混合动力汽车能量容错管理策略研究

【摘要】：混合动力汽车在使用过程中可能会发生各种故障，整车的能量管理策略应能保证混合动力汽车在各种故障模式下仍能有效工作。本文以单轴耦合式混合动力汽车为研究对象，基于失效分析理论，利用FMEA及FTA方法对混合动力汽车传动系统中的部件进行了失效分析，探讨了系统可能发生的各种失效模式及对整车系统的影响。 在对混合动力汽车系统进行功率流分析的基础上，制订了整车在无故障模式下的能量管理策略。基于容错控制基本理论，利用控制参数在线调整技术，制订了混合动力汽车系统在部件部分失效模式下的能量容错管理策略。 论文以ADVISOR仿真软件为工具，通过搭建整车模型，对单一部件部分失效模式下的能量容错管理策略进行了仿真研究。结果表明，混合动力汽车系统能按能量容错管理策略有效工作，保证了整车工作的可靠性，为今后深入研究混合动力汽车整车系统的容错性及可靠性问题提供一定的技术支持。 【关键词】：混合动力汽车 控制策略 能量管理 容错控制 失效模式
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 引言8-9
• 1.2 混合动力电动汽车能量管理研究现状分析9-12
• 1.2.1 国外研究现状9-10
• 1.2.2 国内研究现状10-12
• 1.3 课题来源及主要内容12-13
• 1.3.1 课题来源12
• 1.3.2 课题研究主要内容12-13
• 第二章 混合动力汽车失效模式分析13-26
• 2.1 混合动力汽车系统布置方案13-15
• 2.1.1 混合动力汽车的类型及特点13-14
• 2.1.2 混合动力汽车动力系统布置方案14-15
• 2.1.3 混合动力汽车功率流分析15
• 2.2 失效分析定义、步骤和方法15-17
• 2.2.1 失效分析相关概念15-16
• 2.2.2 失效分析步骤16-17
• 2.2.3 失效分析方法17
• 2.3 混合动力汽车 FMEA 失效分析17-20
• 2.3.1 发动机失效分析17-18
• 2.3.2 电机失效分析18
• 2.3.3 离合器失效分析18
• 2.3.4 变速器失效分析18-19
• 2.3.5 电池失效分析19
• 2.3.6 功率变换器失效分析19-20
• 2.4 混合动力汽车 FTA 失效分析20-25
• 2.4.1 混合动力汽车系统规范化定义20-22
• 2.4.2 混合动力汽车系统故障树构造22-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第三章 混合动力系统容错控制策略研究26-39
• 3.1 容错控制理论基础26-27
• 3.1.1 容错控制系统定义26
• 3.1.2 容错控制系统分类26-27
• 3.1.2.1 按设计特点分类26-27
• 3.1.2.2 按实现方法分类27
• 3.2 混合动力汽车无故障模式下的控制策略27-34
• 3.2.1 纯电动模式27-28
• 3.2.2 纯发动机模式28-29
• 3.2.3 混合驱动模式29-30
• 3.2.4 行车充电模式30-31
• 3.2.5 再生制动模式31
• 3.2.6 相关优化策略31-34
• 3.3 混合动力汽车单一部件部分失效模式下的控制策略34-37
• 3.3.1 故障实时诊断34-35
• 3.3.2 控制参数在线调整35-36
• 3.3.3 动力总成转矩重新分配36-37
• 3.4 整车系统容错控制流程37-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第四章 混合动力汽车仿真建模及实验分析39-52
• 4.1 混合动力汽车仿真技术39-40
• 4.1.1 混合动力汽车仿真的意义39
• 4.1.2 混合动力汽车仿真结构特点简介39-40
• 4.1.3 ADVISOR 仿真软件简介40
• 4.2 混合动力汽车仿真系统二次开发40-43
• 4.2.1 整车仿真模型搭建41-43
• 4.2.2 整车仿真模型导入43
• 4.3 仿真实验分析43-51
• 4.3.1 混合动力汽车无故障模式仿真及结果分析43-47
• 4.3.2 混合动力汽车单一部件部分失效模式仿真及结果分析47-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第五章 全文总结与展望52-53
• 5.1 全文总结52
• 5.2 主要创新点52
• 5.3 展望52-53
• 参考文献53-57
• 致谢57-58
• 攻读硕士期间发表的论文58-59
• 详细摘要59-63

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