基于效率优化的履带车辆再生制动控制策略

以履带车辆静动液辅助制动系统为研究对象,对液压泵/马达的性能进行了理论和数值分析,获得了液压泵/马达的效率曲线,在此基础上,根据液压泵/马达的效率最优原则,提出了基于液压泵/马达效率最优的再生制动控制策略。仿真结果表明,所提出的再生制动控制策略,在保证整车安全制动的前提下,使液压泵/马达工作在高效率区,实现了液压泵/马达的高效率工作,可进一步提高整车制动能量回收率。     

后驱并联式液压再生制动汽车制动力分配研究

介绍了一种后驱并联式液压再生制动汽车的基本结构,分析了液压再生制动的基本原理和整车制动控制器的工作过程,提出了一种基于制动强度、车速、理想制动力分配曲线和ECE制动法规的制动力分配策略,包括前后轮制动力的一次分配和后轮制动力的二次分配。在MATLAB/Simulink环境下建立了整车制动仿真模型,并进行了仿真分析。分析结果表明,在城市轻度制动工况下,车辆的制动能量利用率较高,验证了所提出的控制策略的正确性。     

轮毂电机驱动电动汽车再生制动控制策略

在充分考虑电机转矩特性、电池耐受性、车速、理想制动力分配I曲线、ECE法规曲线等因素的情况下,兼顾再生制动回收效率及制动稳定性,基于制动强度Z的大小分配前后轴制动力,利用Matlab/Simulink建立控制策略模型、AVL Cruice建立整车模型,并与固定比例分配前后轴制动力的控制策略进行联合仿真对比分析。结果表明,本文控制策略保证制动安全与稳定的前提下有效提高制动能量的回收效率。     

纯电动汽车制动能量回收控制策略研究与仿真

为有效地回收电动汽车的制动能量,分析了再生制动力的约束条件和电机再生制动力矩的最大限值;根据电机可提供再生制动力矩与需求的制动力矩的关系,提出了满足四轮驱动电动汽车的制动能量回收优化控制策略,利用Matlab/Simulink和Advisor软件平台进行了系统建模和典型循环工况下的仿真,仿真结果表明,该控制策略能够实现安全条件下的制动能量回收,制动能量回收效率达到22.11%。     

汽车能量再生制动技术研究现状及其关键技术

介绍了汽车电储能再生制动能量转换、能量储存及控制策略研究发展动态。在对再生制动系统软硬件研究现状分析的基础上,提出了要充分利用汽车制动能量,就要把制动能量回收与利用综合起来考虑,在保证车辆安全性能的条件下达到再生制动功能与效率的优化,并指出了当前再生制动要解决的关键技术问题。     

定压网络车辆的制动力分配策略

针对一种应用定压网络液压马达控制系统的新型电控液驱车辆的制动系统,进行了制动力分配策略的研究。制动力分配策略的基本原则是根据驾驶员的意图合理地分配能耗制动和再生制动的比例,优先应用再生制动,在再生制动不能满足要求的情况下同时应用能耗制动和再生制动。提出了一种制动系统布置方案,设计了控制器并建立了系统的数学模型。利用Matlab/Simulink进行仿真,结果表明提出的制动力分配策略可以较好地满足制动要求,并能够回收19.9%以上的能量。     

电动车辆整车制动控制技术研究

整车控制器是整车控制的核心部件,其功能按照整车控制策略做出相应判断后由CAN总线发送控制信号给电机控制器、电池管理系统和仪表显示盘,进而控制动力系统及各执行部件,驱动汽车正常行驶。为最大限度地降低能量消耗,提高制动能量回收率,基于整车性能指标要求,从再生制动控制、驱动转矩管理等方面开展研究,提出复合制动策略,在轻度和中度制动情况下,提高能量管理效率和续驶里程,满足整车要求。     

电动汽车再生制动模糊控制策略与优化研究

以电动汽车制动能量回收系统为研究对象,分析了影响制动能量回收的各因素,在此基础上提出了基于模糊控制的再生制动控制策略,在SIMULINK中建立了该控制策略的仿真模型。并应用遗传算法对该控制策略的隶属度函数进行了优化,将其嵌入到ADVISOR再生制动控制策略中,分别在美国公路UDDS,美国市区模拟循环FTP,欧洲公路EUDC和日本的1050工况下与ADVISOR中的再生制动策略进行对比。分析汽车的续驶里程以及工况循环下能量回收总量,以证明该策略以及优化后策略的有效性。     

基于电磁机械耦合再生制动系统的电动汽车稳定性控制

针对现行电动汽车再生制动的不足,提出了一种电磁机械耦合再生制动系统,以克服摩擦制动和再生制动相互独立控制的缺点。在此基础上,以内嵌侧向力约束的二自由度车辆模型为参考模型,基于直接制动输入分配和模糊补偿控制提出了一种集成再生制动的电动汽车稳定性控制策略。以美国FMVSS126法规为试验工况和评价指标,以及低附路面阶跃转向工况为例,应用Matlab/SimulinkCar Sim车辆动力学仿真试验平台,对有、无模糊补偿控制的侧向稳定性、操纵响应性和能量回收率等进行对比分析。研究结果表明,有模糊补偿控制的车辆顺利通过法规测试,所提出的模糊补偿稳定性控制策略具有很好的鲁棒性和横摆稳定性,减小了横摆角速度和质心侧偏角的跟踪误差,即增加了行车安全性,又具有一定的制动能回收率。     

混合动力汽车电机最优工作曲线确定与应用

在并联混合动力汽车最优工作曲线控制策略的研究中,都是以发动机为主控对象,令其工作在最优曲线上以提高整车的燃油经济性,但电机在工作中的效率并不一定是最佳的.以混合动力汽车另一个动力提供源--电机为主控对象,通过找寻电机最佳效率工作曲线,制定相应的电机最优工作曲线控制策略.与逻辑门限值控制策略的仿真进行对比,结果表明电机最优工作曲线控制策略可以使整车百公里燃油消耗量降低9.5%,电机平均工作效率提高23%.     

电动汽车制动能量回收系统研究

为进一步提高电动汽车的能量利用效率以改善其续驶里程,开发了一套电动汽车制动能量回收系统.系统结构简单,可靠性高,并具有机械制动备份功能.同时,考虑到电动汽车电动机和电池性能参数,开发了高效的再生制动控制策略,算法具有较强的移植性.采用硬件在环的方式对系统的控制效果和制动能量回收效率进行了仿真测试.结果表明,再生制动力和摩擦制动力可以很好地协调运作,同时有效地回收制动能量.最后,在燃料电池汽车上进行转鼓实验,很好地完成了Japan-1015循环工况,能量回收效率高达59.15％.     

电液混合驱动大惯量回转系统特性与能效分析

为了解决大惯量回转系统频繁启动和制动作业导致节流损失大和制动动能浪费严重的问题，提出一种电气和液压混合驱动大惯量回转系统。系统采用永磁同步电机作为主动力源，控制回转系统运动；由蓄能器提供动力的液压马达作为辅助动力源，为电机启动加速提供扭矩补偿，蓄能器高效回收制动动能再利用。建立多学科联合仿真系统模型，基于主辅动力源合理供给原则，设计全周期工况识别速度控制策略，搭建电液混合驱动回转试验平台，对回转系统的特性和能效进行分析。研究结果表明，电液混合驱动大惯量回转系统，随着转速和转动惯量的变化，回转制动动能回收效率为40.5%～65.9%。相同工况下，与纯电机驱动系统相比，电液混合驱动系统启动加速时间减小1.2 s,制动动能回收效率为63.5%,降低系统能耗40.8%,使回转系统更加平稳地运行。     

基于电磁机械耦合再生制动系统的ABS控制

针对现行电动汽车再生制动的不足,提出一种新型电磁机械耦合再生制动系统(EMCB),进行了动力学分析和耦合机理研究;针对目前传统ABS离散开关控制的不足,基于EMCB系统和模糊自适应滑模控制提出了一种连续状态控制的ABS控制策略,以对接路面下的车辆直行制动工况和低附路面下的弯道制动工况为例,对车轮滑移率、制动能回收率、制动稳定性等进行了仿真分析。研究结果表明,所提出的ABS控制策略具有良好的响应性、鲁棒性和滑移率控制性能,既保证了制动稳定性和制动效能,又提高了制动能回收率,有效增加了电动汽车的续驶里程。     

电传动车辆反拖系统设计与分层控制策略研究

针对轮边电传动汽车长距离下坡工况中发动机的高怠速、高油耗,设计了反拖回馈电传动系统,轮边电动机再生制动能量回馈至直流母线,由整流模块切换到控制同步牵引发电机,使其工作在牵引电动机状态,反拖发动机至额定转速,此时发动机油门关闭。依据分层控制思想,提出了车辆行驶状态判断的上层控制算法、基于发电机转子频率跟踪的中层控制算法和基于双模糊控制的底层控制算法反拖回馈的3层控制体系。台架试验表明:该传动方式可以提供发动机功率20%的连续制动力,节省燃油,控制策略鲁棒性好,对驾驶员意图识别能力强。     

液电混合驱动电铲提升系统能效特性研究

矿用电铲作业过程中，大质量的工作装置在提升和推压电机驱动下切入物料实现挖掘，在其卸料后下降时，工作装置的重力反驱提升电机发电，发出的电能通过制动电阻以热能形式消耗掉，造成能量浪费。本文提出液电混合驱动电铲提升系统，与提升电机同轴设置液压泵/马达，液压泵/马达的进出油口分别与蓄能器和油箱连接，通过蓄能器的预充压力平衡工作装置的重力。工作装置下降时，液压泵/马达将油箱中的低压油泵入蓄能器中，存储工作装置的重力势能；工作装置提升时，蓄能器释放高压油，液压泵/马达与提升电机共同驱动提升机构，达到降低电机装机功率和能耗的目的。分析了液电混合驱动的电铲提升机构驱动方案及其工作原理，搭建了原理性试验台，对液电混合提升驱动方案进行了验证，进一步建立了电铲整机机电液联合仿真模型，对液电混合电铲提升系统进行仿真分析。结果表明，本文方案可降低提升电机装机功率、峰值功率和能耗，适用于电动机驱动的重型提升装备。     

基于能量优化的混合馈能悬架阻尼优化设计

为了回收悬架的振动能量,提出了一种弹簧-减振器-直线电机并联的混合式悬架结构。针对直线电机馈能过程存在的死区现象,设计了DC/DC升压电路,以传统被动悬架耗散的能量为基准,得到了同一行驶工况下馈能效率的显式表达,同时,为兼顾系统动力学性能,研究了减振器阻尼对馈能性能和隔振性能的影响规律,并通过折中设计确定了减振器最优阻尼系数,建立了混合馈能悬架动力学模型,进行了其隔振性能和馈能性能的对比仿真分析。结果表明,混合馈能悬架可有效协调车辆馈能性和隔振性。最后,在仿真的基础上,进行了混合馈能悬架的试验研究,试验结果与仿真结果基本吻合,验证了仿真结果的正确性。     

纯电动汽车液压制动力特性研究

纯电动汽车机电复合制动研究中,实现液压制动力的良好控制对能量回收与制动效能有着非常积极的意义.通过探究电动汽车机电复合制动的结构特性和工作原理,提出相应的机电复合制动协调控制策略,并通过实验测取了液压力变化特性曲线.结果表明,通过搭建的液压制动力控制装置实现了不同制动需求下的液压力的控制,为机电制动力控制研究提供参考.     

汽车能量再生制动模拟试验台设计

为研究汽车再生制动回收能量和能量利用相关理论设计了在环仿真试验台.试验台结构采用模块化、分层控制设计方法,各级之间采用CAN总线连接,具有较好的可控性与可扩展性,测控软件用虚拟仪器技术开发.试验台架可实现汽车行驶工况、制动、道路阻力模拟、能量转换、能量回收储存利用等功能,可进行包括制动稳定性、能量回收利用、制动踏板平稳性控制、复合制动协调兼容等在内的再生制动理论在环仿真研究,还可以扩展成为线控制动技术试验系统.