增程式电动客车辅助功率单元控制策略研究

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1、硕士学位论文增程式电动客车辅助功率单元控制策略研究2014年科技支撑计划“增程式电动中型公务客车关键技术研发与示范：増程器开发”（项目编号：2014BAG06B01）姓名：郑源飞学号：1434434所在院系：汽车学院学科门类：工学学科专业：动力机械及工程指导教师：谭丕强教授二〇一七年一月AdissertationsubmittedtoTongjiUniversityinconformitywiththerequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringDynamicControlStrategyResearchforA

2、uxillaryPowerUnitofRange-ExtendedElectricBusSupportedbyNationalScienceandTechnologySupportingProjectDevelopmentZone—ResearchandDemonstrationonKeyTechnologiesofExtendedRangeElectricMidsizeOfficialVechiles(ProjectNumber:2014BAG06B01)Candidate:ZhengYuanfeiStudentNumber:1434434School/D

3、epartment:SchoolofAutomotiveStudiesDiscipline:EngineeringMajor:PowerMechineryandEngineeringSupervisor:Prof.TanPiqiangJan,2017增增程式电动客车辅助功率单元控制策略研究刘郑源飞同同济大学学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供

4、本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。学位论文作者签名：年月日同济大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：年月日同济大学

5、硕士学位论文摘要摘要近年来，汽车工业发展迅猛，世界范围内汽车保有量持续增加，能源短缺和环境污染等问题日益突出，一定程度上制约了传统汽车工业的发展。增程式电动汽车具有燃油消耗低、排放低等优势，同时又克服了纯电动汽车续驶里程短的弊端，越来越受到汽车研究机构和生产厂商的关注与重视。动态控制策略对增程式电动客车来说很重要，它的好坏直接影响了整车动力性和舒适性。本文设计了基于转矩模型的动态协调控制策略，在保证辅助功率单元(AuxillaryPowerUnit，APU)切换过程工作在最佳等效燃油消耗曲线附近的前提下，缩短了工况切换过程的时间，降低了APU系统的转速超调量

6、和转矩超调量。本文主要工作及研究成果如下：(1)建立了增压中冷柴油机瞬态模型。选取189个稳态工况点对模型进行标定，保证在每个工况点的转矩、功率、有效燃油消耗率、涡前压力与温度、压气机压比，及进气质量流量与试验测量值的误差基本不超过10%。在此基础上，通过对喷油系统和燃烧模型进行修改，建立了增压中冷柴油机瞬态模型。(2)设计了基于转矩模型的动态控制策略。通过Simulink与GT-Power联合仿真，分析了APU系统在加速加载切换过程和减速减载切换过程的动力学规律。结果表明，基于转矩模型的动态协调控制策略，能够快速稳定地实现三点式能量管理策略需要的切换过程。

7、(3)建立了用于验证上述动态协调控制策略的控制系统。基于MotoHawk快速原型开发平台，在动态协调控制策略Simulink模型的基础上，加入传感器、执行器及通信的软件接口模块，使用编译器自动生成代码，最终开发了一款基本的HCU(HybridControlUnit)控制器和APU控制系统。(4)通过APU台架对基于转矩模型的动态协调控制策略和控制系统实物进行验证，并分析了APU在起动加速暖机、加速加载切换过程及减速减载切换过程的转速超调量和转矩超调量，以及CO、HC、NOX和颗粒物排放特性。结果表明：(a)可以通过提高发动机怠速转速的方法加速暖机过程，而且怠

8、速转速的提高并不会引起发动机起动过慢的问题。起动过程