论文部分内容阅读
近年来,随着重型车辆在载重机动性要求的不断提升以及混合动力技术的广泛应用,混合动力多轴重型汽车便应运而生,它有运载重型装备、提高功率储备、增强机动性能、提高运输效率、保护路面和桥梁等特点,具有广泛的用途。本文以六轴重型混合动力汽车为研究对象,针对车辆加速、巡航、制动运行时多性能指标的综合优化问题,研究包括驱动和制动控制的整车多工况综合控制策略,使车辆动力性、安全性得到提升。论文的主要研究工作如下:(1)根据混合动力多轴重型汽车的驱动控制和制动控制的研究需求,本文采用多学科联合仿真方法,结合整车动力学的相关理论,建立了包括动力、驱动、制动、行驶、操控等在内的一套比较完整的仿真模型,并通过试验数据对模型的正确性进行了验证,可以满足整车多种控制策略研究的需求,为控制策略的研究提供仿真平台。(2)本文通过分析混合动力汽车的功率需求特性,提出了以动力响应为目标,适应平直道路、上坡、低附着路面等多种道路条件的动态协调驱动控制策略。它包括了以提高车辆加速能力为目的整车功率需求策略,使车辆快速响应驾驶员加速需求;另外,本文在分析了多轴汽车纵向动力学的基础上设计了基于分层思想的多电机转矩协调分配控制策略,目的是使多工况车辆综合表现较优,即令车辆在越野工况下有更强的适应性,并在常规行驶时机动性更好,运行效率更高。(3)本文以保证车辆安全制动距离、提高能量利用率为目的,提出了适应下坡缓行、平路多路面附着条件下的动态制动控制策略。依据电池电量和车速设计了串行式混合制动策略、依据电机角加速度和电池电量设计了并行式混合制动策略,然后两者结合形成串-并行混合制动策略,利用运行过程中容易直接获得的物理参量进行计算,解决了控制参数难以获得的问题,并综合阈值控制和模糊控制方法,使车辆在各种制动工况下具有较好的适应性。(4)为了观察所设计整车控制系统的效果,本文对试验工况进行了原控制策略与所设计策略的仿真对比,发现整车加速性和最高车速均得到了较大提高,验证了驱动控制策略的有效性;并且为了验证多工况整车控制策略的适应性,本文设计了包括起步、爬坡、加速、巡航、坡路缓行以及多路面附着系数下的制动工况,对整车控制策略进行了综合评价,结果显示该控制策略下整车动力性较强、制动安全性较好,且在不同工况下适应性强,使车辆在多种行驶路况的综合性能指标较优。