基于圆柱弹簧制动能量回收的车辆制动特性

以圆柱螺旋弹簧作为蓄能元件,以普通自行车为实验对象设计并制作了刹车蓄能实验装置.分析了普通自行车的传统摩擦制动和蓄能实验自行车的能量回收模式制动过程,并建立了数学模型;通过实验对比分析了二者的实际制动特性.结果表明,实验自行车蓄能模式制动时的实际特性曲线与普通自行车传统摩擦制动时的实际特性曲线非常接近且变化趋势相同,说明实验自行车的制动特性可以满足驾驶者的传统习惯要求,圆柱螺旋弹簧制动能量回收方法应用于车辆上的制动特性能较好地符合舒适度指标.     

混合电动汽车制动能量回收策略研究

为解决电动汽车制动能量回收少的问题,提出了一个基于模糊逻辑的再生制动能量回收策略.可在考虑系统制动特性的基础上合理分配前后轮的制动力,分配摩擦制动和再生制动力,使制动能量回收最大化.基于该策略在Matlab/Simulink环境下建立了模糊控制模型,并嵌入仿真软件ADVISOR进行仿真.实验结果表明,该控制策略相对于ADVISOR本身的回收策略,制动能量回收效率提高30％以上,有效解决了制动能量回收少问题.     

混合动力挖掘机回转制动能量回收系统建模与试验研究

为了回收液压挖掘机回转阶段的制动能量,对挖掘机典型作业工况及能耗进行分析,设计一种以液压马达+电机为回收方式、超级电容为储能元件的回转制动能量回收方案。构建回转制动能量回收系统中发动机、电机、回收马达、超级电容等关键元件数学模型,在对回转运动状态确认与能量回收模式切换、回收电机力矩输出控制和超级电容SOC判断的基础上,建立能量回收系统的仿真模型,以挖掘机实际载荷谱为输入对系统能量回收效果进行仿真分析。搭建挖掘机回转制动能量回收系统试验平台,对该试验系统的能量回收效果和回转驱动性能进行试验研究。研究结果表明:该能量回收方案可行,在不影响挖掘机回转驱动性能的同时,平台回转制动能量回收效率可达到40%以上。     

电动汽车制动能量回收最大化影响因素分析

对再生制动的原理和能量流动进行了分析,并讲述了制动功率、再生制动功率、制动能量回收效率等之间的关系和计算方法.从分析中得出电机、蓄电池、液压制动系统是影响制动能量回收的主要因素,并重点分析了制动管路布置型式对制动能量回收的影响.针对典型的理想制动工况,计算出前轴电驱动汽车在制动能量回收方面的潜力和制动能量回收效率,但结果并不理想.通过对比发现,双轴电驱动汽车无论是在制动能量回收潜力还是在制动能量回收效率以及制动效能方面都有能力达到最优.     

助力自行车综合性能测试系统研究

通过对助力自行车的受力特性分析，设计了一套全新助力自行车综合性能测试系统。该系统对助力自行车性能的测试数据进行模拟，使用磁粉测功机和伺服电机模拟骑行过程中的阻力与驱动力，来验证该实验装置的可行性。采用simulink仿真对起步性能以及坡度助力性能进行验证，并在此基础上用模拟骑行装置验证仿真结果。根据simulink仿真与模拟骑行装置实车实验结果表明：模糊控制助力方式均比传统定助力方式好。最后进行实地实车骑行实验，验证了综合性能测试系统的可行性。     

纯电动轻型物流车制动能量回收控制策略研究

为解决试验用的纯电动轻型物流车制动能量回收问题,针对该后驱纯电动轻型物流车在空载、半载和满载三种载重状态下,前后轴载荷分配差别大的特点,提出一种考虑载重变化因素的制动能量回收控制策略。通过在AVL-cruise中建立纯电动轻型物流车的整车模型,在Matlab/Simulink中建立制动能量回收控制策略模型,并在城市工况下进行联合仿真。仿真结果表明该制动能量回收控制策略有较高的能量回收效率。     

液压混合动力挖掘机的能量回收效率分析

为提高挖掘机的燃油经济性并降低排放,采用基于压力共轨(CPR)的配置方式构造液压混合动力挖掘机,并针对回转系统耗能大且能量回收潜力大的特点,利用Simula-tion X对回转系统建立仿真模型,分析了影响能量回收效率的主要因素.结果表明,所提出的挖掘机回转系统在制动时不仅可以有效地完成能量的回收,而且能量回收效率随液压蓄能器容积和回转系统制动前速度的增大而增加.文中还通过模拟实验对仿真得出的结论进行了验证,发现实验结果与仿真结果相吻合.     

新能源汽车解耦式电液复合制动系统

设计集成有制动踏板感觉模拟、液压助力和失效制动备份功能的一体式制动主缸,并依此开发制动踏板与轮缸压力解耦的电液复合制动系统。考虑ECE R13法规和电动机、电池组外特性约束,以有效回馈功率为优化目标,制定解耦式电液复合制动系统的制动力分配控制策略。利用MATLAB/Simulink-AMESim建立解耦式系统的联合仿真模型,结合硬件在环仿真台架试验,考核其液压控制性能及制动力配控制策略。结果表明:解耦式电液复合制动系统实现轮缸压力的精确控制,并有效地回收制动能量,在NEDC循环工况下,其制动能量回馈效率可达54.8%。     

基于ESP压力调节器制动能量回馈系统

为了实现液压制动系统制动能量回收功能和提高制动能量回收效率,提出了基于ESP压力调节器制动能量回馈方法,阐述了该方法的工作原理,设计了制动能量回馈系统硬件在环仿真实验台,研究了制动能量回馈系统的可行性。采用硬件在环仿真实验方法研究了基于ESP压力调节器制动能量回馈系统可行性,验证了制动过程平稳性和制动效能。实验结果表明:基于ESP压力调节器制动能量回馈系统可以最大效率回收制动能量,保证制动过程平稳,满足制动效能要求。     

基于人车连杆模型的自行车骑行状态分析

结合人体下肢生理特点和骑车运动特点建立了人车一体的连杆模型,并根据人体实际测量数据和经验公式获得模型参数;分析了骑行过程中的联动杠杆效应、骑行效率、骑行死点和死区现象;分别根据拉格朗日法和牛顿-欧拉法建立了人车模型的运动学和动力学方程,从而得到自行车运动等效曲柄转矩的转换过程以及各关节的受力和运动情况,为自行车骑行过程研究和设计工作提供理论基础.     

叉车混合动力驱动和能量回收系统研究

针对传统内燃叉车油耗大、效率低、排放污染严重、电动叉车电池续航能力差、能量回收效率低等问题,提出了一种油-电混合式叉车混合动力驱动和能量回收系统结构,以实现叉车系统节能的目的。为分析该系统的节油性能以及能量回收效率,以某型3吨叉车为研究对象,对发动机、电机、超级电容进行参数设计,在AMEsim中建立仿真模型,并对仿真模型进行试验验证,验证结果表明仿真模型误差在10％之内,系统方案具有20.8％的节能效果,超级电容可有效回收叉车货叉下降时的势能和制动动能。并通过进一步分析电机回收力矩对回收效率的影响,为系统的控制策略优化提供依据。     

车用电磁耦合式飞轮储能装置的性能

鉴于电磁转差离合器动力传递零摩擦、无冲击及可调速等优点,提出了一种新型飞轮储能结构-电磁耦合式飞轮储能系统。文中阐述了减速状态(制动或滑行)下,装有飞轮储能装置汽车的能量转换路线;设计电磁转差离合器双闭环控制器,实现磁极轴转速的快速响应。基于Simulink软件定量分析制动过程中电磁耦合式飞轮储能装置的能量回收效率及其影响因素,并搭建模拟运行试验平台,验证电磁转差离合器无级调速对能量回收效率的影响。结果表明:不同制动初速度下飞轮储能装置能量回收效率稳定在33.6%,Simulink模型中电磁耦合式飞轮储能装置及控制器是合理的;电磁转差离合器调速时,能量回收效率可达到最高。     

带有制动能量再生系统的公共汽车制动过程

带有制动能量再生系统汽车的制动过程与传统汽车的制动过程有所不同．通过对城市公共汽车再生制动力矩和车轮液压制动模型的分析,把再生制动力矩折算成相应的液压制动踏板行程．从而使再生制动力矩产生的制动感觉和液压制动感觉一致．对纯再生制动模式、紧急制动模式和一般制动模式三种情况下的制动距离进行分析计算,提出了城市公共汽车再生制动的控制策略．结果表明,制动安全主要取决于紧急制动距离,而制动能量回收的多少主要取决于纯再生制动模式和一般制动模式下的制动距离．推导出的紧急制动距离公式在设计带有能量再生制动系统汽车时,可用于计算、校核其制动安全距离．     

旋挖钻机回转制动能量回收系统设计与分析

为利用旋挖钻机在回转阶段的制动能量,提出一种基于二次调节技术和液压蓄能器的能量回收系统。通过分析上车回转的工况特点,运用功率键合图理论建立回转动能回收利用的数学模型。针对系统参数的不确定性及存在的外干扰,设计自适应模糊滑模控制器对回转速度进行跟踪控制,并利用李雅普诺夫函数证明控制系统的稳定性和收敛性。为对系统进行优化设计,仿真分析液压蓄能器容积、充气压力及回转制动时间这3个主要因素对系统工作性能的影响规律。研究结果表明:所提出的回转系统在制动时能有效地完成能量回收,其中,回转制动时间对系统工作压力和能量回收效率影响最大,而液压蓄能器容积和充气压力对能量回收效率影响较小,但对恒压网络压力波动影响较大。     

基于模糊神经网络控制的汽车辅助再生制动系统研究

将驾驶安全性和制动能量回收相结合,提出了基于模糊神经网络控制的汽车辅助再生制动系统.通过试验数据建立基于驾驶员经验的模糊神经网络,实现根据驾驶车辆与前车的相对距离和相对速度动态调整制动强度;通过计算得到不同的车速和制动强度下,前轮再生制动力,前、后轮摩擦制动力查询表;将模糊神经网络和制动力查询表嵌入配备比例阀的制动系统从而完成辅助再生制动系统的设计.在Simulink下搭建此辅助再生制动系统模型进行仿真实验,结果表明,此再生制动系统可以有效辅助驾驶安全,避免追尾事故发生,并可充分回收制动能量.     

一种电动汽车电液制动促动系统

为了使电动汽车在制动时回收更多的能量,设计了一种新的电动汽车液压制动促动系统。当电动汽车在低强度制动时,机械摩擦制动和电机的再生制动解耦,此时制动力完全由电机再生制动力提供,既能保证制动安全性又能高效回收制动能量。在高级工程系统仿真建模环境(AMESim)下,建立了该制动促动系统的仿真模型,并根据设计方案搭建了实物试验台架。仿真和试验结果均表明:该制动促动系统有一定的合理性。     

混合动力轿车制动能量回馈控制策略

设计出一种新型的制动能量回馈系统及相应的控制策略,从而显著提高混合动力轿车的续驶里程并保证车辆的制动安全.以某型混合动力轿车为研究对象,基于ADVISOR软件建立制动能量回馈系统的仿真模型,设计出一种新型的集成防抱死系统的制动能量回馈系统,并在不同控制策略下对该制动能量回收系统进行典型城市工况循环的仿真分析.结果表明,所设计的制动能量回馈系统安全可靠,回馈制动力与摩擦制动力能够很好地调节,最大限度地发挥能量回馈能力;能量回馈效果显著,在UDCC循环工况下,比ADVISOR原生制动控制策略燃油经济性提高了约15%.     

城市轨道车辆制动能量回收方法

城市轨道车辆频繁的制动过程产生了大量的电能。该部分能量在不满足反馈电网条件时常常通过制动电阻的方式消耗,导致了能量的浪费。结合动力学理论和供电网络关系分析了城市轨道交通车辆制动能量产生的特性及约束条件,提出一种基于车载的脱离电网的制动能量回收方法,并通过制动能量回收实验系统,进行了实验研究。结果表明,利用该系统可以对城市轨道车辆制动能量进行有效的回收。     

道路工况下有机朗肯循环系统节能潜力分析

针对有机朗肯循环(ORC)的研究集中于理想发动机而对真实道路工况下的研究不足的现状,对真实道路工况下ORC系统的节能潜力进行了分析。利用GT-Suite软件中的不同模板,分别建立了发动机、ORC系统、动力传输系统和其他零部件的模型,并在此基础上建立了整车仿真模型。仿真结果表明,发动机和ORC系统模型准确。利用所建整车模型分析了新欧洲驾驶循环(NEDC)和重型柴油车(HHDDT)高速巡航两种道路工况下发动机的排气能量特性、ORC系统的运行特性及节能潜力。结果表明:NEDC工况下的发动机排气能量波动较大,变化范围为5.8～36kW,平均能量回收效率为2.01%,其中,市区工况下的平均排气能量为10.3kW,平均能量回收效率为1.34%,郊区工况下的平均排气能量为18.3kW,平均能量回收效率为3.32%;HHDDT高速巡航工况下的发动机排气能量波动较小,变化范围为5.2～27.7kW,平均排气能量为20.0kW,平均能量回收效率为4.01%;ORC余热回收系统更适用于高速巡航及郊区工况,应尽量避免在车速较低且波动较大的市区工况下使用。     

纯电动客车最佳制动能量回收控制策略研究

为了充分回收电动汽车制动过程中的制动能量,达到延长续驶里程和节约能源的目的,针对后驱纯电动客车进行了最佳制动能量回收控制策略的研究。在分析制动能量回收系统结构的基础上,考虑驱动电机和动力电池对电机制动力大小的限制,提出了一种最佳制动能量回收控制策略,该策略在保证制动安全的前提下,能回收尽可能多的制动能量。并基于Cruise和Simulink联合仿真平台,搭建了整车仿真模型,进行了仿真验证,仿真结果表明在中国典型城市循环工况中采用该制动能量回收控制策略,所回收的制动能量占制动过程中消耗的动能的比例可达24.7%,占制动系统所消耗的总能量的比例可达36.2%,节能效果明显。