混合動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力性能匹配的研究

【摘要】： 汽車(chē)發(fā)展的100年,是人類(lèi)文明和經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛的100年。如今,全世界汽車(chē)的保有量達(dá)到了6.7億輛左右,汽車(chē)已與人們的日常生活和生產(chǎn)密不可分。然而,如此之多的燃油汽車(chē)排放所造成空氣質(zhì)量的日益惡化和石油資源的漸趨匾乏,使開(kāi)發(fā)低排放、低油耗的新型汽車(chē)成為當(dāng)今汽車(chē)工業(yè)界的緊迫任務(wù),電動(dòng)汽車(chē)(Electric vehicle簡(jiǎn)稱(chēng)EV)成為人們最主要的選擇之一。使用電動(dòng)汽車(chē)可實(shí)現(xiàn)無(wú)污染,并可利用煤炭、水利等其他非石油資源,但由于目前的技術(shù)和成本的限制,使其很難商品化,在這種條件下,同時(shí)具有電動(dòng)汽車(chē)和內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)優(yōu)點(diǎn)的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)(Hybrid Electric Vehicle簡(jiǎn)稱(chēng)HEV)異軍突起,成為當(dāng)前解決節(jié)能、環(huán)保等問(wèn)題最具有現(xiàn)實(shí)意義的途徑之一。 近年來(lái),雖然許多國(guó)家都投入大量資金人力研究電動(dòng)汽車(chē),但目前為止動(dòng)力電池和其它一些關(guān)鍵性技術(shù)還沒(méi)有取得有效地突破,動(dòng)力電池的續(xù)駛里程和充電時(shí)間大大制約了電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展和普及。因此,在電池問(wèn)題解決之前,如何合理地選擇這些部件及有關(guān)參數(shù),使匹配達(dá)到最優(yōu),在相同蓄電池條件下,更好地滿(mǎn)足動(dòng)力性要求和最大地增加續(xù)駛里程,一直是研究者們追求的目標(biāo),也是本論文研究的主要目的。 本文以混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)長(zhǎng)安CV9陸風(fēng)風(fēng)尚為原型,在整車(chē)初始條件以及動(dòng)力性指標(biāo)給定的情況下對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)各主要部件進(jìn)行選型設(shè)計(jì),對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)(變速箱傳動(dòng)比以及主減速器傳動(dòng)比)進(jìn)行設(shè)計(jì),并將遺傳算法優(yōu)化理論引入到傳動(dòng)系參數(shù)設(shè)計(jì)中,以實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系的最佳匹配,達(dá)到充分發(fā)揮汽車(chē)整體性能的目的。接著利用MATLAB-SIMUlink仿真軟件分別對(duì)整車(chē)及其各主要部件進(jìn)行建模,并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了系統(tǒng)的整體模型。最后利用美國(guó)再生能源實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的ADVISOR (Advanced Vehicle Simulator高級(jí)車(chē)輛仿真器)為平臺(tái),對(duì)所建立的模型進(jìn)行仿真研究,在ECE-EUDC工況下得到其動(dòng)力性能指標(biāo)以及一些重要性能曲線(xiàn)。 仿真結(jié)果表明此種設(shè)計(jì)滿(mǎn)足最初要求的動(dòng)力性指標(biāo),提高了傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率,并使其與發(fā)動(dòng)機(jī)之間得到更好的匹配,具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 【關(guān)鍵詞】：混合動(dòng)力汽車(chē) 動(dòng)力性能 遺傳算法 ADVISOR
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類(lèi)號(hào)】：U469.7
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 插圖索引10-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題的研究背景及意義11-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.1 國(guó)外HEV研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)HEV研究現(xiàn)狀15
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 第2章 混合動(dòng)力車(chē)輛驅(qū)動(dòng)方式17-25
• 2.1 串聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)17-18
• 2.1.1 傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)17
• 2.1.2 驅(qū)動(dòng)模式17-18
• 2.1.3 優(yōu)缺點(diǎn)18
• 2.2 并聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)18-21
• 2.2.1 傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)18-19
• 2.2.2 驅(qū)動(dòng)模式19-20
• 2.2.3 優(yōu)缺點(diǎn)20-21
• 2.3 混聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)21-22
• 2.3.1 傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)21
• 2.3.2 驅(qū)動(dòng)模式21-22
• 2.3.3 優(yōu)缺點(diǎn)22
• 2.4 動(dòng)力系統(tǒng)選型22-23
• 2.4.1 選型策略22-23
• 2.4.2 動(dòng)力系統(tǒng)選型結(jié)果23
• 2.5 本章小結(jié)23-25
• 第3章 傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)及優(yōu)化25-39
• 3.1 并聯(lián)混合動(dòng)力汽車(chē)長(zhǎng)安CV9工作模式分析25-26
• 3.2 整車(chē)參數(shù)及動(dòng)力性能指標(biāo)26-27
• 3.2.1 整車(chē)參數(shù)26
• 3.2.2 動(dòng)力性能指標(biāo)26-27
• 3.3 對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)主要部件進(jìn)行選型和參數(shù)設(shè)計(jì)27-34
• 3.3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇27-28
• 3.3.2 電機(jī)的選擇28-30
• 3.3.3 儲(chǔ)能裝置的參數(shù)設(shè)計(jì)30-32
• 3.3.4 主減速器速比I_0的確定32-33
• 3.3.5 變速器的選型及參數(shù)設(shè)計(jì)33-34
• 3.4 基于遺傳算法對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化34-38
• 3.4.1 遺傳算法34
• 3.4.2 建立汽車(chē)動(dòng)力傳動(dòng)匹配設(shè)計(jì)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型34-37
• 3.4.3 對(duì)汽車(chē)主減速器以及變速器傳動(dòng)比進(jìn)行優(yōu)化37-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 第4章 傳動(dòng)系的仿真建模39-57
• 4.1 仿真建模的理論和方法39-40
• 4.2 動(dòng)力系統(tǒng)主要部件建模40-56
• 4.2.1 模型要求40
• 4.2.2 建模過(guò)程40-41
• 4.2.3 車(chē)輛模型41-42
• 4.2.4 發(fā)動(dòng)機(jī)模型42-46
• 4.2.5 電機(jī)模型46-47
• 4.2.6 儲(chǔ)能裝置模型47-49
• 4.2.7 變速器模型49-51
• 4.2.8 主減速器建模51-53
• 4.2.9 動(dòng)力耦合器——行星齒輪模型53-56
• 4.3 本章小結(jié)56-57
• 第5章 動(dòng)力系統(tǒng)性能仿真57-65
• 5.1 仿真環(huán)境57-61
• 5.1.1 ADVISOR2004軟件介紹57-61
• 5.1.2 ADVISOR2002仿真原理61
• 5.2 仿真結(jié)果及分析61-64
• 5.3 本章小結(jié)64-65
• 總結(jié)與展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 致謝69-70
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄70

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