重型混合動力汽車動力性與經(jīng)濟性的仿真分析

【摘要】：隨著全球能源緊缺以及環(huán)境污染問題日趨嚴重，世界汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到了很大限制，因此開發(fā)低油耗、低排放的新能源汽車受到了重視?；旌蟿恿ζ嚲哂械陀秃?、低排放以及生產(chǎn)成本低等特點，使其成為了能夠有效解決排污和能源問題的途徑之一。 在一拖集團有限公司所生產(chǎn)的重型礦用自卸車相關(guān)技術(shù)條件基礎(chǔ)上改裝為重型混合動力汽車。首先，通過分析混合動力汽車的分類和結(jié)構(gòu)特點，選擇了單軸并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)，其耦合方式為轉(zhuǎn)矩耦合。根據(jù)汽車理論知識、動力匹配原則以及汽車性能指標，對重型混合動力汽車進行了動力總成參數(shù)匹配，確定了發(fā)動機、電機及電池組動力部件的類型和具體參數(shù)。然后，基于CRUISE軟件，搭建了重型混合動力汽車的整車仿真模型，包括發(fā)動機、電機、電池組、駕駛員、離合器、變速箱、制動器和輪胎等各部件的子模型，根據(jù)動力系統(tǒng)的能量流動方向完成了各部件間的機械連接、電氣連接和信號連接。其次，介紹和分析了邏輯門限控制策略、瞬態(tài)優(yōu)化控制策略、模糊邏輯控制策略以及全局最優(yōu)控制策略4種控制策略的特點，基于MATLAB/SIMUlink軟件建立了基于轉(zhuǎn)矩因子的邏輯門限控制策略。最后，設(shè)置了仿真計算任務(wù)，對建立的重型混合動力汽車仿真模型和控制策略進行聯(lián)合仿真。通過仿真分析，表明了重型混合動力汽車的動力性和燃油經(jīng)濟性得到了提高，驗證了參數(shù)匹配和控制策略的合理性。 【關(guān)鍵詞】：混合動力汽車 參數(shù)匹配 建模 控制策略 仿真
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U469.7;U461
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 第1章 緒論7-15
• 1.1 研究目的和意義7-8
• 1.2 混合動力汽車發(fā)展現(xiàn)狀8-10
• 1.2.1 國外混合動力汽車發(fā)展現(xiàn)狀8-9
• 1.2.2 國內(nèi)混合動力汽車發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.3 混合動力汽車分類10-13
• 1.3.1 串聯(lián)式混合動力汽車10-11
• 1.3.2 并聯(lián)式混合動力汽車11-12
• 1.3.3 混聯(lián)式混合動力汽車12-13
• 1.4 課題來源及主要研究內(nèi)容13-15
• 1.4.1 課題來源13-14
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容14-15
• 第2章 重型混合動力系統(tǒng)選型與參數(shù)匹配15-25
• 2.1 重型混合動力系統(tǒng)選型15-17
• 2.2 重型混合動力系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計17-24
• 2.2.1 整車行駛參數(shù)的確定17
• 2.2.2 整車運行工況17-19
• 2.2.3 整車需求參數(shù)設(shè)計19
• 2.2.4 發(fā)動機技術(shù)參數(shù)設(shè)計19-21
• 2.2.5 電機參數(shù)設(shè)置21-22
• 2.2.6 電池組參數(shù)設(shè)置22-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 第3章 重型混合動力汽車系統(tǒng)建模25-41
• 3.1 仿真軟件介紹25-27
• 3.1.1 ADVISOR 軟件25-26
• 3.1.2 PSAT 軟件26
• 3.1.3 CRUISE 軟件26-27
• 3.2 重型混合動力汽車系統(tǒng)建模27-40
• 3.2.1 整車動力學(xué)模型27-29
• 3.2.2 發(fā)動機模型29-31
• 3.2.3 電機模型31-33
• 3.2.4 電池組模型33-34
• 3.2.5 離合器模型34-35
• 3.2.6 變速箱模型35-36
• 3.2.7 駕駛員模型36
• 3.2.8 制動器模型36-38
• 3.2.9 車輪模型38
• 3.2.10 建立數(shù)據(jù)線連接38-40
• 3.3 本章小結(jié)40-41
• 第4章 重型混合動力汽車控制策略研究41-53
• 4.1 混合動力汽車控制策略分類41-43
• 4.1.1 邏輯門限控制策略41-42
• 4.1.2 瞬態(tài)優(yōu)化控制策略42
• 4.1.3 模糊邏輯控制策略42-43
• 4.1.4 全局最優(yōu)控制策略43
• 4.2 重型混合動力汽車控制策略研究43-51
• 4.2.1 需求轉(zhuǎn)矩識別45-46
• 4.2.2 工作模式的確定與轉(zhuǎn)矩分配46-51
• 4.3 本章小結(jié)51-53
• 第5章 重型混合動力汽車仿真分析53-61
• 5.1 仿真計算任務(wù)設(shè)定53-56
• 5.2 重型混合動力汽車仿真分析56-59
• 5.3 本章小結(jié)59-61
• 第6章 總結(jié)與展望61-63
• 6.1 論文總結(jié)61
• 6.2 論文展望61-63
• 參考文獻63-67
• 致謝67-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果68

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