纯电动汽车电—液复合制动系统仿真研究

【摘要】：随着能源危机和环境污染问题的日趋严重，人们开始将目光投向汽车的节能减排研究和以电动汽车为代表的新能源汽车研究。目前，电动汽车主要面临续驶里程不足的问题，电动汽车再生制动技术是解决此问题的重要途径之一。因此，为电动汽车设计合理的电液复合制动系统，在确保制动安全可靠的前提下，最大化回收制动能量以提高续驶里程，同时兼顾制动过程平顺，具有重要的现实意义。 本文在电动汽车制动动力学分析的基础上，分别制定了前后轴制动器制动力分配策略、电机再生制动控制策略、ABS控制策略及整车制动控制策略；改进了原有液压制动系统；根据制动系统各主要零部件的结构和工作原理，在AMESim仿真平台上建立了制动踏板、真空助力器、制动主缸、制动轮缸、ABS等模型，在Matlab/Simulink仿真平台上建立了车体动力学、电机再生制动、制动力分配、轮胎、ABS ECU等模型；在此基础上搭建了常规液压制动系统模型、液压ABS制动系统模型和电液并联制动系统模型；在不同的路面和制动工况下，分别对这三种制动系统进行了仿真试验。为了充分吸收各制动系统的优点，弥补各自不足，提出了电液串联ABS制动系统并搭建了仿真模型；对该制动系统进行仿真试验，结果表明：与其他几种制动系统相比，该制动系统制动效能较优，可以缩短制动距离；方向稳定性好，不会发生持续抱死现象；能量回收效果明显；总体制动性能最好。 【关键词】：电动汽车 再生制动 电-液复合制动 Simulink与AMESim联合仿真
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U469.72;U463.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 电动汽车再生制动技术发展现状11-17
• 1.2.1 国外发展现状11-15
• 1.2.2 国内发展现状15-16
• 1.2.3 电动汽车制动主要问题16-17
• 1.3 论文主要研究内容17-18
• 第二章 电动汽车制动系统分析18-26
• 2.1 电动汽车样车的基本结构及参数18-20
• 2.1.1 样车驱动系统结构18
• 2.1.2 样车基本结构18-19
• 2.1.3 样车整车参数19-20
• 2.2 样车制动系统总体结构20
• 2.3 电动汽车再生制动原理20-21
• 2.4 样车液压制动系统结构21-25
• 2.4.1 车辆 ABS 概述21-23
• 2.4.2 样车液压制动系统改进23-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第三章 电动汽车制动控制策略研究26-38
• 3.1 电动汽车制动动力学分析26-30
• 3.1.1 车轮制动动力学分析26-27
• 3.1.2 整车行驶动力学分析27-30
• 3.2 前后轴制动器制动力分配研究30-34
• 3.2.1 前后轴制动器制动力分配要求30-31
• 3.2.2 前后轴制动器制动力分配31-34
• 3.3 电机再生制动控制策略研究34-35
• 3.4 整车制动控制策略研究35-36
• 3.5 本章小结36-38
• 第四章 电动汽车电-液复合制动系统模型38-55
• 4.1 仿真软件匹配与调试38
• 4.2 基于 Simulink 的整车及其再生制动系统模型38-46
• 4.2.1 车体动力学模型38-39
• 4.2.2 电机模型39-40
• 4.2.3 轮胎模型40-41
• 4.2.4 车轮模型41-42
• 4.2.5 电池模型42-43
• 4.2.6 再生制动控制模块43-44
• 4.2.7 制动力分配模型44-46
• 4.3 基于 AMESim 的整车液压制动系统模型46-52
• 4.3.1 制动踏板模型46
• 4.3.2 真空助力器模型46-47
• 4.3.3 制动主缸模型47-48
• 4.3.4 制动轮缸模型48-49
• 4.3.5 联合仿真接口49-50
• 4.3.6 样车液压制动系统模型50-52
• 4.4 整车控制模块52-54
• 4.4.1 制动力分配模型52
• 4.4.2 ABS 控制模型52-54
• 4.5 本章小结54-55
• 第五章 电动汽车制动仿真试验与分析55-77
• 5.1 制动性能评价55-56
• 5.2 仿真策略56-58
• 5.3 路面工况 I 制动仿真分析58-70
• 5.3.1 高速紧急制动58-65
• 5.3.2 高速中等制动65-68
• 5.3.3 低速轻度制动68-70
• 5.3.4 其他工况70
• 5.4 路面工况 II 制动仿真分析70-73
• 5.4.1 中速紧急制动70-71
• 5.4.2 低速轻缓制动71-73
• 5.4.3 其他工况73
• 5.5 路面工况 III 制动仿真分析73-74
• 5.6 仿真结果比较分析74-76
• 5.7 本章小结76-77
• 第六章 总结与展望77-79
• 6.1 总结77-78
• 6.2 展望78-79
• 参考文献79-82
• 攻读学位期间取得的研究成果82-83
• 致谢83

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