基于效率優(yōu)化的并聯(lián)混合動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力總成優(yōu)選方法研究

【摘要】：混合動(dòng)力汽車(chē)具有多個(gè)動(dòng)力源，各動(dòng)力源之間優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，其靈活的構(gòu)型方式和多重工作模式為各動(dòng)力源在實(shí)際行駛中的高效運(yùn)行、提高能源利用率、降低能源消耗和尾氣排放提供了很好的解決方案。動(dòng)力系統(tǒng)協(xié)同工作很容易滿(mǎn)足整車(chē)的動(dòng)力性要求，但是如何保證各動(dòng)力源在各種工況下都能夠盡可能的高效運(yùn)行，這就對(duì)混合動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力總成的參數(shù)匹配提出了更高的要求。所以研究它節(jié)能的關(guān)鍵是發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)的高效率運(yùn)行，確保發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)在實(shí)際行駛工況中工作在高效區(qū)，依此來(lái)保證混合動(dòng)力汽車(chē)的節(jié)油。鑒于一般功率匹配方法只能確定動(dòng)力總成最大功率，不能提出總成特性要求與設(shè)計(jì)要求，根據(jù)混合動(dòng)力汽車(chē)多動(dòng)力源的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本文擬探索一種基于工作效率優(yōu)化的混合動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力源參數(shù)匹配方法，以滿(mǎn)足整車(chē)動(dòng)力性為前提，以混合動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力源高效率運(yùn)行為目標(biāo)，通過(guò)仿真分析和實(shí)車(chē)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集相結(jié)合的方法系統(tǒng)研究發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)的匹配方法，探索基于實(shí)際行駛工況的發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)高效區(qū)、高頻使用區(qū)的確定依據(jù)及數(shù)學(xué)表示方法，形成混合動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力總成系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化匹配的設(shè)計(jì)理論與匹配優(yōu)劣的評(píng)價(jià)方法。 據(jù)此，本文主要做了以下幾個(gè)部分的研究?jī)?nèi)容： 1.搭建AVL Cruise和Matlab-Simulink的混合動(dòng)力汽車(chē)正向聯(lián)合仿真開(kāi)發(fā)平臺(tái)，針對(duì)國(guó)內(nèi)外成熟的行駛工況，如NEDC、UDC等工況，研究不同工況的功率需求與不同工況下發(fā)動(dòng)機(jī)高頻工作區(qū)的分布情況。 2.其次，由于一般功率匹配方法只確定動(dòng)力源的功率，沒(méi)有考慮動(dòng)力源的高效區(qū)位置是否和工況功率需求匹配，所以會(huì)導(dǎo)致匹配出的動(dòng)力源在實(shí)際工作中運(yùn)行效率較低。本文研究了一種功率匹配和效率匹配相結(jié)合的動(dòng)力系統(tǒng)的匹配方法，以功率匹配作為前提條件，以效率匹配作為匹配目標(biāo)，分析推導(dǎo)發(fā)動(dòng)機(jī)高效區(qū)范圍與高頻使用區(qū)重合度關(guān)系及其與燃油經(jīng)濟(jì)性關(guān)系。 3.依據(jù)行駛工況功率需求與發(fā)動(dòng)機(jī)高效區(qū)匹配關(guān)系，建立發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)模型，研究影響發(fā)動(dòng)機(jī)高效區(qū)分布的設(shè)計(jì)參數(shù)，為設(shè)計(jì)混合動(dòng)力專(zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)提供技術(shù)依據(jù)。 4.使用相似的方法，分析和研究電機(jī)的高頻使用區(qū)、高效區(qū)，分析電機(jī)高效區(qū)與高頻使用區(qū)的重合程度與燃油經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系。使用數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)影響電機(jī)高效區(qū)的因素，為設(shè)計(jì)專(zhuān)用電機(jī)提供技術(shù)依據(jù)。 【關(guān)鍵詞】：混合動(dòng)力 參數(shù)匹配 效率優(yōu)化 優(yōu)選方法
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：U469.7
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 混合動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)匹配研究現(xiàn)狀12-15
• 1.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)選型方法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.1.2 關(guān)于電機(jī)選型的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2 本文研究意義15-16
• 1.3 研究?jī)?nèi)容16-18
• 第2章 動(dòng)力總成參數(shù)匹配及仿真模型的建立18-34
• 2.1 整車(chē)模型介紹19-20
• 2.2 整車(chē)總功率匹配20-27
• 2.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)匹配21-23
• 2.2.2 電機(jī)參數(shù)匹配23-26
• 2.2.3 電池參數(shù)匹配26
• 2.2.4 參數(shù)匹配結(jié)果26-27
• 2.3 仿真模型建立27-32
• 2.3.1 整車(chē)控制模塊28-29
• 2.3.2 駕駛室控制模塊29
• 2.3.3 發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、電池控制模塊29-30
• 2.3.4 Cruise 與 Simulink 聯(lián)合仿真控制模塊30-31
• 2.3.5 瞬時(shí)等效油耗最低控制策略31-32
• 2.4 本章小結(jié)32-34
• 第3章 發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)選方法研究34-44
• 3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)高頻使用區(qū)的確定34-39
• 3.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)工況統(tǒng)計(jì)34-36
• 3.1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)高頻使用區(qū)的確定36-38
• 3.1.3 使用整車(chē)模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證38-39
• 3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)高頻使用區(qū)的數(shù)學(xué)表征方法39-40
• 3.3 發(fā)動(dòng)機(jī)高效區(qū)的數(shù)學(xué)表征方法40-41
• 3.4 基于發(fā)動(dòng)機(jī)高頻使用區(qū)的發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)選41-42
• 3.5 本章小結(jié)42-44
• 第4章 發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)依據(jù)研究44-58
• 4.1 發(fā)動(dòng)機(jī)建模44-46
• 4.1.1 Boost 軟件介紹44
• 4.1.2 使用 Boost 建立發(fā)動(dòng)機(jī)模型44-46
• 4.2 進(jìn)氣歧管對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī) map 分布影響分析46-53
• 4.2.1 基本理論研究46-48
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)思路及過(guò)程48-53
• 4.3 壓縮比對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī) map 分布影響分析53-55
• 4.3.1 基本理論研究53-55
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)思路及過(guò)程55
• 4.4 本章小結(jié)55-58
• 第5章 電機(jī)優(yōu)選方法研究58-64
• 5.1 工況對(duì)電機(jī)的特性要求58-60
• 5.1.1 電機(jī)的效率分析58-59
• 5.1.2 電機(jī)高效區(qū)與高頻區(qū)使用區(qū)匹配59-60
• 5.2 電機(jī)高頻使用區(qū)的確定60-61
• 5.2.1 電機(jī)工作點(diǎn)統(tǒng)計(jì)60-61
• 5.2.2 電機(jī)高頻使用區(qū)的數(shù)學(xué)表征方法61
• 5.3 電機(jī)高效區(qū)表示方法61-62
• 5.4 基于電機(jī)高頻使用區(qū)的電機(jī)優(yōu)選62-63
• 5.5 本章小結(jié)63-64
• 第6章 電機(jī)的設(shè)計(jì)依據(jù)研究64-76
• 6.1 電機(jī)恒轉(zhuǎn)矩區(qū)間和恒功率區(qū)間的關(guān)系64-66
• 6.2 感應(yīng)電機(jī)的效率計(jì)算方法研究66-72
• 6.2.1 影響感應(yīng)電機(jī)效率的因素及表達(dá)式66-67
• 6.2.2 感應(yīng)電機(jī)工作點(diǎn)效率研究計(jì)算67-71
• 6.2.3 調(diào)節(jié)參數(shù)后電機(jī)的效率計(jì)算方法71-72
• 6.3 基速比變化對(duì)電機(jī) map 分布影響分析72-74
• 6.4 本章小結(jié)74-76
• 第7章 全文總結(jié)與展望76-78
• 7.1 全文總結(jié)76-77
• 7.2 研究展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-84
• 致謝84

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產(chǎn)業(yè)集群是汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路    桑鐵柱;

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PHEV對(duì)電池性能的要求——第22屆國(guó)際電動(dòng)車(chē)年會(huì)概述    林成濤;陳全世;田光宇;仇斌;

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應(yīng)用高頻電液伺服激振系統(tǒng)進(jìn)行汽車(chē)動(dòng)力總成彎曲振動(dòng)實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析    呂振華，高云凱，馮振東，邵成

華泰汽車(chē) 又一次華麗轉(zhuǎn)身    梁發(fā)斌;

液阻懸置的特性及在汽車(chē)上的應(yīng)用    楊劍虹;王學(xué)軍;張麗輝;

汽車(chē)動(dòng)力總成彎曲振動(dòng)應(yīng)力響應(yīng)及其激勵(lì)靈敏度分析    高云凱,呂振東,馮振東,張建文

汽車(chē)動(dòng)力總成半消聲室的設(shè)計(jì)與建設(shè)    梁杰;王登峰;陳書(shū)明;姜永順;

液阻懸置慣性通道阻尼特性的實(shí)驗(yàn)與計(jì)算分析    上官文斌;

領(lǐng)先技術(shù)、全球?qū)嵙?引領(lǐng)綠色生活“芯”動(dòng)力    

汽車(chē)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)及懸置設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證    蔣開(kāi)洪;徐馳;上官文斌;

汽車(chē)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)隔振性能優(yōu)化設(shè)計(jì)    李征;紀(jì)金亮;楊河洲;

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通州開(kāi)建汽車(chē)動(dòng)力總成基地    商報(bào)記者 李劍英

北京汽車(chē)動(dòng)力總成基地奠基    任黎明

我國(guó)汽車(chē)動(dòng)力總成打破外資壟斷    紅俠

北京斥巨資建設(shè)世界一流汽車(chē)動(dòng)力總成基地    李志勇

汽車(chē)動(dòng)力總成電子控制技術(shù)    

北汽控股自主研發(fā)提速    本報(bào)記者 張冰馨

博格華納與UQM共同研發(fā)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力總成系統(tǒng)    美通

五十年自強(qiáng)不息書(shū)輝煌    安向琦

打造最大國(guó)產(chǎn)汽車(chē)動(dòng)力基地    記者 王方遒

志做中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的“英特爾”    安向琦　車(chē)?guó)P寶

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汽車(chē)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)隔振分析與優(yōu)化研究    時(shí)培成

汽車(chē)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究    張武

混合動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力總成參數(shù)匹配方法與控制策略的研究    鄭維

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考慮非比例阻尼的汽車(chē)動(dòng)力總成懸置設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究    丁新燃

汽車(chē)動(dòng)力總成磁流變懸置控制系統(tǒng)研究    李飛建

基于效率優(yōu)化的并聯(lián)混合動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力總成優(yōu)選方法研究    饒淼濤

汽車(chē)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)及仿真分析    章菊

汽車(chē)動(dòng)力總成磁流變懸置的性能模擬及試驗(yàn)研究    付元磊

含不確定參數(shù)的汽車(chē)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法研究    周勝男

汽車(chē)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)隔振性能研究    柯有恩

汽車(chē)動(dòng)力總成慣性參數(shù)辨識(shí)與實(shí)驗(yàn)測(cè)試研究    胡志強(qiáng)

汽車(chē)動(dòng)力總成磁流變懸置的設(shè)計(jì)和半主動(dòng)控制研究    魏付俊

汽車(chē)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析與優(yōu)化    張斌