混合動力電動汽車運(yùn)行狀態(tài)切換過程動態(tài)控制研究

【摘要】：在現(xiàn)代社會能源與環(huán)境危機(jī)的大背景下，混合動力電動汽車應(yīng)景而生，成為汽車行業(yè)研究的熱點(diǎn)?；旌蟿恿﹄妱悠嚭袃?nèi)燃機(jī)和蓄電池-電機(jī)兩種車載動力源，兩動力源間能量分配方式的不同產(chǎn)生純電動驅(qū)動模式、發(fā)動機(jī)參與的驅(qū)動模式、再生制動模式、混合制動模式等多種運(yùn)行模式。整車控制器根據(jù)能量管理策略確定車輛在不同行駛工況下的最佳運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。這一過程可能造成發(fā)動機(jī)與電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的突變，由于發(fā)動機(jī)與電機(jī)的動態(tài)響應(yīng)特性不同，發(fā)動機(jī)不能立即響應(yīng)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的變化，而電機(jī)響應(yīng)速度快。車輛運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化時，如果單獨(dú)按照各自的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制來響應(yīng)總的轉(zhuǎn)矩需求，可能導(dǎo)致運(yùn)行模式切換過程中的整車動力不足及震蕩現(xiàn)象，影響車輛動力性及駕駛舒適性。由于電機(jī)與機(jī)械制動系統(tǒng)性能較穩(wěn)定，只要合理控制電機(jī)變化率，避免電機(jī)突增負(fù)載造成的震蕩，就能保證模式切換過程的平穩(wěn)性。本文主要研究驅(qū)動模式切換過程中發(fā)動機(jī)與電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的動態(tài)協(xié)調(diào)控制，保證該過程動力傳遞的平順性。 研究過程中將混合動力系統(tǒng)驅(qū)動模式切換過程分為三類：發(fā)動機(jī)切入驅(qū)動系的過程(純電動驅(qū)動模式向發(fā)動機(jī)參與的驅(qū)動模式的切換)、發(fā)動機(jī)退出驅(qū)動狀態(tài)的過程(發(fā)動機(jī)參與的驅(qū)動模式向純電動驅(qū)動模式的切換)和電動機(jī)提供動力補(bǔ)償過程。切換過程中，利用電機(jī)響應(yīng)快速的特點(diǎn)，對模式切換過程中發(fā)動機(jī)響應(yīng)滯后造成的動力不足進(jìn)行動態(tài)補(bǔ)償，稱為動力系統(tǒng)動態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制。另外，并聯(lián)混合動力系統(tǒng)在由純電動驅(qū)動模式切換至有發(fā)動機(jī)參與的驅(qū)動模式的過程中存在發(fā)動機(jī)的調(diào)速控制問題?；谡麄€模式切換過程中速度調(diào)節(jié)的快速平穩(wěn)性，本文提出可選擇自適應(yīng)模糊——PID控制算法用于發(fā)動機(jī)調(diào)速控制。 最后，在MATLAB/SIMUlink平臺上建立混合動力系統(tǒng)仿真模型，分別對上述三類模式切換過程中轉(zhuǎn)矩的動態(tài)控制進(jìn)行仿真驗(yàn)證。結(jié)果表明動態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制算法能夠保證狀態(tài)切換過程中變速器輸入端動力需求，滿足切換過程動力傳遞的平穩(wěn)性要求。 【關(guān)鍵詞】：混合動力電動汽車 驅(qū)動模式切換 轉(zhuǎn)矩波動 轉(zhuǎn)矩動態(tài)協(xié)調(diào)控制
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：U469.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 混合動力電動汽車概述10-13
• 1.1.1 產(chǎn)生及發(fā)展10-11
• 1.1.2 結(jié)構(gòu)及控制問題11-13
• 1.2 混合動力電動汽車整車能量管理策略13-17
• 1.2.1 串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)控制策略14-15
• 1.2.2 并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)控制策略15-17
• 1.3 并聯(lián)混合動力系統(tǒng)動態(tài)協(xié)調(diào)控制問題17-19
• 1.3.1 動態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制問題的產(chǎn)生18
• 1.3.2 動態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制問題研究現(xiàn)狀18-19
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容19-21
• 第2章 混合動力系統(tǒng)動力源建模21-33
• 2.1 發(fā)動機(jī)模型21-27
• 2.1.1 發(fā)動機(jī)建模方法21-22
• 2.1.2 發(fā)動機(jī)動態(tài)模型22-27
• 2.2 感應(yīng)電機(jī)模型27-32
• 2.2.1 電動汽車用電機(jī)性能比較27-28
• 2.2.2 感應(yīng)電機(jī)動態(tài)模型28-32
• 2.3 本章小結(jié)32-33
• 第3章 混合動力系統(tǒng)動態(tài)協(xié)調(diào)控制33-46
• 3.1 混合動力系統(tǒng)運(yùn)行模式33-34
• 3.2 并聯(lián)混合動力系統(tǒng)運(yùn)行模式分析34-38
• 3.2.1 運(yùn)行模式分類34-37
• 3.2.2 運(yùn)行模式切換分析37-38
• 3.3 整車能量協(xié)調(diào)控制策略38-41
• 3.3.1 混合動力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩分配38-41
• 3.4 動態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制策略41-43
• 3.5 發(fā)動機(jī)在線轉(zhuǎn)矩估計(jì)43-45
• 3.6 本章小結(jié)45-46
• 第4章 并聯(lián)混合動力系統(tǒng)動態(tài)控制仿真分析46-63
• 4.1 發(fā)動機(jī)調(diào)速問題46
• 4.2 發(fā)動機(jī)調(diào)速控制器的設(shè)計(jì)46-54
• 4.2.1 PID 控制器設(shè)計(jì)46-47
• 4.2.2 模糊——PID 控制器設(shè)計(jì)47-48
• 4.2.3 可選擇自適應(yīng)模糊——PID 控制器設(shè)計(jì)48-52
• 4.2.4 發(fā)動機(jī)調(diào)速仿真模型的建立及仿真驗(yàn)證52-54
• 4.3 混合動力系統(tǒng)驅(qū)動模式切換過程仿真分析54-61
• 4.3.1 動態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制仿真模型的建立54-55
• 4.3.2 動態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制策略的仿真分析55-61
• 4.4 本章小結(jié)61-63
• 結(jié)論63-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果69-70
• 致謝70-71
• 作者簡介71

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

并聯(lián)混合動力汽車發(fā)動機(jī)調(diào)速控制及試驗(yàn)研究    嚴(yán)運(yùn)兵;顏伏伍;杜常清;

發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)估計(jì)    吳曉剛;王旭東;余騰偉;

并聯(lián)混合動力汽車模糊邏輯控制策略的建模和仿真    沈明星;楊農(nóng)林;

國內(nèi)外混合動力電動汽車開發(fā)動態(tài)及發(fā)展趨勢    王軍,申金升

混合動力電動汽車的發(fā)展    麻友良,陳全世

基于轉(zhuǎn)矩分配的并聯(lián)式混合動力電動轎車能量管理策略研究    黃妙華;陳飚;陳勝金;

并聯(lián)式混合動力汽車控制算法的實(shí)時仿真研究    童毅,歐陽明高,張俊智

輕度混合動力AMT系統(tǒng)換擋品質(zhì)控制    葉明;秦大同;劉振軍;

并聯(lián)式混合動力客車瞬時優(yōu)化控制策略研究    宋光輝;

混合動力汽車發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制策略研究    艾維全;馮啟山;殷承良;

并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)動態(tài)協(xié)調(diào)控制問題的研究    童毅

并聯(lián)混合動力電動汽車的動態(tài)控制研究    嚴(yán)運(yùn)兵

車用并聯(lián)混合動力系統(tǒng)瞬態(tài)過程控制技術(shù)研究    杜常清

并聯(lián)混合動力電動大客車多能源動力總成控制系統(tǒng)研究    孟亞鵬

并聯(lián)混合動力汽車模式切換中的協(xié)調(diào)控制問題研究    冀爾聰

并聯(lián)混合動力汽車系統(tǒng)建模與轉(zhuǎn)矩動態(tài)控制的仿真研究    孫文凱

混合動力汽車控制策略研究    祝超群

基于ADVISOR的電動汽車性能仿真研究    劉靈芝;

ISG型混合動力汽車系統(tǒng)設(shè)計(jì)與性能仿真    劉靈芝;

混合動力技術(shù)與未來汽車的發(fā)展    徐小東;張炳力;

燃料電池城市客車動力系統(tǒng)的參數(shù)匹配研究    張炳力;朱可;江昊;代康偉;

輪式電動車輛測試系統(tǒng)平臺研究    丁建新;樊江濱;陳瀟;劉金婧;

電動車輛整體式驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(jì)    秦建軍,蔚蕊,王躍進(jìn)

并聯(lián)混合動力汽車動力系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)及仿真    張林;杜子學(xué);文孝霞;欒彥龍;周均;

WG6120HD混合動力電動汽車蓄電池管理子系統(tǒng)的研究    楊慧萍;張亮;

并聯(lián)式混和動力汽車轉(zhuǎn)矩管理策略的設(shè)計(jì)與仿真    孫文凱;嚴(yán)運(yùn)兵;

微型混合動力車的研究概況及趨勢    劉嘉;李理光;吳志軍;鄧俊;

基于前驅(qū)動橋的電動汽車耦合振動研究    薛玉春;薛震;張義民;

混合動力電動汽車的發(fā)展與研究    王海良;

Powertrain Control Strategies for Hybrid Electric Vehicles    

電動汽車研究與發(fā)展現(xiàn)狀    何玉鑫;

電動汽車研究與發(fā)展現(xiàn)狀    何玉鑫;

電動汽車動力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r    何海波;鄭燕萍;

節(jié)能減排 大力發(fā)展混合動力電動汽車    張冰戰(zhàn);趙韓;江昊;

汽車新型動力技術(shù)現(xiàn)狀及展望    張彥輝;

環(huán)保節(jié)能汽車技術(shù)及其發(fā)展    陳全世;

電動汽車的電效率優(yōu)化問題    牛晨;陳旸;郭鵬義;楊耕;

金屬帶式無級變速器控制系統(tǒng)和控制策略研究    楊新樺

電動汽車運(yùn)行狀態(tài)識別及HEV控制策略研究    田毅

面向產(chǎn)品工程化的混合動力客車設(shè)計(jì)方法研究    楊鈁

半掛汽車列車動態(tài)特性分析與魯棒控制    常勝

電動輪汽車制動集成控制策略與復(fù)合ABS控制研究    王吉

插電式混合動力電動汽車能量管理策略研究    張冰戰(zhàn)

混合動力電動代步車關(guān)鍵技術(shù)的研究    李正明

質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)建模及其控制方法研究    李奇

金屬帶式無級變速器控制系統(tǒng)與控制策略研究    楊新樺

串聯(lián)混合動力汽車能量優(yōu)化管理策略研究    申彩英

鋰離子電池組智能管理系統(tǒng)研究    趙慶川

純電動車電池組管理系統(tǒng)的研究    莊益詩

并聯(lián)混合動力汽車動力系統(tǒng)模糊優(yōu)化控制策略的研究    盧顯凎

混合動力汽車電機(jī)驅(qū)動控制的研究    尤磊

BSG混合動力汽車同步電機(jī)磁場定向控制系統(tǒng)的研究    賈成禹

基于矢量控制的純電動汽車永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)研究    王迪

混合動力電動汽車再生制動控制策略研究    張宇

混合動力公交客車驅(qū)動系統(tǒng)仿真研究    倪定洲

基于ADVISOR的多能量源HEV仿真軟件二次開發(fā)及應(yīng)用研究    李寧

雙輪直驅(qū)電動汽車電子差速控制的研究    王哲

混合電動汽車的技術(shù)現(xiàn)狀    楊為琛,孫逢春

混合動力電動大客車的技術(shù)現(xiàn)狀    余曉江,何洪文,孫逢春

基于MATLAB/STATEFLOW的AMT控制策略仿真系統(tǒng)    文凌波,王玉海,李興坤,薛春宇

國外電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀及對我國電動汽車發(fā)展的啟示    李佩珩,易翔翔,侯福深

混合動力車輛的歸類方法研究    孫逢春,何洪文

發(fā)動機(jī)斷油控制對AMT換擋品質(zhì)的影響    何忠波,席軍強(qiáng),陳慧巖,劉耿,陶剛

交流電機(jī)數(shù)學(xué)模型的研究    李含善，李志民

增壓柴油機(jī)的數(shù)學(xué)模擬及進(jìn)排氣正時的優(yōu)化計(jì)算    張志興;劉熾棠;李渤仲;

混合動力電動汽車動力系統(tǒng)選型策略分析    王冬,田光宇,陳全世

混合動力汽車的發(fā)展現(xiàn)狀及其關(guān)鍵技術(shù)    張衛(wèi)青;

并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)動態(tài)協(xié)調(diào)控制問題的研究    童毅

新型車用功率分流式自動變速器的研究    魏英俊

并聯(lián)混合動力電動汽車的動態(tài)控制研究    嚴(yán)運(yùn)兵

點(diǎn)燃式發(fā)動機(jī)建模與空燃比控制策略的研究    郭春梅

混合動力汽車驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(jì)及控制策略優(yōu)化    邵海岳

并聯(lián)混合動力汽車傳動系統(tǒng)建模及控制策略研究    于俊偉

CVT混合動力汽車的設(shè)計(jì)與控制策略仿真研究    張健

中國首輛ISG混合動力城市公交車亮相南博會    玉林;

豐田新一代混合動力車Prius——新型混合動力系統(tǒng)“THS Ⅱ”    楊妙梁

技術(shù)性奢侈品 Lexus LS 600h L    Alain LIU;

年輕就是生產(chǎn)力 LEXUS GS450H    

英國汽車工業(yè)之旅(一)——混合動力系統(tǒng)中的能量流精準(zhǔn)分析與可視化    朱海霞;

“移花接木”可行嗎? 與浙江大學(xué)王慶豐教授談工程機(jī)械混合動力技術(shù)    張振興;

新加坡首批運(yùn)用伊頓混合動力技術(shù)的城市公交車投入使用    

液驅(qū)及電動混合動力在挖掘機(jī)的運(yùn)用(上)    姜繼海;

道奇混合動力多用途運(yùn)動車    王剛;

創(chuàng)新型雙模完全混合動力系統(tǒng):歐寶Astra    4WD;

并聯(lián)混合動力輕型客車控制策略改進(jìn)設(shè)計(jì)    何海波;鄭燕萍;蔣元廣;

基于軸間轉(zhuǎn)矩分配的四輪驅(qū)動汽車TCS研究    王銀;胡建軍;丁華;

基于軸間轉(zhuǎn)矩分配的四輪驅(qū)動汽車TCS研究    王銀;胡建軍;丁華;

含熟練度參數(shù)的開關(guān)服務(wù)系統(tǒng)    林木;唐云;

基于軸間轉(zhuǎn)矩分配的四輪驅(qū)動汽車TCS研究    王銀;胡建軍;丁華;

基于軸間轉(zhuǎn)矩分配的四輪驅(qū)動汽車TCS研究    王銀;胡建軍;丁華;

LXI總線技術(shù)在液驅(qū)混合動力飛機(jī)牽引車測試中的應(yīng)用    趙立軍;楊君國;姜繼海;

變頻器主從控制方式在粗軋機(jī)電動壓下中的應(yīng)用    陳飛;穆慧靈;朱玲;

混合動力系統(tǒng)在液壓挖掘機(jī)上的應(yīng)用研究    肖清;王慶豐;林添良;胡寶贊;龔文;

插電式混合動力微型汽車的研發(fā)    馬鴻軍;袁洪川;

寶馬助陣通用、戴-克混合動力聯(lián)盟挑戰(zhàn)豐田    本報(bào)記者 黃瀚

國內(nèi)為何難搞“技術(shù)聯(lián)合”    南辰

長安汽車推出首款量產(chǎn)混合動力轎車    本報(bào)記者 王屹

日本工程機(jī)械車輛開始引進(jìn)混合動力系統(tǒng)    葉佳

2010年奇瑞半數(shù)汽車實(shí)現(xiàn)混合動力    朱宇

比亞迪國內(nèi)首創(chuàng)混合動力雙模車 明年量產(chǎn)上市    衛(wèi)金橋

全球領(lǐng)先混合動力福田歐V客車投入運(yùn)營    李淑英

汽車跨國公司致力于混合動力戰(zhàn)略    董小榮

法蘭克福預(yù)言混合動力風(fēng)暴    本報(bào)記者 陳曉鵬

伊頓試水混合動力商業(yè)化    本報(bào)記者 吳凡

裝載機(jī)并聯(lián)液壓混合動力系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制策略研究    石榮玲

單模復(fù)合動力分流混合動力系統(tǒng)開發(fā)及熱平衡技術(shù)研究    韓兵

雙電機(jī)混合動力系統(tǒng)參數(shù)匹配與協(xié)調(diào)控制研究    王加雪

應(yīng)用超級電容的工程機(jī)械混合動力系統(tǒng)仿真研究    徐立

雙渦輪液力變矩器轉(zhuǎn)矩分配特性研究    才委

MCFC-GT混合動力系統(tǒng)非線性特征及其協(xié)調(diào)控制研究    陳啟梅

車用質(zhì)子交換膜燃料電池及其混合動力系統(tǒng)性能研究    王金龍

液壓挖掘機(jī)混合動力系統(tǒng)的控制策略與參數(shù)匹配研究    肖清

混合動力挖掘機(jī)動力總成及參數(shù)匹配方法研究    王冬云

混合動力汽車驅(qū)動的電功率管理研究    胡慶波

混合動力電動汽車運(yùn)行狀態(tài)切換過程動態(tài)控制研究    牛艷霞

一種典型混合動力系統(tǒng)控制策略分析    王帥宇

串聯(lián)式混合動力電動汽車經(jīng)濟(jì)性研究    趙世科

利用超級電容的起重機(jī)械新型混合動力系統(tǒng)研究    羅列英

應(yīng)用超級電容的輪胎式集裝箱起重機(jī)節(jié)能特性研究    常曉清

SH750混合動力轎車整車控制策略研究    楊華

混合動力技術(shù)在輪胎式起重機(jī)上的應(yīng)用研究    周思亮

混合動力汽車控制策略的研究    龔君

混合動力起重機(jī)能量控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)    曾光

混合動力大客車換擋決策研究    周國清