并联混合动力汽车能量管理策略研究

【摘要】：混合动力汽车采用了多种动力源驱动，可以轻松且灵活地运用先进的控制方法，提供额外的驾驶性能。能量管理策略研究是混合动力汽车的一项关键节能技术，它能使汽车能量源发动机和电动机之间得到合理分配，在保证车辆原有性能的条件下，提高混合动力汽车的燃油经济性，减少废气排放量。 论文首先介绍了混合动力汽车动力总成的分类和结构，分别对串联式、并联式和混联式混合动力汽车的结构作了详细的分析，确定以并联混合动力汽车能量管理系统为研究对象。 本文对混合动力汽车的能量管理系统关键部件建立仿真模型，包括车辆、发动机、电动机和动力电池组等模型。在ADVISOR软件中建立混合动力汽车系统整车仿真平台。 然后，设计以总需求转矩、电池荷电状态（Stage of Charge，SOC）和发动机当前的转速为输入，发动机输出转矩为输出的模糊控制能量管理策略。在ADVISOR软件中对该模糊控制能量管理策略进行仿真，仿真结果与电辅助控制策略进行比较。 在标准城市循环工况UDDS、1015和EUDC下的仿真结果表明，在不牺牲汽车性能的情况下，模糊控制策略在燃油经济性和排放性能等方面均优于电辅助控制策略，验证了所设计的模糊控制策略的有效性。模糊控制策略与电辅助控制策略相比，在三种城市循环工况下燃油经济性分别提高了16.3%、22.5%和26.1%，系统整体效率分别提高了12.9%、15.5%和21%，排放方面表现良好，HC、 CO和NO X均有明显减少。 【关键词】：混合动力汽车 能量管理系统 模糊控制策略 发动机
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 第1章 绪论7-18
• 1.1 课题研究的背景和意义7-15
• 1.1.1 混合动力汽车概述7-9
• 1.1.2 混合动力汽车的发展现状9-11
• 1.1.3 混合动力汽车的基本类型11-15
• 1.2 混合动力汽车能量管理策略研究现状15-17
• 1.3 本课题研究的主要内容17-18
• 第2章 混合动力汽车系统模型的建立18-30
• 2.1 计算机仿真建模方法18-20
• 2.2 确定混合建模方法20
• 2.3 混合动力汽车系统模型建立20-29
• 2.3.1 车辆模型的建立20-22
• 2.3.2 电池组模型的建立22-25
• 2.3.3 电动机模型的建立25-26
• 2.3.4 发动机模型的建立26-28
• 2.3.5 整车模型建立28-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 混合动力汽车能量管理模糊控制器设计30-49
• 3.1 模糊控制的特点30-31
• 3.2 模糊控制基础理论31-34
• 3.2.1 模糊集31
• 3.2.2 隶属函数31-32
• 3.2.3 模糊规则与模糊推理32
• 3.2.4 模糊系统结构32-34
• 3.2.5 模糊控制器设计主要内容34
• 3.3 混合动力汽车能量管理策略设计34-43
• 3.3.1 能量管理策略分析34-37
• 3.3.2 控制目标分析37-38
• 3.3.3 模糊控制参数设计38-41
• 3.3.4 确定模糊控制规则41-42
• 3.3.5 反模糊化42
• 3.3.6 模糊推理器的输出42-43
• 3.4 模糊控制策略仿真模块设计43-48
• 3.4.1 模糊控制模块43
• 3.4.2 输入量化43-46
• 3.4.3 模糊推理46
• 3.4.4 输出量化46-47
• 3.4.5 模糊控制策略仿真平台47-48
• 3.5 本章小结48-49
• 第4章 系统仿真分析及对比49-66
• 4.1 ADVISOR 的主要功能和特点49-51
• 4.2 能量管理模糊控制系统仿真51-54
• 4.2.1 样车仿真主要技术参数51-52
• 4.2.2 标准城市循环工况52-54
• 4.3 仿真图形结果对比54-63
• 4.4 仿真数据分析对比63-65
• 4.4.1 在 UDDS 城市循环工况下仿真结果对比64
• 4.4.2 在 1015 城市循环工况下仿真结果对比64-65
• 4.4.3 在 NEDC 城市循环工况下仿真结果对比65
• 4.5 本章小结65-66
• 第5章 结论66-68
• 5.1 全文总结66
• 5.2 研究展望66-68
• 参考文献68-72
• 致谢72-73
• 攻读硕士学位期间的研究成果73

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