混联式混合动力汽车动力系统及控制策略的仿真研究

作     者：杨芳 

作者单位：中北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：崔俊杰;郭树旺

授予年度：2017年

学科分类：082304[工学-载运工具运用工程] 08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：混合动力汽车 混联式 仿真模型 控制策略 车辆性能 

摘      要：汽车是人们日常生活中必不可少的交通工具,和人们的生活已经密不可分,汽车保有量在迅速增长,但当前能源短缺和环境污染的双重压力促使着汽车产业结构的调整,传统燃油车被符合社会可持续发展要求的新能源汽车取代也是大势所趋。混合动力汽车是传统燃油汽车和纯电动汽车相结合的新车型,具有动力性能良好和低油耗、低排放、续驶里程长等优点。发展混合动力汽车,被认为是当代应对汽车保有量增加与能源环境危机之间矛盾的最有效和最现实的对策之一。论文首先介绍了混合动力汽车节能减排这一优势的原理以及对比分析了串联式、并联式以及混联式等不同形式的混合动力汽车的动力总成系统布置的结构、各工作模式以及各自的优缺点,并详细分析说明了经典的混联式混合汽车——丰田普锐斯。本文以混联式混合动力汽车为研究对象,文章中首先分析了混联式混合动力汽车的动力总成,对发动机的外特性以及万有特性和电机的外特性进行了系统而全面的研究分析和说明,建立了发动机、电机等混合动力汽车主要元件的数学模型以及Simulink模型,并采用了实验建模和理论建模相结合的方法建立了混联式混合动力汽车的正向和逆向仿真模型,为后文设计整车控制策略、分析工作模式、研究整车性能提供了至关重要的基础。以发动机工作在最优区域即燃油消耗率最低为原则,根据输出功率以及扭矩的规则限值设计了该混合动力汽车的控制策略,借助Matlab/Simulink的仿真平台对整车进行ECE+EUDC驾驶循环工况下的运行仿真,根据仿真结果分析了混合动力汽车的动力性以及燃油经济性,并验证了整车控制策略的正确性和有效性。