單行星排混聯(lián)式混合動力汽車能量管理策略研究
發(fā)布時間:2023-08-10 17:21
在人類面臨著日益劇增的環(huán)境問題和石油資源短缺的條件下,汽車產(chǎn)業(yè)也步入重大改革的行列;旌蟿恿ζ囃瑫r兼具燃油車的超遠(yuǎn)續(xù)航和純電動的綠色排放優(yōu)勢,是當(dāng)前社會主流發(fā)展的新能源車型。其中,單行星排混聯(lián)式混合動力汽車結(jié)合了混動結(jié)構(gòu)中的串聯(lián)與并聯(lián)優(yōu)勢,可實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速與車速解耦,讓發(fā)動機(jī)工作點(diǎn)的調(diào)節(jié)區(qū)間更加寬泛,整體油耗更低。由于混聯(lián)式混合動力同時具有多個動力源,如何根據(jù)實(shí)時工況對動力源進(jìn)行合理的啟停和動態(tài)協(xié)調(diào)控制以達(dá)到整車預(yù)期的燃油經(jīng)濟(jì)性是亟需解決的問題。因此從整車動力源的特性出發(fā),建立整車受控模型,并在合理的能量管理控制策略下實(shí)現(xiàn)仿真是本文的研究重點(diǎn),具體內(nèi)容如下:首先,本文確定了單行星排混聯(lián)式功率分流器的轉(zhuǎn)速、扭矩和功率三方面的動力學(xué)關(guān)系,在此基礎(chǔ)上運(yùn)用杠桿法對整車的各種運(yùn)行模式進(jìn)行詳細(xì)的過程分析,另外根據(jù)動力參數(shù)匹配的原則和方法對動力源進(jìn)行選型,為受控對象建模奠定基礎(chǔ)。其次,本文基于發(fā)動機(jī)最優(yōu)曲線能量管理策略進(jìn)行建模,主要內(nèi)容有輪邊功率請求計(jì)算、發(fā)動機(jī)啟?刂、整車工作模式和切換規(guī)則的確定,并對發(fā)動機(jī)、MG1和MG2進(jìn)行能量分配。最后將Cruise搭建的整車模型和Simulink搭建的...
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 混合動力汽車國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 混合動力汽車控制策略研究現(xiàn)狀
1.3.1 基于規(guī)則的能量管理策略
1.3.2 基于優(yōu)化算法的能量管理策略
1.4 本文研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.4.1 本文研究內(nèi)容
1.4.2 本文技術(shù)路線
第2章 行星排耦合結(jié)構(gòu)分析和動力參數(shù)匹配
2.1 行星排耦合機(jī)構(gòu)分析
2.2 基于杠桿法的整車模式分析
2.2.1 純電動驅(qū)動模式
2.2.2 混合驅(qū)動模式
2.2.3 制動回收模式
2.2.4 停車充電模式
2.3 整車動力源選型與動力參數(shù)匹配
2.3.1 整車需求功率匹配
2.3.2 耦合器特征參數(shù)匹配
2.3.3 發(fā)動機(jī)動力參數(shù)匹配
2.3.4 電機(jī)選型與動力參數(shù)匹配
2.3.5 動力電池參數(shù)匹配
2.3.6 主減速比的確定
2.4 本章小結(jié)
第3章 混聯(lián)式整車建模與控制策略搭建
3.1 整車動力源建模
3.1.1 發(fā)動機(jī)建模原理分析
3.1.2 電機(jī)建模原理分析
3.1.3 動力電池建模原理分析
3.2 基于規(guī)則的邏輯門限發(fā)動機(jī)最優(yōu)曲線能量管理策略
3.2.1 混聯(lián)式發(fā)動機(jī)最優(yōu)經(jīng)濟(jì)曲線控制原理
3.2.2 駕駛員的輪邊功率請求
3.2.3 發(fā)動機(jī)啟?刂
3.2.4 工作模式的確定和能量流分析
3.2.5 整車模式切換規(guī)則
3.3 動力源的能量管理
3.3.1 發(fā)動機(jī)能量管理
3.3.2 MG1能量管理
3.3.3 MG2能量管理
3.4 Cruise與 Simulink的信號配置
3.4.1 Cruise軟件簡介
3.4.2 車輛模型的生成與總線信號配置
3.5 本章總結(jié)
第4章 基于模糊PI控制的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速優(yōu)化控制策略
4.1 模糊PI簡介
4.1.1 模糊控制的特點(diǎn)
4.1.2 模糊控制的基本原理與結(jié)構(gòu)
4.1.3 模糊控制器維數(shù)的確定
4.2 模糊PI控制器的設(shè)計(jì)
4.2.1 模糊PI控制策略
4.2.2 模糊子集與隸屬函數(shù)的確定
4.2.3 模糊控制規(guī)則的制定
4.3 MATLAB環(huán)境下的模糊控制規(guī)則編寫
4.4 本章總結(jié)
第5章 聯(lián)合仿真結(jié)果分析
5.1 工況選擇與仿真任務(wù)建立
5.2 Simulink控制策略下的基本仿真結(jié)果分析
5.2.1 車速跟隨與動力源響應(yīng)分析
5.2.2 HWFET高速工況下的動力源轉(zhuǎn)速與扭矩分析
5.2.3 動力電池SOC分析
5.3 基于模糊PI優(yōu)化前后的仿真結(jié)果對比分析
5.4 本章總結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號:3840916
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 混合動力汽車國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 混合動力汽車控制策略研究現(xiàn)狀
1.3.1 基于規(guī)則的能量管理策略
1.3.2 基于優(yōu)化算法的能量管理策略
1.4 本文研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.4.1 本文研究內(nèi)容
1.4.2 本文技術(shù)路線
第2章 行星排耦合結(jié)構(gòu)分析和動力參數(shù)匹配
2.1 行星排耦合機(jī)構(gòu)分析
2.2 基于杠桿法的整車模式分析
2.2.1 純電動驅(qū)動模式
2.2.2 混合驅(qū)動模式
2.2.3 制動回收模式
2.2.4 停車充電模式
2.3 整車動力源選型與動力參數(shù)匹配
2.3.1 整車需求功率匹配
2.3.2 耦合器特征參數(shù)匹配
2.3.3 發(fā)動機(jī)動力參數(shù)匹配
2.3.4 電機(jī)選型與動力參數(shù)匹配
2.3.5 動力電池參數(shù)匹配
2.3.6 主減速比的確定
2.4 本章小結(jié)
第3章 混聯(lián)式整車建模與控制策略搭建
3.1 整車動力源建模
3.1.1 發(fā)動機(jī)建模原理分析
3.1.2 電機(jī)建模原理分析
3.1.3 動力電池建模原理分析
3.2 基于規(guī)則的邏輯門限發(fā)動機(jī)最優(yōu)曲線能量管理策略
3.2.1 混聯(lián)式發(fā)動機(jī)最優(yōu)經(jīng)濟(jì)曲線控制原理
3.2.2 駕駛員的輪邊功率請求
3.2.3 發(fā)動機(jī)啟?刂
3.2.4 工作模式的確定和能量流分析
3.2.5 整車模式切換規(guī)則
3.3 動力源的能量管理
3.3.1 發(fā)動機(jī)能量管理
3.3.2 MG1能量管理
3.3.3 MG2能量管理
3.4 Cruise與 Simulink的信號配置
3.4.1 Cruise軟件簡介
3.4.2 車輛模型的生成與總線信號配置
3.5 本章總結(jié)
第4章 基于模糊PI控制的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速優(yōu)化控制策略
4.1 模糊PI簡介
4.1.1 模糊控制的特點(diǎn)
4.1.2 模糊控制的基本原理與結(jié)構(gòu)
4.1.3 模糊控制器維數(shù)的確定
4.2 模糊PI控制器的設(shè)計(jì)
4.2.1 模糊PI控制策略
4.2.2 模糊子集與隸屬函數(shù)的確定
4.2.3 模糊控制規(guī)則的制定
4.3 MATLAB環(huán)境下的模糊控制規(guī)則編寫
4.4 本章總結(jié)
第5章 聯(lián)合仿真結(jié)果分析
5.1 工況選擇與仿真任務(wù)建立
5.2 Simulink控制策略下的基本仿真結(jié)果分析
5.2.1 車速跟隨與動力源響應(yīng)分析
5.2.2 HWFET高速工況下的動力源轉(zhuǎn)速與扭矩分析
5.2.3 動力電池SOC分析
5.3 基于模糊PI優(yōu)化前后的仿真結(jié)果對比分析
5.4 本章總結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號:3840916
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