ISG型轻度混合动力汽车动力传动系的匹配与仿真研究

【摘要】：随着能源和环境对人类生活和社会发展的影响越来越大,要求尽快改善人类生存环境的呼声日益高涨。为此,各种电动汽车脱颖而出,但由于蓄电池的能量密度与汽油相差很大,远未达到所要求的数值,而燃料电池技术亦尚未取得重大突破。在这种情况下,融合内燃机汽车和电动汽车优点的混合动力电动汽车(HEV)异军突起,成为当前新型汽车开发的热点。混合动力电动汽车是解决环境污染和能源问题最具实际商业前景的清洁汽车。 考虑到我国汽车技术发展的现状、混合动力汽车技术的发展趋势及制造成本因素,本文提出了一种适合我国国情的混合动力汽车动力传动系方案——起动机/发电机一体化的轻度混合动力(ISG-MHV)方案。针对选用的动力传动系方案,在简要分析了ISG-MHV的结构和功能的基础上,确定了动力传动系中的ISG、发动机、蓄电池和变速器的类型,制定了ISG-MHV 在起动、巡航、加速或爬坡、怠速及减速制动时的控制策略,并对ISG起动、电池组充电、混合驱动、发动机单独驱动、混合制动、摩擦制动及怠速工作模下功率平衡关系进行了分析。在对ADVISOR软件的建模方法进行详细分析的基础上,依据ISG-MHV的结构、控制策略和工作模式,对相关模块进行了修改,建立了ISG-MHV的仿真模型。 基于理论分析,在总结相关资料的基础上,提出了ISG-MHV各动力元件的参数设计依据,按照ISG型轻度混合动力汽车的设计要求对设计参数进行了匹配分析,并利用正交分析方法对变速器的速比进行了优化。利用建立的模型对所匹配车辆的动力性及在ECE+EUDC、UDDS、FTP和HWFET循环工况下的燃油经济性进行了仿真分析,并与动力性相近的普通车辆的燃油经济性进行了对比分析,仿真结果表明在ECE+EUDC、UDDS、FTP循环工况下,ISG-MHV的节油率均在15%以上,证明了ISG型在节能方面的优点。最后,分析了风阻系数、迎风面积、滚动阻力系数和传动系效率对整车燃油经济性的影响,为ISG-MHV进一步的优化设计提供了依据。 【关键词】：ISA 混合动力汽车 匹配 仿真 正交分析
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：U469
【目录】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-8
• 1 绪论8-18
• 1.1 混合动力汽车概述8
• 1.2 开展混合动力汽车研究的背景及重要意义8-10
• 1.2.1 地球上的石油储藏量是有限的8
• 1.2.2 汽车尾气对全球大气环境的污染日益严重8-9
• 1.2.3 各国排放法规日趋严格9
• 1.2.4 电动汽车和燃料电池汽车的发展受到制约9-10
• 1.3 混合动力汽车技术的发展现状10-12
• 1.3.1 国外的发展现状10-11
• 1.3.2 国内的发展现状11-12
• 1.4 混合动力汽车的种类与特点12-16
• 1.4.1 轻度混合型(MHV)12-13
• 1.4.2 功率混合型(PHV)13-15
• 1.4.3 能量混合型(EHV)15-16
• 1.4.4 三种混合方式的比较16
• 1.5 本论文的主要研究内容16-18
• 2 ISG-MHV的结构、元件选型、控制策略和工作模式的分析18-30
• 2.1 结构及主要功能18-20
• 2.1.1 ISG-MHV的结构18
• 2.1.2 ISG-MHV的功能分析18-20
• 2.2 动力元件的选型20-25
• 2.2.1 发动机的选型20-22
• 2.2.2 ISG的选型22-23
• 2.2.3 储能元件的选型23-24
• 2.2.4 变速器的选型24-25
• 2.3 控制策略和工作模式的分析25-29
• 2.3.1 控制策略25-27
• 2.3.2 工作模式的分析27-29
• 2.4 本章小结29-30
• 3 基于ADVISOR的仿真建模30-42
• 3.1 仿真软件ADVISOR的特点30-31
• 3.2 ADVISOR软件的仿真界面31-33
• 3.3 主要模块的功能及建模方法33-36
• 3.4 ISG-MHV仿真模型的设计36-40
• 3.5 本章小结40-42
• 4 ISG-MHV动力传动系各元件参数的设计42-53
• 4.1 参数选择的初始条件和要求42
• 4.1.1 整车参数42
• 4.1.2 动力性指标42
• 4.2 ISG的参数设计与分析42-45
• 4.2.1 功率的选择42-43
• 4.2.2 额定转速和最高转速的选择43-45
• 4.3 发动机参数的设计与分析45-48
• 4.4 蓄电池参数的设计与分析48-50
• 4.4.1 蓄电池个数的确定48-50
• 4.4.2 蓄电池容量的确定50
• 4.5 变速器参数的设计与分析50-52
• 4.5.1 超速档速比的确定50-51
• 4.5.2 最大传动比的确定51-52
• 4.6 本章小结52-53
• 5 ISG-MHV动力传动系的参数优化与仿真分析53-64
• 5.1 动力系统速比的正交分析与优化53-59
• 5.1.1 初步仿真结果分析53
• 5.1.2 变速器速比的正交试验分析53-59
• 5.2 多循环工况下的性能仿真59-62
• 5.2.1 整车动力性的仿真分析59
• 5.2.2 各循环工况下的仿真分析59-62
• 5.3 各参数对燃油经济性的影响62-63
• 5.4 本章小结63-64
• 6 结 论64-65
• 致 谢65-66
• 参考文献66-69
• 附: 1. 附表69-75
• 附:2 作者在攻读硕士期间发表的学术论文75-76
• 附:3 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目76-77

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

混合动力汽车传动系优化匹配及性能仿真    杨伟斌;吴光强;秦大同;鞠丽娟;

汽车42V动力系统建模与仿真及其控制策略研究    邓威

ISG轻度混合动力电动汽车控制策略的研究    李启迪

基于CCP协议标定混合动力车整车控制器    陈振辉

驱动工况的ISG型混合动力汽车控制策略研究    胡洪祥

超轻度混合动力传动系统匹配控制及仿真研究    庄建兵

驱动工况下基于最佳效率的电力驱动系统控制研究    税江

并联式ISG混合动力总成设计与性能优化研究    王家明

混联式混合动力汽车控制策略研究综述    杨宏亮,陈全世

混合动力电动汽车的发展    叶玲,杨志伟,李昆

并联混合动力汽车传动系参数匹配    王庆年,何洪文,李幼德,初亮

汽车与可持续发展    雷雨成,严斌,李峰

机械式自动变速器换挡综合智能控制    雷雨龙,李永军,葛安林

混合动力汽车动力传动系参数设计    舒红,秦大同,杨为

混合动力汽车参数设计及电机控制系统仿真    蒲斌

汽车平顺性研究中“人—椅”系统模型再探    陈朝阳;邵仁玉;韩星;樊剑;

从鸡毛中提取复合氨基酸的研究    邓静,吴华昌,周健,方春玉

MATLAB在光学实验中的应用    陈小莉,钟生海

高强度压铸铝合金的优化设计    孙廷富

并联式混合动力电动汽车动力总成系统的仿真研究    梁龙,张欣,李国岫,王浩

车辆悬架与减振器阻尼的匹配研究    赵六奇,易庆红

发动机扭矩与转速关系经验公式试验研究    徐宝云,陈民鉴

履带式战车在随机路面上的合理车速    冯勋欣,冯兵

履带车辆最小滚动阻力系数f_(min)和行动部分效率η_x分析    马彪,万耀青,钱士文

汽车独立悬架簧载质量的分析计算    李军,谷中丽

无菌包装预杀菌有限元分析与实验研究    殷涌光;姜成山;王俊;

切分西红柿微波短时处理常温保藏的试验研究    殷涌光;房新平;

玻璃发菜的研制    荣玉珊;王泓;

参数自整定模糊PID微型燃机转速控制系统的设计    曲娜;

FYH10矿用翻斗车设计开发    董炳武;赵云;陈金木;丘永杰;林建国;

汽车CVT技术    董炳武;

汽车操纵稳定性及其试验能力的培养    周免免;黄键;

基于MATLAB的潜艇耐压液舱结构优化设计    孙倩;郑超瑜;蔡振雄;

基于MATLAB／RTW的实时控制系统开发    张宏立;

虚拟驾驶系统运行仿真及控制的设计与实现    汪璇;陈定方;蒋云;

路面性能的评价与分析研究    郝大力

气体射流冲击颗粒物料干燥机理与参数试验研究    高振江

连续配筋混凝土路面静动力学计算与分析    王虎

云杉属木材构造特征与振动特性参数关系的研究    沈隽

新概念车舒适性与操纵稳定性研究    郑军

智能旋翼的振动控制研究    李春明

智能化汽车主动安全系统研究    柴毅

有压瞬变流反问题研究    于永海

汽车排气后处理装置工作过程数值模拟    刘军

汽车前碰撞安全性的试验与仿真技术研究    曹立波

有源同步自动变速器的研发    王辉

混合动力电动汽车ISG系统模型化与控制算法研究    王海燚

基于CAN总线的客车电控自动换档系统的研究    马诚

超级电容蓄电池复合电源的研究与仿真    张靖

电动汽车前向仿真研究    陈飚

可持续发展城市公共交通的新型汽车动力系统研究    林枫

压缩空气发动机系统的数值模拟与优化分析    傅秋阳

混合动力汽车动力系统参数选择及匹配研究    吴伟岸

消失模铸造表面合金化    李朝升

SX360型自卸车车架静动态有限元分析及结构改进    吕江涛

并联混合动力汽车动力系统参数设计及仿真    张林,杜子学,文孝霞,栾彦龙,周均

无级变速汽车综合控制策略的仿真研究    王红岩,秦大同

混合电动汽车的技术现状    杨为琛,孙逢春

国外电动汽车发展现状及对我国电动汽车发展的启示    李佩珩,易翔翔,侯福深

混合动力汽车的控制策略研究    王勇,李建勇,张欣,耿聪

新型CVT的开发与展望    花家寿,何维廉

混合动力汽车的发展现状及其关键技术    张卫青;

汽车自动变速器技术及其发展    叶勤;

V带传动中轴向压力的研究    孙北奇;廖林清;谢明;屈翔;

柴油机喷油压力的智能开关型模糊PID复合控制    杨林,冒晓建,郭海涛,常久鹏,卓斌

混合动力城市客车控制策略与试验研究    王保华

核电站严重事故应急决策支持系统及其计算机实现研究    冯嘉礼

核应急决策支持系统的框架结构及模糊决策方法在评估子系统的应用    陆能枝

正交表的构造方法及其应用    庞善起

电动汽车建模与仿真的研究    张翔

混合动力电动汽车用无刷直流电机动态性能及控制策略的研究    姜卫东

并联式混合动力系统动态协调控制问题的研究    童毅

混合动力客车整车控制策略及总成参数匹配研究    刘明辉

新型车用功率分流式自动变速器的研究    魏英俊

一种新型混合动力电动汽车的动力系统设计、仿真及电机驱动系统的研究    赵涛

汽车动力传动系计算仿真及参数优化设计    王薇

混合动力汽车ISG电机控制器与系统控制策略研究    张佩杰

电动车动力学建模与仿真研究    杨超

超轻度混合动力传动系统匹配控制及仿真研究    庄建兵

并联混合动力电动汽车传动系统的建模与仿真研究    李起忠

横向磁通感应加热装置带材传输系统的研制    刘荣美

混合动力汽车动力分配系统建模、控制与仿真研究    刘彦涛

电动汽车用大功率镍氢动力电池管理系统开发    杨光

串联式混合动力电动客车动力系统建模与仿真    汪新云

并联式混合动力电动汽车的模糊逻辑控制    邱海漩

混合动力汽车ISG电机控制器与系统控制策略研究    张佩杰

驱动工况下基于最佳效率的电力驱动系统控制研究    税江

轻卡车身模态分析及其结构优化    李学修

轻度混合动力汽车动力电池匹配研究    郭晓建

混合动力客车换档规律的研究    刘宁

并联式混合动力汽车方案设计与仿真    游国平

混合动力客车多能源控制器测试平台的研究    田慧珍

并联式ISG混合动力总成设计与性能优化研究    王家明

ISG系统用永磁同步电机起动性能与数字控制系统研究    董顶峰

并联混合动力城市客车动力系统研究与优化    熊祖品

汽车、环境与可持续发展    叶晓明,罗马吉,陈国华

混合动力汽车电机转矩控制系统的仿真    蒲斌,秦大同,舒红,胡明辉

并联混合动力汽车传动系参数匹配    王庆年,何洪文,李幼德,初亮

无级变速传动系统的模糊控制    王红岩,秦大同,方泳龙

金属带式无级变速传动系统仿真与控制研究    胡建军,秦大同,孙冬野,王红岩

自动车辆无级变速传动系统模糊控制策略研究    孙冬野,秦大同,王玉兴

混合动力汽车动力传动系参数设计    舒红,秦大同,杨为

中国典型城市车辆行驶状况的测试统计    李东军,郁增德,李理光,王丽红

长安之星微车装备自动变速器后的动态特性仿真研究    汤毅

汽车整车振动特性研究综述    蒋国平,王国林,周孔亢

混合动力汽车的传动结构分析    袁建新;冯小苏;高加泉;袁晓云;

“军用车辆动力传动系自动操纵”通过部级鉴定    

汽车动力传动系参数的模糊优化    张京明,崔胜民,邬春会

混合动力汽车传动系结构分析    钱立军,赵韩,鲁付俊

基于SolidWorks的混合电动汽车动力传动系仿真模型研究    周春国;刘凯;崔亚辉;冯莉;

混合动力汽车传动系统参数设计方法    胡建军;张青;杨雪梅;秦大同;

汽车动力—传动系方案设计专家系统研究    陈欣,张立红

车辆动力传动系振动研究述评    蒋国平,王国林,陈步达,周孔亢

汽车动力传动系匹配方法的研究    袁俊;鲁植雄;李俊;

基于MATLAB的微型车动力传动系参数优化设计    颜伏伍;胡峰;田韶鹏;

果蔬脆片加工工艺的研究    刘勤生;罗庆丰;靳国章;蔡振群;

纳米孔玻璃介质孔径大小的正交分析研究    韩建军;徐峰;赵修建;刘建党;

Pt/TiO_2简易光催化重整甲醇制氢的正交分析    孙巍;毛宗强;谢晓峰;雷涛;王诚;杨立寨;王要武;王金海;

钢筋混凝土锈蚀裂缝扩展影响因素敏感性分析研究    刘冠国;沈德建;吴胜兴;

镀镍碳纳米管电磁参数及吸波性能研究    卫云鸽;曹全喜;李建婷;王毓鹏;张虎;

柔性基层沥青路面结构设计影响因素正交分析    朱洪洲;唐伯明;何兆益;

浓淡燃烧组合火焰NO_x生成因素的正交模拟分析    孙晖;周庆芳;全惠君;杨庆泉;

小麦矮腥黑粉菌ISSR反应体系的建立与优化    高飞;高继国;高利;刘太国;陈万权;

党参切制工艺的研究    周玥;柏冬;

张兴业谈发动机和动力传动系的科技创新    管学军

未来汽车受谁操控    本报记者 魏惠娟

现代柴油发动机到底啥样    本报记者 岳琳

北京博格华纳为中国客户提供最佳的全轮驱动解决方案    本报记者 赵三明

新车“秘密武器”大比拼    陈琳

麦格纳对华布局六子又加半    本报记者 赵云 报道

“全球汽车构架”——新世纪造车新理念    李安定

依纳公司与上汽联合举办汽车技术研讨会    记者 李上雄

纽约国际汽车展独树一帜    本报记者 刘晓冰

通用：新思路打造新汽车    李安定

汽车传动系用双质量飞轮的设计方法与扭振隔振特性研究    李伟

面向主观评价的汽车动力学建模研究    逄淑一

轻型客车悬架系统建模及可靠性试验方法优化    霍娜

自动变速箱换挡品质控制研究    高金武

硅酸盐矿物增韧增强聚丙烯复合材料试验研究    张凌燕

电动汽车驱动和转向系统的振动与驱动电机的可靠性研究    薛玉春

多功能联合采伐机平顺性研究及动力学仿真    潘海兵

矿用自卸汽车动力性、燃油经济性和平顺性虚拟试验技术研究    常绿

中药Q0409防治学习记忆障碍的作用及机制研究    戚仁斌

双排桩支护结构性状研究    史海莹

ISG型轻度混合动力汽车动力传动系的匹配与仿真研究    杨伟斌

汽车动力传动系扭振分析与仿真优化    陈宏强

基于双转子电机的混合动力传动系动力学特性研究    陈营生

TY4250汽车列车的动力传动系优化匹配    李萍锋

汽车动力传动系优化设计研究    陈正江

黄土路基填料强度及变形性质研究    姜旺恒

汽车双前桥转向系与动力传动系的优化设计及相似性研究    肖悦

冲击压路机牵引主机动力传动系建模及动态仿真研究    叶慧剑

双质量飞轮的性能优化与设计软件实现    闵德垒

渗透结晶型防水剂研究及其在AAR病害治理中的应用探讨    马文娟