四轮驱动混合动力汽车控制策略仿真与测试

【摘要】：四轮驱动汽车因为较高的操纵性、通过性和稳定性，越来越受到市场的青睐，但普遍存在着高油耗和高排放等环保问题，在不能找到更好的替代能源之前，众多汽车厂家纷纷选择采用混合动力技术。本文选择混联式四轮驱动混合动力汽车作为研究对象，以提高燃油经济性兼顾动力性为主要设计思路，从整车动力系统的选型与参数匹配、控制策略的制定与仿真和硬件在环测试三个方面进行了研究。 首先，根据整车性能的需要，对动力系统中的发动机、电机和动力电池等关键部件的选型和参数进行了设计。其次，针对控制策略展开研究，以混联式驱动力结合结构的四轮驱动混合动力汽车为研究对象，利用MATLAB/Simulink建立基于规则的逻辑门限控制策略，通过CRUISE软件建立整车仿真模型，并在NEDC循环工况下进行仿真计算，初步验证了控制策略的有效性和合理性。最后，搭建CRUISE-ETAS联合硬件在环仿真系统，并展开相关测试，进一步表明了基于规则的逻辑门限能量管理策略可以实现工作模式的合理切换，避免发动机工作在低效率区域，并实现制动能量回收，提高了燃油经济性。 【关键词】：四轮驱动 混合动力汽车 控制策略 仿真 硬件在环
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 课题背景和意义11
• 1.2 四轮驱动混合动力汽车的发展概况11-15
• 1.2.1 国外四轮驱动混合动力汽车的发展概况12-14
• 1.2.2 国内四轮驱动混合动力汽车的发展概况14-15
• 1.3 混合动力汽车控制策略研究现状15-17
• 1.3.1 基于规则的能量管理策略16
• 1.3.2 基于智能控制的能量管理策略16-17
• 1.3.3 基于优化算法的能量管理策略17
• 1.4 论文的主要研究内容17-18
• 第二章 四轮驱动混合动力汽车动力系统设计18-29
• 2.1 四轮驱动在混合动力汽车结构中的实现18-21
• 2.1.1 串联式四轮驱动混合动力汽车18-19
• 2.1.2 并联式四轮驱动混合动力汽车19-20
• 2.1.3 混联式四轮驱动混合动力汽车20-21
• 2.2 本文动力系统结构与设计要求21-22
• 2.3 动力总成主要部件选型及参数匹配22-28
• 2.3.1 动力部件选型22-23
• 2.3.2 动力部件参数匹配23-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第三章 四轮驱动混合动力汽车控制策略设计29-40
• 3.1 控制系统结构29
• 3.2 基于规则的逻辑门限能量管理策略29-39
• 3.2.1 需求扭矩的确定30-31
• 3.2.2 动力部件工作区的划分31-32
• 3.2.3 稳态工作模式分析32-39
• 3.3 本章小结39-40
• 第四章 四轮驱动混合动力汽车建模与仿真40-54
• 4.1 仿真软件 CRUISE 介绍40-41
• 4.2 基于 CRUISE 的整车建模41-43
• 4.3 控制系统模型43-47
• 4.3.1 需求扭矩计算模块44-45
• 4.3.2 系统工作模式识别模块45-47
• 4.4 仿真结果与分析47-53
• 4.4.1 动力性仿真47-49
• 4.4.2 经济性仿真49-53
• 4.5 本章小结53-54
• 第五章 四轮驱动混合动力汽车硬件在环测试54-61
• 5.1 硬件在环仿真系统54-55
• 5.1.1 硬件在环仿真概述54
• 5.1.2 ETAS 的 ECU 开发软硬件产品介绍54-55
• 5.2 CRUISE-ETAS 联合硬件在环仿真系统55-58
• 5.3 硬件在环仿真测试分析58-60
• 5.4 本章小结60-61
• 第六章 总结与展望61-62
• 参考文献62-66
• 附录 符号与标记66-68
• 致谢68-69
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文69-71

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