插电式混合动力汽车动力总成参数匹配及控制策略研究

【摘要】：由于汽车保有量增加和环境污染严重的问题，电动汽车以及混合动力汽车的研究受到了越来越多的重视。实现零排放的纯电动汽车是解决石油资源短缺和大气污染问题的理想途径之一。但是由于电池技术、充电站、续驶里程等限制了现阶段纯电动汽车的发展。而插电式混合动力汽车即可以做到短途行驶零排放，又可以做到增加纯电动的行驶里程，不影响长途驾驶的需求。 本文对插电式串联混合动力汽车进行了整车动力总成参数匹配，并用AVL cruise对其进行仿真。根据整车使用需求提出了基于驾驶员需求的能量管理控制策略，并根据不同使用工况提出了多档位工作模式。最后，根据常用路径需求，提出了常用路径下能量管理控制策略。本文的研究内容主要有以下几个方面： 首先对插电式串联混合动力汽车进行动力总成的参数匹配，分别确定了驱动电机、电池、发动机-发电机组和整车传动比。利用AVL cruise建立纯电动汽车模型，对纯电动模式下整车动力性需求进行了仿真研究。 根据现有的插电式串联混合动力汽车控制策略，从驾驶员的使用需求出发，结合现有控制策略的特点，对整车控制策略如何满足驾驶员需求进行研究，提出基于驾驶员需求的能量管理控制策略。 根据插电式串联混合动力汽车在不同工况下对于动力性和经济性的需求，探寻多种工作模式来满足整车需求。因此，本文为插电式串联混合动力汽车开发“多档位工作模式”，并结合“基于驾驶员需求的能量管理控制策略”形成了完整的能量管理控制策略。利用AVL cruise进行仿真分析，验证了控制策略的可行性。 根据插电式串联混合动力汽车在常用路径下的工作状况，本文对常用路径下的控制策略进行了研究，提出了常用路径下能量管理控制策略。在此控制策略下，实现整车更多利用电池电能代替消耗燃油来提高经济性，并通过AVL cruise验证了该控制策略良好的经济性。 【关键词】：插电式混合动力汽车 能量管理 控制策略 多档位模式 常用路径
【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 引言8
• 1.2 混合动力汽车的分类及其特点8
• 1.3 混合动力汽车的研究热点8-9
• 1.4 插电式混合动力汽车的研究现状9-11
• 1.4.1 插电式混合动力汽车9
• 1.4.2 国内外研究现状9-10
• 1.4.3 插电式串联混合动力汽车控制策略研究现状10-11
• 1.5 本文研究内容11-13
• 2 插电式混合动力汽车动力总成参数匹配13-21
• 2.1 动力总成参数匹配13-18
• 2.1.1 驱动电机的参数计算14-15
• 2.1.2 动力总成传动比设计15-16
• 2.1.3 电池组参数设计16-17
• 2.1.4 发动机-发电机组的参数匹配17-18
• 2.3 基于 cruise 软件的整车建模及仿真18-19
• 2.4 动力性仿真结果19-20
• 2.5 本章小结20-21
• 3 能量管理控制策略研究21-35
• 3.1 插电式串联混合动力汽车的工作模式21-24
• 3.2 现有能量管理控制策略的发展过程与分析24-26
• 3.3 发动机多工作点控制策略分析26-28
• 3.3.1 能量管理控制策略的确定26-27
• 3.3.2 发动机工作点的确定27
• 3.3.3 发动机工作点变化分析27-28
• 3.4 基于驾驶员需求的能量管理控制策略28-32
• 3.4.1 基于驾驶员需求的能量管理控制策略的意义28
• 3.4.2 加速踏板对整车的驱动控制28
• 3.4.3 基于驾驶员需求的能量管理控制策略28-30
• 3.4.4 本文车型的实际控制策略制定30-32
• 3.5 利用 AVL cruise 建立仿真模型并仿真32-34
• 3.6 本章小结34-35
• 4 多档位控制策略研究35-41
• 4.1 多档位工作模式的意义35
• 4.2 多档位工作模式的总体思路35-36
• 4.3 多档位工作模式控制策略36-40
• 4.3.1 ECO 档控制策略36-38
• 4.3.2 S 档控制策略38-40
• 4.4 本章小结40-41
• 5 常用路径下能量管理控制策略研究41-47
• 5.1 常用路径下能量管理控制策略的意义41
• 5.2 控制策略的总体思路41-42
• 5.2.1 目前控制策略的不足41
• 5.2.2 目前现有的控制策略41-42
• 5.2.3 基于行驶里程的控制策略方案42
• 5.3 控制策略的制定42-44
• 5.4 控制策略的实用性仿真44-46
• 5.5 本章小结46-47
• 6 全文总结与展望47-48
• 6.1 全文总结47
• 6.2 展望47-48
• 参考文献48-50
• 攻读硕士期间发表学术论文和申报专利情况50-51
• 致谢51

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