混合动力四驱汽车机电复合制动系统的研究

【摘要】：制动系统在车辆安全方面起着决定性作用，随着电动汽车的研究与开发，汽车的制动系统发生了很大的变化。混合动力汽车制动力矩包括电机再生制动力矩及液压制动力矩，整车控制器根据汽车的不同行驶工况，控制电动机的工作，使其达到最佳的制动状态。本文以某款国产混合动力四驱汽车为基础，设计了一套机电复合制动系统总成结构，并在此基础上制定了最佳制动能量回收策略，在保证车辆安全性及稳定性的前提下尽可能多的回收制动能量。本课题的具体研究内容如下： （1）在目标车辆制动系统结构基础上，提出了一套机电复合制动系统总成方案，该方案通过增加制动踏板模拟器及液压调节器开关电磁阀实现汽车的纯电机制动、复合制动及液压制动的切换，同时对原车制动系统的布置改动较小，易于实现。 （2）在机电复合制动系统结构基础上，结合ECE制动法规，首先基于门限值控制策略，实现了液压系统ABS功能；随后设计了一种最佳制动能量回收控制策略，实现了电机制动力与液压制动力的分配，在保证制动安全性的基础上将制动力尽可能多的分配到电机驱动轴上，充分回收制动能量。 （3）在AMESim软件中建立了机电复合制动系统的数学模型，其中包括液压系统模型、电机模型、电池模型及整车模型，并基于软件Matlab/simulink中的有限状态机理论建立了复合制动系统的控制模型，其中包括驾驶员制动意图识别模块、制动力分配模块、参数选择模块及AMESim/Simulink接口模块，在AMESim与Simulink软件中完成了仿真分析，实现了车辆在不同路面、不同工况下的制动状态模拟。 （4）搭建了目标车型制动系统硬件在环实验平台，包括台架硬件部分、软件部分、实时控制平台及信号处理系统四部分，其中软件及实时控制平台包括系统控制器Controlbase_VT及实时监测器CANape，信号处理系统包括液压调节器驱动电路及压力变送器采集信号。在此基础上进行了电磁阀静态实验及液压调节器实验，对机电复合制动系统进行了初步的性能测试实验。 【关键词】：混合动力车 机电复合制动系统 制动力分配 制动状态仿真 硬件在环实验
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U469.7;U463.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-12
• 第一章 绪论12-18
• 1.1 新能源汽车的研究意义12
• 1.2 国内外相关技术研究现状12-16
• 1.2.1 复合制动系统结构研究12-15
• 1.2.2 制动力分配策略研究15-16
• 1.3 本课题的研究意义及内容16-18
• 第二章 混合动力四驱汽车复合制动系统的结构设计18-30
• 2.1 目标车辆的结构18-20
• 2.2 目标车辆的机电复合制动系统20-28
• 2.2.1 机电复合制动系统结构设计21-27
• 2.2.2 机电复合制动系统控制原理27-28
• 2.3 本章小结28-30
• 第三章 机电复合制动系统集成控制策略30-46
• 3.1 典型制动力分配策略30-32
• 3.1.1 理想前后轴制动力分配策略30-31
• 3.1.2 并行再生制动系统制动力分配策略31
• 3.1.3 最佳制动能量控制策略31-32
• 3.2 ECE 法规制动力分配界限32-35
• 3.3 ABS 控制方法35-38
• 3.3.1 ABS 控制目标分析35-37
• 3.3.2 ABS 的控制过程37-38
• 3.4 车辆操纵稳定性判断38-39
• 3.5 目标车辆制动力分配策略39-45
• 3.5.1 再生制动原理39-40
• 3.5.2 电机制动强度40
• 3.5.3 驾驶员制动意图的识别40-41
• 3.5.4 前后轴制动力分配模型41-42
• 3.5.5 本文制动力分配策略42-45
• 3.6 本章小结45-46
• 第四章 混合动力四驱汽车复合制动系统数学模型46-63
• 4.1 AMESim 与 Simulink 联合技术46
• 4.2 机电复合制动系统模型的建立46-58
• 4.2.1 真空助力器48-49
• 4.2.2 制动主缸49
• 4.2.3 两位两通式电磁阀49-50
• 4.2.4 轮缸模型50-51
• 4.2.5 电机模型51-54
• 4.2.6 电池模型54-55
• 4.2.7 轮胎模型55-57
• 4.2.8 车辆模型57-58
• 4.3 Matlab/Simulink 中的控制模型58-61
• 4.4 本章小结61-63
• 第五章 基于 AMESim/Simulink 的复合制动系统仿真分析63-82
• 5.1 电磁阀参数对制动系统的影响63-65
• 5.2 液压制动系统 ABS 仿真分析65-70
• 5.2.1 冰雪路面上制动65-66
• 5.2.2 湿土路面上制动66-67
• 5.2.3 混凝土路面上制动67-69
• 5.2.4 不同路面上制动结果对比分析69-70
• 5.3 目标车辆操纵稳定性分析70-73
• 5.4 机电复合制动系统仿真结果及分析73-78
• 5.4.1 纯电机模式下仿真及分析73-75
• 5.4.1.1 初速度为 60Km/h 制动73-74
• 5.4.1.2 初速度为 120Km/h 制动74-75
• 5.4.2 复合制动模式下仿真及分析75-78
• 5.4.2.1 初速度为 60Km/h 制动75-77
• 5.4.2.2 初速度为 120Km/h 制动77-78
• 5.5 复合制动系统与原车制动系统对比分析78-80
• 5.6 本章小结80-82
• 第六章 机电复合制动系统硬件在环实验82-96
• 6.1 制动系统在环实验方案82-83
• 6.2 制动系统在环实验台架搭建83-91
• 6.2.1 台架硬件部分84-87
• 6.2.1.1 液压调节器84-85
• 6.2.1.2 制动器85-86
• 6.2.1.3 传感器86
• 6.2.1.4 操纵机构86-87
• 6.2.2 软件部分及实时控制平台87-89
• 6.2.2.1 系统控制器 Controlbase_VT87-88
• 6.2.2.2 实时监测器 CANape88-89
• 6.2.3 信号处理系统89-91
• 6.2.3.1 液压调节器驱动电路89-90
• 6.2.3.2 压力变送器信号采集电路90-91
• 6.3 制动系统实验研究91-95
• 6.3.1 电磁阀静态特性研究91-93
• 6.3.2 压力调节器特性研究93-95
• 6.4 本章小结95-96
• 全文总结与展望96-98
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果98-99
• 参考文献99-104
• 致谢104-105
• 附件105

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

基于AMESim与Matlab/Simulink的汽车ESP液压电磁阀动态响应联合仿真研究    高涵文;黄蕾;王国林;杨建;

混合动力汽车的发展现状及其关键技术    张卫青;

电子液压制动系统EHB综述    杨万庆;

基于AMESim的汽车液压ABS建模与仿真    徐国民;马明星;黄锦川;管延才;

新型车用对转双转子电机的研究    邓志君;罗玉涛;周斯加;赵克刚;

电动车复合制动系统的研究与设计    池保忠;毛志江;

基于AMESim的直动式电磁阀动态仿真研究    袁洪滨;张民庆;孙彦堂;

对转双转子电机在电动汽车上的驱动特性    罗玉涛;旷鹏;刘延伟;

基于AMESim的ABS液压电磁阀动态响应仿真研究    姚时音;孙仁云;赵双;孙天建;

电子机械制动系统发展现状    张猛,宋健

电动轮汽车制动集成控制策略与复合ABS控制研究    王吉

新能源汽车技术经济综合评价及其发展策略研究    阮娴静

基于ESC控制系统的ABS控制策略研究及试验    李建华

汽车驱动桥总成结构设计、三维建模与虚拟装配研究    钱斌;朱顺利;

行动系统参数对车辆摆振特性的影响研究    李军;孟红;茹丽妙;孙旭光;

车辆支撑件的疲劳寿命分析    房强;马国新;范伟光;王帅;

半电子机械式ABS机理的研究与探讨    董王雄

微型混合动力车的研究概况及趋势    刘嘉;李理光;吴志军;邓俊;

皮卡车型离合器操纵系统的优化设计    郭俊;李同科;

乘用车机械式变速器远距离操纵系统的设计    张栋杰;张莉;朱波;

河南节能与新能源汽车发展现状与对策    任林洁;

对燃料电池推动汽车技术进步的探讨    唐德修;

筒式液压减振器AMESim建模与仿真    徐中明;张玉峰;李仕生;张志飞;贺岩松;

新型双转子永磁同步电机的仿真与特性分析    肖如晶;杨向宇;林清华;

拖拉机同辙转向机构的设计与试验    赵人财;马旭;齐龙;李瑞川;

基于ADAMS的某轻型卡车操纵稳定性分析    刘新;

某越野车后掀门有限元分析和结构优化设计    李华香;

功率平衡方程中参数误差与车速计算结果误差的关系研究    张志勇;黄海波;

汽车钢板弹簧多体模型建立方法研究    潘筱;赵石鑫;张红光;

横向稳定杆刚度对汽车操纵稳定性的影响    潘筱;王玉民;

改装车上装重心位置确定方法    王业建;牛书豪;张书堂;李约翰;

浅述电动汽车的研究现状与发展趋势    李晓勤;鲁植雄;逄小凤;

动力总成设计与计算评价    彭森;

基于混合系统理论的混合动力客车控制策略和参数优化研究    尹安东

变速器齿轮承载能力分析方法的研究及应用    张磊

面向产品工程化的混合动力客车设计方法研究    杨钫

电动轮汽车制动集成控制策略与复合ABS控制研究    王吉

串联混合动力汽车能量优化管理策略研究    申彩英

液压提升机电液比例伺服系统研究    赵亮

开关磁阻起动/发电系统控制策略及实验研究    昝小舒

城市客车油液混合动力系统匹配及控制研究    张晓冰

车辆动力学及其非线性控制理论技术的研究    赵治国

汽车座椅结构安全性与空气悬挂式座椅减振性能研究    姚为民

白车身装焊误差监控方法及技术的研究    郝旭光

汽车半主动悬架系统模糊控制及遗传算法优化研究    赵子月

风力发电机变桨距系统测试台的研究与实现    孙棒

并联混合动力汽车动力系统模糊优化控制策略的研究    卢显凎

基于RBF神经网络的气动位置伺服系统的研究    杨海锋

倾斜轨道缆车的自动刹车安全装置的设计研究    任立刚

混合动力公交客车驱动系统仿真研究    倪定洲

气动电磁阀综合性能测试系统的研究    郑培根

某商用车多片钢板弹簧的研究    宋德跃

四轮转向汽车联合仿真控制研究    陈光

关于新能源汽车研发综述及建议    夏辑;

混合动力电动汽车技术发展与现状    何洪文,祝嘉光,李剑

基于dS PACE系统的电控单元硬件在环发动机控制仿真研究    李长文,张付军,黄英,赵长禄,孙业保,郝利君

真空压差法在制动总泵缸体缺陷检测中的应用    康存锋,费仁元,黄旭东

国内天然气汽车技术及发展方向探索    张燕平;詹淑慧;

纯电动汽车能耗经济性评价体系初步探讨    王震坡,姚利民,孙逢春

我国汽车科技发展重点与对策    汪秀婷,胡树华

汽车ABS的逻辑门限值控制研究    韩文涛,贾安民,袁志业

我国电动汽车产业化战略分析    胡树华,杨威

Hardware-in-the-Loop Research on the Electronic Control Unit for Diesel Engines    王宇明;张付军;王永庭;刘波澜;

新能源汽车技术发展现状和趋势    田令;张梦洁;

多指标综合评价理论与方法问题研究    苏为华

车辆防抱制动系统及制动稳定性控制策略的仿真研究    唐国元

混合动力汽车制动能量回收与ABS集成控制研究    彭栋

基于滑移率的车辆防抱死制动系统的研究    刘国福

汽车再生制动稳定性与制动踏板平稳性控制研究    陈庆樟

基于ESC控制系统的ABS控制策略研究及试验    李建华

我国新能源汽车发展战略研究    肖润谋

清洁汽车的发展与东风公司的发展战略研究    信继欣

DFEV发展战略研究与市场营销策划    萧啸

双轮独立驱动电动车驱动系统的研究    李春生

基于自寻最优的汽车防抱死制动系统控制方法研究    杨旭东

汽车防抱制动逻辑门限控制算法研究    郑伟峰

基于纯电动汽车的制动能量回收系统的研究与实现    刘博

混合动力汽车复式制动系统的设计与性能仿真    王鹏宇

纯电动汽车电机驱动系统控制策略研究    李斌花

汽车ESP控制系统研究    裴锦华

防抱制动系统电磁阀的仿真计算研究    宋健,许永刚,吴卫东

汽车防抱制动系统的周期解特性    傅卫平,方宗德,赵治国

作用在防抱制动系统上的外转矩    H.Eren,A.G.Gktan

来自博世的先进制动系统技术    朱敏慧

制动系统巧维护    黄力

道路安全与商用汽车制动系统技术研讨会在京召开    云清;

特种润滑剂确保制动系统零件的卓越性能    Mitch Sakamaki;

用于防抱制动系统的路面不平特征识别算法    孔磊;宋健;严忆泉;沈俊;

电子制动系统不再遥远 液压制动系统将逐渐淘汰    李瑞源;

改装系列之 制动篇 制动系统的改装    廖科浩;廖勤;

汽车防抱制动系统控制方法的仿真分析    宋进源;何小阳;

乘用车制动系统设计校核方法    陈玉平;

基于matlab/simulink制动系统匹配分析    杨武双;

乘用车真空伺服制动系统方案    徐秦;周建国;

重载货车制动系统配置研究    陈建德;谢磊;

水冷式制动系统散热分析计算    王强;龚利全;魏燚;刘健;陈跃伟;

现代控制理论在汽车防抱制动系统中的应用    何渝生;李莉;

70t级货车制动系统制造工艺技术与管理    韩万智;唐合龙;

关于货车制动系统“三化一互换”理念的浅议    韩万智;

制动系统参数的匹配设计    谢巍婷;陈宇;孙辉;郑建;

汽车防抱制动系统自主研究结硕果    朱冰

保证制动系统最佳状态    郑定劲

城轨制动系统成功国产化    记者 高博

为轨道交通车辆提供直通制动系统    中国铁道科学研究院 提供

广州地铁制动系统将破国外垄断    广东建设报记者 邓新灵　通讯员 叶子川 侯品杨

EP09架系统已完成运营考核    记者 路平

三轮车制动系统检修    李保杰

南车北车欲破外资垄断    本报记者 高江虹

制动系统的保养    中华车网

冬季养护爱车制动系统和电瓶    贾成

基于多领域建模的重卡制动系统动力学研究    何力

重载组合列车同步制动系统故障诊断技术与应用研究    杨迎泽

新型电控液驱车关键技术的研究    韩文

巴士制动系统可靠性分析与维修优化研究    王天君

汽车可控制动系统的仿真与分析    冯涛

基于目标逐层分解的制动系统性能优化设计方法研究    李鑫

某车型制动系统匹配与设计    张瑞发

汽车防抱制动系统建模与控制仿真研究    宋进源

基于特性的制动系统动态建模与分析    刘晓

城市轨道车辆制动系统可靠性建模及仿真研究    董军哲

轿车制动系统的设计与优化    唐平

地铁制动系统的研究与仿真    许桂红

城轨车辆制动系统的监测与故障诊断系统研究    刘德东