并联混合动力汽车传动系统建模及控制策略研究

【摘要】：当前全球都面临着能源危机和大气污染两大难题,这些问题也促使我们不得不考虑未来汽车的发展道路。混合动力汽车既具有纯电动汽车的高效和低排放性的性能,还具有传统内燃机汽车的行驶里程长和快速补充燃料的性能,混合动力汽车的研究和开发成为当前研究的一个热点。然而由于混合动力汽车可以考虑的方案繁多,逐一开发试验势必造成资金和时间的浪费,因此有必要采用计算机仿真技术对混合动力汽车的结构和控制进行研究。 本文以国家“863”计划电动汽车专项“多能源动力总成能量管理仿真分析系统”子课题为依托,在认真研究混合动力系统结构的基础上,借鉴其它成熟电动汽车仿真软件建模方法,采用正向仿真方法建立了传动系统的Simulink模型。文章第三章详细介绍了传动系统部件的建模思想和实现过程,最后将模型封装成方便用户使用和扩展的部件模型库。 传动系统在整车运行和性能测试中都具有重要的作用,因而建立合理准确的部件仿真模型,研究先进的传动系统的控制策略,对于整车能量分配和部件选型都有重要意义。本文结合整车模糊神经网络控制策略,仔细研究了机械式自动变速器(AMT)的换档规律和离合器工作过程,制定了根据发动机燃油经济性曲线换档和根据车轮转矩负荷率换档两种换档策略,并在自己开发的仿真软件HevSim中加以应用。 并联混合动力汽车EQ7200循环工况过程和性能仿真的结果表明,本文建立的传动系统模型及控制策略能很好模拟仿真工况,并对车辆经济性和动力性能有很大改善。文章还提出了传动系统参数优化和匹配等电动汽车优化设计技术的要点。最后对全文进行了总结,提出了今后研究的方向。 【关键词】：并联混合动力汽车 传动系统 建模与仿真 换档规律
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 第1章 前言8-12
• 1．1 研究目的及意义8
• 1．2 相关的国内外研究现状分析8-11
• 1．2．1 混合动力汽车发展状况8-10
• 1．2．2 电动汽车仿真软件分析10-11
• 1．3 课题来源及本文所研究的主要内容11-12
• 第2章 电动汽车仿真系统HEVSIM简介12-22
• 2．1 仿真软件编程环境12
• 2．2 正向和逆向仿真方法比较12-14
• 2．2．1 逆向仿真方法13
• 2．2．2 正向仿真方法13-14
• 2．3 仿真系统HEVSIM概述14-21
• 2．3．1 系统特点和功能15-16
• 2．3．2 系统总体框架16-17
• 2．3．3 典型部件Simulink模型17-19
• 2．3．4 HevSim主要界面19-21
• 2．4 本章小结21-22
• 第3章 混合动力传动系统建模22-40
• 3．1 AMT简介23-24
• 3．2 传动系统总体建模方法24-25
• 3．3 离合器的仿真建模25-30
• 3．4 自动变速器的仿真建模30-34
• 3．5 主减速器仿真建模34-37
• 3．6 模块化设计和库函数编写37-39
• 3．7 本章小结39-40
• 第4章 并联混合动力传动系统控制策略的研究40-57
• 4．1 并联混合动力能量流分析40-42
• 4．2 并联混合动力汽车能量管理策略比较42-44
• 4．3 HEVSIM传动系统控制策略模块介绍44-46
• 4．4 自动变速器换档策略的实现46-53
• 4．4．1 变速器换档模块的模型变量46
• 4．4．2 换档策略的工作模式46-51
• 4．4．3 变速器换档过渡过程51-53
• 4．4．4 变速器实际档位指令输出53
• 4．5 离合器模型的控制过程53-56
• 4．6 本章小结56-57
• 第5章 仿真结果及分析57-66
• 5．1 并联混合动力总体模型57-58
• 5．2 并联混合动力轿车EQ7200的仿真参数58-59
• 5．3 仿真结果和分析59-63
• 5．3．1 汽车工作过程的仿真59-62
• 5．3．2 汽车性能的仿真62-63
• 5．4 传动系统优化设计研究63-65
• 5．5 本章小结65-66
• 第6章 总结和展望66-68
• 参考文献68-71
• 致谢71

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