混合动力公交车驱动与再生制动系统控制策略研究

论文摘要

混合动力电动汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV)一方面融合了传统汽车成熟的技术和现有的工业基础,另一方面融合了电动汽车节能和环保的特点,是解决能源短缺和环境污染问题很具市场潜力的车型。考虑到我国国情,目前应大力推广研发混合动力公交车(Hybrid Electric Bus,HEB),以进一步提高燃油经济性为现阶段研究的重点。本文围绕HEV控制策略的关键技术——能量分配、再生制动等开展深入研究。首先,采用ADVISOR仿真软件建模,通过仿真分析进行总成参数选择,并以动力系统部件功率最小化为目标进行参数优化设计。然后,基于ADVISOR仿真平台,设计一种在本课题组原控制策略基础上改进的模糊逻辑驱动控制策略和一种并行制动力分配控制策略,在MATLAB/SIMULINK中搭建控制策略仿真模型,并成功导入到ADVISOR软件中进行仿真实验分析。最后,通过与原控制策略的仿真比较,验证了所提出控制策略的有效性及实用性,为整车能量管理系统的硬件设计奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源与论文背景
• 1.2 我国混合动力汽车市场调研情况
• 1.2.1 我国混合动力轿车市场调研情况
• 1.2.2 我国混合动力公交车市场调研情况
• 1.3 国外混合动力公交车发展状况
• 1.4 混合动力系统分类及特点
• 1.5 并联式混合动力系统工作模式
• 1.6 混合动力控制策略研发中需要解决的关键问题
• 1.7 混合动力汽车发展前景与趋势
• 1.8 本文研究的主要内容
• 第二章 动力系统参数优化匹配与特性研究
• 2.1 引言
• 2.2 混合动力公交车开发目标与原车型主要参数
• 2.3 动力系统选型及参数匹配
• 2.3.1 发动机功率选择
• 2.3.2 电动机功率匹配
• 2.3.3 电池组参数选择
• 2.3.4 传动系参数选择
• 2.4 动力系统参数的优化设计
• 2.5 动力系统特性研究
• 2.5.1 柴油发动机工作特性
• 2.5.2 交流感应电机工作特性
• 2.5.3 铅酸电池工作特性
• 2.6 小结
• 第三章 驱动系统控制策略研究
• 3.1 引言
• 3.2 电辅助式控制策略
• 3.3 模糊逻辑控制策略的提出
• 3.3.1 模糊控制系统结构
• 3.3.2 原模糊逻辑控制策略
• 3.4 改进的模糊逻辑控制策略研究
• 3.4.1 改进的模糊逻辑控制策略设计思想
• 3.4.2 改进的模糊逻辑控制器设计
• 3.5 小结
• 第四章 再生制动系统控制策略研究
• 4.1 引言
• 4.2 汽车制动动力学分析
• 4.2.1 车轮制动时受力分析
• 4.2.2 制动时前、后轮的法向反作用力
• 4.2.3 理想的前、后轮制动器制动力分配曲线
• 4.2.4 ECE制动法规
• 4.2.5 传统汽车制动过程制动力分配
• 4.3 再生制动系统控制策略研究
• 4.3.1 再生制动约束条件
• 4.3.2 ADVISOR再生制动控制策略
• 4.3.3 并行制动力分配控制策略设计思想
• 4.3.4 制动力系数的确定
• 4.4 小结
• 第五章 驱动与再生制动系统控制策略仿真实验
• 5.1 引言
• 5.2 ADVISOR简介
• 5.3 ADVISOR的仿真方法
• 5.3.1 前向仿真方法
• 5.3.2 后向仿真方法
• 5.3.3 ADVIAOR的混合仿真方法
• 5.4 整车性能仿真
• 5.4.1 仿真工况的确定
• 5.4.2 仿真参数的确定
• 5.4.3 整车性能仿真分析
• 5.5 基于ADVISOR控制策略模型开发
• 5.5.1 模糊逻辑驱动控制策略模型开发
• 5.5.2 并行制动力分配控制策略模型开发
• 5.5.3 控制策略模型在ADVISOR中实现
• 5.6 驱动控制策略仿真比较分析
• 5.7 再生制动控制策略仿真比较分析
• 5.8 不同控制策略组合下的燃油经济性
• 5.9 小结
• 第六章 全文总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文情况