分布式混合动力汽车整车控制器开发及硬件在环仿真

摘要

分布式混合动力汽车采用机电复合驱动系统，即前桥机械驱动，后桥轮边电机驱动，两条动力传递路径兼具机械传动高效率和电力传输调速范围广的特性，在重型车辆上有很好的应用前景。整车控制器是分布式混合动力汽车的关键组成部分，其整车能量管理控制策略是混合动力汽车核心技术之一，决定着整车动力系统的工作模式和各部件的工作点。
　　本文开展了分布式混合动力汽车整车控制器能量管理控制策略及控制器硬件在环仿真研究，主要研究内容包括：(1)分析了分布式混合动力汽车的结构和工作原理以及机械传动和电力传动系统中各部件的特性，基于Matlab/Simulink环境下采用理论建模与实验建模相结合的方法，建立了的整车仿真模型，包括发动机模型、轮边电机/发电机模型、自动变速箱模型、动力电池组模型和驾驶员模型。(2)提出了考虑电池SoC逻辑门限值的分布式混合动力能量管理策略，包括三个部分：整车需求扭矩识别、工作模式切换条件确认以及目标扭矩计算输出，并在整车仿真平台上进行了加速性能、最高车速、纯电行驶和行车充电四种工况计算机仿真分析，结果表明四种工况过程中，车辆的工作模式能够按照驾驶给定需求顺利进行切换，同时各动力部件的扭矩转速变化符合预先制定的控制策略算法。(3)结合混合动力汽车整车控制器开发特点以及课题室工程项目需求，建立了基于Matlab/RTW/xPC Target实时仿真环境下分布式混合动力汽车整车控制器硬件在环试验平台，应用RTW工具箱将在宿主机上搭建好的仿真模型生成xPC目标实时代码并下载到目标机，运用CodeWarrior编写整车控制器软件，进行硬件在环仿真试验，结果表明，实时仿真结果与计算机仿真结果基本一致，本文开发的分布式混合动力汽车整车控制器软件以及搭建的硬件在环仿真试验平台基本满足功能需求。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究内容与技术路线

第2章 分布式混合动力系统建模

2.1 分布式混合动力汽车结构布置及各动力部件介绍

2.2 整车控制器硬件介绍

2.3 分布式混合动力系统建模方式

2.4 分布式混合动力系统模型搭建

2.5 分布式混合动力驱动整车纵向动力学仿真模型

2.6 分布式混合动力汽车整车仿真模型

2.7 本章小结

第3章 分布式混合动力汽车控制策略

3.1 分布式混合动力系统工作模式

3.2 分布式混合动力系统控制策略分析

3.3 稳态能量管理策略

3.4 分布式混合动力系统控制算法建模

3.5 非实时仿真及结果分析

3.6 本章小结

第4章 硬件在环仿真系统方案选择及平台搭建

4.1 硬件在环仿真的方案选择

4.2 基于xPC目标搭建实时仿真系统

4.3 整车控制器与目标机的通信连接

4.4 本章小结

第5章 整车控制器硬件在环仿真试验

5.1 整车控制器软件设计

5.2 整车控制器硬件在环通信验证

5.3 整车控制器实时仿真及结果分析

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢