纯电动汽车 再生制动 ABS 匹配控制策略
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U469.72;U463.5
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-12
• 插图清单12-14
• 插表清单14-15
• 第一章 绪论15-22
• 1.1 课题研究的背景及意义15-17
• 1.2 纯电动汽车发展的优点和不足17-18
• 1.3 再生制动系统与 ABS 系统匹配性的国内外研究现状18-20
• 1.3.1 国外研究现状18-19
• 1.3.2 国内再生研究现状19-20
• 1.4 本文的主要研究内容20-22
• 第二章 纯电动汽车整车动力学分析与建模22-42
• 2.1 引言22
• 2.2 仿真软件及仿真方法简介22-24
• 2.2.1 MATLAB 简介22-23
• 2.2.2 仿真方法简介23-24
• 2.3 电动汽车动力系统基本结构24-26
• 2.4 部件动力学模型26-31
• 2.4.1 电机模型26-29
• 2.4.2 动力电池建模29-31
• 2.5 纯电动汽车整车模型31-33
• 2.5.1 驾驶员模型31
• 2.5.2 汽车行驶动力学模型31-33
• 2.6 车轮及轮胎模型33-36
• 2.6.1 车轮模型33-35
• 2.6.2 轮胎模型35-36
• 2.7 液压控制系统建模36-40
• 2.7.1 ABS 液压系统模型36-39
• 2.7.2 制动器模型39-40
• 2.8 本章小结40-42
• 第三章 再生制动与摩擦制动复合制动控制策略42-56
• 3.1 引言42-43
• 3.2 前、后轴制动力分配理论研究43-49
• 3.2.1 制动时车轮的受力43-46
• 3.2.2 前、后轴制动器制动力分配曲线46-48
• 3.2.3 利用附着系数与制动效率48-49
• 3.3 对前、后制动器制动力分配的要求49-51
• 3.3.1 ECE 制动法规50
• 3.3.2 ECE R13 对前、后轴制动力分配的限制50-51
• 3.4 再生制动与摩擦制动复合制动控制策略51-55
• 3.4.1 复合制动系统的功能51-52
• 3.4.2 复合制动控制策略52-55
• 3.5 本章小结55-56
• 第四章 再生制动与 ABS 匹配性控制策略研究56-70
• 4.1 再生制动与 ABS 匹配性控制策略56-58
• 4.2 再生制动与 ABS 匹配性控制策略模型的建立58-59
• 4.3 再生制动与 ABS 匹配性控制策略仿真结果与分析59-69
• 4.3.1 高附着系数路面紧急制动结果与分析59-62
• 4.3.2 中低附着系数路面中度制动仿真结果与分析62-65
• 4.3.3 对接路面中度制动仿真结果分析65-69
• 4.4 本章小结69-70
• 第五章 总结与展望70-72
• 5.1 全文总结70
• 5.2 创新点70-71
• 5.3 研究展望71-72
• 参考文献72-75
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况75-76

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