CVT混合动力汽车再生制动系统性能仿真与试验研究

【摘要】： 混合动力汽车(HEV)是一种既具有传统内燃机汽车优良的动力性又有纯电动汽车低排放、高效率的新型汽车,是当前最具有可行性的低排放、低油耗特点的新一代清洁汽车。 再生制动(能量回馈制动)对混合动力汽车的燃油经济性、排放性和行驶安全性都有直接影响,是混合动力汽车的重要工作模式,它能在车辆减速或制动过程中,在保证车辆制动性能的条件下,将车辆动能或位能通过带动电机发电,转化为电能储存在电池中,实现能量回收,同时产生车辆所需全部或部分制动力。既实现了车辆的减速和制动,又有效地降低了整车的燃油消耗和污染物排放。 金属带式无级自动变速器(CVT)是具有自动连续改变速比的特性的新型变速器,当车辆处于驱动工况时,调节速比使发动机按最佳燃油经济性曲线或最佳动力性曲线工作,可以显著提高汽车的燃油经济性,改善汽车的动力性和乘坐舒适性,降低发动机的排放污染;当车辆处于制动工况时,可利用CVT速比的连续变化特性,使混合动力汽车上发电机的转速独立于车速的变化,通过调节CVT速比调节发电机转速,使电机工作在高效区域,最大程度地回收能量。 本文以ISG型CVT混合动力长安羚羊轿车为研究对象,对混合动力汽车再生制动系统进行了理论分析与试验研究,取得了如下成果: 1.通过对混合动力汽车的制动过程进行动力学分析,参照传统汽车的制动力分配方法,并接合CVT无级变速的特点,提出了基于整车安全制动和高效能量回收的混合动力汽车再生制动系统制动力分配策略和控制方法,为再生制动计算仿真和性能测试提供了理论依据。 2.根据本文研究的混合动力汽车,通过整车动力学和关键部件的台架试验数据建立混合动力汽车再生制动系统的数学模型,并在特定的制动仿真工况下,对混合动力汽车再生制动系统进行仿真和评价,表明了所提出的制动力分配控制策略能很好地满足整车安全制动和能量回收的要求。 3.对混合动力再生制动系统进行了设计、计算和相关部件的选型,使该系统具有再生制动,再生制动+摩擦制动和摩擦制动三种工作模式,并能根据不同的制动工况,在三种工作模式之间自由切换,在保证制动安全性的基础上实现了制动能量的有效回收。 4.根据ISG型CVT混合动力轿车的系统配置和参数,搭建了再生制动系统硬件在环仿真的软硬件试验平台,并对制动系统进行了控制参数的在线整定。在硬件在环仿真的基础上,进行了试验系统的制动性能实验,为混合动力再生制动 【关键词】：混合动力汽车 再生制动 控制策略 试验系统 硬件在环仿真
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 中文摘要4-6
• 英文摘要6-11
• 1 绪论11-19
• 1.1 混合动力汽车概况11-13
• 1.1.1 混合动力汽车研究的背景11
• 1.1.2 混合动力汽车的分类11-13
• 1.2 混合动力汽车进行再生制动的意义13-14
• 1.3 国内外有关再生制动研究的发展状况14-15
• 1.4 金属带式无级变速器的技术特点及发展趋势15-17
• 1.4.1 CVT的基本结构、工作原理15-16
• 1.4.2 CVT 发展趋势16-17
• 1.5 本课题的研究意义和主要内容17-19
• 1.5.1 本课题的来源和研究意义17
• 1.5.2 本课题研究的主要内容17-19
• 2 基于CVT的混合动力再生制动系统建模与性能仿真19-37
• 2.1 汽车制动过程动力学分析19-24
• 2.1.1 汽车的行驶阻力19-20
• 2.1.2 制动时车轮所受制动力分析20-21
• 2.1.3 传统汽车制动力分配21-23
• 2.1.4 混合动力汽车再生制动力分配23-24
• 2.2 混合动力汽车再生制动力分配控制策略24-26
• 2.3 混合动力汽车再生制动系统理论建模26-30
• 2.3.1 基于发动机反拖的离合器控制建模26-28
• 2.3.2 基于电机高效发电的CVT控制建模28-29
• 2.3.3 再生制动系统的制动控制建模29-30
• 2.4 混合动力汽车再生制动系统的仿真与分析30-35
• 2.4.1 混合动力汽车再生制动系统仿真工况的设定30-31
• 2.4.2 混合动力汽车再生制动系统仿真结果31-33
• 2.4.3 再生制动系统仿真评价指标的设定及仿真结果的分析33-35
• 2.5 本章小结35-37
• 3 混合动力再生制动试验系统设计37-49
• 3.1 再生制动试验系统总体方案设计37-38
• 3.1.1 再生制动试验系统组成方案37
• 3.1.2 试验系统主要性能参数37-38
• 3.2 混合动力再生制动试验系统主要构成分析38-45
• 3.2.1 真空助力制动系统38-40
• 3.2.2 制动力分配控制系统40-43
• 3.2.3 CVT速比及夹紧力控制系统43-45
• 3.3 混合动力再生制动测控系统的硬件组成与传感器标定45-47
• 3.3.1 基于dSPACE的综合制动测控系统45-46
• 3.3.2 转速转矩传感器46
• 3.3.3 制动踏板传感器46
• 3.3.4 压力传感器46-47
• 3.4 本章小结47-49
• 4 液压制动系统设计与压力控制49-61
• 4.1 试验系统液压控制方案设计49-50
• 4.2 再生制动试验系统液压控制工作原理50
• 4.3 主要的制动模式及制动模式的切换50-51
• 4.4 液压制动试验系统控制方法51-56
• 4.4.1 PWM高速开关阀特性分析51-53
• 4.4.2 感载比例阀感载调节系统53-55
• 4.4.3 前轮液压制动系统的PID控制55-56
• 4.5 制动试验系统关键部件设计计算56-59
• 4.5.1 制动踏板的行程模拟器的设计56
• 4.5.2 试验系统的制动器设计56-59
• 4.6 本章小结59-61
• 5 混合动力再生制动系统硬件在环仿真61-75
• 5.1 基于dSPACE的硬件在环仿真（HILS）61-63
• 5.1.1 dSPACE概述61-62
• 5.1.2 dSPACE系统的软硬件平台62-63
• 5.2 混合动力再生制动系统硬件在环仿真平台搭建63
• 5.3 再生制动系统主要控制模块63-66
• 5.3.1 步进电机控制63-66
• 5.3.2 高速开关阀控制66
• 5.4 再生制动硬件在环仿真试验与分析66-73
• 5.4.1 硬件在环仿真工况的选择66-67
• 5.4.2 硬件在环仿真试验67-72
• 5.4.3 硬件在环仿真结果评价72-73
• 5.5 本章小结73-75
• 6 结论75-77
• 致谢77-79
• 参考文献79-83
• 附:83-86
• 1.作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录83-85
• 2.作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目85-86
• 独创性声明86
• 学位论文版权使用授权书86

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

混合动力汽车再生制动系统的建模与仿真    张京明;王仕伟;程志刚;宋宝玉;

混合动力汽车再生制动的归类及其应用    盖福祥;杜家益;张彤;

并联混合动力客车再生制动仿真研究    王保华;张建武;罗永革;

CVT混合动力汽车再生制动控制策略与仿真分析    秦大同;谭强俊;杨阳;杨亚联;胡建军;

混合动力汽车再生制动系统的控制    吴彤峰;谢冰;邓文娟;

混合动力汽车再生制动系统的控制研究    谢冰;吴彤峰;邓文娟;

CVT混合动力汽车再生制动系统仿真    邓涛;孙冬野;秦大同;林志煌;

油电并联混合动力系统能量管理策略研究    邓文娟;吴彤峰;谢冰;

ISG型混合动力汽车制动系统仿真分析    杨阳;刘松;秦大同;黄晓容;

HEV再生制动过程中CVT速比控制策略    秦大同;颜静;杨阳;胡建军;杨亚联;

混合动力汽车及其关键技术综述    李正浩;鲁植雄;

准“绿色”混合动力汽车与环境保护    李军;秦大同;

理想制动力分配再生制动控制策略研究    崔胜民;张京明;宋宝玉;孙刚;

一种混合动力汽车驱动控制研究    严世榕;洪亮;

混合动力汽车的发展与应用    文少波;邹政耀;

一种并联型混合动力汽车控制系统研究    刘昌锦;岳伟甲;乐群;

混合动力汽车热管理系统流场和温度场CFD分析    梁昌杰;陈方元;秦大同;

混合动力汽车热管理系统流场和温度场CFD分析    梁昌杰;陈方元;秦大同;

电子及计算机技术在混合动力汽车电池测试系统中的应用    曾小华;王庆年;宋大凤;李静;林林;

并联式混合动力汽车控制策略及遗传算法优化研究    刘涵;高俊涛;

美国汽车角逐混合动力汽车市场（下）    峻岭

混合动力汽车驶入百姓生活    本报记者 谢莉葳 实习生 李玥林

2至3年,混合动力汽车将成市场主流    记者 范建

美国汽车角逐混合动力汽车市场（上）    峻岭

“重庆造”混合动力汽车跻身世界先进行列    记者 关媛媛

重庆政府采购自主研发混合动力汽车    记者刘阳子

油电混合动力汽车在美国大行其道    魏薇

混合动力汽车技术取得新突破    记者 李文峰　通讯员 夏伟雄 刘亚鹏

新能源元年从“弱混”开启”    本报记者 金丽媛

发展混合动力汽车刻不容缓    木子风

混合动力汽车再生制动与稳定性集成控制算法研究    尚明利

有机/无机复合多功能微球的合成、表征及其在光化学传感和生物成像方面的应用    孙磊

CVT混合动力系统再生制动综合控制研究    杨阳

串联混合动力汽车建模与能源管理系统控制策略研究    刘乐

混合动力汽车能量利用试验与仿真及评价方法研究    赵树朋

串联混合动力汽车能量优化管理策略研究    申彩英

混合动力汽车复合储能系统参数匹配与控制策略研究    于海芳

电动汽车再生制动若干关键问题研究    赵国柱

纯电动汽车电液复合再生制动研究    刘志强

单轴ISG混合动力汽车转矩分配控制策略的研究    叶先军

中度混合动力汽车再生制动模型预测控制策略    潘文军

基于Advisor的混合动力汽车再生制动控制策略仿真研究    谈丽华

混合动力电动客车的研究    程自珠

轻度混合动力汽车再生制动系统建模与仿真    詹迅

基于LabVIEW的混合动力汽车驱动系统的研究    邓娟

并联式混合动力汽车控制策略研究    岳淑彪

基于行驶工况的混合动力汽车参数匹配、控制策略研究及仿真平台搭建    张桂连

串联式Plug-in混合动力汽车能量管理控制策略研究    祝毅

基于双离合器混合动力系统再生制动策略及硬件在环仿真研究    祝亚民

CVT混合动力汽车再生制动系统的研究与仿真    宫帅