电容式混合动力轿车控制策略研究

论文摘要

本文介绍了一辆作者参与研发的双离合器、单轴并联ISG电机结构的电容式混合动力轿车样车。该样车增加了双驱动真空助力泵、双驱动电动空调、电动助力转向器等部件,采用电子节气门替代传统机械拉线式节气门。其发动机电控参数被予以重新匹配标定。文中选取电容式混合动力轿车的几种典型工况进行工况分析,统计比较各工况下怠速、加速、减速过程中的能量、功率需求关系,对关键零部件的性能指标进行了评估验证,为该混合动力轿车整车控制策略的设计和优化提供参考。在对混合动力轿车整车控制策略的研究中,重点对车辆运行工况进行了严格划分,优化了各工况下发动机、电机的扭矩分配。通过大量台架标定实验对各工况入口参数及控制参数进行了优化匹配,并在Matlab/Simulink仿真平台下建立了整车控制模型,通过离线仿真对其控制效果进行验证。文章还针对电容式混合动力轿车整车控制器搭建了硬件在环试验平台并作出了优化,实现了整个平台数据交互的“一线制”。详细论述了硬件在环试验流程,编制了上位机操控界面,配合使用基于CCP的在线标定软件在该硬件在环试验平台上对ISG电机基本助力扭矩MAP图和基本制动扭矩MAP图进行了初步标定,取得了良好的硬件在环仿真结果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 研究目的及意义
• 1.3 混合动力汽车分类
• 1.4 国内外研究现状
• 1.4.1 国外研究现状
• 1.4.2 国内研究现状
• 1.5 PHEV 控制策略概述
• 1.6 本文主要研究内容
• 第二章 目标车动力系统及其关键零部件
• 2.1 动力系统
• 2.2 关键零部件
• 2.2.1 电控双离合器
• 2.2.2 ISG 电机
• 2.2.3 超级电容器
• 2.2.4 发动机
• 2.2.5 整车控制器
• 2.2.6 双驱动真空助力泵
• 2.2.7 双驱动电动空调
• 2.2.8 电动助力转向
• 2.2.9 其它
• 2.3 本章小结
• 第三章 工况分析
• 3.1 上海典型城市工况分析
• 3.1.1 怠速分析
• 3.1.2 加速分析
• 3.1.3 减速分析
• 3.1.4 综合评价
• 3.2 其它典型城市工况对比
• 3.3 本章小结
• 第四章 整车控制策略
• 4.1 控制策略设计
• 4.1.1 驻车工况
• 4.1.2 启动工况
• 4.1.3 混合动力工况
• 4.1.4 制动工况
• 4.1.5 滑行工况
• 4.2 整车建模及仿真
• 4.2.1 驾驶员模型
• 4.2.2 整车控制器模型
• 4.2.3 发动机模型
• 4.2.4 ISG 电机模型
• 4.2.5 双离合器模型
• 4.2.6 五挡手动变速箱模型
• 4.2.7 超级电容器模型
• 4.2.8 整车动力学模型
• 4.2.9 仿真及结果分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 硬件在环试验
• 5.1 试验平台搭建
• 5.1.1 整车控制器
• 5.1.2 环境模型
• 5.1.3 信号发生箱
• 5.1.4 通讯协议
• 5.1.5 匹配标定软件
• 5.1.6 dSPACE 实时仿真系统
• 5.1.7 试验平台集成
• 5.2 试验平台优化
• 5.3 硬件在环试验及结果分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文