Plug-in混合动力轿车整车控制策略的研究

论文摘要

一直以来,如何提高汽车的燃油经济性一直是摆在广大汽车设计者面前的一个重大的问题,因为提高车辆的燃油经济性不仅可以降低污染、提高人们的生活水平,也同时关系到一个国家的能源安全、环保等问题。发展完全不消耗燃油的纯电动汽车固然是最佳的解决办法。但现阶段纯电动汽车还存在诸如续驶里程不足、电池寿命较短以及配套设施不完善的问题。所以混合动力汽车就成为了最适合当前实际情况的新能源汽车类型。特别是插电式混合动力汽车（Plug-in HEV）,其即解决了传统车高油耗的问题,也不存在纯电动汽车续驶里程短的缺点。插电式混合动力汽车可以利用夜间的市电低谷进行充电,平时在市区行驶完全可以以纯电动方式工作,极大地节省了开支,降低了对环境的污染。如需要进行长途旅行（如在城市间通勤或者是自驾游）,则完全可以像普通混合动力汽车一样将内燃机作为主要动力来源,弥补了纯电动模式下行驶里程不足的问题。本文首先介绍了插电式混合动力汽车的基本原理以及结构布置,并对插电式混合动力汽车的技术在国内外的发展现状以及发展趋势进行了说明。进而提出了一种基于最佳燃油效率的插电式混合动力汽车车辆的能量管理策略,使用Matlab/Simulink建立了仿真模型,在Cruise所建立的车辆模型环境中进行了验证分析,并与传统车辆的仿真结果进行了比较,为策略模型的进一步改进和优化提供了依据。通过仿真结果可看出,本文所建立的插电式混合动力汽车车辆的动力分配策略模型可以有效的降低车辆的油耗,提高燃油经济性,达到了预期的目的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 插电式混合动力汽车概述
• §1-1 引言
• §1-2 混合动力汽车分类
• 1-2-1 串联式混合动力系统
• 1-2-2 并联式混合动力系统
• 1-2-3 混联式混合动力系统
• 1-2-4 不同联接方式比较
• §1-3 插电式混合动力汽车优缺点介绍
• 1-3-1 插电式混合动力汽车主要优点
• 1-3-2 插电式混合动力汽车的不足
• §1-4 插电式混合动力汽车国内外最新发展情况
• 1-4-1 政策法规
• 1-4-2 国内外即将量产车型
• §1-5 混合动力整车系统关键技术
• 1-5-1 动力总成系统的参数匹配
• 1-5-2 整车能量管理与动力分配策略
• 1-5-3 再生制动系统
• 1-5-4 车用数据总线
• §1-6 关键零部件技术
• 1-6-1 发动机
• 1-6-2 驱动电机及控制技术
• 1-6-3 动力电池及其管理系统
• §1-7 论文主要研究内容
• §1-8 本章小结
• 第二章 插电式混合动力汽车选型及参数匹配
• §2-1 插电式混合动力汽车整车方案的特点
• §2-2 动力总成方案选取分析
• §2-3 超越离合器
• §2-4 电机选型
• 2-4-1 选型原则
• 2-4-2 电机参数设计选择
• 3-4-3 电机参数的确定
• §2-5 发动机选型
• §2-6 动力电池参数选取
• §2-7 传动系速比的选择
• 2-7-1 传动系最小传动比的选择
• 2-7-2 传动系最大传动比的选择
• §2-8 本章小结
• 第三章 插电式混合动力汽车工作模式及控制策略分析
• §3-1 引言
• §3-2 能量管理策略原理
• §3-3 整车控制系统组成
• 3-3-1 整车控制系统简介
• 3-3-2 整车控制器（VCU）
• 3-3-3 电池管理系统（BMS）
• 3-3-4 发动机节气门控制（发动机ECU）
• 3-3-5 发动机断油控制（VCU）
• 3-3-6 电机控制（电机ECU）
• 3-3-7 液压制动控制（制动器ECU）
• §3-4 插电式混合动力系统工作模式
• 3-4-1 插电式混合动力系统工作模式简介
• 3-4-2 纯电动模式
• 3-4-3 传统模式
• 3-4-4 混合驱动模式
• 3-4-5 制动能量回收模式
• §3-5 本章小结
• 第四章 基于燃油经济性的 Cruise 仿真研究
• §4-1 现代新能源汽车仿真软件概述
• 4-1-1 引言
• 4-1-2 后向仿真软件ADVISOR
• 4-1-3 前向仿真软件PSAT
• 4-1-4 前向仿真软件 Cruise
• §4-2 基于Cruise 的整车模型的搭建
• 4-2-1 整车模块
• 4-2-2 发动机模型
• 4-2-3 驱动电机模块
• 4-2-4 动力电池模块
• 4-2-5 变速器模块
• 4-2-6 主减速器模块
• 4-2-7 传统离合器模块
• 4-2-8 车轮模块
• 4.2.9 超越离合器模块
• §4-3 Cruise 仿真结果分析
• 4-3-1 仿真模型及信号的链接
• 4-3-2 仿真工况的选择
• 4-3-3 EUDC 工况结果分析
• 4-3-4 UDC 工况
• §4-4 dSPACE 硬件在环仿真
• 4-4-1 传统的ECU 开发流程
• 4-4-2 现代ECU 开发的流程
• §4-5 仿真实验
• 4-5-1 实时监控界面的搭建
• 4-5-2 仿真结果
• §4-6 本章小结
• 第五章 全文总结与研究展望
• §5-1 全文总结
• §5-2 论文创新点
• §5-3 研究展望
• 参考文献
• 致谢