基于模式切換的PHEV協(xié)調控制策略研究
發(fā)布時間:2021-05-13 10:24
節(jié)能環(huán)保型的新能源汽車已成為汽車產業(yè)的研發(fā)和生產重點,但受制于動力電池的技術瓶頸,燃料電池汽車(Fuel Cell Vehicle,FCV)的技術安全性和高昂的生產成本,結合傳統(tǒng)發(fā)動機和電機驅動的混合動力汽車(Hybrid Electrical Vehicle,HEV)仍是目前的主要研究熱點。由于HEV包含多種驅動模式,模式切換過程中易造成整車輸出轉矩波動、動力中斷和換擋沖擊,因此動力源間的匹配與優(yōu)化、整車效率優(yōu)化的動態(tài)過程協(xié)調控制是解決這些問題的關鍵技術。針對行星齒輪動力耦合機構的并聯(lián)混合動力汽車(Parallel Hybrid Electrical Vehicle,PHEV),以減小驅動模式切換過程中的輸出轉矩波動、提高整車最優(yōu)效率及燃油經濟性為研究目的,主要開展了如下研究工作:針對PHEV的傳動系統(tǒng)構成特點,確定了構成傳動系統(tǒng)的各個關鍵部件參數,建立了部件的動力學模型。采用模擬杠桿原理,對實現(xiàn)動力耦合和分配的行星齒輪結構進行了轉速和轉矩特性分析。在此基礎上,歸納了PHEV的驅動模式,為抑制模式切換過程中的轉矩波動和提高整車效率奠定了基礎。針對驅動模式切換過程中輸出轉矩的波動,采用...
【文章來源】:河南科技大學河南省
【文章頁數】:128 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 HEV發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 驅動模式協(xié)調控制策略發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.1 基于模型預測的協(xié)調控制策略
1.3.2 基于干擾補償的協(xié)調控制策略
1.3.3 發(fā)動機轉矩在線估計控制
1.4 輸出轉矩波動抑制控制策略研究現(xiàn)狀
1.5 整車效率優(yōu)化協(xié)調控制策略研究現(xiàn)狀
1.5.1 效率瞬時優(yōu)化策略
1.5.2 效率全局優(yōu)化方法
1.5.3 效率智能型優(yōu)化方法
1.6 本文主要研究內容
1.6.1 論文研究內容
1.6.2 論文章節(jié)安排
第2章 PHEV結構特性分析
2.1 引言
2.2 傳動系統(tǒng)結構
2.2.1 驅動系統(tǒng)參數
2.2.2 動力電池參數
2.2.3 動力耦合結構
2.2.4 變速機構參數
2.3 驅動工作模式
2.4 本章小結
第3章 PHEV轉矩波動抑制協(xié)調控制策略研究
3.1 引言
3.2 轉矩分配策略
3.2.1 目標需求轉矩預測
3.2.2 驅動模式轉矩需求范圍
3.3 動力源及傳動系統(tǒng)控制
3.3.1 發(fā)動機控制
3.3.2 電機控制
3.3.3 離合器控制
3.4 協(xié)調控制策略
3.4.1 驅動模式切換歸類
3.4.2 電驅動至有發(fā)動機參與的驅動模式切換控制策略
3.4.3 含離合器狀態(tài)改變的驅動模式切換控制策略
3.4.4 不含離合器狀態(tài)改變的驅動模式切換控制策略
3.5 總體驅動切換控制策略
3.6 驅動模式切換的限制
3.7 協(xié)調控制策略仿真
3.7.1 仿真方法及模型
3.7.2 仿真結果
3.8 本章小結
第4章 PHEV驅動切換協(xié)調控制器設計
4.1 引言
4.2 控制器系統(tǒng)模型
4.3 主控制器
4.4 從控制器
4.5 控制器驗證條件
4.6 控制器仿真結果
4.7 本章小結
第5章 PHEV效率最優(yōu)協(xié)調控制策略研究
5.1 引言
5.2 傳動系統(tǒng)效率
5.2.1 充電狀態(tài)下驅動系統(tǒng)效率
5.2.2 放電狀態(tài)下驅動系統(tǒng)效率
5.3 發(fā)動機效率
5.4 動力電池效率
5.5 傳動系統(tǒng)綜合效率
5.6 效率最優(yōu)協(xié)調控制策略
5.7 仿真結果及實驗驗證
5.7.1 BCS控制策略
5.7.2 功率特性
5.7.3 燃油經濟性
5.8 本章小結
第6章 PHEV驅動模式切換及轉矩波動抑制試驗
6.1 引言
6.2 HIL臺架實驗系統(tǒng)
6.2.1 HIL實驗系統(tǒng)工作原理
6.2.2 數據采集及控制系統(tǒng)
6.3 實驗結果及分析
6.4 本章小結
第7章 總結與展望
7.1 全文總結
7.2 主要創(chuàng)新點及未來研究方向
參考文獻
縮略詞匯表
致謝
攻讀學位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]“十三五”我國純電動汽車戰(zhàn)略規(guī)劃分析[J]. 于保軍,于文函,孫倫杰,司蘇美. 汽車工業(yè)研究. 2018(02)
[2]雙電機耦合系統(tǒng)驅動模式切換控制策略研究[J]. 胡明輝,陳爽,曾劍峰. 機械工程學報. 2017(14)
[3]并聯(lián)式混合動力汽車驅動模式切換協(xié)調控制方法[J]. 王偉華,王文楷,馮博,范永凱. 交通運輸工程學報. 2017(02)
[4]新能源汽車發(fā)展影響因素分析及保有量預測[J]. 童芳,蘭鳳崇,陳吉清. 科技管理研究. 2016(17)
[5]雙軸驅動混合動力車輛能量管理策略[J]. 江冬冬,李道飛,俞小莉. 浙江大學學報(工學版). 2016(12)
[6]我國新能源汽車發(fā)展分析[J]. 岳欣,王運靜,吳倩,屈小梭. 環(huán)境保護. 2016(09)
[7]純電動汽車雙電機耦合驅動系統(tǒng)的模式切換研究[J]. 王碩,郭興眾,高文根,孫駟洲. 安徽工程大學學報. 2016(02)
[8]后置雙軸式AMT混合動力汽車動力性能研究[J]. 宋駿,褚超美,湯海川,陳潔婧. 機械傳動. 2016(04)
[9]變速器行星齒輪機構等強度優(yōu)化設計[J]. 焦萬銘,楊玨,馬飛,張文明. 農業(yè)機械學報. 2015(01)
[10]ISG型混合動力汽車驅動工況控制策略的試驗研究[J]. 葉心,葉明,羅勇. 汽車工程. 2013(10)
博士論文
[1]車用并聯(lián)混合動力系統(tǒng)瞬態(tài)過程控制技術研究[D]. 杜常清.武漢理工大學 2009
[2]基于機械自動變速的輕度混合動力傳動系統(tǒng)綜合控制研究[D]. 葉明.重慶大學 2006
[3]并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)動態(tài)協(xié)調控制問題的研究[D]. 童毅.清華大學 2004
碩士論文
[1]基于動態(tài)規(guī)劃的并聯(lián)混合動力汽車能量優(yōu)化仿真研究[D]. 宋炳玉.吉林大學 2017
[2]CVT插電式混合動力系統(tǒng)驅動模式切換過程的平順性研究[D]. 羅松.重慶大學 2017
[3]雙離合器式混合動力傳動系統(tǒng)模式切換品質仿真研究[D]. 王印束.吉林大學 2009
[4]基于AMT的輕度混合動力汽車換擋品質研究[D]. 丁李輝.重慶大學 2007
[5]并聯(lián)混合動力汽車模式切換中的協(xié)調控制問題研究[D]. 冀爾聰.吉林大學 2006
本文編號:3183848
【文章來源】:河南科技大學河南省
【文章頁數】:128 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 HEV發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 驅動模式協(xié)調控制策略發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.1 基于模型預測的協(xié)調控制策略
1.3.2 基于干擾補償的協(xié)調控制策略
1.3.3 發(fā)動機轉矩在線估計控制
1.4 輸出轉矩波動抑制控制策略研究現(xiàn)狀
1.5 整車效率優(yōu)化協(xié)調控制策略研究現(xiàn)狀
1.5.1 效率瞬時優(yōu)化策略
1.5.2 效率全局優(yōu)化方法
1.5.3 效率智能型優(yōu)化方法
1.6 本文主要研究內容
1.6.1 論文研究內容
1.6.2 論文章節(jié)安排
第2章 PHEV結構特性分析
2.1 引言
2.2 傳動系統(tǒng)結構
2.2.1 驅動系統(tǒng)參數
2.2.2 動力電池參數
2.2.3 動力耦合結構
2.2.4 變速機構參數
2.3 驅動工作模式
2.4 本章小結
第3章 PHEV轉矩波動抑制協(xié)調控制策略研究
3.1 引言
3.2 轉矩分配策略
3.2.1 目標需求轉矩預測
3.2.2 驅動模式轉矩需求范圍
3.3 動力源及傳動系統(tǒng)控制
3.3.1 發(fā)動機控制
3.3.2 電機控制
3.3.3 離合器控制
3.4 協(xié)調控制策略
3.4.1 驅動模式切換歸類
3.4.2 電驅動至有發(fā)動機參與的驅動模式切換控制策略
3.4.3 含離合器狀態(tài)改變的驅動模式切換控制策略
3.4.4 不含離合器狀態(tài)改變的驅動模式切換控制策略
3.5 總體驅動切換控制策略
3.6 驅動模式切換的限制
3.7 協(xié)調控制策略仿真
3.7.1 仿真方法及模型
3.7.2 仿真結果
3.8 本章小結
第4章 PHEV驅動切換協(xié)調控制器設計
4.1 引言
4.2 控制器系統(tǒng)模型
4.3 主控制器
4.4 從控制器
4.5 控制器驗證條件
4.6 控制器仿真結果
4.7 本章小結
第5章 PHEV效率最優(yōu)協(xié)調控制策略研究
5.1 引言
5.2 傳動系統(tǒng)效率
5.2.1 充電狀態(tài)下驅動系統(tǒng)效率
5.2.2 放電狀態(tài)下驅動系統(tǒng)效率
5.3 發(fā)動機效率
5.4 動力電池效率
5.5 傳動系統(tǒng)綜合效率
5.6 效率最優(yōu)協(xié)調控制策略
5.7 仿真結果及實驗驗證
5.7.1 BCS控制策略
5.7.2 功率特性
5.7.3 燃油經濟性
5.8 本章小結
第6章 PHEV驅動模式切換及轉矩波動抑制試驗
6.1 引言
6.2 HIL臺架實驗系統(tǒng)
6.2.1 HIL實驗系統(tǒng)工作原理
6.2.2 數據采集及控制系統(tǒng)
6.3 實驗結果及分析
6.4 本章小結
第7章 總結與展望
7.1 全文總結
7.2 主要創(chuàng)新點及未來研究方向
參考文獻
縮略詞匯表
致謝
攻讀學位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]“十三五”我國純電動汽車戰(zhàn)略規(guī)劃分析[J]. 于保軍,于文函,孫倫杰,司蘇美. 汽車工業(yè)研究. 2018(02)
[2]雙電機耦合系統(tǒng)驅動模式切換控制策略研究[J]. 胡明輝,陳爽,曾劍峰. 機械工程學報. 2017(14)
[3]并聯(lián)式混合動力汽車驅動模式切換協(xié)調控制方法[J]. 王偉華,王文楷,馮博,范永凱. 交通運輸工程學報. 2017(02)
[4]新能源汽車發(fā)展影響因素分析及保有量預測[J]. 童芳,蘭鳳崇,陳吉清. 科技管理研究. 2016(17)
[5]雙軸驅動混合動力車輛能量管理策略[J]. 江冬冬,李道飛,俞小莉. 浙江大學學報(工學版). 2016(12)
[6]我國新能源汽車發(fā)展分析[J]. 岳欣,王運靜,吳倩,屈小梭. 環(huán)境保護. 2016(09)
[7]純電動汽車雙電機耦合驅動系統(tǒng)的模式切換研究[J]. 王碩,郭興眾,高文根,孫駟洲. 安徽工程大學學報. 2016(02)
[8]后置雙軸式AMT混合動力汽車動力性能研究[J]. 宋駿,褚超美,湯海川,陳潔婧. 機械傳動. 2016(04)
[9]變速器行星齒輪機構等強度優(yōu)化設計[J]. 焦萬銘,楊玨,馬飛,張文明. 農業(yè)機械學報. 2015(01)
[10]ISG型混合動力汽車驅動工況控制策略的試驗研究[J]. 葉心,葉明,羅勇. 汽車工程. 2013(10)
博士論文
[1]車用并聯(lián)混合動力系統(tǒng)瞬態(tài)過程控制技術研究[D]. 杜常清.武漢理工大學 2009
[2]基于機械自動變速的輕度混合動力傳動系統(tǒng)綜合控制研究[D]. 葉明.重慶大學 2006
[3]并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)動態(tài)協(xié)調控制問題的研究[D]. 童毅.清華大學 2004
碩士論文
[1]基于動態(tài)規(guī)劃的并聯(lián)混合動力汽車能量優(yōu)化仿真研究[D]. 宋炳玉.吉林大學 2017
[2]CVT插電式混合動力系統(tǒng)驅動模式切換過程的平順性研究[D]. 羅松.重慶大學 2017
[3]雙離合器式混合動力傳動系統(tǒng)模式切換品質仿真研究[D]. 王印束.吉林大學 2009
[4]基于AMT的輕度混合動力汽車換擋品質研究[D]. 丁李輝.重慶大學 2007
[5]并聯(lián)混合動力汽車模式切換中的協(xié)調控制問題研究[D]. 冀爾聰.吉林大學 2006
本文編號:3183848
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