新型电控液驱车关键技术的研究

【摘要】：节约能源、保护环境已成为人们关切的全球性热门话题。节能是要求从开发到利用的全部过程中获得更高的能源利用率。从长远观点来看,汽车用的能源必须换代,找出新的能源,其发展才更有前途。但就目前而言,如何降低汽车能源的消耗,节约宝贵的石油资源,争取寻求可靠代用燃料的时间是当务之急。 城市客车运行工况需要频繁的起动制动,过多的能量消耗在制动器上。若能把消耗在制动器上的能量尽量回收和重新利用,对提高车辆的燃油经济性大有益处,同时对提高车辆的排放也有很大的改善。 在查阅大量国内外有关文献的基础上,通过对飞轮储能、液压储能和蓄电池储能三种汽车复合传动系统形式进行分析比较,并针对城市客车的行驶特点,选用液压蓄能器作为储能元件。 二次调节传动技术是一种新型的传动技术。该技术是建立在恒压网络的基础上,通过改变传动系统中液压马达的斜盘倾角,从而改变排量来适应负载的变化。利用液压马达的四象限工作特性,能够有效地实现能量的回收与再利用,具有很高的效率和很好的节能效果。将二次调节技术应用于车辆的传动系统中,对研究车辆的能量回收再利用和减少环境污染无疑具有重要意义。 在分析和研究二次调节传动系统工作原理的基础上,本文提出了一种采用二次调节传动技术构成的新型电控液驱车驱动/制动系统。详细地分析了车辆在不同运行工况下,系统中各主要元件的动作情况;详细地推导、建立了系统中主要元件的数学模型,从而建立了整个系统的数学模型,并对系统中主要元件的参数匹配关系进行仿真分析。 针对城市客车工作过程中,采用了不同的控制策略对车辆的驱动/制动系统进行控制研究。通过仿真分析:采用模糊控制技术具有输出响应快、调节时间短、超调量小、控制精度高,有较强的适应系统内部参数变化和抵抗外部扰动的能力,且对于驾驶员来说,操作简单、方便且能够及时地满足驾驶要求。 汽车防滑控制是制动防抱死系统和驱动防滑转系统的统称,是一种新型的主动安全控制技术,对于提高车辆的牵引性能、操纵性能和稳定性能以及预防事故发生等具有重要的意义。在驱动/制动时,由车轮滑动率与附着系数曲线可知,当车轮的滑动率为0.05～0.2时既能发挥车辆的纵向性能,又能使车辆具有一定的侧向稳定性能。针对新型电控液驱车的复杂性和防滑控制的非线性特点,本文采用模糊控制方法,并对其进行了仿真分析。在低附着系数路面上进行加速/制动时,通过对液压马达的排量进行模糊控制后,驾驶员即使将油门踏板/