车辆专业开题答辩.pptx

液压混合动力车辆再生能量管理策略与系统集成优化指导教师：林慕义 教授学生姓名：于忠杰学 号： 2014020043 选题背景 文献综述目录 研究内容 研究方法 研究难点选题背景全球化的市场竞争、能源匮乏、环境污染等问题，以及随着石油、天然气等不可再生资源的缺乏，以及人们环保意识的提高，迫切需要可节省能源和低排放甚至是零排放的绿色环保汽车产品。液压混合动力系统和电动混合动力系统汽车，伴随着技术的接替慢慢发展起来了。相比电动传动系统，静液传动系统具有功率密度大、液压蓄能充放速度快、系统稳定可靠的特点。基于静液传动技术的液压混合动力系统的制动能回收率更高、响应更快，在频繁起停等重复性循环工况较多的工程车辆和公共交通等城市公共服务领域更能发挥其优势。国外早在20世纪80年代就开始了液压混合动力技术的研究，已有多种样车问世。国外始终将其设计方法作为关键技术严格保密。急需开展对新型电液动力制动系统设计理论与性能预测方法的研究。国内研究起步较晚，但其特别的技术优势，近几年引起了人们越来越多的关注并开展研究。文献综述选题依据工程车辆频繁起动和制动，导致较多能量浪费。液压混合动力低油耗、低排量混合动力车辆节能效果好，但油电混合功率小，制造成本高。整车制动能量管理策略、集成设计液压蓄能器功率密度大且能量转换速度快，适用于工程车辆。国外研究现状美国卡特彼勒（Caterpillar）公司在2012年推出了首款液压混合动力挖掘机CAT336EH。该机型基于主力机型336E之上加装了液压混合动力系统用于回收挖掘机的回转能量，据卡特公布的信息：336EH 的燃油效率比336D高50%，比336E 标准机型的油耗降低 25%，以现在的燃油价格和大方量工况下，用户在一年或2000 个工作小时内便可以看到投资回报。2010年，博世力士乐公司推出采用 HFW（Hydraulic Fly Wheel）系统的液压混合动力轮式挖掘机国外研究现状美国TexaδAM大学的Hongwei Gao等人搭建了再生制动力矩分配单元，实现了混合动力汽车能量回收系统的制动力协调问题。通过在几种典型行驶工况下的仿真，最终验证了所搭模型的可行性及实用性。美国Michahian大学的Panagiotidis等针对并联式混合动力汽车进行研究并搭建了一套制动能量回收模型，同时他们还研究了对制动能量回收产生影响的关键要素。最后利用AMEsim/Matlab联合仿真完成了对制动模型的验证。韩国Sungkyunkwan大学机械工程学院的研究学者为了提高混合动力汽车的制动能量回收效率，针对电机制动和传统液压制动的协作问题，建立了制动力分配控制策略，同时他们还搭建了基于模糊控制的制动能量回收系统，该系统配有压力及防抱死元件，最后利用仿真实现了对汽车制动能量回收的综合控制。国内研究现状恒天德尔重工与浙江大学合作研发的液压混合动力工程机械——DER323型液压混合动力挖掘机2010年bauma展览会展出的徐工ZL50G液压混合动力装载机国内研究现状北京理工大学苑士华教授领导的课题组对液压混合动力分速汇矩式和分矩汇速式传动方式进行了深入研究。南京理工大学常思勤教授领导的课题组对液压混合动力车辆的控制系统及车辆参数匹配进行了设计优化，对关键元件的性能参数进行了一系列分析。昆明理工大学杨秀建教授团队针对串联式液压混合动力车辆的控制进行了一系列仿真研究。吉林大学刘昕晖教授课题组在大功率半实物仿真实验台架上对液压混合动力技术进行了深入研究，并成功地将并联式液压混合动力系统装配在了混凝土搅拌运输车上，开发出了实验样车。国内研究现状哈尔滨工业大学液压混合动力试验车吉林大学并联式液压混合动力混凝土搅拌运输实验样车吉林大学液压混合动力半实物仿真实验台架 研究内容仿 真优 化试 验研究内容制动系统模型整车模型驾驶员模型进行整车硬件在环仿真试验优化调整控制策略对系统进行联合仿真设 计模 型集成设计多目标优化学术构思与思路研究内容仿真建模：在前期研究的基础上，根据各系统关键元件的数学模型，利用MATLAB/Simulink软件建立二自由度整车模型、驾驶员模型。采用多目标优化算法，对各子系统进行集成设计和协同优化，确定关键元件的参数，并研究各部件及系统工作参数的优化匹配。优化控制系统的控制策略，进行联合仿真。利用dSPACE实时仿真系统，进行整车硬件在环仿真实验。 创新点建立整车系统模型，相比单一制动系统，其控制策略更加准确、可靠。对各子系统进行了集成设计，全局优化，使其车辆更加节能。基于dSPACE实时仿真系统进行硬件在环实验，可靠性和安全性高，对以后在实际生产中具有指导意义。研究方法液压混合动力控制方法与策略以及优化方法研究设计控制系统建模与联合仿真集成设计、协同优化理论研究（优化分析）数值仿真（整车系统）实验分析（硬件在环）优