并聯(lián)混合動(dòng)力汽車能量管理與D2P實(shí)時(shí)仿真研究

【摘要】：汽車工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。汽車的發(fā)展為人類帶來了舒適與繁榮,但是與此同時(shí),也排放著大量的有害氣體,污染著人們的生存環(huán)境,消耗著寶貴的石油資源。如何在發(fā)展汽車工業(yè)的同時(shí)解決其帶來的能源和環(huán)境問題,是車輛領(lǐng)域乃至全社會(huì)迫切需要解決的重大科技問題。因此,發(fā)展新能源汽車成為了汽車生產(chǎn)企業(yè)的必然選擇。在現(xiàn)有的三種新能源汽車的技術(shù)路線中,混合動(dòng)力汽車技術(shù)最為成熟,綜合性能最好,得到了汽車生產(chǎn)商的青睞。 本文以并聯(lián)混合動(dòng)力汽車為研究對(duì)象,完成的主要工作如下： (1)論述了并聯(lián)混合動(dòng)力汽車的結(jié)構(gòu),分析不同工作模式下的能量流動(dòng),進(jìn)行了動(dòng)力總成的參數(shù)匹配,通過后向仿真驗(yàn)證了匹配的正確性； (2)設(shè)計(jì)了基于發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作曲線的邏輯門限能量管理策略,進(jìn)而基于等效燃油消耗最少算法提出了一種實(shí)時(shí)優(yōu)化能量管理策略； (3)建立了并聯(lián)混合動(dòng)力汽車Simulink系統(tǒng)前向仿真模型,該模型主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、電池組、傳動(dòng)系統(tǒng)、車輛行駛動(dòng)力學(xué)等分部件模型組成；對(duì)PHEV和豐田PRIUS在US06、ARB02、HWFET三個(gè)工況下進(jìn)行了綜合油耗對(duì)比分析,本文所設(shè)計(jì)的能量管理策略具有良好的節(jié)油效果,而優(yōu)化也獲得了明顯的實(shí)效。 (4)基于D2P快速原型開發(fā)系統(tǒng),構(gòu)建了駕駛員+控制器在環(huán)實(shí)時(shí)仿真平臺(tái),通過實(shí)時(shí)仿真對(duì)所提出的能量管理策略進(jìn)行驗(yàn)證和評(píng)價(jià),結(jié)果表明提出的能量管理策略方法正確,具有良好的實(shí)時(shí)性。 【關(guān)鍵詞】：并聯(lián)混合動(dòng)力 能量管理策略 D2P 仿真
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：U469.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 課題研究的背景11
• 1.2 混合動(dòng)力汽車關(guān)鍵技術(shù)11-12
• 1.3 PHEV能量管理策略研究現(xiàn)狀12-19
• 1.3.1 邏輯門限能量管理策略13-14
• 1.3.2 全局優(yōu)化能量管理策略14-16
• 1.3.3 實(shí)時(shí)優(yōu)化能量管理策略16-18
• 1.3.4 基于智能控制的能量管理策略18-19
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容和意義19-21
• 1.4.1 本文的主要研究?jī)?nèi)容19-20
• 1.4.2 本文的研究意義20-21
• 第2章 并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與匹配21-35
• 2.1 并聯(lián)混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)21-23
• 2.2 并聯(lián)混合動(dòng)力汽車參數(shù)匹配23-33
• 2.2.1 整車動(dòng)力系統(tǒng)功率的確定24-26
• 2.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的確定26-27
• 2.2.3 電機(jī)參數(shù)的確定27-28
• 2.2.4 電池組參數(shù)的確定28-30
• 2.2.5 傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比的確定30-32
• 2.2.6 驅(qū)動(dòng)附著性驗(yàn)算32-33
• 2.3 整車動(dòng)力性驗(yàn)證33-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第3章 PHEV能量管理策略研究35-47
• 3.1 基于邏輯門限的能量管理策略研究35-42
• 3.1.1 PHEV工作模式分析35-36
• 3.1.2 整車需求轉(zhuǎn)矩的計(jì)算36-37
• 3.1.3 發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作曲線能量管理策略37-42
• 3.2 基于ECMS方法的能量管理策略研究42-46
• 3.2.1 數(shù)學(xué)模型的建立43-45
• 3.2.2 等效因子選取方法研究45
• 3.2.3 罰函數(shù)的修正45-46
• 3.3 本章小結(jié)46-47
• 第4章 Simulink系統(tǒng)建模與仿真47-69
• 4.1 仿真模型的建立47-59
• 4.1.1 駕駛員模型47-49
• 4.1.2 能量管理策略模型49-50
• 4.1.3 動(dòng)力源模型50-56
• 4.1.4 傳動(dòng)系統(tǒng)模型56-57
• 4.1.5 動(dòng)力學(xué)模型57-59
• 4.1.6 整車仿真模型建立59
• 4.2 仿真工況介紹59-61
• 4.3 仿真結(jié)果分析61-68
• 4.3.1 邏輯門限能量管理策略仿真結(jié)果分析61-63
• 4.3.2 優(yōu)化后的能量管理策略仿真結(jié)果分析63-65
• 4.3.3 綜合油耗對(duì)比分析65-68
• 4.4 本章小結(jié)68-69
• 第5章 D2P實(shí)時(shí)仿真69-79
• 5.1 引言69
• 5.2 D2P實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)相關(guān)理論69-71
• 5.3 D2P實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)71-76
• 5.3.1 硬件部分的實(shí)現(xiàn)72-73
• 5.3.2 軟件部分的實(shí)現(xiàn)73-76
• 5.4 D2P實(shí)時(shí)仿真結(jié)果76-78
• 5.5 本章小結(jié)78-79
• 第6章 結(jié)論與展望79-81
• 6.1 結(jié)論79
• 6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)79-80
• 6.3 展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-86
• 致謝86-87
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文、發(fā)明專利及參與的科研活動(dòng)87

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