并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)轉(zhuǎn)矩分配策略研究

【摘要】：近些年來(lái),混合動(dòng)力汽車(chē)因其出色的燃油經(jīng)濟(jì)性以及可以與傳統(tǒng)燃油汽車(chē)相媲美的動(dòng)力性得到了廣泛研究?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包含發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),因此需要制定一種轉(zhuǎn)矩分配策略對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行合理分配。文中基于一種轉(zhuǎn)矩耦合的并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系結(jié)構(gòu),建立了一種受約束的發(fā)動(dòng)機(jī)啟/停轉(zhuǎn)矩分配策略。該轉(zhuǎn)矩分配策略在發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性曲線上制定一條發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩曲線下限,發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)始終被約束在最大轉(zhuǎn)矩曲線與轉(zhuǎn)矩曲線下限之間的經(jīng)濟(jì)性區(qū)域。其不僅能夠保證發(fā)動(dòng)機(jī)的高效率運(yùn)轉(zhuǎn),同時(shí)又避免了過(guò)多發(fā)動(dòng)機(jī)功率經(jīng)過(guò)多能量形式轉(zhuǎn)化而造成的能量損失。利用Matlab/simulink建立發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、蓄電池等驅(qū)動(dòng)系關(guān)鍵部件模型以及汽車(chē)動(dòng)力學(xué)模型,并將其搭建為整車(chē)后向仿真模型對(duì)所制定的轉(zhuǎn)矩分配策略進(jìn)行仿真驗(yàn)證。仿真工況采用由市區(qū)工況與市郊工況組成的NEDC工況。同時(shí),為研究不同發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩下限對(duì)混合動(dòng)力汽車(chē)實(shí)際運(yùn)行所產(chǎn)生的影響,在0至1.0之間均勻地選取了0.3、0.5、0.7三種轉(zhuǎn)矩曲線下限系數(shù)λ分別進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果顯示,三種不同λ值下,發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)都能按預(yù)期要求分布在最大轉(zhuǎn)矩曲線與轉(zhuǎn)矩曲線下限之間的經(jīng)濟(jì)性區(qū)域,并且大部分時(shí)間內(nèi)汽車(chē)主要運(yùn)行于充電模式。當(dāng)λ等于0.7與0.5時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)主要在轉(zhuǎn)矩曲線下線上為蓄電池充電并且整個(gè)行駛期間汽車(chē)沒(méi)有出現(xiàn)純發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式。由于0.7偏高,發(fā)動(dòng)機(jī)在最大轉(zhuǎn)矩曲線上為蓄電池充電的時(shí)間要小于0.5時(shí)。λ等于0.3時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)只在最大轉(zhuǎn)矩曲線上為蓄電池充電并且在市郊工況中出現(xiàn)了純發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式。最后經(jīng)過(guò)5×NEDC循環(huán)仿真得知,λ等于0.5時(shí)的燃油經(jīng)濟(jì)性最好,百公里油耗僅為4.34L。較同類型傳統(tǒng)燃油汽車(chē),燃油經(jīng)濟(jì)性得到大幅度提升。 【關(guān)鍵詞】：混合動(dòng)力汽車(chē) 轉(zhuǎn)矩耦合 并聯(lián)式 轉(zhuǎn)矩分配 燃油經(jīng)濟(jì)性 轉(zhuǎn)矩曲線下限系數(shù)
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U469.7
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 引言8-9
• 1.2 新能源汽車(chē)概況9-12
• 1.2.1 純電動(dòng)汽車(chē)9-10
• 1.2.2 燃料電池汽車(chē)10-11
• 1.2.3 混合動(dòng)力汽車(chē)11-12
• 1.3 混合動(dòng)力汽車(chē)轉(zhuǎn)矩分配策略研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.1 靜態(tài)規(guī)則邏輯控制策略12-13
• 1.3.2 模糊規(guī)則邏輯控制策略13
• 1.3.3 實(shí)時(shí)最優(yōu)控制策略13-14
• 1.3.4 全局最優(yōu)控制策略14
• 1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 第2章 基于轉(zhuǎn)矩耦合的并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系結(jié)構(gòu)16-25
• 2.1 混合動(dòng)力汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介16-18
• 2.1.1 串聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系結(jié)構(gòu)16-17
• 2.1.2 并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系結(jié)構(gòu)17
• 2.1.3 混聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系結(jié)構(gòu)17
• 2.1.4 復(fù)合式驅(qū)動(dòng)系結(jié)構(gòu)17-18
• 2.2 基于轉(zhuǎn)矩耦合的并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系結(jié)構(gòu)18-22
• 2.3 混合動(dòng)力汽車(chē)整車(chē)參數(shù)22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-25
• 第3章 受約束的發(fā)動(dòng)機(jī)啟/停轉(zhuǎn)矩分配策略25-39
• 3.1 轉(zhuǎn)矩分配策略的提出目的25
• 3.2 蓄電池荷電狀態(tài)最大化轉(zhuǎn)矩分配策略25-27
• 3.3 發(fā)動(dòng)機(jī)啟/停轉(zhuǎn)矩分配策略27-30
• 3.4 受約束的發(fā)動(dòng)機(jī)啟/停轉(zhuǎn)矩分配策略30-38
• 3.4.1 驅(qū)動(dòng)工況轉(zhuǎn)矩分配策略31-35
• 3.4.2 制動(dòng)工況轉(zhuǎn)矩分配策略35-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 第4章 混合動(dòng)力汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)建模39-52
• 4.1 混合動(dòng)力汽車(chē)建模方法39-40
• 4.1.1 汽車(chē)前向建模39-40
• 4.1.2 汽車(chē)后向建模40
• 4.2 汽車(chē)動(dòng)力學(xué)模型40-42
• 4.2.1 汽車(chē)驅(qū)動(dòng)工況動(dòng)力學(xué)模型40-41
• 4.2.2 汽車(chē)制動(dòng)工況動(dòng)力學(xué)模型41-42
• 4.3 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵部件建模42-51
• 4.3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)模型42-45
• 4.3.2 電動(dòng)機(jī)模型45-47
• 4.3.3 蓄電池模型47-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第5章 整車(chē)仿真結(jié)果及過(guò)程分析52-66
• 5.1 整車(chē)仿真模型52-53
• 5.2 仿真結(jié)果及過(guò)程分析53-64
• 5.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩變化分析53-56
• 5.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)功率變化分析56-57
• 5.2.3 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩變化分析57-58
• 5.2.4 電動(dòng)機(jī)功率變化分析58-59
• 5.2.5 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)分布情況59-61
• 5.2.6 蓄電池電流變化分析61-62
• 5.2.7 蓄電池荷電狀態(tài)變化分析62-63
• 5.2.8 燃油消耗分析63-64
• 5.3 汽車(chē)運(yùn)行模式總結(jié)64-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 第6章 全文總結(jié)與研究展望66-68
• 6.1 全文總結(jié)66-67
• 6.2 研究展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-74
• 致謝74-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果75

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