能源危機(jī)日益嚴(yán)峻,以混合動(dòng)力車輛為代表的新能源車輛正被廣泛接受。同時(shí)作為混動(dòng)車輛節(jié)能減排的關(guān)鍵技術(shù),制動(dòng)能量回收技術(shù)可以有效提高車輛的續(xù)航里程,提高能源的利用效率。但是如何在保證制動(dòng)安全性能的前提下最大化的提高制動(dòng)能量回收效率,這仍是一個(gè)亟需解決的問(wèn)題。本文以配備機(jī)械式自動(dòng)變速器（Automated Mechanical Transmission,AMT）的混合動(dòng)力公交車（Hybrid Electric Bus,HEB）為研究對(duì)象,設(shè)計(jì)了一種結(jié)合降擋的再生制動(dòng)策略。首先以混動(dòng)公交車為研究對(duì)象,建立了一個(gè)三自由度的整車縱向模型,分析同軸并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)特性,并以MATLAB/Simulink為基礎(chǔ)建立了車輛關(guān)鍵零部件的仿真模型。其次,分析了制動(dòng)過(guò)程中降擋對(duì)于電機(jī)工作點(diǎn)效率的提升,并設(shè)計(jì)了基于規(guī)則的實(shí)時(shí)降檔策略與基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法的全局降檔策略,用來(lái)分析換擋過(guò)程對(duì)于制動(dòng)能量回收的影響。對(duì)于配備有自動(dòng)手動(dòng)變速箱的混合動(dòng)力汽車,制動(dòng)期間的降檔可有效提高制動(dòng)節(jié)能的效率。但是,換檔過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)動(dòng)力中斷,這可能會(huì)導(dǎo)致一些再生能量的損失。因此,制動(dòng)期間降檔點(diǎn)的選擇對(duì)能量回收效率具有重要影響。本研究利用了... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-2串聯(lián)式混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

-5-的驅(qū)動(dòng)功率在輸出的過(guò)程中需經(jīng)過(guò)兩次損耗，對(duì)于燃油經(jīng)濟(jì)性來(lái)說(shuō)并不友好，其較大的尺寸同時(shí)也增加了車輛的質(zhì)量和成本。圖1-2串聯(lián)式混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1.2.2并聯(lián)式混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)此類驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有多種驅(qū)動(dòng)方式，既可以由燃油機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛運(yùn)行，也可以由電動(dòng)機(jī)單獨(dú)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，還可以通過(guò)兩者共同輸出扭矩的方式來(lái)提供車輛需要的扭矩需求，可實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)力的疊加，每種驅(qū)動(dòng)方式都可以在特定的條件下滿足駕駛員的操作需求。并聯(lián)式混合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)如圖1-3所示。并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)有：發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的能量損失��；兩個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)可以共同來(lái)驅(qū)動(dòng)整車運(yùn)行，在電機(jī)上有更多的選擇，例如可采用小功率電機(jī)，這樣可以使得成本更低，而且整車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)附加質(zhì)量尺寸小，整車的經(jīng)濟(jì)性可以得到較好的提升；其缺點(diǎn)有：由于發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)輪直接相連，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間工作在最高效的轉(zhuǎn)矩區(qū)間，燃油經(jīng)濟(jì)性上會(huì)有所下降，其效率發(fā)揮不能完全。1.2.3混聯(lián)式混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)此類驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為了綜合上述所提到的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)�；炻�(lián)式系統(tǒng)在協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出和電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)上有著更大的可選擇性以及更強(qiáng)的安全性，理論上可實(shí)現(xiàn)更佳的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性；但由于增加的機(jī)圖1-3并聯(lián)式混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

-6-械結(jié)構(gòu)需要在原有的車輛架構(gòu)上進(jìn)行改裝，并且不能破環(huán)通常的車輛形態(tài)，這將帶來(lái)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布置上的復(fù)雜化，同時(shí)被控對(duì)象的增加也帶來(lái)了軟件控制上的難題。因此，此混合動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，成本高。必要時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)能量既可以全部用來(lái)驅(qū)動(dòng)車輛，也可以全部轉(zhuǎn)化為電能或液壓能。在混聯(lián)式混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，至少存在三次能量的復(fù)合或分解，這一過(guò)程使得混聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)與控制上極具挑戰(zhàn)性，已發(fā)發(fā)展成為一種高綜合性的復(fù)雜機(jī)電/液裝備系統(tǒng)，增加了系統(tǒng)集成難度與制造成成本，一定程度上代表著工業(yè)的發(fā)展水平。結(jié)構(gòu)如圖1-4所示。圖1-4混聯(lián)式混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.3國(guó)外研究現(xiàn)狀對(duì)于HEV，一般都將控制策略分為兩大類:(1)基于規(guī)則的控制策略;(2)基于優(yōu)化的控制策略。在第一大類控制策略中，又分為基于特定規(guī)則的控制策略[15,16]和模糊規(guī)則控制策略[17,18]。而在第二大類控制策略中，又分為全局優(yōu)化[19-21]和實(shí)時(shí)優(yōu)化策略[22-24]。為了回收更多制動(dòng)能量的同時(shí)滿足汽車的穩(wěn)定性，TKBera考慮了制動(dòng)過(guò)程中的滑移率同時(shí)協(xié)調(diào)了ABS和再生制動(dòng)[25]。王俊敏對(duì)于四輪驅(qū)動(dòng)的輪轂電機(jī)電動(dòng)車輛的制動(dòng)策略提出了非線性模型預(yù)測(cè)控制來(lái)解決未知工況的隨機(jī)性問(wèn)題[26]，Kanarachos研發(fā)了一種利用基于狀態(tài)的Riccati方程控制算法集成控制器來(lái)解決前驅(qū)電動(dòng)汽車制動(dòng)能量回收困難的問(wèn)題[27]。此外，Kim在電機(jī)制動(dòng)和液壓制動(dòng)的制動(dòng)力分配最優(yōu)問(wèn)題上，運(yùn)用基于遺傳算法的來(lái)設(shè)計(jì)合理的控制策略來(lái)[28]。另外，在工況預(yù)知的條件下，數(shù)值優(yōu)化方法或解析優(yōu)化方法可用來(lái)進(jìn)行獲取全局優(yōu)化控制解，例如動(dòng)態(tài)規(guī)劃（DP,DynamicProgramming）、數(shù)值搜索方法及線性規(guī)劃算法。由于實(shí)際工況的隨機(jī)性，這些方法更多地用于控制策略評(píng)價(jià)和優(yōu)化。為了彌補(bǔ)該不足，模型預(yù)測(cè)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]同軸并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)模式切換控制研究[J]. 楊超,李亮,焦曉紅,張淵博,陳征,宋健.  中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2016(01)
[2]國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)及其對(duì)車用燃料的影響[J]. 羅艷托,湯湘華,胡愛(ài)君,陳劍鋒.  國(guó)際石油經(jīng)濟(jì). 2014(05)
[3]電動(dòng)汽車復(fù)合制動(dòng)預(yù)測(cè)模型[J]. 郭洪強(qiáng),何洪文,盧兵.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2015(03)
[4]基于ABS的汽車能量再生制動(dòng)集成控制研究[J]. 陳慶樟,何仁,商高高.  汽車工程. 2008(04)
[5]混合動(dòng)力電動(dòng)汽車模糊邏輯控制策略的研究與仿真[J]. 陳健,李彥,吳亞祥,廖榮福.  汽車工程. 2006(04)
[6]混合動(dòng)力汽車能量管理策略的四步驟設(shè)計(jì)方法[J]. 朱元,田光宇,陳全世,吳昊.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2004(08)
[7]并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車控制算法的實(shí)時(shí)仿真研究[J]. 童毅,歐陽(yáng)明高,張俊智.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2003(10)

博士論文
[1]面向公交客車應(yīng)用的混合動(dòng)力系統(tǒng)機(jī)電耦合控制研究[D]. 楊超.燕山大學(xué) 2015

碩士論文
[1]基于隨機(jī)預(yù)測(cè)控制插電式混合動(dòng)力客車能量管理策略研究[D]. 游思雄.清華大學(xué) 2017
[2]基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法的插電式混合動(dòng)力客車能量管理策略研究[D]. 陳偉強(qiáng).東北大學(xué) 2013
[3]并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車控制策略的研究[D]. 張平平.合肥工業(yè)大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3433908