纯电动客车再生制动控制策略及硬件在环测试研究

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1、纯电动客车再生制动控制策略及硬件在环测试研究ResearchonControlStrategyofRegenerativeBrakingandHardware-in-loopSystemforPureElectricBus作者姓名：赵继岭专业名称：车辆工程指导教师：于远彬副教授学位类别：工程硕士答辩日期：2015年6月7日摘要纯电动客车再生制动控制策略及硬件在环测试研究随着中国雾霾天气的加剧，所引发的环境问题也日益突出，防治污染，节能减排已经成为世界各国进行经济发展首先考虑的因素。在汽车行业，发展新能源汽车是缓解地球环境压

2、力节进行能减排的重要措施。而开发再生制动系统（RBS）是新能源汽车进行节能减排的重要手段之一，开发一套RBS不仅有利于环保还可以增加电动汽车的续驶里程。RBS主要适用于车辆频繁启停的路况，主要解决的是机械制动力与电机制动力之间的分配问题以及如何控制电机制动力平稳介入和退出，其次还要考虑到驾驶员的最优制动感觉以及制动安全性，在此基础上尽可能多的进行制动能量的回收。本文以纯电动客车为研究对象制定了一套适合研究车型的控制策略，通过联合仿真和搭建硬件在环测试平台验证了理论的可行性，并最终在实车上验证了RBS的工作效果。本文的主要研

3、究工作如下：(1)对研究车型进行了制动系统的结构及制动力学进行了详细的分析。在明确制动结构的基础上对车轮的制动力学、前后轴制动器制动力、附着系数、同步附着系数以及ECE法规规定的前后轴制动力分配范围进行了分析。(2)在原车的设计要求及制动结构分析的基础上，对制动踏板进行了解析，在充分利用踏板自由行程的基础上结合再生制动限制因素分别计算出了由ECE法规、电机特性、电池特性各自所确定的最大再生制动力，提出了一套在不同制动强度下所确定的再生制动力平顺性切换的控制策略，并且综合考虑了车速、电池SOC、电池温度等限制因子，在Matl

4、ab/Simulink中搭建了控制模型。(3)根据纯电动客车具体参数，在AVL-Cruise中搭建纯电动客车整车模型，进行了各个部件的参数设置及信号线的连接，并验证了所搭建模型的可行性。通过AVL-Cruise/Simulink进行联合仿真测试，在特定制动工况及典型城市循环工况下进行再生制动回收效果的测试，并对再生制动力的介入与退出时的平顺性进行了测试。(4)搭建了硬件在环测试平台，分别对硬件系统和软件系统进行了设计。基I于dSPACE系统并以TTC200作为控制器载体进行硬件在环测试平台的搭建。将所搭建的Cruise整车

5、模型通过CMC(CommonModelCompiler)功能生成可执行文件嵌入到Simulink，并通过MATLAB/Simulink自带的RTW(RealTimeWorkshop)功能将得到的模型生成C代码下载dSPACE中，另一方面通过PCAN_USB下载器将编写的控制策略下载到控制器TTC200中,完成了系统的配置、信号调试、相关模块的功能测试及控制策略的验证。(5)实车试验，通过实车调试及道路试验得到大量的实验数据，从而分析判断各个部件的通讯情况，验证再生制动控制策略在实车上的可行性以及开发的RBS工作效果。关键词

6、纯电动客车再生制动控制策略联合仿真硬件在环实车试验IIABSTRACTResearchonRegenerativeBrakingControlStrategyandHardware-in-loopSystemforPureElectricBusWiththeChinesehazeweatherisgettingmoreandmoreserious,theenvironmentalproblemsarealsoincreasinglyprominent,sopreventingpollutionandenergyconser

7、vationandemissionsreductionhavebecomewhatthewordmustfirsttakeintoconsideration.Intheautomotiveindustry,thedevelopmentofnewenergyvehicleshasbeentheimportantmeasuresforalleviatingpressureontheearth'senvironment.Thedevelopmentofregenerativebrakingsystem(RBS)isoneofth

8、eimportantmeansforenergysavingandemissionreduction.ThedevelopmentofRBSisnotonlybeneficialtotheenvironmentalprotectionbutalsoincreasetherangeofelectricve