ISG輕度混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)控制策略的研究

【摘要】：傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的使用給人類(lèi)帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染和石油資源危機(jī)問(wèn)題，為了解決這些問(wèn)題，同時(shí)具有純電動(dòng)汽車(chē)和傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)優(yōu)點(diǎn)的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)運(yùn)而生，并成為有效方法之一?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車(chē)是發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)和蓄電池協(xié)調(diào)工作的整體，其中，本文使用了集成一體化起動(dòng)／發(fā)電機(jī)(Integrated Starter／Generator-ISG)技術(shù)，它是當(dāng)前國(guó)際公認(rèn)的、未來(lái)汽車(chē)的先進(jìn)技術(shù)之一，非常適合今天及未來(lái)提高汽車(chē)經(jīng)濟(jì)效率及改善排放等方面的要求。 本文是以夏利7100轎車(chē)為原型進(jìn)行的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)控制策略的仿真研究。首先對(duì)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的結(jié)構(gòu)形式和混合程度分類(lèi)進(jìn)行介紹，確定了本文以并聯(lián)式、ISG輕度混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)為設(shè)計(jì)方案。其次針對(duì)確定的方案，在簡(jiǎn)要分析了ISG輕度混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)上，對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行選型及參數(shù)確定。再次，對(duì)并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的工作模式進(jìn)行分析，制定了汽車(chē)在起動(dòng)、巡航、加速或爬坡、怠速及減速制動(dòng)時(shí)的控制策略，在綜合分析了各部件特性之后，制定了適用于本系統(tǒng)的基于邏輯門(mén)限值的瞬時(shí)優(yōu)化控制策略，并確定了燃油消耗效率的評(píng)估方法。最后，使用MATLAB／Simulink仿真工具建立了整個(gè)系統(tǒng)的燃油消耗評(píng)估模型，并利用建立的模型對(duì)該款混合動(dòng)力車(chē)在中國(guó)典型城市公交循環(huán)工況下的燃油經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行仿真分析和比較。 仿真結(jié)果表明，采用了合理的控制策略和有效的控制算法的ISG輕度混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的燃油消耗指標(biāo)優(yōu)于傳統(tǒng)汽車(chē)，驗(yàn)證了ISG混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力匹配的合理性及高效性，并驗(yàn)證了控制策略制定的有效性，為ISG輕度混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了參考和依據(jù)。 【關(guān)鍵詞】：混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē) ISG 控制策略 仿真
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類(lèi)號(hào)】：U469.7
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-20
• 1.1 研究的目的及意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展概況9-11
• 1.2.1 國(guó)外混合動(dòng)力的發(fā)展9-10
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)混合動(dòng)力的發(fā)展10-11
• 1.3 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)控制策略的發(fā)展情況11-15
• 1.4 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的仿真研究15-18
• 1.5 課題來(lái)源及本文的主要研究?jī)?nèi)容18-20
• 2 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的分類(lèi)及結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定20-34
• 2.1 按布置結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)20-24
• 2.1.1 串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)(Series Hybrid Electric Vehicles-SHEV)20-21
• 2.1.2 并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)(Parallel Hybrid Electric Vehicles-PHEV)21-23
• 2.1.3 混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)(Parallel／Series Hybrid Electric Vehicles-PSHEV)23-24
• 2.1.4 三種結(jié)構(gòu)形式的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的比較24
• 2.2 按混合程度分類(lèi)24-27
• 2.2.1 輕度混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)(Mild Hybrid Vehicle—MHV)24-25
• 2.2.2 功率混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)(Power Hybrid Vehicle-PHV)25-26
• 2.2.3 能量混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)(Energy Hybrid Vehicle-EHV)26-27
• 2.2.4 三種混合程度的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的比較27
• 2.3 結(jié)構(gòu)布置形式及整車(chē)參數(shù)27-33
• 2.3.1 控制系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)布置形式27-28
• 2.3.2 動(dòng)力元件的選型28-32
• 2.3.3 整車(chē)參數(shù)確定32-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 3 ISG輕度混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)控制策略分析34-47
• 3.1 ISG輕度混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)控制策略思想介紹34-35
• 3.2 ISG輕度混合動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行模式的分析35-38
• 3.3 ISG輕度混合動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力元件特性分析38-41
• 3.3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)特性38-39
• 3.3.2 電動(dòng)機(jī)特性39-40
• 3.3.3 儲(chǔ)能元件特性40-41
• 3.4 具體控制策略思想的制定41-42
• 3.5 控制目標(biāo)及評(píng)價(jià)指標(biāo)42-46
• 3.5.1 SOC控制目標(biāo)42
• 3.5.2 汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)42-44
• 3.5.3 混合動(dòng)力系統(tǒng)燃油消耗效率的評(píng)估44-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 4 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的仿真47-71
• 4.1 后向仿真和前向仿真的研究47-49
• 4.1.1 后向仿真方法47-48
• 4.1.2 前向仿真方法48-49
• 4.1.3 后向仿真與前向仿真的不同用途49
• 4.2 仿真前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備49-56
• 4.2.1 中國(guó)典型城市公交循環(huán)標(biāo)準(zhǔn)49-50
• 4.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)原始數(shù)據(jù)整理50-51
• 4.2.3 汽車(chē)行駛加速度曲線的確定51-53
• 4.2.4 汽車(chē)換檔時(shí)機(jī)的確定53-54
• 4.2.5 中國(guó)典型城市公交循環(huán)扭矩需求曲線及轉(zhuǎn)速時(shí)間曲線54-56
• 4.2.6 中國(guó)典型城市公交循環(huán)功率需求曲線56
• 4.3 ISG輕度混合動(dòng)力系統(tǒng)仿真模型的建立56-63
• 4.3.1 MATLAB／Simulink仿真環(huán)境56-57
• 4.3.2 系統(tǒng)仿真邏輯57
• 4.3.3 不同條件下油耗評(píng)估的仿真模塊57-63
• 4.4 仿真結(jié)果的分析63-69
• 4.4.1 未加入控制策略之前的燃油消耗63-64
• 4.4.2 加入控制策略后的SOC控制目標(biāo)64-65
• 4.4.3 加入控制策略之后的燃油消耗65-66
• 4.4.4 改變行駛工況驗(yàn)證控制策略有效性66-68
• 4.4.5 計(jì)算和仿真誤差分析68-69
• 4.4.6 試驗(yàn)平臺(tái)的介紹69
• 4.5 本章小結(jié)69-71
• 5 總結(jié)和展望71-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 附錄A 發(fā)動(dòng)機(jī)特能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表76-77
• 附錄B 發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性曲線插值數(shù)據(jù)77-78
• 附錄C 仿真前數(shù)據(jù)準(zhǔn)備相關(guān)程序78-81
• 附錄D 中國(guó)典型城市公交循環(huán)工況仿真數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表81-93
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況93-94
• 致謝94-95

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機(jī)械式自動(dòng)變速器換擋規(guī)律研究    周丹

并聯(lián)混合動(dòng)力汽車(chē)部件選型及整車(chē)性能分析系統(tǒng)研究    陳以春

混合動(dòng)力商用車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)及性能分析研究    伊海霞

基于CAN總線的混合動(dòng)力大客車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)臺(tái)架試驗(yàn)研究    陳燕平

汽車(chē)節(jié)氣門(mén)位置傳感器測(cè)試臺(tái)的設(shè)計(jì)    王蕊

插電式混合動(dòng)力轎車(chē)動(dòng)力總成參數(shù)匹配及控制策略研究    張愛(ài)國(guó)

輕型油電混合動(dòng)力汽車(chē)若干關(guān)鍵技術(shù)研究    程歡

液壓挖掘機(jī)工作裝置勢(shì)能回收系統(tǒng)研究    林名潤(rùn)

無(wú)級(jí)變速汽車(chē)綜合控制策略的仿真研究    王紅巖,秦大同

串聯(lián)型混合動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真    成森,孫業(yè)保,耿東,楊為琛,孫逢春

基于MATLAB/SIMUlink電動(dòng)汽車(chē)感應(yīng)電機(jī)建模仿真與特性分析    翟麗,彭連云,孫逢春

前景廣闊的電動(dòng)汽車(chē)    古麗萍

混合動(dòng)力車(chē)輛的歸類(lèi)方法研究    孫逢春,何洪文

串聯(lián)型混合電動(dòng)大客車(chē)控制策略及其仿真研究    楊為琛,孫逢春

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展    葉玲,楊志偉,李昆

電動(dòng)汽車(chē)綜合性能仿真    余曉江，祝嘉光

轎車(chē)用自動(dòng)變速箱的發(fā)展動(dòng)態(tài)    劉釗,黃宗益,李慶

汽車(chē)排放物控制標(biāo)準(zhǔn)與策略的探討    馮曉

混合動(dòng)力汽車(chē)參數(shù)設(shè)計(jì)及電機(jī)控制系統(tǒng)仿真    蒲斌

770N·m稀土永磁ISG電機(jī)設(shè)計(jì)    蘆剛,李聲晉,張海南

ISG混合動(dòng)力汽車(chē)控制策略研究及仿真    王峰;袁銀南;王忠;

基于某重型商用車(chē)42V稀土永磁ISG的控制研究    蘇毅;

ISG永磁同步電機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)    査競(jìng)舟;全力;尉軍軍;胡海斌;逄棟;

ISG型輕度混合動(dòng)力汽車(chē)系統(tǒng)概述    李鵬;左建令;

ISG混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)控制策略研究    周雅夫;連靜;李啟迪;

ISG型混合動(dòng)力汽車(chē)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與性能仿真    劉靈芝;

一種新型混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置的行星輪系設(shè)計(jì)    劉釗;黃海濤;吳強(qiáng);朱玉田;

混合動(dòng)力汽車(chē)用無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)    尹真;盧剛;李聲晉;

低溫環(huán)境下ISG技術(shù)柴油機(jī)起動(dòng)性能分析    魏長(zhǎng)河;王忠;葉飛飛;唐廷;黃成海;

Z源逆變器在42V混合動(dòng)力汽車(chē)系統(tǒng)ISG驅(qū)動(dòng)中的應(yīng)用研究    張杰林;賈要勤;趙劍;李哲;王兆安;

ISG永磁同步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)    張佩杰;田彥濤;龔依民;

ISG型混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析及設(shè)計(jì)應(yīng)用    葉先軍;張炳力;王希珍;

科技創(chuàng)新書(shū)寫(xiě)汽車(chē)工業(yè)的春天    本報(bào)記者 王新佳

ISG混合動(dòng)力汽車(chē)能量?jī)?yōu)化管理策略研究    吳迪

ISG柴電混合動(dòng)力汽車(chē)多能源管理策略研究    鐘虎

單軸ISG混合動(dòng)力汽車(chē)轉(zhuǎn)矩分配控制策略的研究    葉先軍

單電機(jī)ISG型AMT重度混合動(dòng)力汽車(chē)能量管理策略研究    彭志遠(yuǎn)

混合動(dòng)力客車(chē)集成一體化啟動(dòng)—發(fā)電機(jī)技術(shù)（ISG）與監(jiān)控系統(tǒng)研究    龔依民

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)ISG型動(dòng)力總成的匹配與仿真研究    藺新永

雙離合器ISG混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)控制策略的仿真研究    王明

基于LabCar的ISG混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)控制策略仿真與測(cè)試    鄭朝武

增程式電動(dòng)摩托車(chē)ISG電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)與研究    何代杰

新型混合勵(lì)磁起動(dòng)發(fā)電機(jī)ISG研究    周彥

混合動(dòng)力汽車(chē)高功率密度ISG研究    邢夢(mèng)嬌

ISG型混合動(dòng)力汽車(chē)的動(dòng)力匹配與仿真研究    韓廣德

基于優(yōu)化算法的ISG速度耦合混合動(dòng)力汽車(chē)能量管理策略研究    蒲斌

基于TMS320F2812的ISG永磁同步電機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)研究    查競(jìng)舟

ISG混合動(dòng)力客車(chē)再生制動(dòng)控制策略及RCP在環(huán)仿真    謝煜冰