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原文传递电储能车辆再生制动控制策略及电控离合器接合控制研究

论文题名：	电储能车辆再生制动控制策略及电控离合器接合控制研究
关键词：	电储能车辆;再生制动系统;控制策略;电控离合器
摘要：	随着全球石油资源枯竭和环境污染问题的日益严峻，节能环保型车辆成为当今世界汽车工业研究开发的重点。再生制动技术作为节能环保型车辆的关键节能技术，能够有效回收制动能量，提高整车燃油经济性，延长其行驶里程，尤其对于具有车辆频繁起步、制动特点的城市工况，设计一套高效的再生制动系统，并配套合理的制动控制策略将大大提高再生制动对整车燃油经济性提高的贡献，具有重要的经济效益和社会效益。　　本文结合附加型车辆制动能量回收系统—并联式车辆电储能再生制动系统的开发需求，针对传统燃油动力车辆改造的电储能XQ6103客车，进行车辆再生制动控制策略设计、再生制动系统理论建模仿真及再生制动系统电控离合器接合控制研究。主要研究工作如下：　　（1）结合典型城市工况特点，根据并联式车辆电储能再生制动系统功能要求，进行电储能XQ6103客车再生制动系统传动速比、电机、超级电容组等部件特性参数的匹配设计及部件匹配选型。　　（2）分析电储能车辆机械制动系统前后轮制动力分配关系，确定电储能 XQ6103客车空载、满载同步附着系数，验证了车辆制动力分配的合理性。根据 ECE制动法规要求，在满足车辆制动性能和制动稳定性的前提下，确定了整车制动力分配系数的变化范围为0.4≤β≤0.5，为再生制动控制策略的设计提供理论依据。　　（3）在分析三种典型再生制动控制策略的基础上，根据再生制动系统的结构特点，考虑再生制动的三个限制条件：电机峰值转矩限制、ECE法规对制动力分配系数的限制及超级电容 SOC值限制，采取并行再生制动控制方法，设计了机械制动力比例可调节的控制策略。　　（4）在Matlab/Simulink环境下，建立电储能再生制动系统仿真模型，主要包括电机模型、超级电容模型、车辆动力学模型、再生制动控制策略模型及仿真工况模型，为再生制动控制策略的分析评价提供仿真平台。　　（5）基于电储能车辆再生制动系统模型，进行再生制动控制策略的仿真验证。常规制动工况仿真结果表明，车辆制动减速度误差控制在0.1m/s2内，对驾驶员的制动感受和乘员舒适性影响极小，同时缩短了制动距离和制动时间，其制动性能明显优于传统机械制动，进一步提高了车辆制动的稳定性。典型城市循环工况的仿真结果表明，再生制动系统的能量回收效率受循环工况影响较大，能量回收效率随车速的增大而减小，本文所设计的再生制动控制策略适用于低速循环工况，其制动能量回收效果理想；对于高速循环工况，可通过增大超级电容能量输出等措施有效改善制动能量回收效果。　　（6）分析再生制动系统电控离合器接合过程及控制评价指标，提出再生制动时离合器的接合控制策略。基于Matlab/Simulink平台建立离合器仿真模型，针对典型制动工况仿真结果中发现的问题，最终提出基于?ω—?T闭环控制的改进方案，通过仿真结果分析，验证?ω—?T闭环控制策略能够很好的满足离合器接合控制要求。
作者：	颜波
专业：	机械设计及理论
导师：	张保成
授予学位：	硕士
授予学位单位：	中北大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文