君越混合动力轿车燃油经济性及动力性研究

摘要

迫于节能和环保的压力,汽车界开始把目光投向技术可行的混合动力电动汽车。目前有许多研究工作集中在混合动力传动系统上,而且急需采用准确快捷的仿真软件来辅助混合动力传动系统的开发。为此本论文主要围绕轿车混合动力传动系统的仿真,测试及评价方法而展开。首先,对GM基于MATLAB/Simulink开发的Unified Energy&Driveability Model软件的功能及零部件建模方法进行了介绍,接着利用Unified energy&drivability model数据库中已建立或在试验台架上新测试得到的发动机转矩特性、发动机燃油消耗率、电机转矩特性、电机效率特性、蓄电池充放电内阻和开环电压等特性建立了可运行于UM平台的混合动力传动系统零部件模型。然后,利用所建立的模型和UM软件对君越混合动力轿车主要性能进行仿真。通过实测数据和UM仿真结果的对比,证明了有较好的仿真精度。最后,在以上研究基础上提出“效率分布率”等概念,并考虑了发动机和电机的当前技术水平等因素,提出混合动力传动系统的定量评价指标,通过对君越混合动力轿车具体计算实例证明了该评价方法的可行性。论文主要探索了利用经验建模的方法及其在UM平台内进行仿真,以此来指导混合动力车燃油经济性和动力性的开发,并提出了混合动力传动系统的评价指标与方法。研究对于更为准确、快速和有效地开展整车燃油经济性及动力性研发,尤其是混合动力轿车燃油经济性及动力性研发工作具有一定借鉴指导意义和较强的应用价值。

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 混合动力汽车的出现

1.2 混合动力汽车概述.

1.2.1 混合动力汽车的定义

1.2.2 混合动力汽车的发展现状

1.2.3 混合动力汽车的分类

1.3 本论文研究的主要内容

第二章 混合动力车仿真软件及建模方法

2.1 混合动力车仿真软件

2.2 混合动力传动系统零部件模型建立方法

2.3 动力传动系统建模和仿真基础

2.4 UM 仿真模型简介

2.4.1 整车和动力总成模型总揽如下

2.4.2 节气门模型

2.4.3 发动机进气歧管模型

2.4.4 发动机气缸模型及在 UM 中的实现

2.4.5 液力变矩器模型

2.4.6 变速器档位，换档控制及旋转损失模型及在 UM 中的实现

2.4.7 整车滑转与制动模型及在 UM 中的实现

2.4.8 整车滚动阻力，空气阻力与纵向动力学模型及在 UM 中的实现

2.4.9 电机效率和转矩特性模型

2.4.10 蓄电池特性模型

第三章 混合动力轿车性能仿真与测试

3.1 性能仿真

3.1.1 仿真参数的设置

3.1.2 行驶工况的输入

3.2 混合动力电动轿车性能试验

3.2.1 试验设备简介

3.2.2 能量消耗量试验方法

3.2.3 动力性能试验方法

3.3 仿真结果与试验结果对比分析

第四章 混合动力传动系统匹配的评价指标

4.1 发动机的效率及分布

4.2 发动机效率区间利用率

4.3 电机的效率及分布

4.4 蓄电池效率的分布及评价

4.5 传动系的效率及评价

4.6 动力混合度

4.7 电能贡献率

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

附录 君越混合动力轿车主要参数

参考文献

致谢

作者攻读学位期间发表的论文