汽車輪轂液壓混合動力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

第1章　緒論 1
　1.1　行業(yè)發(fā)展背景 1
　1.2　液壓混合動力系統(tǒng) 3
　　1.2.1　靜液壓驅(qū)動形式 3
　　1.2.2　系統(tǒng)構(gòu)型 5
　　1.2.3　液壓混合動力技術(shù)的發(fā)展概況 8
　1.3　輪轂液壓混合動力系統(tǒng) 10
　　1.3.1　輪轂液壓混合動力系統(tǒng)國外產(chǎn)品現(xiàn)狀 10
　　1.3.2　輪轂液壓混合動力系統(tǒng)國內(nèi)研究現(xiàn)狀 13
　1.4　輪轂液壓混合動力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 14
　　1.4.1　能量管理控制策略 14
　　1.4.2　驅(qū)動力協(xié)調(diào)控制技術(shù) 17
　　1.4.3　非線性控制技術(shù) 19
　　1.4.4　溫度補(bǔ)償控制技術(shù) 21
　本章小結(jié) 24

第2章　輪轂液壓混合動力系統(tǒng)概述 25
　2.1　系統(tǒng)構(gòu)型方案 25
　　2.1.1　輪轂液壓混合動力系統(tǒng)構(gòu)型 25
　　2.1.2　輪轂液壓混合動力系統(tǒng)的優(yōu)勢 27
　2.2　液壓關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)及原理 28
　　2.2.1　液壓變量泵 28
　　2.2.2　輪轂液壓馬達(dá) 29
　2.3　系統(tǒng)基本參數(shù) 29
　2.4　基本工作模式 30
　　2.4.1　液壓傳動回路 30
　　2.4.2　基本工作模式 31
　本章小結(jié) 36

第3章　輪轂液壓混合動力系統(tǒng)建模 37
　3.1　機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)模型 37
　　3.1.1　整車動力學(xué)模型 37
　　3.1.2　發(fā)動機(jī)模型 41
　　3.1.3　離合器和變速器模型 42
　　3.1.4　輪胎模型 43
　　3.1.5　制動器模型 44
　3.2　液壓系統(tǒng)動力學(xué)模型 47
　　3.2.1　常規(guī)液壓系統(tǒng)模型 47
　　3.2.2　液壓系統(tǒng)熱力學(xué)模型 64
　3.3　輪轂液壓系統(tǒng)集成建模與仿真驗證 77
　　3.3.1　系統(tǒng)仿真平臺簡介 77
　　3.3.2　常規(guī)液壓系統(tǒng)集成模型仿真驗證 80
　　3.3.3　液壓熱力學(xué)模型集成仿真驗證 90
　本章小結(jié) 93

第4章　輪轂液壓混合動力系統(tǒng)能耗分析方法 95
　4.1　基于能量的系統(tǒng)理論油耗計算模型 96
　　4.1.1　輪轂液壓混合動力系統(tǒng)內(nèi)部能量流分析 96
　　4.1.2　平均綜合傳動效率定義 98
　　4.1.3　理論油耗計算模型 99
　4.2　基于理論油耗模型的節(jié)油貢獻(xiàn)率分析 100
　　4.2.1　理論綜合油耗增量計算模型 101
　　4.2.2　節(jié)油量與節(jié)油貢獻(xiàn)率定義 101
　4.3　理論油耗計算模型仿真驗證 102
　　4.3.1　基本控制策略 102
　　4.3.2　仿真工況選擇 104
　　4.3.3　理論油耗仿真計算結(jié)果 105
　4.4　輪轂液壓混合動力系統(tǒng)油耗影響因素討論 106
　　4.4.1　再生制動能量回收節(jié)油貢獻(xiàn)率 106
　　4.4.2　發(fā)動機(jī)平均燃油消耗率節(jié)油貢獻(xiàn)率 109
　　4.4.3　平均綜合傳動效率節(jié)油貢獻(xiàn)率 111
　　4.4.4　理論油耗影響因素分析小結(jié) 113
　本章小結(jié) 114

第5章　輪轂液壓混合動力系統(tǒng)全局優(yōu)化算法 115
　5.1　全局優(yōu)化算法基本原理 115
　5.2　輪轂液壓混合動力系統(tǒng)全局優(yōu)化算法 118
　　5.2.1　基于車速-蓄能器SOC 自適應(yīng)的等效燃油消耗因子計算 118
　　5.2.2　基于系統(tǒng)多模式特性的全局優(yōu)化改進(jìn)算法 122
　5.3　全局優(yōu)化算法計算結(jié)果 125
　　5.3.1　全局優(yōu)化算法計算結(jié)果 126
　　5.3.2　基于能量計算模型的全局優(yōu)化算法結(jié)果 129
　本章小結(jié) 132

第6章　多模式能量管理控制策略 133
　6.1　輔助驅(qū)動和再生制動控制策略 133
　　6.1.1　輔助驅(qū)動控制 133
　　6.1.2　再生制動控制 144
　6.2　多模式泵排量控制算法 149
　　6.2.1　基于綜合效率最優(yōu)的蠕行模式泵排量控制 149
　　6.2.2　基于最優(yōu)驅(qū)動力分配的閉式回路泵助力模式泵排量控制 153
　　6.2.3　基于最優(yōu)控制規(guī)則提取的主動充能模式泵排量控制 157
　6.3　溫度補(bǔ)償控制算法 158
　　6.3.1　蠕行模式溫度補(bǔ)償策略 158
　　6.3.2　助力模式溫度補(bǔ)償策略 161
　　6.3.3　極限狀態(tài)溫度補(bǔ)償控制策略 164
　本章小結(jié) 166

第7章　驅(qū)動力協(xié)調(diào)與非線性集成控制策略 168
　7.1　驅(qū)動力動態(tài)協(xié)調(diào)與非線性集成控制架構(gòu) 168
　7.2　基于模型預(yù)測控制的驅(qū)動力協(xié)調(diào)控制器 169
　　7.2.1　面向控制器設(shè)計的輪轂液壓混合動力系統(tǒng)模型 171
　　7.2.2　預(yù)測模型 172
　　7.2.3　約束優(yōu)化 174
　7.3　基于Lyapunov穩(wěn)定性的泵排量非線性控制 177
　　7.3.1　液壓系統(tǒng)非線性控制問題 177
　　7.3.2　面向控制器設(shè)計的泵排量控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)模型 177
　　7.3.3　基于Lyapunov穩(wěn)定性的非線性控制器設(shè)計 178
　　7.3.4　名義仿真工況驗證 180
　7.4　仿真驗證 181
　　7.4.1　低附著路面工況仿真結(jié)果 181
　　7.4.2　高附著路面工況仿真結(jié)果 184
　　7.4.3　非線性動態(tài)協(xié)調(diào)控制器性能評價 186
　本章小結(jié) 187

第8章　輪轂液壓混合動力系統(tǒng)試驗平臺 188
　8.1　HIL仿真測試 188
　　8.1.1　HIL仿真平臺 188
　　8.1.2　HIL仿真測試 190
　8.2　臺架試驗測試 194
　　8.2.1　測試方案 194
　　8.2.2　測試設(shè)置 195
　　8.2.3　試驗內(nèi)容 196
　8.3　實車試驗測試 200
　　8.3.1　試驗樣車搭建 200
　　8.3.2　實車試驗測試 201
　本章小結(jié) 207

參考文獻(xiàn) 208