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某微型插电式混合动力车控制策略研究

某微型插电式混合动力车控制策略研究

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作者：张飞武汉理工大学

学位级别：硕士

汽车工业在我国经济发展中,发挥着重要的作用。汽车已经成为平常生活中不可缺少的“消费产品”,在带来生活便利、刺激国民经济的同时,也带来了日益严峻的环境污染和石油短缺问题。如何有效地解决环境问题和能源紧缺造成的压力,同时促进... 详细信息

汽车工业在我国经济发展中,发挥着重要的作用。汽车已经成为平常生活中不可缺少的“消费产品”,在带来生活便利、刺激国民经济的同时,也带来了日益严峻的环境污染和石油短缺问题。如何有效地解决环境问题和能源紧缺造成的压力,同时促进汽车产业的发展、升级转型是各大厂商所面临的难题。新能源汽车的出现,给严峻的汽车工业带来了一线曙光。开展本课题的研究,有助于企业进行混合动力系统开发及整车关键技术的积累,以便后续推出新能源汽车产品,实现升级转型。论文是基于国内某汽油车改装成插电式混合动力汽车(PHEV)的项目展开的研究,以PHEV动力系统控制策略为出发点,完成了以下工作:介绍了混合动力系统(HEV)不同的结构组成。结合安装空间、控制难度、成本等一系列因素,对不同结构进行对比分析,最终选取综合性能良好的并联式混合动力系统作为论文研究的对象。结合原来的传统车型的整车参数、市场定位以及道路行驶工况,通过分析各部件工作的静态和动态特性,对插电式混合动力系统关键部件如发动机、电机和动力电池等进行了选型计算。根据PHEV工作的特性,设计了相应的行车唤醒和停车充电唤醒控制策略。在基于规则的控制策略思想下,分析了广泛应用于插电式混合动力汽车的cd-cs控制策略。针对该策略在行驶里程大于纯电动里程时,电池荷电状态(SOC)长时间处于低效率区域的缺点,提出了改进的Four-state控制策略。通过分析cs阶段工作特性,提出了基于需求功率的cs控制策略。采用向后仿真的建模方式,基于仿真软件GT-drive对混合动力系统进行了相关的仿真建模。通过搭建整车动力性模型以及经济性模型,按照不同指标对零部件参数是否合理,以及制定的控制策略是否有效可靠进行了仿真验证。仿真结果表明:整车的动力性和经济性都符合设计需求,零部件选型和参数的设定合理;Four-state控制策略可以使得SOC长时间处于高效区域,与cd-cs控制策略相比可以节油7.9%(20个NEDC循环工况下);基于需求功率的cs控制策略下的发动机百公里油耗也相较于之前的基于SOC上下限控制策略下的发动机百公里油耗得到了一定改善,节油11%(20个NEDC循环工况下)。

关键词： PHEV cd-cs控制策略 Four-state控制策略 GT-drive

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