基于GPS的混合动力汽车控制策略研究

【摘要】：当前，全球汽车工业正面临着能源环境问题的巨大挑战。发展新能源汽车，实现汽车动力系统的新能源化，推动传统汽车产业的战略转型，在国际上已经形成广泛共识。混合动力汽车(HEV)产生的初衷就是为了降低燃料消耗，节省能源。而汽车当前及未来行驶的路况信息情况对燃油经济性有重要影响。 本文研究基于GPS的混合动力汽车控制策略。首先结合相关标准法规，建立了具有不同最大坡度信息的UDDS和NYCC道路循环工况。利用GPS数据采集设备，对长沙公交立珊线道路数据进行采集，建立了LISHAN道路循环工况。汽车基于GPS获取当前以及未来行驶路线上的的车速和道路坡度信息，通过本文建立的路况信息预测模型分析处理，提出了基于GPS的混合动力汽车控制策略（GPS-CS）。 论文以长沙市立珊线混合动力公交汽车为实例，基于MATLAB\Simulink软件建立了并联式混合动力汽车的仿真模型。在ADVISOR平台下，研究了传统电辅助式控制策略和本文提出的GPS-CS控制策略对混合动力汽车燃油经济性的影响；即采用不同最大坡度的道路循环工况，对不同的混合动力汽车控制策略仿真结果进行燃油经济性对比分析。结果表明，本文建立的基于GPS的混合动力汽车控制策略相比传统的电辅助式控制策略的燃油经济性有较大的提高，验证了本文提出的控制策略的可行性和优越性。 【关键词】：混合动力汽车 控制策略 GPS 仿真
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 混合动力汽车概论9-11
• 1.1.1 混合动力汽车研究背景9
• 1.1.2 混合动力汽车国内外发展状况9-11
• 1.2 混合动力汽车控制策略11-15
• 1.2.1 混合动力汽车控制策略的研究现状11-13
• 1.2.2 路况识别技术在混合动力汽车中的研究现状13-15
• 1.3 混合动力汽车仿真技术15-16
• 1.4 主要研究内容16-18
• 第2章 路况信息及预测模型18-29
• 2.1 路况信息对 HEV 整车性能的影响18-19
• 2.2 基于道路坡度的路况模型19-23
• 2.2.1 测试循环工况的选择19-21
• 2.2.2 循环工况中道路坡度的确定21
• 2.2.3 道路循环工况模型21-23
• 2.3 立珊线道路循环工况研究23-25
• 2.3.1 GPS 数据采集23-25
• 2.3.2 立珊线循环工况的建立25
• 2.4 路况信息预测模型25-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第3章 基于 GPS 的 HEV 控制策略29-40
• 3.1 混合动力汽车控制模式与目标29-30
• 3.2 电辅助式控制策略研究30-35
• 3.2.1 电辅助式控制策略的制定31-32
• 3.2.2 电辅助式控制策略模型的建立32-35
• 3.3 基于 GPS 的 HEV 控制策略研究35-38
• 3.3.1 控制策略的制定35-36
• 3.3.2 基于 GPS 的控制策略模型的建立36-38
• 3.4 本章小结38-40
• 第4章 整车建模及仿真分析40-58
• 4.1 并联式混合动力汽车的结构特点40-41
• 4.2 混合动力汽车模型41-50
• 4.2.1 整车模型41-42
• 4.2.2 动力学模型42-45
• 4.2.3 发动机模型45-47
• 4.2.4 电机模型47-49
• 4.2.5 超级电容模型49-50
• 4.3 模型验证50-51
• 4.4 控制策略参数对整车性能的影响51-52
• 4.4.1 最低发动机启动车速对整车性能的影响51
• 4.4.2 发动机充电转矩对整车性能的影响51-52
• 4.5 基于 GPS 的混合动力汽车控制策略仿真分析52-55
• 4.6 不同控制策略的仿真分析55-56
• 4.7 本章小结56-58
• 总结与展望58-60
• 总结58-59
• 展望59-60
• 参考文献60-63
• 致谢63

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