强度混合动力汽车驱动工况控制策略优化（本科毕业论文设计）.doc

摘 要

为了减少汽车燃油消耗、排放以及全球温室效应，近年来混合动力汽车已成为国内外各大汽车公司的开发热点。混合动力汽车的控制策略优劣决定了整车的燃油经济性和排放水平。控制策略确定能量在发动机、电动机和发电机之间的合理分配，是实现混合动力汽车低油耗、低排放目标的关键所在。
相对于传统内燃机汽车而言，混合动力电动汽车的优势在于增加了动力系统不见的种类和组合方式，并根据车辆的运行工况对各部件的工作方式进行了优化组合，使作为主动力源的内燃机能够在经济运行区工作，以保证车辆低能耗性、低排放性和良好的动力性。
本文对当前混合动力汽车控制策略中瞬时优化方法进行了分析研究。在发动机、电机和蓄电池的试验数据基础上，建立了混合动力系统各动力譆@傻氖的Ｐ停ǚ⒍的Ｐ汀⒎⒌缁?电动机效率模型、蓄电池模型和整车动力学模型；对混合动力汽车放电模式和充电模式进行了分析，获得了发动机转矩和电动机/发电机转矩、发动机转速和电动机/发电机转速之间的关系。对于瞬时优化控制策略，建立了并联型混合动力传动系统在放电工况和充电工况的综合效率计算模型，以瞬时系统效率最高为目标函数建立了优化控制策略计算模型，通过优化计算得到了汽车在不同需求功率和发动机转速下的优化控制规则，并对计算结果进行了分析。最后进行控制策略仿真计算，进而得出比较合理的控制策略方案。


关键词：混合动力汽车，控制策略，最优控制，瞬时优化











ABSTRACT

For the sake of decreasing the fuel consume, emissions , and the green house effect of the world , hybrid electric vehicle has become a hot point of big car companys. The control strategy of a hybrid electric vehicle good or bad decides a car’s fuel economy and emissions level. The control strategy decides the power distribution in the engine, the motor and the generator, it’s the key to realize the low fuel consume, low emission of a hybrid electric vehicle.
Compared to the conventional vehicle, Hybrid Electric Vehicle(HEV) has a lot of kinds and combination ways of power sources in the drivetrain, According to the driving conditions, HEV determines the ideal combined way of the vehicle’s engine and motor, ensures that the engine (main power input) work in the high fuel economy area and that the vehicle has high fuel economy, low emission and good driving performance.
This text analysises the overall situation control strategy with real-time control method. Based on the experiments of engine, motor and battery, the numerical of each power assembly was accomplished through analyzing the test data. And then we will know the torque’s or the engine’s speed’s relationship between the engine ang motor. Finally the operation modes of HEV are analyzed. With real-time control establishes a parallel hybrid vehicle to spread to transmission system to drive work condition of comprehensive efficiency calculation model, with moment system's efficiency tallest for the target put forward excellent turn a control strategy, get a result and carries on analysis to the result. At last we will get the best control strategy mechod by comparing with the different results of simulation.


keywords: hybrid electric vehicle, control strategy, optimal control, real time optimization




目 录

中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1绪论 1
1.1 混合动力汽车研发的目的 1
1.2 混合动力汽车国内外发展现状 2
1.3 混合动力汽车的类型 3
1.4 混合动力汽车控制策略简介 4
2 强度混合动力系统模型的建立及简化 6
2．1 引言 6
2．2 强度混合动力系统建模 6
2.2.1 强度混合动力系统基本结构 6
2.2.2 发动机模型 7
2.2.3 电机模型 9
2.2.4 蓄电池模型 10
2.2.5 整车动力学模型 12
2．3 强度混合动力汽车工作模式分析 14
2.3.1 蓄电池充电模式 14
2.3.2 蓄电池放电模式 17
3 瞬时优化控制策略 20
3．1 瞬时优化系统的分析 20
3．2 系统综合效率模型 20
3.2.1 充电工况效率模型 21
3.2.2 放电工况效率模型 22
3．3 控制策略优化 22
3.3.1 充电工况下的控制策略优化 22
3.3.2 放电工况下的控制策略优化 23
3．4 优化结果及分析 23
3.4.1 MT 混合动力系统控制策略优化模型 23
3.4.2 充电工况优化结果分析 24
3.4.3 放电工况优化结果分析 28
3．5 仿真及其仿真结果 32
3.5.1 初始SOC=0.5时的不同控制策略仿真结果 33
3.5.2 初始SOC=0.7时的不同控制策略仿真结果 38
4 总结 42
设计感言 43
参考文献 44