基于AMESim的纯电动汽车复合制动系统仿真研究

【摘要】：电机再生制动技术可回收制动能量进而提高电动汽车的续驶里程，现已成为电动汽车技术领域的一个重大突破口。传统的液压制动系统加进再生制动系统后必定会对原车辆的制动性能有所影响，因此需要对液压制动力和再生制动力协调控制，在保证车辆制动效能及制动稳定的同时，实现最大化的能量回收。 本文针对所研究的纯电动汽车，在保证电动汽车制动过程安全、稳定和平顺的前提下，设计了一套能够实现制动能量回收的复合制动系统。提出了三套再生制动分配策略，并利用在AMESim仿真平台上搭建的电动汽车复合制动整车系统模型，对所提出的串联再生制动分配策略和并联再生制动分配策略进行不同制动强度、不同初始速度及不同路况的仿真研究。 仿真结果表明,本模型能很好地模拟车辆的制动过程，且两策略都能在保证制动性能的同时，实现能量的回收。能量回收率随着制动强度的增加而减小，串联再生制动分配策略的最小能量回收率为19%，而并联再生制动分配策略最小接近2%。当制动强度大于0.5时，串联再生制动分配策略的能量回收率开始高于并联再生制动分配策略。电动汽车能量回收率的影响因素分别有制动强度，路面附着系数和车体初始速度，其中制动强度的影响最大，路面附着系数次之，车体初始速度最小。 【关键词】：纯电动汽车 复合制动系统 分配策略 系统模型 制动强度 能量回收率
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U463.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 选题背景8
• 1.2 电动车概述8-9
• 1.3 复合制动概述9-15
• 1.3.1 再生制动9
• 1.3.2 再生制动的意义9-10
• 1.3.3 复合制动10-11
• 1.3.4 复合制动的发展现状11-15
• 1.4 本文主要研究内容15-16
• 第二章 复合制动系统方案设计16-25
• 2.1 电动汽车车体结构概述17-18
• 2.2 复合制动系统所需功能18
• 2.3 复合制动系统的方案确定18-24
• 2.3.1 制动踏板模拟器19
• 2.3.2 扭矩控制器19-20
• 2.3.3 电机再生制动系统20-24
• 2.3.4 蓄电池24
• 2.5 本章小结24-25
• 第三章 复合制动控制策略25-38
• 3.1 电动汽车制动力学分析25-30
• 3.1.1 整车制动力26
• 3.1.2 电机再生制动力26-27
• 3.1.3 前后轮制动力分配规则27-30
• 3.2 串联再生制动分配策略30-33
• 3.3 并联再生制动分配策略33-35
• 3.4 最大化能量回收分配策略35-37
• 3.5 本章小结37-38
• 第四章 复合制动系统建模38-50
• 4.1 AMESim 软件介绍38
• 4.2 再生制动整车系统模型38-49
• 4.2.1 制动踏板模型40-41
• 4.2.2 扭矩控制器模型41-43
• 4.2.3 带 ABS 防抱死功能的液压制动系统模型43-46
• 4.2.4 电机再生制动系统模型46-48
• 4.2.5 车体结构模型48-49
• 4.3 本章小结49-50
• 第五章 复合制动系统仿真分析50-73
• 5.1 复合制动系统的评价指标50-51
• 5.2 复合制动系统仿真工况的选择51-52
• 5.3 复合制动系统在各工况下的仿真结果52-70
• 5.3.1 针对制动法规的仿真55-57
• 5.3.2 工况 1 低速 10%制动强度的仿真分析57-59
• 5.3.3 工况 2 低速 20%制动强度的仿真分析59-61
• 5.3.4 工况 3 中速 50%制动强度的仿真分析61-62
• 5.3.5 工况 4 中速 60%制动强度的仿真分析62-64
• 5.3.6 工况 5 高速 60%制动强度的仿真分析64-65
• 5.3.7 工况 6 中速 70%制动强度的仿真分析65-67
• 5.3.8 工况 7 中速 80%制动强度的仿真分析67-68
• 5.3.9 工况 8 碎石路面的仿真分析68-70
• 5.4 仿真结果分析70-71
• 5.5 本章小结71-73
• 结论与展望73-75
• 结论73-74
• 展望74-75
• 参考文献75-79
• 攻读学位期间取得的研究成果79-80
• 致谢80

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