插电式混合动力汽车制动能量回收策略研究

【摘要】：由于能源短缺以及环境污染,节能环保已成为当前世界汽车工业发展的新主题。插电式混合动力汽车(Plug-in hybrid electric vehicle)既保持了传统汽车续驶里程长、动力性好的优点,又能发挥电动汽车高效和低排放性能的长处,特别是在电池技术瓶颈尚未突破以及充电设施还不完善,而石化类传统能源加油设施又非常完备的情况下,是目前应对节能环保与使用经济性课题的较佳选择。通过对该类型混动汽车控制策略的优化以及刹车制动能回收等技术的应用,可以做到把传统石化能源汽车和纯电动汽车的特点结合起来,实现更低的排放和更高的燃油经济性。因此插电式混合动力汽车越来越受到大众的青睐,各大汽车公司也在积极的研发并推出此类车型。 本文是与某公司的合作项目：插电式混合动力汽车产业化开发项目为背景,对整车的动力系统参数匹配及制动能量回收控制策略进行了一些研究。根据整车动力性、经济性等设计指标,结合汽车理论的相关知识,对发动机、电动机及电池等参数进行了选型和参数匹配,在此基础上,根据车辆制动过程分析了其特性,提出了一种制动能量回收的策略。接下来通过simulink及stateflow建立了制动能量回收的控制模型及最终的实车模型,并对模型进行了逻辑验证。最后通过实车测试,分析了各个工况的制动能量回收率,验证了本文制动能量回收策略的有效性。 【关键词】：插电式混合动力 参数匹配 制动能量回收 实车测试
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U469.7;U463.5
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 绪论16-22
• 1.1 课题研究的背景和意义16-17
• 1.2 混合动力汽车发展状况17-19
• 1.2.1 国外混合动力汽车发展状况17-18
• 1.2.2 我国混合动力汽车发展状况18-19
• 1.3 制动能量回收技术国内外研究现状19-20
• 1.3.1 国外研究现状19-20
• 1.3.2 国内研究现状20
• 1.4 混合动力汽车制动能量回收的基本工作原理20-21
• 1.5 本文主要研究内容21-22
• 第二章 插电式混合动力汽车动力系统结构与参数匹配22-36
• 2.1 插电式(Plug-in)混合动力汽车22-25
• 2.1.1 串联式混合动力汽车22-23
• 2.1.2 并联式混合动力汽车23-24
• 2.1.3 混联式混合动力汽车24-25
• 2.2 动力系统结构和设计要求25-27
• 2.2.1 动力系统结构方案25-26
• 2.2.2 整车参数及性能指标26-27
• 2.3 动力总成部件的选型27-30
• 2.3.1 发动机的选型27-28
• 2.3.2 电动机的选型28-29
• 2.3.3 动力电池的选型29-30
• 2.4 动力总成部件参数设计与计算30-35
• 2.4.1 发动机的参数30-31
• 2.4.2 ISG电机参数31-33
• 2.4.3 电池参数33-34
• 2.4.4 传动系参数34-35
• 2.5 本章小结35-36
• 第三章 混合动力汽车制动能量回收控制策略研究36-56
• 3.1 混合动力汽车制动过程分析36-47
• 3.1.1 汽车制动动力学分析36-42
• 3.1.2 汽车制动过程分析42-43
• 3.1.3 混合动力汽车制动系统的动力学分析43-47
• 3.2 混合动力汽车制动能量回收的控制策略47-55
• 3.2.1 混合动力汽车制动需求判断策略48-50
• 3.2.2 小强度制动分配策略50-51
• 3.2.3 大强度制动分配策略51-53
• 3.2.4 混合动力汽车前后轴制动力分配关系53-55
• 3.3 本章小结55-56
• 第四章 混合动力汽车制动能量策略建模56-66
• 4.1 引言56
• 4.2 控制策略详述56-57
• 4.3 控制策略建模57-62
• 4.3.1 车速&扭矩限制计算58-59
• 4.3.2 退出模式判断59
• 4.3.3 需求加速度计算59-60
• 4.3.4 真实加速度计算60
• 4.3.5 退出模式控制60-61
• 4.3.6 液压动作模式61
• 4.3.7 电制动启动模式61-62
• 4.4 控制模型逻辑验证62-65
• 4.4.1 导入输入数据62-63
• 4.4.2 建立输入连接63
• 4.4.3 建立输出连接63-64
• 4.4.4 设置仿真步长64
• 4.4.5 查看仿真结果64-65
• 4.5 本章小结65-66
• 第五章 制动能回收实测验证66-83
• 5.1 试验工况及评估方式分析66-69
• 5.2 实测验证69-70
• 5.3 实测数据分析70-82
• 5.3.1 测试一70-71
• 5.3.2 测试二71-73
• 5.3.3 测试三73-74
• 5.3.4 测试四74-76
• 5.3.5 测试五76-77
• 5.3.6 测试六77-78
• 5.3.7 测试七78-80
• 5.3.8 测试八80-81
• 5.3.9 测试总结81-82
• 5.4 与传统并联策略回收率比较82
• 5.5 本章小结82-83
• 第六章：总结及展望83-85
• 6.1 全文总结83
• 6.2 研究展望83-85
• 参考文献85-88
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况88

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