本文關(guān)鍵詞：混合動力汽車多目標綜合性能評價仿真平臺研究

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【摘要】：混合動力汽車一般是指油電混合的新型汽車產(chǎn)物,由輔助動力裝置、電動機和能量儲存裝置等組成�；旌蟿恿ζ嚲哂泻侠淼南到y(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制優(yōu)化算法來優(yōu)化各個部件的運行效率,并能夠?qū)崿F(xiàn)制動能量回饋,所以混合動力汽車能夠降低油耗和改善排放,是目前最具開發(fā)研究意義的新能源汽車。目前的能量管理控制策略研究很多都側(cè)重于改善燃油經(jīng)濟性,而對于車輛其它性能指標如排放性、駕駛性等,盡管對能量管理影響不小,卻幾乎很少關(guān)注。為了更全面更準確的評價能量管理,必須基于一個全面準確的整車模型來考慮這些性能的影響,因此建立整車綜合性能評價仿真平臺對此有重要的研究意義。本文以某并聯(lián)混合動力汽車為研究對象,基于MATLAB軟件建立能夠?qū)崿F(xiàn)整車綜合性能評價仿真研究平臺,主要的研究工作如下:(1)建立瞬態(tài)燃油經(jīng)濟性評價模型�；趥鹘y(tǒng)的發(fā)動機均值模型,結(jié)合能量守恒定律和熱力學(xué)第一定律,建立包括由冷卻液動力學(xué)模型和修正因子模型構(gòu)成的發(fā)動機熱力學(xué)模型;由于混合動力汽車模式切換過程或者突然加速過程可能引起發(fā)動機節(jié)氣門開度變化率較大的情況,這將使發(fā)動機動態(tài)油耗增加,因此建立節(jié)氣門動態(tài)協(xié)調(diào)控制策略,并以綜合油耗為評價指標構(gòu)建瞬態(tài)燃油經(jīng)濟性評價模型。(2)建立瞬態(tài)排放性評價模型。主要分析冷啟動過程的燃油分布和燃油傳遞以及HC、CO產(chǎn)生的機理,建立冷啟動排放模型;并利用傳熱學(xué)原理和集總熱電容傳遞函數(shù)法分析TWC(Three Way Catalyst)溫度的變化過程,建立了包括溫度模型、儲氧模型和排放轉(zhuǎn)換效率模型在內(nèi)的TWC動力學(xué)模型,構(gòu)成排放后處理系統(tǒng)模型,并聯(lián)立發(fā)動機冷起動排放模型,構(gòu)建適合于在線實時能量管理控制的排氣管排放瞬態(tài)動力學(xué)模型。(3)對發(fā)動機啟動過程、AMT換擋過程和轉(zhuǎn)矩動態(tài)協(xié)調(diào)過程進行動力學(xué)過程分析和制定相應(yīng)的控制策略,以沖擊度、縱向加速度波動量和發(fā)動機轉(zhuǎn)速波動量為評價指標建立駕駛性能評價模型。(4)建立多目標綜合性評價仿真平臺,對車輛的綜合性能進行仿真評價。根據(jù)前述的燃油經(jīng)濟性模型和排放模型對其在NEDC循環(huán)工況進行仿真分析,得到瞬態(tài)燃油消耗率和HC、CO和NOX的瞬態(tài)排放率;并綜合節(jié)氣門動態(tài)協(xié)調(diào)和轉(zhuǎn)矩動態(tài)協(xié)調(diào)控制策略得到燃油消耗特性曲線和發(fā)動機工作點分布圖;對發(fā)動機啟動過程和AMT換擋過程進行仿真分析,得到相關(guān)參數(shù)的變化曲線圖,驗證所建立的綜合性能評價仿真平臺的準確性。
【關(guān)鍵詞】：混合動力汽車 燃油經(jīng)濟性 排放性 駕駛性能 綜合仿真平臺
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U469.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 本文的研究背景與選題意義9-11
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 選題意義10-11
• 1.2 燃油經(jīng)濟性建模研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 排放性建模研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 駕駛性能建模研究現(xiàn)狀14-15
• 1.5 課題來源和主要研究內(nèi)容15-16
• 1.5.1 課題來源15-16
• 1.5.2 主要研究內(nèi)容16
• 1.6 技術(shù)路線16-18
• 第二章 瞬態(tài)燃油經(jīng)濟性評價建模18-35
• 2.1 引言18
• 2.2 傳統(tǒng)發(fā)動機均值模型18-24
• 2.2.1 進氣歧管模型18-20
• 2.2.2 燃油蒸發(fā)與油膜補償模型20-23
• 2.2.3 動力輸出模型23-24
• 2.3 發(fā)動機熱力學(xué)建模24-31
• 2.3.1 熱力學(xué)定律和能量守恒定律24-26
• 2.3.2 發(fā)動機冷卻系統(tǒng)建模26-29
• 2.3.3 發(fā)動機溫度模型29-30
• 2.3.4 發(fā)動機冷卻液修正因子建模30-31
• 2.4 混合動力汽車節(jié)氣門動態(tài)協(xié)調(diào)31-34
• 2.4.1 節(jié)氣門動態(tài)協(xié)調(diào)控制原理32
• 2.4.2 電機轉(zhuǎn)矩補償控制32-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第三章 排氣管瞬態(tài)排放動力學(xué)建模35-45
• 3.1 引言35
• 3.2 發(fā)動機冷起動排放模型35-40
• 3.2.1 缸內(nèi)燃油分布和燃油傳遞36-38
• 3.2.2 碳氫排放模型38-39
• 3.2.3 一氧化碳排放模型39-40
• 3.3 TWC三元催化器動力學(xué)建模40-44
• 3.3.1 TWC溫度模型40-43
• 3.3.2 TWC儲氧模型43
• 3.3.3 排放轉(zhuǎn)換效率模型43-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第四章 中低頻縱向響應(yīng)駕駛性能評價建模45-62
• 4.1 引言45
• 4.2 發(fā)動機啟動過程分析45-48
• 4.2.1 發(fā)動機啟動動力學(xué)分析45-47
• 4.2.2 發(fā)動機啟動控制策略47-48
• 4.3 自動變速器換擋過程分析48-54
• 4.3.1 換擋過程的動力學(xué)分析49-53
• 4.3.2 發(fā)動機電子節(jié)氣門與電機聯(lián)合調(diào)速的換擋平順性控制策略53-54
• 4.4 動態(tài)協(xié)調(diào)控制過程54-60
• 4.4.1 離合器結(jié)合過程的控制54-59
• 4.4.2 轉(zhuǎn)矩動態(tài)協(xié)調(diào)控制過程59-60
• 4.5 中低頻縱向響應(yīng)的駕駛性能評價指標的確定60-61
• 4.6 本章小結(jié)61-62
• 第五章 多目標綜合性能評價仿真平臺建模及仿真分析62-78
• 5.1 引言62
• 5.2 整車綜合仿真平臺的建立62-63
• 5.3 綜合性能循環(huán)工況仿真分析63-77
• 5.3.1 瞬態(tài)燃油經(jīng)濟性仿真分析63-68
• 5.3.2 瞬態(tài)排放性能仿真分析68-74
• 5.3.3 駕駛性能仿真分析74-77
• 5.4 本章小結(jié)77-78
• 第六章 全文結(jié)論與后續(xù)展望78-80
• 6.1 主要結(jié)論78-79
• 6.2 后續(xù)展望79-80
• 致謝80-81
• 參考文獻81-85
• 攻讀學(xué)位期間取得的科研成果85

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