并联式混合动力电动汽车系统的动力匹配与仿真研究

【摘要】： 本文是以帕萨特SVW7183AGi型小轿车为原型车,将其改装为配有行星轮系的并联式混合动力电动汽车(Parallel Hybrid Electric Vehicle,简称PHEV)作为研究对象,建立了PHEV动力传动系的数学模型,利用系统仿真软件Matlab/Simulink和三维实体造型软件SolidWorks对其进行了仿真和运动模拟。 本文所做的主要工作和取得的成果有: 1.根据所选用的PHEV的动力匹配装置类型的特点,建立了PHEV动力传动系的数学模型; 2.由PHEV的工作模式,以数学模型为基础,在系统仿真软件Matlab/Simulink平台上,提出并建立了混合驱动工况(启动加速和稳定运行时)和FUD72循环驱动工况下的Simulink仿真模型结构框图; 3.对PHEV动力传动系在不同工况下的Simulink模型结构框图,分别进行了仿真分析,得出了它的转速特性、功率分配特性和扭矩输出特性曲线; 4.利用SolidWorks三维软件建立起PHEV的动力传动系的实体模型,并模拟了它在不同驱动工况下的运动。 本文采用的动力匹配方法及用Matlab/Simulink仿真得出的PHEV动力传动系的特性曲线,可为进一步研究PHEV驱动系统的优化匹配和协调控制,研究整车控制策略和控制方式提供参考,为提高整车运行性能奠定了一定的基础。仿真结果表明该装置达到了低油耗、低排放和节能的目标。 【关键词】：混合动力汽车 动力传动系 建模 仿真
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 1 绪论7-12
• 1.1 引言7
• 1.2 混合动力电动汽车发展概况7-9
• 1.3 电动汽车仿真软件分析9-10
• 1.4 本论文的研究意义及主要工作10-12
• 1.4.1 本课题的研究意义10
• 1.4.2 本课题主要进行的工作10-12
• 2 混合动力电动汽车的驱动方式12-18
• 2.1 混合动力电动汽车的定义及驱动类型12
• 2.2 串联式混合动力电动汽车(SHEV)12-13
• 2.2.1 串联式混合动力电动汽车的结构12
• 2.2.2 串联式混合动力电动汽车的驱动模式12-13
• 2.2.3 串联式混合动力电动汽车的优缺点13
• 2.3 并联式混合动力电动汽车(PHEV)13-16
• 2.3.1 并联式混合动力电动汽车的结构13-14
• 2.3.2 并联式混合动力电动汽车的驱动模式14-15
• 2.3.3 并联式混合动力电动汽车的优缺点15-16
• 2.4 混联式混合动力电动汽车(PSHEV)16-17
• 2.5 本章小结17-18
• 3.P HEV 系统的动力匹配装置选型和参数设计18-32
• 3.1 引言18
• 3.2 PHEV 动力匹配装置选型18-23
• 3.2.1 转速合成式 PHEV 动力传动系18-19
• 3.2.2 牵引力合成式PHEV 动力传动系19-20
• 3.2.3 扭矩合成式PHEV 动力传动系20-23
• 3.3 PHEV 动力传动系的参数匹配23-31
• 3.3.1 PHEV 的工作模式23
• 3.3.2 整车参数及动力性能指标23
• 3.3.3 传动系参数匹配23-29
• 3.3.4 并联式混合动力电动汽车性能指标的验证29-31
• 3.4 本章小结31-32
• 4 PHEV 动力传动系的建模32-47
• 4.1 MATLAB 简介32
• 4.2 Simulink 动态系统仿真32-34
• 4.3 PHEV 动力传动系数学模型的建立34-37
• 4.3.1 行星齿轮传动设计34-36
• 4.3.2 数学模型的建立36-37
• 4.4 Simulink 模型的构建37-46
• 4.4.1 启用Simulink 并建立系统模型37-38
• 4.4.2 Simulink 模块库简介与使用38
• 4.4.3 构建Simulink 模型结构框图38-46
• 4.5 本章小结46-47
• 5 Simulink 仿真结果及分析47-52
• 5.1 系统模块参数的设置47
• 5.2 系统仿真参数设置47-48
• 5.3 Simulink 仿真分析48-51
• 5.3.1 混合驱动工况下仿真结果及分析48-50
• 5.3.2 FUD72 循环工况下仿真结果及分析50-51
• 5.4 本章小结51-52
• 6 行星轮系的SolidWorks 运动仿真52-56
• 6.1 SolidWorks 简介52-53
• 6.2 行星轮系的SolidWorks 运动仿真53-55
• 6.2.1 零件实体模型的建立53-54
• 6.2.2 装配体模型的建立54
• 6.2.3 实体机构的运动仿真54-55
• 6.3 本章小结55-56
• 7 结论56-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-61
• 附录61

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