本文關鍵詞：混合動力專用發(fā)動機搭載及控制策略研究

  更多相關文章： 混合動力汽車 Atkinson循環(huán) 選型匹配 控制策略 燃油經(jīng)濟性

【摘要】：隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,汽車保有量的增多,環(huán)境污染和能源短缺問題日益突出。在這樣的背景下,新能源汽車成為當前研究熱點。目前電動汽車的動力電池、電機等技術還不夠成熟可靠,而混合動力汽車具有長續(xù)航里程、動力性足、排放性好、經(jīng)濟性好等傳統(tǒng)汽車和電動汽車都無法比擬的優(yōu)點,因此混合動力汽車是當前可靠方便實用的新能源汽車。本文以校企合作項目“某混合動力汽車樣車搭載”為依托,以某款家用轎車為平臺,采用理論分析、數(shù)值仿真和實驗驗證相結合的方法,研究了Otto循環(huán)、Atkinson循環(huán)發(fā)動機的搭載和控制策略對整車動力性、經(jīng)濟性的影響,論文的主要工作和創(chuàng)新點如下:(1)在原車Otto循環(huán)四缸發(fā)動機的基礎上將其改為低速部分負荷熱效率更高的Atkinson循環(huán)混合動力汽車專用發(fā)動機,并完成了動力總成結構進行設計、關鍵部件選型匹配、整車模型搭建以及模型標定和置信度驗證。(2)根據(jù)Atkinson循環(huán)發(fā)動機的特性,設置控制策略的邏輯門限值,將整車運行模式劃分為純電機驅(qū)動、發(fā)動機主動充電、純發(fā)動機驅(qū)動、混合驅(qū)動和制動回收模式。在各工作模式下,合理分配發(fā)動機和電機的轉(zhuǎn)矩,使發(fā)動機始終工作在高效工況區(qū)域,以提高整車的燃油經(jīng)濟性。(3)利用Matlab/Simulink平臺搭建了不同模式的控制模塊,并將其嵌入到商業(yè)軟件Cruise的整車模型中進行離線聯(lián)合仿真。得到混合動力汽車爬坡度、全負荷加速0-100km/h加速時間、最高車速、NEDC循環(huán)工況發(fā)動機工作點分布以及百公里綜合燃油消耗量等數(shù)據(jù)。仿真結果表明搭載Atkinson循環(huán)混合動力專用發(fā)動機具有更佳的經(jīng)濟性及其控制策略的正確性、合理性和實用性。(4)建立各模式下動力總成效率目標函數(shù),在保持整車動力性的前提下,以動力總成效率最高為目標,在各個工作模式下,基于瞬時請求功率對控制策略優(yōu)化,完成了CVT速比控制和動力源之間轉(zhuǎn)矩分配的優(yōu)化,進一步提高了搭載Atkinson循環(huán)發(fā)動機的混合動力汽車燃油經(jīng)濟性。
【關鍵詞】：混合動力汽車 Atkinson循環(huán) 選型匹配 控制策略 燃油經(jīng)濟性
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U469.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題研究的背景及意義11-13
• 1.2 國內(nèi)外混合動力研究現(xiàn)狀及發(fā)展概況13-15
• 1.2.1 國外混合動力汽車發(fā)展狀況13-14
• 1.2.2 國內(nèi)混合動力汽車發(fā)展概況14-15
• 1.3 HEV發(fā)動機選型及Atkinson循環(huán)發(fā)動機研發(fā)應用15-17
• 1.3.1 混合動力汽車專用發(fā)動機選型15-16
• 1.3.2 國外Atkinson循環(huán)發(fā)動機研發(fā)應用16
• 1.3.3 國內(nèi)Atkinson循環(huán)發(fā)動機研發(fā)應用16-17
• 1.4 本文研究內(nèi)容17-19
• 第2章 HEV動力總成設計及模型搭建19-38
• 2.1 動力總成方案設計19-22
• 2.1.1 串聯(lián)式混合動力總成方案19
• 2.1.2 并聯(lián)式混合動力總成方案19-20
• 2.1.3 混聯(lián)式混合動力總成方案20-21
• 2.1.4 混合動力總成系統(tǒng)確定21-22
• 2.2 混合動力整車參數(shù)及設計指標22-23
• 2.2.1 混合動力整車參數(shù)22-23
• 2.2.2 整車性能設計指標23
• 2.3 發(fā)動機選型匹配及模型搭建23-27
• 2.3.1 發(fā)動機選型23-24
• 2.3.2 發(fā)動機參數(shù)24-25
• 2.3.3 發(fā)動機模型25-27
• 2.4 ISG電機選型匹配及模型搭建27-30
• 2.4.1 ISG電機選型27
• 2.4.2 ISG電機性能參數(shù)匹配27-28
• 2.4.3 ISG電機模型28-30
• 2.5 動力電池選型匹配及模型搭建30-33
• 2.5.1 動力電池選型30-31
• 2.5.2 動力電池參數(shù)匹配31
• 2.5.3 動力電池模型31-33
• 2.6 變速器選型匹配及模型搭建33-35
• 2.6.1 變速器選型33
• 2.6.2 變速器參數(shù)匹配33-34
• 2.6.3 變速器模型34-35
• 2.7 HEV整車模型及置信度驗證35-37
• 2.7.1 整車模型35-36
• 2.7.2 HEV整車模型置信度驗證36-37
• 2.8 本章小結37-38
• 第3章 HEV控制策略研究38-54
• 3.1 常見控制策略介紹38-40
• 3.1.1 動態(tài)自適應控制38-39
• 3.1.2 模糊控制策略39
• 3.1.3 邏輯門限值控制39-40
• 3.2 混合動力整車控制思想40-41
• 3.2.1 控制策略設計原則40
• 3.2.2 整車控制策略設計40-41
• 3.3 工作模式劃分及轉(zhuǎn)矩分配41-47
• 3.3.1 純電機驅(qū)動模式42-43
• 3.3.2 發(fā)動機主動充電模式43-44
• 3.3.3 純發(fā)動機驅(qū)動模式44
• 3.3.4 電機發(fā)動機混合驅(qū)動模式44-45
• 3.3.5 制動模式45-47
• 3.4 整車模式判斷流程及MATLAB/Simulink模型47-49
• 3.4.1 整車模式判斷邏輯流程47-48
• 3.4.2 基于MATLAB/Simulink建立控制策略模型48-49
• 3.5 仿真結果與分析49-53
• 3.5.1 循環(huán)工況的確定49-50
• 3.5.2 整車動力性分析50-51
• 3.5.3 整車燃油經(jīng)濟性分析51-53
• 3.6 本章小結53-54
• 第4章 HEV動力總成系統(tǒng)效率優(yōu)化54-68
• 4.1 動力總成關鍵部件效率模型54-55
• 4.1.1 發(fā)動機效率模型54
• 4.1.2 電動機效率模型54-55
• 4.1.3 CVT效率模型55
• 4.2 各驅(qū)動模式動力總成系統(tǒng)效率優(yōu)化55-65
• 4.2.1 純電機驅(qū)動模式動力總成效率優(yōu)化55-57
• 4.2.2 發(fā)動機主動充電模式動力總成效率優(yōu)化57-59
• 4.2.3 純發(fā)動機驅(qū)動模式動力總成效率優(yōu)化59-61
• 4.2.4 混合驅(qū)動模式動力總成效率優(yōu)化61-63
• 4.2.5 再生制動模式動力總成效率優(yōu)化63-65
• 4.3 優(yōu)化結果分析65-67
• 4.4 本章小結67-68
• 總結和展望68-70
• 參考文獻70-72
• 致謝72

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本文編號：997260