基于道路工况和载荷状态识别的混合动力客车控制策略

论文摘要

混合动力客车是目前得到广泛应用的一种新能源汽车，具有很好的节能、环保意义。由于混合动力客车的应用环境多种多样，因此要求其整车控制策略能适应不同的道路工况和载荷状态，其中基于工况识别的控制策略能有效提高混合动力客车的工况适应性和经济性，具有很好的实用价值，是一种可行的解决方案。因此，本文针对某混合动力客车，提出了基于道路工况和载荷状态识别的混合动力客车控制策略，主要包括道路工况和载荷状态识别策略以及能量管理策略。为了实时获取整车的道路工况信息和载荷变化信息，提出了道路工况和载荷状态识别策略。通过分析混合动力客车行驶特点及不同工况下能量管理策略关键控制参数的区别，设计了典型道路工况选择方法，并通过分析不同道路工况的特征，设计了道路工况识别策略。根据低速加速阶段的驱动力与加速度的关系，设计了载荷状态识别策略。在能量管理策略中，综合考虑了正常状态和出现故障时的整车控制要求，以及如何有效利用道路工况和载荷信息。通过分析部件故障对整车工作状态的影响，设计了整车故障诊断策略以及包含故障处理的工作模式选择和转矩分配策略。通过分析道路工况变化规律和控制参数切换可能带来的不利影响，设计了控制参数切换策略。为了验证基于道路工况和载荷状态识别的控制策略的可行性，研发了混合动力客车前向仿真平台，进行了多种工况下的仿真实验。结果表明，道路工况和载荷状态识别策略可以有效识别出当前道路工况和载荷状态；能量管理策略可以有效利用道路工况信息和载荷信息，实现正常状态和出现故障时的整车能量管理；基于道路工况和载荷状态识别的混合动力客车控制策略有利于提高混合动力客车的经济性和工况适应性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 课题背景与意义
• 1.2 混合动力客车控制策略研究现状
• 1.2.1 能量管理策略研究现状
• 1.2.2 基于工况识别的控制策略研究现状
• 1.3 主要研究内容
• 第2章 基于道路工况和载荷状态识别的控制策略总体设计
• 2.1 整车控制策略总体设计
• 2.1.1 整车混合动力系统
• 2.1.2 控制策略总体设计
• 2.2 关键技术规划
• 第3章 道路工况和载荷状态识别策略
• 3.1 道路工况识别
• 3.1.1 数据采集及处理
• 3.1.2 特征参数提取
• 3.1.3 道路工况识别方法
• 3.1.4 典型道路工况选择
• 3.2 载荷状态识别
• 3.2.1 数据采集及处理
• 3.2.2 整车质量估计
• 3.2.3 载荷状态切换
• 3.3 本章小结
• 第4章 混合动力客车能量管理策略
• 4.1 能量管理策略整体结构
• 4.2 整车故障诊断
• 4.3 模式选择
• 4.3.1 主模式选择
• 4.3.2 子模式选择
• 4.4 转矩分配
• 4.4.1 目标转矩分配
• 4.4.2 转矩限制
• 4.5 控制参数切换
• 4.5.1 能量管理策略控制参数
• 4.5.2 控制参数切换策略
• 4.6 本章小结
• 第5章 仿真建模及验证
• 5.1 仿真建模
• 5.2 仿真验证
• 5.2.1 道路工况识别验证
• 5.2.2 载荷状态识别验证
• 5.2.3 综合验证
• 5.3 本章小结
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果