混合动力电动汽车ISG型动力总成的匹配与仿真研究

【摘要】：随着汽车保有量的不断增加,能源危机和环境污染成为制约汽车行业可持续发展的两大重要难题。在诸多新能源汽车中,混合动力电动汽车以其低功耗、低污染和较高的实际应用价值等优点,得到了较快的发展。但是,市场上的混合动力车型价格较高制约了混合动力电动汽车的普及。本文围绕寻找一种适合我国当前汽车发展状况的混合动力结构,以提高混合动力电动汽车在我国的普及率,从而降低整个汽车行业的燃油消耗量的目的展开,以降低整车成本为原则,提高经济性为设计目标,进行原车动力系统开发。 论文在分析了混合动力电动汽车相对于纯电动汽车、传统内燃机汽车的优点和按混合度分类的不同类型特点的基础上,根据我国混合动力电动汽车的发展现状,在现有的混合动力结构中,选择了较为成熟,成本增加较少的具有ISG型动力系统混合动力车型,并以市场占有率较高的斯柯达明锐车型为基础,以提高整车的经济性能为目标,进行原车混合动力系统开发。与传统汽车比较,通过发动机与电动机的合理匹配和控制发动机的工作区域,实现提高燃油经济性能的设计目标。本文进行了整车动力系统部件参数的计算和控制系统设计,采用了以混合度为计算目标的动力系统部件参数计算方法,提出以实验参数修正法对电池的SOC进行估算；采用了模糊控制方法对动力系统的能量分配进行控制,设计了控制器结构,制定了相应的控制规则。在ADVISOR软件中建立整车及动力系统主要部件的模型,通过修改相应的参数,在选取的循环工况下对整车进行仿真实验,验证所设计系统的动力性能,将在所选定工况下的经济性能与原车进行比较,分析发动机和电动机的工作区域,验证所设计车型动力系统匹配的合理性。 本论文的设计思想对于经济型混合电动汽车的开发和普及具有一定的指导意义。 【关键词】：混合动力电动汽 ISG 匹配 模糊控制 仿真
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 混合动力电动汽车特点11-13
• 1.1.1 与纯电动汽车的比较11-12
• 1.1.2 与传统内燃机汽车的比较12-13
• 1.2 混合动力电动汽车的分类及其特点13-17
• 1.2.1 按混合度的分类14-16
• 1.2.2 混合度对混合动力电动汽车的影响16-17
• 1.3 国内外的发展状况17-18
• 1.3.1 国外的发展17
• 1.3.2 国内的发展17-18
• 1.4 论文主要研究内容18-19
• 第二章 动力系统的结构选择19-30
• 2.1 ISG系统的组成及其功能19-21
• 2.1.1 ISG系统的组成19-20
• 2.1.2 ISG系统的功能20-21
• 2.2 ISG系统的方案选择21-22
• 2.3 动力系统部件的选型22-28
• 2.3.1 发动机的选型22-23
• 2.3.2 ISG电机的选型23-24
• 2.3.3 储能元件的选型24-28
• 2.4 整车结构28-29
• 2.5 本章小结29-30
• 第三章 动力系统特性参数计算30-46
• 3.1 混合度的选取原则30-31
• 3.2 以混合度为目标的设计方法描述31-33
• 3.3 混合度的确定33-40
• 3.3.1 整车总功率的确定34-36
• 3.3.2 最大混合度的确定36-37
• 3.3.3 最小混合度的确定37-39
• 3.3.4 混合度的优化求解39-40
• 3.4 电池参数的确定40-45
• 3.4.1 电池组电压的确定40-42
• 3.4.2 电池组容量的确定42-43
• 3.4.3 电池组SOC的估算43-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第四章 动力系统的能量控制46-60
• 4.1 能量控制方法介绍46-48
• 4.2 车辆的工作模式及能量流动分析48-52
• 4.3 动力系统的模糊能量管理52-59
• 4.3.1 控制目标及原则52-54
• 4.3.2 模糊能量管理系统的结构54-55
• 4.3.3 模糊隶属函数的制定55-57
• 4.3.4 控制规则的制定57-59
• 4.3.5 控制系统模型的建立59
• 4.4 本章小结59-60
• 第五章 基于ADVISOR的车辆性能仿真分析60-74
• 5.1 整车及主要部件模型的建立60-64
• 5.1.1 整车模型60-61
• 5.1.2 发动机模型61-63
• 5.1.3 ISG电机模型63
• 5.1.4 蓄电池的模型63-64
• 5.2 整车仿真分析64-73
• 5.2.1 参数的输入65-68
• 5.2.2 仿真结果分析68-73
• 5.3 本章小结73-74
• 结论与展望74-76
• 1.论文主要结论74
• 2.研究展望74-76
• 参考文献76-79
• 致谢79

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