汽车起重机液压混合动力系统优化研究

【摘要】：随着传统燃料的不断消耗、车辆保有量的增加和相关环保法规的出台，能源和环保问题逐渐得到了人们的关注。液压混合动力技术具有系统响应迅速、储能元件功率密度大等突出优点，尤其适用于城市公交车和工程机械等中、大型车辆。汽车起重机整车质量大，发动机装机功率大，经常在城市道路下行驶，能量浪费严重，燃油效率低，污染严重，尤其适合进行混合动力改造。 本文以汽车起重机液压混合动力系统的参数匹配与优化方法为主要研究内容，对结构和相关关键技术进行了研究。 提出汽车起重机前置并联式混合动力系统的详细构型，并分析其工作原理。 对整车制动和驱动的工作原理进行分析，建立整车数学模型，并且在AMESim仿真环境中建立起重机整车及其重要元件的仿真模型。通过模型计算在完整循环路况下，整车的能量回收率和节油率。 基于MVC模式设计并开发Excel-VBA和AMESim的联合仿真平台AMESimApp，实现对混合动力系统关键参数的调控，并根据模型输出特性对比选取适用于整车应用的最优化参数匹配。 对整车动力性能和燃油经济性进行实验样机测试和数据分析，实验数据与仿真结果基本一致，验证了提出结构的合理性和理论研究的正确性。 本文所开发的联合仿真平台AMESimApp简化了系统优化的工作，具有重要的现实意义，为后续混合动力起重机研发过程中系统各元件的选型和系统的优化提供了重要的依据。 【关键词】：前置并联式 液压混合动力 优化匹配 AMESim 联合仿真
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U469.64
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-22
• 1.1 课题的研究背景及意义10-12
• 1.2 液压混合动力技术优势12-13
• 1.3 液压混合动力车辆配置方式及特点13-14
• 1.4 液压混合动力车辆研究现状14-20
• 1.4.1 国外液压混合动力技术研究现状15-17
• 1.4.2 国内液压混合动力技术研究现状17-19
• 1.4.3 混合动力构型及系统匹配方法研究现状19-20
• 1.5 论文主要研究内容20-22
• 第2章 液压混合动力车辆构型设计22-32
• 2.1 并联式液压混合动力工作原理22
• 2.2 并联式混合动力构型分类22-24
• 2.2.1 单轴并联结构23
• 2.2.2 双轴并联结构23-24
• 2.3 液压混合动力起重机构型设计24-27
• 2.4 液压混合动力起重机底盘选型设计及计算27-31
• 2.4.1 液压蓄能器27-28
• 2.4.2 液压二次元件28-30
• 2.4.3 转矩耦合装置30-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第3章 混合动力车辆理论及仿真分析32-50
• 3.1 车辆发动机及驱动工况仿真模型33-37
• 3.2 变速器仿真模型37-38
• 3.3 制动系统模型38-39
• 3.4 液压系统模型39-43
• 3.5 控制系统模型43
• 3.6 整车仿真模型43-45
• 3.7 仿真结果及分析45-49
• 3.8 本章小结49-50
• 第4章 混合动力系统匹配方法研究50-60
• 4.1 参数优化设计方法50-51
• 4.2 AMESimApp 的设计及开发51-55
• 4.3 AMESimApp 控制界面设计55-56
• 4.4 AMESimApp 主要功能56-59
• 4.5 本章小结59-60
• 第5章 液压混合动力车辆实验研究60-68
• 5.1 制动效果测试61-62
• 5.2 能量再生效率测试62
• 5.3 燃油经济性测试62-64
• 5.4 车辆动力性能测试64-67
• 5.4.1 车辆起步加速时间测试64-65
• 5.4.2 车辆爬坡能力测试65-67
• 5.5 本章小结67-68
• 第6章 总结68-70
• 参考文献70-74
• 致谢74-75

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