混合动力重型商用车驱动系统设计及控制策略研究

摘要

随着全球持续变暖和石油能源危机越来越影响到人类的生活，世界各国政府和各大汽车集团都加速了对新能源汽车的研发和产业化脚步。混合动力汽车以其良好的动力性能、低能耗、低排放等优点得到了广大业内人士的大力推崇。同时，也有不少国内外汽车公司的混合动力车型都已经量产。
　　 本文以与陕西重型汽车有限公司共同研发的混合动力重型车项目为依托，针对其提供的原车型混合动力汽车设计和研发。
　　 由于混合动力汽车的结构形式多样，根据已有车型和该公司提供的底盘相关技术条件设计出一个结构简单、布置紧凑、传动高效、匹配合理、控制优良的动力传动系统以及底盘驱动系统布置是开发混合动力汽车成功的关键。为此本文从分析各种混合动力汽车动力系统的结构入手，比较各种类型的混合动力系统及其控制策略的优缺点，介绍了HEV的国内外发展现状，对动力系统各部件和参数进行计算、选型，以及最后的建模仿真工作。
　　 在基于陕西重型汽车有限公司提供的车型和底盘相关技术条件的基础上，本文确定了整车动力系统采用并联式混合动力系统，并对其所设计HEV的动力系统各部件进行合理的选型、建模和匹配，包括了对发动机、电动机、电池组和变速箱进行参数的选型和模型的建立。本文对混合动力汽车的几种常见控制策略，包括电力辅助控制策略、动态自适应控制策略、模糊逻辑控制策略等进行研究，并结合整车形式参数和中国典型商用车工况的特点对混合动力重型商用车的控制策略进行了研究。本文利用了混合动力仿真软件ADVISOR2002对该车使用的发动机、电机、电池组和变速箱等部件进行了建模和二次开发，然后在用户操作界面GUI中对该车的各项动力、经济性指标进行仿真分析，包括：平均车速、最大爬坡度、最高车速、百公里油耗、发动机工作点分布图和电机工作点分布图。
　　 最后，对仿真结果进行分析说明，证明本文设计的混合动力重型商用车的动力性、经济性均大大优于原型车，达到了预期的效果。