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双离合电动汽车再生制动换挡决策及再生制动策略研究

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双离合电动汽车再生制动换挡决策及再生制动策略研究

作者：胡芮重庆大学

学位级别：硕士

电动汽车具有污染少、能量转化效率高等特点,是缓解能源危机和环境污染问题的重要途径,是汽车工业的未来发展趋势。但是由于电池技术发展缓慢,电池能量密度低、充电时间长等问题尚未解决,导致电动汽车续航里程短,因此制约了电动汽车大... 详细信息

电动汽车具有污染少、能量转化效率高等特点,是缓解能源危机和环境污染问题的重要途径,是汽车工业的未来发展趋势。但是由于电池技术发展缓慢,电池能量密度低、充电时间长等问题尚未解决,导致电动汽车续航里程短,因此制约了电动汽车大规模推广。再生制动技术可以回收部分制动能量,利用电机将制动能量转换为电能储存在电池中,因此该技术是解决电动汽车续航里程短的问题的有效途径之一。本文以重庆某汽车有限公司“新型电子液压制动系统研究”项目为依托,提出一种由再生制动系统和电子液压助力制动系统组成的复合制动系统,并对电动汽车制动过程的换挡决策和再生制动策略进行研究,可为提升双离合电动汽车再生制动潜力和整车舒适性提供理论参考,研究意义重大。首先,以双离合电动汽车为研究对象提出一种新型的复合制动系统,该复合制动系统由再生制动系统和电子液压助力制动系统组成。分别介绍这两个系统的工作原理,进而对再生制动系统的双离合换挡机构和电子液压助力制动系统的液压制动力产生单元进行结构设计和参数匹配,为实现换挡决策和再生制动策略提供硬件支持。其次,设计一种针对再生制动过程的换挡决策多目标优化方法,从而获得兼顾双离合电动汽车的再生制动回收潜力和换挡舒适性的换挡决策。研究换挡决策对电动汽车制动过程的影响,建立以再生制动回收的能量和换挡冲击度为优化目标,以经过模糊识别处理的整车制动工况信息和电机性能为约束条件。采用多目标布谷鸟算法求解换挡决策优化模型,从而获得既能回收较多制动能量也能保证整车换挡舒适性的制动过程换挡决策。再次,基于换挡决策多目标优化方法获得的换挡决策,制定无换挡和基于换挡的两种再生制动策略。根据制动意图识别和理想制动力分配曲线制定无换挡的再生制动策略,分别对再生制动力、前轴和后轴液压制动力进行分配。分析双离合电动汽车换挡过程滑摩阶段的再生制动力波动,提出采用电子液压助力制动系统产生的液压制动力补偿再生制动力波动的基于换挡的再生制动策略,从而保证换挡的舒适性。最后,基于Matlab/Simulink平台搭建仿真模型,在典型制动工况和新欧洲循环工况下对本文所提出的换挡决策多目标优化方法和基于换挡的再生制动策略进行仿真分析,验证了方法的有效性。

关键词：双离合电动汽车复合制动系统换挡决策再生制动策略

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纯电动汽车再生制动策略研究

纯电动汽车再生制动策略研究

作者：向佳豪燕山大学

学位级别：硕士

面对日渐严重的环境污染及石油资源消耗问题,人类需要一个新的能源体系去改变对石油的依赖。在这一趋势下,各国开始定制了禁燃时间线,因此纯电动汽车作为节约能源的潜力股受到了全球车企、学校以及科研机构的广泛关注。但通过目前的研... 详细信息

面对日渐严重的环境污染及石油资源消耗问题,人类需要一个新的能源体系去改变对石油的依赖。在这一趋势下,各国开始定制了禁燃时间线,因此纯电动汽车作为节约能源的潜力股受到了全球车企、学校以及科研机构的广泛关注。但通过目前的研究看来,纯电动汽车由于电池技术研究不足,仍存在如续航里程短和电池老化等问题。而纯电动汽车的再生制动系统可以将汽车制动时产生的制动能量进行回收,能用于对蓄电池进行充电,达到增加汽车的续航里程的目的。因此,深入研究再生制动策略以提高制动能量回收效率对于增加续航里程具有重要的应用意义。本文以前驱纯电动汽车为研究对象,设计了一种结合改进的多目标粒子群算法和改进的鲸鱼算法来实现对汽车前后轴制动力以及机械制动力分配的再生制动策略来提高制动能量回收效率。具体内容如下:首先根据纯电动汽车再生制动系统的结构特性,通过对影响再生制动的因素进行分析之后去搭建再生制动模型,其中包括了车辆的动力学模型、电池模型、电机模型。其次,为了合理的实现汽车前后轴制动力分配,基于联合国欧洲经济委员会汽车法规、轮毂电机峰值转矩以及蓄电池充电功率的限制,采用基于Pareto最优解集的多目标粒子群算法(Multi-Objective Particle Swarm Optimization,MOPSO)对前后轴制动力分配系数进行优化,制定出更为合理的前后轴制动力分配策略。为了进一步提高能量回收效率,根据影响再生制动系统的主要因素,取车速、电池荷电状态及制动强度为输入,以再生制动比例系数为输出设计三输入单输出的模糊控制器,建立模糊控制器以改善再生制动分配策略,并采用基于混沌搜索策略的鲸鱼算法对模糊控制中的隶属度函数进行优化。最后,为了验证所设计的再生制动控制策略的有效性,选择常规工况及循环工况进行仿真分析,结果表明在不同工况下优化后的模糊控制器在不同速度和不同电池荷电状态用不同的制动强度能量回收效果明显有提高。从而验证了本文提出的再生制动策略在提高纯电动汽车行驶里程方面有显著提升。

关键词：纯电动汽车再生制动策略多目标粒子群模糊控制混沌搜寻策略鲸鱼算法

机电液动力耦合电动车传动系统参数匹配与再生制动策略研究

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机电液动力耦合电动车传动系统参数匹配与再生制动策略研究

作者：孟泽文青岛大学

学位级别：硕士

高效动力传递转化技术的研发应用对保护环境、促进社会可持续发展十分重要。机、电、液三种动力的特性各具所长,可通过优势互补优化电动汽车的制动性和结构组成,因而设计机电液动力耦合电动车。机电液耦合动力电动车相比纯电动汽车因有... 详细信息

高效动力传递转化技术的研发应用对保护环境、促进社会可持续发展十分重要。机、电、液三种动力的特性各具所长,可通过优势互补优化电动汽车的制动性和结构组成,因而设计机电液动力耦合电动车。机电液耦合动力电动车相比纯电动汽车因有液压动力系统的参与减轻了启动、加速时大电流对整车电池、电控系统的冲击,制动性能也有望大幅度改善。其动力传动系统的匹配优化与再生制动研究对后续产品开发意义重大。论述了机电液动力耦合电动车结构、工作原理。分析机电液耦合器结构与其工作的特点,在基于纯电动汽车的基础上进行整车结构介绍。介绍了根据电、机械、液压能量之间的相互耦合形成车辆的不同运行方式来应对不同工况,例如电驱动模式等。匹配了传动系统参数。明确整车参数后,根据整车动力性需求再结合电动力组件、液压动力组件协调配合为目标对传动系统中机电液耦合器(含电动力组件、液压动力组件)、动力电池组等关键部件匹配计算,最终确定整车传动系统参数设定。其中机电液耦合器中电动力组件相比普通电动汽车电机的峰值功率选择下降60%,确定磷酸铁锂电池组额定电压为288V,气囊式液压蓄能器容积为35L。设计并优化了再生制动策略。在ECE法规的要求之下,根据制动力分配情况,设计出适合机电液动力耦合电动车的再生制动策略主要分为低强度制动模式、中等强度制动模式和紧急制动模式。对比到达不同车速阈值后由液压能再生制动转为电能再生制动的液压能量回收情况,优化车速阈值为9m/s时模式切换。再生制动策略通过集成仿真验证了有效性。基于整车及所匹配参数,利用AMESim整车建模,Matlab/Simulink策略建模,联合仿真接口集成了两种模型。在多种工况下机电液动力耦合电动车均达到工况车速要求。对比后确定有比纯电动汽车更好的经济性,四种工况下相比纯电动汽车电能消耗均降低6%以上,最高达到31%,明显提高了续驶里程或降低了电池容量。

关键词：机电液动力耦合电动车参数匹配再生制动策略联合仿真

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并联混合动力客车制动过程换挡规律研究

并联混合动力客车制动过程换挡规律研究

作者：唐高强北京理工大学

学位级别：硕士

混合动力汽车兼顾了传统内燃机汽车和纯电动汽车的优点，是当今新能源汽车领域的研究热点。自动变速器是大多数混合动力汽车的关键部件，换挡规律是自动变速器的关键技术，合理的换挡规律有利于提高车辆的经济性、动力性、安全性和排放... 详细信息

混合动力汽车兼顾了传统内燃机汽车和纯电动汽车的优点，是当今新能源汽车领域的研究热点。自动变速器是大多数混合动力汽车的关键部件，换挡规律是自动变速器的关键技术，合理的换挡规律有利于提高车辆的经济性、动力性、安全性和排放性能。本文以装备电控机械式自动变速器（AMT）的并联混合客车为研究对象，展开了制动过程中的发动机反拖制动和再生制动策略、换挡规律决策方法、换挡规律优化的研究。主要工作内容如下：以某单轴并联混合动力客车为研究对象，提出了制动控制策略的解析方案和分析方法，解析了该系统制动过程中不同手柄柄位下的换挡策略、发动机反拖制动和再生制动控制策略，为制定制动过程中的换挡规律奠定了基础。通过实车试验分析和Isight中的试验设计获得了电机效率计算模型和电池SOC估算模型。通过对车辆驱动和制动过程中的动力学进行分析，制定了制动过程中车辆经济型、安全型、动力型和综合型降挡规律及升挡规律的决策方法，确定了各降挡规律的目标函数和约束条件。运用Isight和Matlab联合优化方法分析了各个参数对制动过程中降挡决策目标函数和最优降挡车速的影响，并对影响参数进行降维。通过优化确定了制动过程中经济型、安全型、动力型和综合型的换挡条件和三参数降挡规律以及制动过程中的升挡规律。考虑制动过程中换挡参数的变化和换挡条件因子的波动，运用模糊控制以消除换挡决策的不稳定性;同时确定了各挡位的最低降挡车速。最后根据整车动力学分析、解析的整车控制策略和本文研究的制动过程中的换挡规律和换挡过程控制策略搭建并联混合动力客车模型。并对本文的换挡策略在中国典型城市公交循环工况、滑行和不同制动强度下进行了仿真分析，对比原车上制动过程中的换挡策略及其他换挡策略的仿真结果，证明了本文提出的制动过程中的换挡规律具有合理性和优越性。

关键词：混合动力汽车制动过程再生制动策略换挡决策方法换挡规律