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1、并联式Plug-in+HEV整车控制及能量管理系统研究合肥工业大学硕士学位论文并联式Plug-inHEV整车控制及能量管理系统研究姓名:李鑫申请学位级别:硕士专业:车辆工程指导教师:张炳力20100401整车控制及能量管理系统研究并联式?摘要相比传统的混外接充电式混合动力汽车合动力汽车有更好的燃油经济型和排放性。较长的纯电动行驶里程和方便的外接充电式设计都使得这款新型的汽车拥有广阔的市场,全球各大汽车企业都加入到该类汽车的研发队伍中。但是的设计也存在很多难点,主要包括动力耦合方式的选择、关键零部件的制造和匹配,整车控制算法和能量管理系统的设计等。这些主要问题直接
2、关系到的动力性,经济性,续航里程以及日常正常使用等,因此对整车控制和能量管理进行研究有重大的实际意义。本文阐述了外接充电式混合动力汽车控制技术研究现状及发展趋势,通过构型分析选择其中一种动力耦合方式,对该耦合方式的关键零部件参数进行匹配,并设计相应的能量管理和耦合控制算法,经过优化得到合理的控制参数。利用搭建的整车模型环境和控制系统开发工具,对控制算法进行计算机在线仿真和离线仿真,并对结果进行分析。验证控制器模型是否满足设计要求。最后通过试验验证了能量管理控制算法的基本功能,利用软件标定控制算法的时间特性参数,使其满足控制要求;利用搭建好的混合系统动力平台,对实
3、际动力耦合中的协调控制问题进行分析,设计耦合控制算法模型,通过试验标定控制参数,减小系统冲击和过载等问题。设计的并联式整车控制和能量管理完成了整车控制器能量控制算法的标定和验证;利用搭建的耦合动力平台研究耦合过程中的关键问题,通过改进控制算法解决工作模式切换过程中的冲击和过载,并取得了良好的实际效果。关键词:外接充电式混合动力汽车参数匹配动力耦合能量分配快速原型.;.,.,,’,,.,..,,,,.,,..,,,,;,.,;..,,:?,,插图清单图.并联式结构图.串联式结构图.混联式动力系统结构?图.燃油经济性试验结果?图.纯电动和混合策略图.混合策略??一图
4、.齿轮耦合方式?图.电磁耦合方式图.链或带耦合方式图.行星齿轮耦合方式?..图.差速器耦合方式图.混合耦合传动结构??.图.混合耦合传动结构?..图.试验耦合方式.图.磁电式耦合结构图.与己的关系图一多模式控制模型??..图?需求功率的分解图?不同控制策略参数在能量管理上的区别图?汽车行驶工况特征参数..图?需求转矩分解控制?...图?离散形式的控制器..图?驱动电机的控制模块图?驱动电机转矩特性曲线..图?再生制动信号产生模型和控制信号图形图.汽车行驶运动仿真模型图.发动机模型??..图.驱动电机模型。图.电池组模型?.图.变速器速比的计算?图.输入端转矩和
5、转速的计算?图.动力传动系统仿真结果??..图地面制动力、车轮制动力与地面附着力的关系曲线图制动力系数仇与滑移率的关系?图一制动控制策略模块?.图.在相同路面条件下,不同需求制动力对应的控制曲线?图.相同需求制动力下,不同路面对应的制动控制曲线图.整车仿真模型图.能量分配控制模块运行环境的搭建图.简易控制核心系统功能测试环境?图.发动机分配功率和曲线变化的软件仿真和硬件仿真对比。图.控制参数模型调整制动强度、保持时间图.控制核心的功能测试系统?图.制动控制策略离线仿真图.试验台架结构简图?图.和的控制器?.图.滤波器的阶跃响应曲线图.电压控制曲面图图.试验法整定
6、控制参数?图.动力切换过程各参数变化的监视截图??表格清单表.峰值功率与汽车加速时间关系表.城市工况对汽车基本性能的要求?表.转矩变化率表.不同下驱动电机的转矩积分?..表.优化结果表.识别参数??.表.整车主要参数表.发动机最佳油耗曲线相关参数表.驱动电机相关参数在定转速下的最大转矩?.表.电池单体充放电效率表.变速器各档位效率?表.整车性能仿真?表.标定控制电压与负载和转速的数值关系?表.参数整定表??一独创性声明本人声明所节交的学位论文是本人往导师指导卜进行的研究:作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特》;加以标,&利致谢的地方外,论文中不包含其他人已经
7、发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得或其他教育机构盒坠:些厶堂的学位或证书而使剧过的材料。与我一同:作的同。占对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签字:签字日期:≯咖年月岁一槐日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解有关保留、使学位论文的规定,盒目垦:业厶堂有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印什雨磁盘,允许论文被夯阅或借阅。本人授权可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数金日墨:些厶堂据库进行检索,可以采川影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权书?衫学位论文者签名:导
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