液驱混合动力车辆动态特性研究.pdf

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1、2014年11月机床与液压NOV．2014第42卷第22期MACHINETO0L&HYDRAU13CSV01．42No．22DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．22．040液驱混合动力车辆动态特性研究王杰，张银彩，商兴国(1．唐山学院机电工程系，河北唐山063000；2．石家庄铁道大学机械工程学院，河北石家庄050043)摘要：所研究的液驱混合动力车辆由液压泵、高压蓄能器、低压蓄能器、高速响应开关阀和控制系统等组成。建立了液驱混合动力系统及液压泵／马达伺服排量控制系统的数学建模，提出

2、了控制策略，并对车辆的动态特性进行了仿真分析及试验研究。试验结果验证了液驱混合动力车辆仿真模型的有效性及控制策略的合理性。关键词：液驱混合动力车辆；控制策略；动态特性；仿真中图分类号：U463．2文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)22—124—3StudyofDynamicCharacteristicsofHydraulicHybridVehicleWANGJie，ZHANGYincai，SHANGXingguo(1．TangshanCollege，TangshanHebei063000，Chi

3、na；2．ShijiazhuangTiedaoUniversity，ShijiazhuangHebei050043，China)Abstract：Thestudiedhydraulichybridvehiclewascomposedofthehydraulicpump，high—pressureaccumulator，low—pressureaccumulator，switchvalveandcontrolsystem．Themathematicalmodelofthehydraulichybridpowersys

4、temandthemathematicalmodelofthedisplacement8ervosystemofhydraulicpump／motorwerebuilt．Thecontrolstrategyforhydraulichybridvehiclewaspro—posed．Thesimulationandexperimenttothedynamiccharacteristicsofthehydraulichybridvehiclewerefinished．Theexperimentalre—suhsprov

5、ethatthesimulationmodelisefectiveandthecontrolstrategyisreasonable．Keywor~：Hydraulichybridpowervehicle；Controlstrategy；Dynamiccharacteristics；Simulation液驱混合动力车辆由液压泵、高压蓄能器、低压1液驱混合动力模型建立蓄能器、高速响应开关阀和控制系统等组成。其中能1．1液压泵／马达轴上力矩平衡方程建立量转化元件为轴向柱塞式液压泵／马达6，见图1。在(PPL)Vp。-J

6、poJ。·BO3=T(1)车辆起步时，液压蓄能器单独驱动，控制系统使液压co=。o‘—旦(2)nLz泵／马达以马达的工况工作，输入功率经蓄能器、pr液压马达实现能量释放。液驱混合动力的控制策式中：为等效到液压泵／马达轴上的驱动力矩，略是系统工作的核心，通过能量释放实现车辆的正常N·m；起步，是液驱混合动力系统研究中的重要问题。‘，。为液压泵／马达轴的转动惯量，kg·m；液驱混合动力车辆传动系统主要由高压蓄能器。为黏性阻尼系数，N·m·s／rad；4、低压蓄能器8、高速响应开关阀3、二位四通电液i为主传动的传动比；阀

7、5、可逆作用液压马达6、减速器7等部件组i。为液压泵／马达至主传动系传动比；成，如图1所示。r为车轮半径，m；l一发动机2-变量泵u为车速，m／s。卜开关阀1．2液压：泵／马达的流量方程建立4一高压蓄能器5一二位四通电液阀q=Vpco+Ci(p—PL)+C。P(3)6一液压泵，马达式中：g。为液压泵／马达实际输入流量，m／s；7一减速器8一低压蓍能器为液压泵／马达的排量，m／rad；9一驱动轮。为液压泵／马达轴的转速，rad／s；图1液驱混合动力车辆传动系统原理简图ci、c印分别为液压泵／马达的内、外泄漏系收稿日期

8、：2013—10—24基金项目：河北省科技计划项目(13211919)作者简介：王杰(1972一)，女，硕士，副教授，从事流体传动与控制及液压设备故障诊断技术的教学和研究工作。E—mail：wjtjjyt@126．corn。第22期王杰等：液驱混合动力车辆动态特性研究·125·数，m／(N·s)；2．1伺服阀方程建立P为高压油路油压，Pa；伺服阀结构简图如图