并联式混合动力汽车能量控制策略研究

【摘要】： 汽车作为目前最为普遍和重要的交通工具之一,方便了人们的生活并且加速了社会的发展。但是随着汽车保有量的持续上升,汽车所带来的社会问题也相继凸显,如能源危机和全球变暖,因此新能源汽车便成为当前的研究热点及未来汽车技术的发展方向。相对而言,混合动力汽车是目前技术最为成熟、最具有市场前景的新能源汽车之一,其对控制能源危机、实现环境的可持续发展有非常重要的意义。目前,混合动力汽车已成为国际汽车技术发展的一个热点并取得较大的成功。 针对混合动力汽车技术的研究热点及发展方向,本文以并联式混合动力汽车(Parallel Hybrid Electric Vehicle,简称PHEV)为研究对象,对其能量控制策略进行研究。论文的主要研究工作有以下几个方面： 1、介绍了研究背景及意义、混合动力发展情况及关键技术,着重介绍了混合动力能量控制策略。 2、介绍了并联式混合动力汽车结构及运行工况。在此基础上对本田CIVIC Hybrid进行实车测试实验,采集发动机转速信号,加速踏板信号,制动踏板信号,电池电流,电池电压及整车车速六个信号。将测得数据导入matlab进行能量控制策略分析。 3、通过CIVIC Hybrid控制策略的学习及对比不同的能量控制策略,最终选定模糊控制策略作为驱动控制策略(该策略以驾驶员需求转矩及电池SOC值作为模糊输入,发动机实际输出转矩作为模糊输出),并制定了再生制动控制策略。 4、以ADVISOR为仿真软件,对其进行二次开发,植入所提策略,通过选定两个贴近实际的典型循环工况进行仿真分析。 总之,本文的研究具有一定的系统性,不仅对并联混合动力能量控制策略进行了理论上的探讨,也对现有市场上成功的混合动力汽车的能量控制策略进行了测试和分析。但未能深入研究并联混合动力总成控制器的实际开发过程,这方面的研究应该进一步深入下去。 【关键词】：混合动力 实车测试 控制策略 仿真
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目录7-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 研究背景及意义10
• 1.2 混合动力汽车发展现状10-12
• 1.2.1 国外混合动力汽车研究及发展现状10-11
• 1.2.2 国内混合动力汽车研究及发展现状11-12
• 1.3 混合动力汽车的分类12-13
• 1.4 混合动力研究的关键技术13-15
• 1.4.1 动力电池及其管理系统14
• 1.4.2 电驱动系统14
• 1.4.3 动力系统参数匹配14-15
• 1.4.4 能量控制策略15
• 1.5 并联式混合动力汽车能量控制策略研究现状15-16
• 1.6 论文主要研究内容16-18
• 第2章 并联式混合动力汽车结构及运行工况18-22
• 2.1 并联式混合动力汽车结构18-20
• 2.1.1 双轴并联混合动力总成18-19
• 2.1.2 单轴并联混合动力总成19-20
• 2.2 并联式混合动力运行工况20-21
• 2.3 本章小结21-22
• 第3章 本田CIVIC Hybrid实车工况测试及策略分析22-33
• 3.1 本田Civic Hybrid基本构成及性能参数22-23
• 3.2 信号的采集23-25
• 3.3 本田CIVIC Hybrid工况分析25-31
• 3.3.1 发动机快速起停工况25-26
• 3.3.2 纯发动机驱动工况26-27
• 3.3.3 电动助力工况27-28
• 3.3.4 纯电动工况28-29
• 3.3.5 再生制动工况29-31
• 3.4 本田CIVIC Hybrid控制策略31-32
• 3.5 本章小结32-33
• 第4章 并联式混合动力能量控制策略制定33-49
• 4.1 控制策略选择33-34
• 4.2 模糊控制简介34-36
• 4.2.1 模糊控制发展34-35
• 4.2.2 模糊控制特点35-36
• 4.3 驱动时的模糊控制策略36-42
• 4.3.1 控制器结构36-37
• 4.3.2 模糊化接口37
• 4.3.3 模糊数据库37-39
• 4.3.4 模糊控制规则39-40
• 4.3.5 解模糊化接口40-42
• 4.4 再生制动时的能量控制策略42-47
• 4.4.1 再生制动影响因素42
• 4.4.2 前后轴制动力分配42-44
• 4.4.3 制动控制策略44-47
• 4.5 本章小结47-49
• 第5章 并联式混合动力汽车动力总成仿真模型49-57
• 5.1 整车模型49-50
• 5.2 发动机模型50-51
• 5.3 电机模型51-52
• 5.4 电池模型52-53
• 5.5 动力系统参数选择53-55
• 5.5.1 发动机参数选择53-54
• 5.5.2 电机参数选择54-55
• 5.5.3 镍氢电池参数选择55
• 5.6 本章小结55-57
• 第6章 能量控制策略仿真及分析57-67
• 6.1 混合动力汽车仿真方法57-58
• 6.2 ADVISOR的模块与仿真步骤58-59
• 6.3 仿真数据及工况选择59-61
• 6.3.1 仿真模型输入的基本参数59
• 6.3.2 仿真工况选择59-61
• 6.4 仿真结果分析61-66
• 6.4.1 NEDC工况仿真结果分析61-63
• 6.4.2 HWFET工况仿真结果分析63-65
• 6.4.3 取样工况仿真结果分析65-66
• 6.5 本章小结66-67
• 结论与展望67-69
• 参考文献69-72
• 致谢72-73
• 附录A 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录73

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