双驱电机PHEV客车驱动系统匹配优化与控制

摘要

随着能源短缺与环境污染两大问题的日渐突出，节能环保型汽车已成为世界各国重点关注和发展的新兴产业，各国政府也都采取各种方式来推广新能源汽车的使用。在已有的新能源汽车中，插电式混合动力客车是一种最具有实际商业价值的新能源车型。与传统混合动力客车相比，插电式混合动力客车不仅能够利用普通电网进行充电，而且具有较长的纯电动续驶里程。但就现阶段的研究而言，插电式混合动力客车依旧存在驱动系统效率低等问题。因此，为了在保证客车动力性的同时，提高驱动系统效率和改善经济性，本文设计了一种新构型插电式并联混合动力客车，并对其进行了研究。
　　本文在宇通ZK6109H5Z型客车的基础上，将其改装成双驱电机的新构型PHEV客车，并对改装后的客车进行了动力驱动系统的匹配优化与控制。本文的主要研究内容有：
　　（1）分析比较了现有插电式混合动力汽车的各种结构形式及其优缺点，并为了提高动力驱动系统的效率，改善车辆的经济性，在插电式并联混合动力客车的动力驱动系统方案的基础上，将单驱动电机与发动机双动力源模式改为双驱动电机与发动机三动力源模式，设计了一种双驱电机的PHEV驱动系统构型。
　　（2）在提出了双驱电机PHEV客车的设计方案后，对其动力驱动系统的各动力元件进行了选型，并根据整车动力性能指标，对双驱电机PHEV客车动力系统中的各动力元件进行了合理的参数优化匹配。
　　（3）制定了双驱电机PHEV客车驱动系统的控制策略，建立了整车控制策略仿真模型。首先分析了现有的插电式混合动力系统的三种控制策略，然后根据双驱电机PHEV客车及其工作模式的特点，制定了一种新的适用于双驱电机PHEV客车的基于规则的电力辅助控制策略，并利用Matlab/Simulink仿真平台建立了相应的控制策略模型。
　　（4）采用Cruise软件，搭建了双驱电机PHEV客车的整车模型，将整车模型与在Matlab/Simulink平台中建立的控制策略模型进行连接，并进行了仿真运算。仿真结果表明，本文所设计的新构型PHEV客车在满足动力性预期指标、改善经济性的同时，也优化了驱动系统的效率。

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第一章 绪论

1.1 课题提出的背景及意义

1.2 PHEV的国内外研究现状

1.3 PHEV控制策略的国内外研究现状

1.4 本文主要研究内容

第二章 双驱电机PHEV客车驱动系统的构型分析与设计

2.1 PHEV的选型分析

2.2 双驱电机PHEV客车驱动系统的构型分析与设计

2.3 本章小结

第三章 双驱电机PHEV客车驱动系统的元件选型及参数匹配

3.1 整车参数与动力性能指标

3.2 发动机的选型及参数确定

3.3 驱动电机选型及参数匹配

3.4 传动系速比的确定

3.5 动力电池选型及参数匹配

3.6 本章小结

第四章 双驱电机PHEV客车驱动系统的控制策略研究

4.1 双驱电机PHEV客车控制策略的功能要求

4.2 用于PHEV的各种控制策略简介

4.3 控制策略的设定

4.4 控制策略仿真模型

4.5 本章小结

第五章 基于Cruise软件的整车建模与仿真分析

5.1 Cruise软件介绍

5.2 整车模型的搭建

5.3 仿真任务的建立

5.4 仿真结果分析

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文、专利及参与科研项目

致谢