并联式混合动力客车动力系统参数匹配及换档规律研究

摘要

当今以全球变暖为首的大气污染和资源匮乏等问题日益严峻。混合动力汽车技术作为解决当前环境污染和能源短缺问题最具有实效的技术之一，兼具传统内燃机汽车和纯电动汽车的特性，能够对动力源输出动力合理优化分配，使动力总成效率明显提高，进而达到节能减排的目的，已成为当今社会新能源汽车技术的重点研究领域。混合动力系统参数匹配、控制策略和自动换档规律等问题更与整车的尾气排放性、动力性、燃油经济性能等的好坏直接相关。 论文通过分析对比不同结构形式混合动力系统优缺点，选定单轴并联式结构，并利用汽车理论和汽车动力学知识，确定了混合动力客车（PHEB）整车性能参数指标和动力系统重要组成部件的参数匹配方案以满足客车在相应行驶工况下的动力性及经济性等需求。并利用AVL Cruise正向仿真平台搭建该客车的整车物理模型。 其次，通过分析PHEB的不同工作模式，采用基于确定规则控制策略，制定符合本课题的不同工作模式转换规则和转矩分配规则；并在Matlab/Simulink平台建立控制策略仿真模型；基于该整车控制策略，以经济性最优作为换档目标制定以车速、发动机转矩、电动机转矩为三参数的换档规律。计算换档曲面并通过Matlab获得不同工作模式下的三参数换档规律，利用Matlab/Simulink里的模糊控制器设计三参数的模糊换档控制策略。运用联合仿真技术，将Cruise与Matlab/Simulink联合仿真结果对比，验证论文设计的三参数换档规律在保证整车动力性的同时，燃料消耗量等性能方面明显优于原车两参数换档。 最后，在验证模型可靠性的基础上，将三参数换档控制策略联合仿真结果与改进前的原客车实车道路试验结果对比分析，其结果进一步表明三参数换档策略能够使混合动力客车的尾气排放性和经济性在一定程度上得到提高。 综上所述，论文将理论计算与客车实际运行工况相结合对混合动力客车动力系统重要部件进行参数匹配；仿真结果分析结合道路试验对比验证，不仅验证了搭建的整车模型和控制策略的合理性，同时也说明了混合动力客车自动换档策略的可行性；为并联式混合动力系统的研发提供重要的理论依据、现实参考意义和实际应用价值。

目录

声明

第1章 引言

1.1 研究背景及意义

1.2 课题研究现状

1.3 研究内容及研究方法

第2章 并联式混合动力系统参数匹配研究

2.1 动力指标和整车参数的确定

2.2 混合动力系统的基本结构分析及确定

2.3 混合动力系统重要部件的参数匹配

2.4 整车模型的建立

2.5 本章小结

第3章 混合动力客车整车控制策略研究

3.1 控制方法的确定

3.2 基于确定规则的控制策略

3.3 基于Matlab/Simulink的控制策略建模

3.4 本章小结

第4章 混合动力系统的换档规律分析

4.1 单参数换档规律

4.2 两参数换档规律

4.3 最佳经济性三参数换档规律的研究

4.4 基于模糊控制理论的换档策略制定

4.5 本章小结

第5章 整车性能仿真及道路试验结果分析

5.1 Cruise与Matlab/Simulink联合仿真

5.2 整车性能仿真结果对比与分析

5.3 实车试验及结果分析对比

5.4 本章小结

第6章 结论

6.1 研究总结

6.2 研究展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文