某款混合動力汽車關鍵技術研究

【摘要】： 混合動力電動汽車(Hybrid Electric Vehicle,簡稱HEV)是采用內(nèi)燃機與電動機混合而成的復合多能源作為整車的動力系統(tǒng)的汽車。相對于傳統(tǒng)汽車而言,混合動力電動汽車在保證汽車行駛動力需求的情況下,有效地解決了能源短缺和環(huán)境污染問題,在未來具有著廣闊的發(fā)展前景。 本文以某款混合動力電動汽車為研究對象,在分析串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式三種混合動力系統(tǒng)優(yōu)缺點的基礎上,選擇了ISG(Integrated Starter Generator)并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)作為該款混合動力汽車的結構方案,并進行了發(fā)動機、電機、動力電池等關鍵總成部件的技術參數(shù)匹配。 針對所確定的各關鍵總成部件,對其進行特性研究,在Matlab/simulink的環(huán)境下,建立整車后向仿真模型。其中包括汽車動力學模型、傳動系模型、發(fā)動機模型、電機模型和動力蓄電池模型,為整車控制策略研究提供了必要的仿真平臺。 設計了該款混合動力汽車的開關門限值控制策略,建立了控制策略的模型,并利用整車后向仿真模型對控制策略進行仿真研究,仿真結果表明,該控制策略在滿足整車動力性的基礎上,使整車的燃油經(jīng)濟性得到了有效地提高。 構建了混合動力系統(tǒng)的模塊式試驗臺架,在該試驗臺架上對本課題研究的混合動力系統(tǒng)進行起動工況、并行驅動工況和發(fā)動機驅動發(fā)電三種典型工況試驗,然后對整車進行室外的路上動力性與經(jīng)濟性試驗。試驗結果表明:整車動力性符合設計目標,整車的經(jīng)濟型具有明顯的改善。進一步驗證了混合動力系統(tǒng)的參數(shù)匹配和控制策略設計的合理性。 論文最后歸納了本課題研究的主要工作與創(chuàng)新點,并對混合動力汽車進一步的研究和探討提出了展望。 【關鍵詞】：并聯(lián)式混合動力汽車 參數(shù)匹配 建模仿真 控制策略 試驗
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：U469.72
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 第一章 緒論13-20
• 1.1 課題研究的背景與意義13-14
• 1.2 混合動力汽車的國內(nèi)外發(fā)展概況14-18
• 1.2.1 國外研究概況14-16
• 1.2.2 國內(nèi)研究概況16-18
• 1.3 本課題研究主要內(nèi)容與來源18-19
• 1.3.1 本課題研究的主要內(nèi)容18-19
• 1.3.2 課題來源19
• 1.4 本章小結19-20
• 第二章 混合動力汽車結構選型與參數(shù)匹配20-30
• 2.1 概述20
• 2.2 混合動力汽車動力系統(tǒng)的結構特點20-22
• 2.2.1 串聯(lián)式結構20-21
• 2.2.2 并聯(lián)式結構21
• 2.2.3 混聯(lián)式結構21-22
• 2.3 某款混合動力系統(tǒng)的結構選型22-23
• 2.4 混合動力汽車的狀態(tài)參數(shù)與設計目標23
• 2.5 動力系統(tǒng)功率的選擇23-27
• 2.5.1 混合動力系統(tǒng)混合度的劃分23-24
• 2.5.2 混合動力系統(tǒng)功率的計算24-25
• 2.5.3 動力系統(tǒng)功率匹配與參數(shù)確定25-27
• 2.6 動力電池參數(shù)的確定27-28
• 2.6.1 動力電池電壓等級的確定27
• 2.6.2 動力電池容量的選擇27-28
• 2.7 傳動比確定28-29
• 2.8 本章小結29-30
• 第三章 混合動力系統(tǒng)特性研究與建模30-44
• 3.1 引言30-31
• 3.2 車輛動力學建模31-34
• 3.3 混合動力系統(tǒng)建模34-43
• 3.3.1 傳動系建模34-37
• 3.3.2 發(fā)動機建模37-39
• 3.3.3 電機建模39-41
• 3.3.4 電池建模41-43
• 3.4 本章小結43-44
• 第四章 混合動力汽車控制策略研究與仿真分析44-56
• 4.1 概述44
• 4.2 某款混合動力汽車基于規(guī)則型邏輯門限控制策略研究44-50
• 4.2.1 控制策略設計循環(huán)過程44-45
• 4.2.2 動力總成的工作模式45-47
• 4.2.3 動力總成的控制算法47-48
• 4.2.4 基本規(guī)則型控制策略的控制程序流程48
• 4.2.5 控制策略模型48-49
• 4.2.6 混合動力汽車的整車模型49-50
• 4.3 混合動力汽車的仿真結果與分析50-54
• 4.3.1 UDDS 工況50-51
• 4.3.2 仿真結果與分析51-54
• 4.4 本章小結54-56
• 第五章 混合動力汽車的試驗研究56-68
• 5.1 概述56
• 5.2 混合動力系統(tǒng)測試平臺的構建56-60
• 5.2.1 測試平臺的功能與構建理念56
• 5.2.2 測試平臺的結構組成56-57
• 5.2.3 測試平臺軟硬件的實現(xiàn)57-60
• 5.3 混合動力汽車典型工況試驗60-64
• 5.3.1 起動工況試驗60-61
• 5.3.2 并行驅動工況試驗61-63
• 5.3.3 發(fā)動機驅動發(fā)電工況試驗63-64
• 5.4 整車路上試驗64-67
• 5.4.1 整車路上動力性能試驗64-66
• 5.4.2 整車路上經(jīng)濟性能試驗66
• 5.4.3 試驗結果與設計要求的比較66-67
• 5.5 本章小結67-68
• 第六章 總結與展望68-70
• 6.1 全文總結68
• 6.2 論文主要創(chuàng)新點68-69
• 6.3 進一步展望69-70
• 參考文獻70-73
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文73-74

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