面對(duì)日益嚴(yán)峻的環(huán)境污染和化石能源危機(jī),低油耗、低排放的新型汽車成為如今汽車工業(yè)發(fā)展的新方向。插電式混合動(dòng)力汽車作為傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)向純電驅(qū)動(dòng)的重要過渡產(chǎn)品,是目前解決電池技術(shù)不成熟、充電基礎(chǔ)設(shè)施不足、難以可持續(xù)發(fā)電等難題的理想選擇。動(dòng)力系統(tǒng)的匹配與能量管理策略的設(shè)計(jì)作為插電式混合動(dòng)力汽車的核心技術(shù),對(duì)插電式混合動(dòng)力汽車節(jié)能減排的作用有重要的影響,是混合動(dòng)力汽車領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文以并聯(lián)插電式混合動(dòng)力汽車為研究對(duì)象,圍繞動(dòng)力系統(tǒng)匹配和能量管理策略展開研究。根據(jù)整車在各種模式下的動(dòng)力性指標(biāo)以及純電續(xù)駛里程指標(biāo),采用傳統(tǒng)動(dòng)力性匹配的方法對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,得到滿足要求的動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)�；谒矔r(shí)等效油耗最低策略,對(duì)其在不同出行里程、不同電量和不同行駛工況下的電能使用規(guī)律和扭矩分配規(guī)律進(jìn)行分析,得到其電池電量使用規(guī)律和扭矩分配規(guī)律。針對(duì)優(yōu)化策略計(jì)算量大難以應(yīng)用實(shí)車的缺點(diǎn),基于以上規(guī)律設(shè)計(jì)了一種規(guī)則策略,主要包括分段線性下降的電池電量使用規(guī)則和基于發(fā)動(dòng)機(jī)高效率區(qū)域的扭矩分配策略。將電池電量的消耗分為純電消耗階段、電量混合消耗階段和電量保持階段,以滿足充分利用電能和減少電量維持階段的原則,實(shí)現(xiàn)較高的燃... 

【文章來源】：重慶交通大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1串聯(lián)結(jié)構(gòu)

為車輪提供動(dòng)力，也可以單獨(dú)提供動(dòng)力，電機(jī)位置的布置有多種形式[9]。由于并聯(lián)結(jié)構(gòu)車型的車輛可以發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)汽車，相比串聯(lián)結(jié)構(gòu)，并聯(lián)結(jié)構(gòu)具備更加優(yōu)越的動(dòng)力性能。以比亞迪秦為例，它配備的1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)功率相加后高達(dá)300馬力。再者，并聯(lián)結(jié)構(gòu)的混合動(dòng)力汽車具有更多的驅(qū)動(dòng)模式，能夠滿足多種工況，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠在中高轉(zhuǎn)速下單獨(dú)驅(qū)動(dòng)汽車，避免了能量的二次轉(zhuǎn)換，因此綜合油耗更低。按驅(qū)動(dòng)電機(jī)在汽車中裝配位置（Position）的不同，并聯(lián)結(jié)構(gòu)又進(jìn)一步分為P0、P1、P2、P3和P4共五種裝配方式，布置示意圖如圖1-2所示。P0電機(jī)位于發(fā)動(dòng)機(jī)之前，皮帶驅(qū)動(dòng)BSG電機(jī)（啟動(dòng)、發(fā)電一體電機(jī)）；P1電機(jī)位于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上，在發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器K0之前；P2電機(jī)位于發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間，K0離合器后；P3電機(jī)安裝在變速器的輸出軸上。P4電機(jī)位于變速箱后面，與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸分離，一般單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛后軸。圖1-2并聯(lián)混合動(dòng)力分類示意圖當(dāng)下混合動(dòng)力汽車采用最多的是P2構(gòu)型，其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的位置是在發(fā)動(dòng)機(jī)之后、變速器之前，P2構(gòu)型屬于并聯(lián)結(jié)構(gòu)的一種。不同于豐田THS和通用的PS結(jié)構(gòu)，P2構(gòu)型的混動(dòng)車輛結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，成本較低。P2構(gòu)型的混合動(dòng)力汽車動(dòng)力性能好，燃油經(jīng)濟(jì)性較好。與此同時(shí)，針對(duì)不同工況，P2混合動(dòng)力模塊還可以幫助車輛減少15%～60%的二氧化碳排放[10]�；诖�，歐洲各國已經(jīng)廣泛采用P2技術(shù)，已成熟應(yīng)用在保時(shí)捷、大眾和奧迪的一些車型中，長(zhǎng)安逸動(dòng)混合動(dòng)力汽車是我國第一款搭載P2混動(dòng)系統(tǒng)的量產(chǎn)車型，經(jīng)過了非常嚴(yán)格的測(cè)試，長(zhǎng)安汽車在2017年10月宣布“香格里拉計(jì)劃”時(shí)同期上市[11]。在并聯(lián)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加一個(gè)發(fā)電機(jī)就形成了混聯(lián)結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-3所示。豐田混聯(lián)結(jié)構(gòu)沒有傳統(tǒng)的變速箱，而采用“ECVT(電控?zé)o級(jí)變速，

3ElectronicallyControlledContinuouslyVariableTransmission)”的行星齒輪結(jié)構(gòu)的耦合單元來代替，這種技術(shù)多年來被豐田壟斷[12]。圖1-3混聯(lián)結(jié)構(gòu)布局示意圖混聯(lián)結(jié)構(gòu)車輛結(jié)構(gòu)中，至少包含一個(gè)電機(jī)和一個(gè)發(fā)電機(jī)，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)也可以直接提供扭矩到車輪。由于混聯(lián)結(jié)構(gòu)給能量分配帶來了更多的靈活性，因此在三種混合動(dòng)力結(jié)構(gòu)中，具有最好的燃油經(jīng)濟(jì)性。不過由于混聯(lián)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，相應(yīng)車型的價(jià)格也更高，而且由于“ECVT”存在技術(shù)壟斷，其他廠家無法選擇。但近年國內(nèi)吉利科力遠(yuǎn)推出的CHS混聯(lián)系統(tǒng)，其節(jié)能效果可與THS相媲美，打破了豐田在該領(lǐng)域的壟斷。1.2能量管理研究現(xiàn)狀混合動(dòng)力汽車相比傳統(tǒng)汽車具有更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，除了部件性能對(duì)整車性能具有影響外，還包括整車動(dòng)力匹配、動(dòng)力耦合方式以及能量管理策略，動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)不在本文考慮之中，本文主要針對(duì)并聯(lián)混合動(dòng)力的整車動(dòng)力匹配以及能量管理策略進(jìn)行研究。能量管理策略的主要任務(wù)是在車輛行駛過程中，在滿足車輛動(dòng)力性等基本性能要求的前提下，協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)之間的扭矩分配，整車動(dòng)力模式切換等，充分發(fā)揮控制策略的節(jié)能潛力，達(dá)到車輛在燃油經(jīng)濟(jì)性、排放等方面的優(yōu)化目標(biāo)。盡管各種類型的混合動(dòng)力系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理上有所不同，但所使用的能量管理策略基本原理是一致的。能量管理策略主要分為規(guī)則策略和最優(yōu)化策略兩類。1.2.1規(guī)則控制策略規(guī)則控制策略的基本原理是提前制定好發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的運(yùn)行范圍，設(shè)置邏輯門限值的方式實(shí)現(xiàn)。基于發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作點(diǎn)、發(fā)動(dòng)機(jī)最佳工作線和發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]P2結(jié)構(gòu)混合動(dòng)力系統(tǒng)協(xié)同控制[J]. 郭偉,徐向陽,劉獻(xiàn)棟,王書翰,董鵬.  中國公路學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]逸動(dòng)PHEV率先搭載舍弗勒P2混動(dòng)模塊[J]. 彭斐.  汽車與配件. 2018(11)
[3]基于近似極小值原理的插電式混合動(dòng)力汽車實(shí)時(shí)控制策略研究[J]. 曾育平,秦大同.  汽車工程. 2017(09)
[4]基于PMP的Plug-in柴電混合動(dòng)力汽車油耗與排放最優(yōu)控制策略[J]. 曾望云,劉小飛,隗寒冰.  汽車工程學(xué)報(bào). 2017(04)
[5]動(dòng)力電池及充電基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)發(fā)展對(duì)電動(dòng)汽車能量補(bǔ)給方式的影響研究[J]. 葉楚天.  南方能源建設(shè). 2017(02)
[6]基于行駛工況的插電式混合動(dòng)力汽車電能消耗最優(yōu)控制[J]. 楊林,胡艷青,閆斌.  汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]增程式電動(dòng)車BL和CD-CS型最優(yōu)能量管理策略比較研究[J]. 周維,張承寧,李軍求.  汽車工程. 2016(12)
[8]混合動(dòng)力汽車瞬時(shí)等效油耗最低控制策略[J]. 宮喚春,徐勝云.  汽車工程師. 2015(11)
[9]新型功率分流混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力性優(yōu)化[J]. 王晨,郭明林,劉國志.  華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(11)
[10]我國發(fā)展插電式混合動(dòng)力汽車的戰(zhàn)略考量[J]. 陳萬吉,孫鳳艷.  汽車與配件. 2015(33)

碩士論文
[1]基于出行里程預(yù)測(cè)的插電式混合動(dòng)力汽車控制策略研究[D]. 路廣明.吉林大學(xué) 2017
[2]我國汽車保有量快速增長(zhǎng)對(duì)石油需求的影響研究[D]. 顧文娟.北京交通大學(xué) 2016
[3]插電式混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配和控制策略的研究[D]. 王振國.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[4]基于SOC優(yōu)化軌跡的插電式混合動(dòng)力汽車模型預(yù)測(cè)控制[D]. 梁元波.重慶大學(xué) 2013
[5]混合動(dòng)力汽車最小等效燃油消耗控制策略研究[D]. 王東升.大連理工大學(xué) 2013
[6]插電式并聯(lián)混合動(dòng)力汽車模糊控制策略研究[D]. 喬俊林.重慶大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3502064