奔奔mini改装图片混合动力电动汽车制动系统回馈特性仿真
摘要:因为城市的公交车制动较为频繁,频繁的制动对其燃油经济性产生较大的影响。本文为了研究混合动力电动汽车的回馈制动的特性建立了城市公交的混合动力电动汽车的仿真模型,提出了一种回馈制动的控制策略,分析了符合制动系统的工作过程,并探讨了影响电动汽车制动系统可靠、安全高效等主要因素,采用复合化的制动途径。结果表明:回馈制动中的最低车速限值越小,制动的回收率越大,但是从回收电动汽车的能量角度分析,回馈制动比例应该有一个有效范围数值,在各种循环工况下,具有回馈制动功能的混合动力电动汽车的能量消耗可以降低奥迪a6老款报价10%-25%
本文的开头作者照例对混合动力汽车的产生以及有哪些存在的问题进行了阐述,主要提到的问题还是一个燃油经济性和能源的问题,从而引出了作者的课题,利用回收制动能量达到节省燃油经济性的目的。回馈制动时电动汽车符合制动的独特功能,在汽车处于减速时候,将汽车的一部分惯性能量通过传动系统传递给发电机,发电机将这部分的能量存贮在动力电池中,同时回收部分制动能量,车速最终在回馈制动和摩擦制动的共同作用下降低了车速。
文章给出了混合动力电动汽车动力和制动系统的结构图。混合动力电动汽车动力系统在增加了电机动力源了之后一方面可以在驱动过程中作为电动机,也可以在另外一个方面作为发电机给动力电池充电,并在混合动力电动汽车制动过称个中具有制动回馈的作用。
接下来作者简单的介绍了整车控制器及其作用。该复合制动系统的基本原理就是机械制动系统的制动指令时整车控制器根据驾驶员制动踏板和当前的车速所需要的机械制动扭矩数值,不同的是这时的车轮的制动力来自于两个方面,一个是产生摩擦制动的制动系统,另一个是产生回馈制动的动力传动系统。回馈制动技术的引入赋予了混合动力电动汽车制动的新功能,可以通过在整车控制器中的制动控制模块,将制动踏板的形成信号作为系统的输入量,通过确定的混合动力汽车制动控制策略对两部分的制动力进行合理的分配,以保证在复合的制动过程中获得高效的能量回馈和制动系统的安全协调。
接下来作者给出了回馈制动系统的控制策略。首先作者给出了电机制动的回馈制动力表达式,电机的输出功率,制动强度同时得到了电机回馈强度和车速的关系,从图中也可以看出当单独采用电机制动可以获得制动强度比较低,而且制动强度还受到档位和车速的影响,因此保留了以摩擦为主的制动。同时作者给出了一个该混合动力汽车制动控制过程中
的策略图,也就是在对应的加速度时两种制动力的分配大小。在制动的前期采用回馈制动,以充分利用制动初始时刻的车速和扭矩,此时的电机处于发电状态,但是随着车速的下降和制动扭矩的减少,回馈的效率则急剧下降,此时切换到复合制动的方式。当制动强度进一步增加时,回馈制动力出现饱和,则需要进一步增加制动来满足要求。文章中作者为了减少回馈制动对汽车的操纵稳定性的影响,单独电机制动的制动强度限定在减速度为-1.2m/s2以下。
接下来作者给出了制动系统的仿真模型,主要包括了发动机模型、电机模型、动力电池模型和传动系统动力学模型、整车动力学模型、摩擦制动系统以及其控制模型等。发动机模型采用了经验数据。电池模型则进行了相应的简化。
北京现代特拉卡通过仿真作者也得出了一些比较有用的结论。首先在减速的初期,电机有较大的回馈制动功率,但是由于受到电池的充电状态和电机的最大的励磁电流和电枢电流等自身因素的制约,实际上电机的回馈制动力矩存在一个限制,随着时间的延续,电机的回馈制动无法满足总制动的功率要求,此时的就需要增加摩擦制动来保证整车的制动过程的需要了。回馈制动最低车速限值越小则制动能量回收率就越大,但是当回馈制动的最低车速限值降低到
了一定程度,对提高能量回收率的作用变小,这部分的能量回收的价值已经不大。文章也提到了即使通过策略的调整也不可能完全百分之百的回收能量,主要是因为制动强度要求较高的时候仍需要靠摩擦制动的帮助,而且在电机的能量回收中叶会在各环节上面产生损失。
最后作者提出了一种新的经济性评价指标笔者采用了单位里程的能量消耗率作为混合动力电动汽车的经济性评价指标,即将燃油的消耗量和动力电池荷电状态的变化按理论值转换为相应的能量消耗量,并折算为单位里程的能量消耗量。这一评价指标可同时反映内燃机和动力电池的能量消耗,从而全面评价混合动力电动汽车的经济性。最后作者得出了这种回馈制动的效果是非常明显的,在相同的工况条件下,可以节省能量消耗可以达到10%-25%音响发烧友论坛
但是本文也存在几点主要的问题,首先制动时是以汽车安全为主要的目的,所以作者在考虑该系统设计的时候不应该完全围绕以经济性展开设计,例如当汽车遇到紧急的情况下,需要制动时,传统的摩擦制动的效果显然是要比电机的回馈制动来的安全,所以在制动控制策略的时候,可以在整车控制模块中加入这样的特殊情况,当司机过度踩住踏板的时候也就意味着制动时非常紧急的,此时可以考虑采用摩擦制动的介入。
中国无人驾驶汽车作者在设计两种制动分配系数的时候没有给出具体的分配步骤的计算过程以及仿真过程。北京奔驰c200