發(fā)布時間：2017-08-06 21:00

  本文關鍵詞：混合動力汽車動力總成參數(shù)匹配算法的研究

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【摘要】：隨著全球環(huán)境的不斷惡化和世界能源的日益短缺,能源問題已成為制約汽車行業(yè)發(fā)展的主要因素。汽車制造商和廣大科研工作者都在進行新能源汽車的研發(fā),力求在節(jié)約能源、降低油耗、減少尾氣等方面突破創(chuàng)新。零污染的氫動力汽車和純電動汽車由于技術尚未成熟而無法進入批量化生產(chǎn)階段,因此混合動力汽車作為燃油汽車向電動汽車過渡的產(chǎn)物,逐漸占據(jù)了汽車領域的重要地位�；旌蟿恿ζ囀窃趥鹘y(tǒng)汽車的基礎上增加儲能裝置和電機等配件,通過一定的控制策略和優(yōu)化方法合理分配汽車的動力來源以達到節(jié)能減排的目的�；旌蟿恿ζ噭恿偝傻年P鍵部件主要包括發(fā)動機、電機、儲能裝置、傳動系統(tǒng)等。動力總成的參數(shù)匹配主要通過對動力總成各部件的規(guī)格及參數(shù)進行合理的選擇和匹配,從而提高汽車的燃油經(jīng)濟性及排放性能,達到節(jié)能和環(huán)保的雙重目標。本文主要研究了混合動力汽車動力總成的結構,對其關鍵部件進行了選型及參數(shù)分析。針對并聯(lián)型混合動力汽車,提出了一種將最優(yōu)控制理論中的極小值原理應用于動力總成參數(shù)匹配及優(yōu)化領域的方案。使用工況分析法確定了整車需求功率和動力總成的關鍵參數(shù)。根據(jù)極小值原理建立數(shù)學模型,以混合度作為系統(tǒng)的控制變量,電池荷電狀態(tài)作為系統(tǒng)的狀態(tài)變量,總燃油消耗作為系統(tǒng)的性能指標,對主要參數(shù)進行優(yōu)化分析,即可得到最少的燃油消耗量和最低的污染物排放量�；贛ATLAB和ADVISOR仿真平臺,建立了并聯(lián)型混合動力汽車的仿真模型,采用多種城市循環(huán)工況的組合作為仿真條件進行了汽車性能的仿真與分析。結果表明,運用極小值原理進行參數(shù)匹配之后,混合動力汽車的百公里油耗和污染物排放量都得到了明顯的降低。其中百公里油耗降低了約16.17%,HC、CO、NOx的排放量分別降低了4.8%、3.0%和5.2%,整車性能得到了顯著改善。
【關鍵詞】：混合動力汽車 動力總成 參數(shù)匹配算法 極小值原理 ADVISOR
【學位授予單位】：東北林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U469.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 論文的研究背景和意義8-9
• 1.2 混合動力汽車的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢9-10
• 1.3 混合動力汽車參數(shù)匹配算法的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容12-13
• 2 混合動力汽車動力總成的系統(tǒng)結構13-21
• 2.1 混合動力汽車的分類13-15
• 2.2 混合動力汽車動力總成的部件選型15-19
• 2.2.1 發(fā)動機選型16
• 2.2.2 電機選型16-17
• 2.2.3 儲能裝置17-18
• 2.2.4 傳動系統(tǒng)18-19
• 2.3 仿真車型與整車參數(shù)19-20
• 2.3.1 仿真車型的選取19
• 2.3.2 整車參數(shù)的配置19-20
• 2.4 本章小結20-21
• 3 基于工況分析法的動力總成參數(shù)匹配21-31
• 3.1 工況分析法簡介21
• 3.2 車輛行駛的力學模型21-25
• 3.2.1 汽車驅動力22
• 3.2.2 空氣阻力22-23
• 3.2.3 滾動阻力23-24
• 3.2.4 爬坡阻力24-25
• 3.2.5 加速阻力25
• 3.3 特征工況的功率分析25-27
• 3.3.1 最高車速工況25-26
• 3.3.2 最大爬坡度工況26
• 3.3.3 最大加速度工況26-27
• 3.4 動力總成的關鍵參數(shù)匹配27-30
• 3.4.1 參數(shù)匹配流程27-29
• 3.4.2 參數(shù)匹配結果29-30
• 3.5 本章小結30-31
• 4 基于極小值原理的動力總成參數(shù)匹配31-40
• 4.1 極小值原理簡介31
• 4.2 動力總成的參數(shù)要求31-33
• 4.2.1 發(fā)動機最大功率31-32
• 4.2.2 電機最大功率32
• 4.2.3 電池功率及容量32-33
• 4.3 控制策略的設計33-35
• 4.4 數(shù)學模型的建立35-38
• 4.4.1 電池荷電狀態(tài)36
• 4.4.2 混合度36-37
• 4.4.3 總燃油消耗37-38
• 4.4.4 最優(yōu)解38
• 4.5 本章小結38-40
• 5 混合動力汽車的ADVISOR仿真40-52
• 5.1 仿真軟件的介紹40
• 5.2 仿真模型的建立40-46
• 5.2.1 發(fā)動機模型41
• 5.2.2 電機模型41-42
• 5.2.3 蓄電池模型42-43
• 5.2.4 傳動系統(tǒng)模型43-46
• 5.3 仿真過程的實現(xiàn)46-48
• 5.3.1 整車參數(shù)設置界面46
• 5.3.2 仿真參數(shù)設置界面46-47
• 5.3.3 仿真結果輸出界面47-48
• 5.4 仿真結果的分析48-51
• 5.5 本章小結51-52
• 結論52-53
• 參考文獻53-56
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文56-57
• 致謝57-58

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本文編號：631385