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1、串联式混合动力公交车控制策略及动力总成参数匹配研究 串联式混合动力公交车控制策略及动力总成参数匹配研究 Research on Control Strategy and Assembly Parameter Matching for Series Hybrid Electric Bus【中文摘要】 当前全球都面临着能源危机和大气污染两大难题,这些问题也促使我们不得不考虑未来汽车的发展道路。若进一步使用内燃机技术发展汽车工业将会给能源安全和环境保护造成巨大的压力。如何提高汽车性能来降低能耗和排放是当今汽车技术研究的重要内容。因此世界各国目前正在研发电动汽车以减少能源消耗,降低污染物的排放。混合动
2、力汽车既具有纯电动汽车的高效和低排放性的性能,还具有传统内燃机汽车的行驶里程长和快速补充燃料的性能,混合动力汽车的研究和开发成为当前研究的一个热点。然而由于混合动力汽车可以考虑的方案繁多,逐一开发试验势必造成资金和时间的浪费,因此有必要采用计算机仿真技术对混合动力汽车进行研究。城市循环工况对混合动力城市公交车的排放和燃油经济性影响很大。同时,混合动力汽车的动力总成结构选型、参数匹配、控制策略和控制算法也必须以汽车的循环工况为基础。因此本文对国内外车辆行驶工况的评价标准做了介绍,然后对中国典型城市工况进行了研究。基于混合动力汽车的选型、城市循环工况的分析,进行了混合动力总成部件参数的匹配研究。建
3、立了动力系统主要部件的模型,为后续的仿真做好了准备。然后对整车进行了性能仿真分析。仿真结果表明,所确定的部件参数能够满足项目开发目标。对串联式混合动力公交车的“恒温器”控制策略和“功率跟随”控制策略进行了分析比较。然后介绍了一种新的控制模式,即恒SOC控制目标的模糊逻辑控制策略,仿真结果表明该模式达到了预定的目标。最后对参数做了初步的研究,为今后串联式混合动力大客车动力系统的优化设计提供了理论指导。【英文摘要】 Nowadays,the whole globe is facing the problems of energy crisis and air pollution.These pro
4、blems propel us to consider the development of the future vehicle.If human further adopt internal combustion engine(ICE) technique to develop automotive industry,energy security and environmental protection will assume huge pressure.How to improve the performance of the automobile and reduce energy
5、consumption and the amount of pollution is the important content of the automotive technique research at present.Therefore,many countries are now researching and developing electric vehicle(EV) in order to reduce energy consumption and the amount of pollution.Having the benefits of both EV and tradi
6、tional internal combustion vehicle, Hybrid Electric Vehicle(HEV) becomes the focus of vehicle research and development.As there are many different projects to construct a certain HEV,its waste of capital and time to design and test HEV one by one.Its necessary to research HEV structure and control s
7、trategy by using computer simulation technology.The driving cycle has great effect on fuel economy for the HTB(Hybrid Transit Bus),at the same time,the power train configuration,parameters matching,control strategy and control algorithm for HEV are based on driving cycle.Based on the study on HEV an
8、d city driving cycle,the parameters of its power train are matched and the models for the main power train parts are created for preparation of simulation later.Then a performance simulation of the whole vehicle is analyzed.The results show:the parts parameters selected can meet the demand of the pr
9、oject.The “thermostat” and “power-follow” control strategy are compared and analyzed. Afterward,a new control method is introduced,namely fuzzy logic control strategy targeted on constant SOC.The simulation result shows a anticipative purpose is achieved through this model.Finally the parameters are
10、 researched primarily,thus a theoretical instruction is provided for the optimization of HEV bus power train later.【中文关键词】 混合动力; 循环工况; 控制策略; 总成参数匹配 【英文关键词】 HEV; driving cycle; control strategy; assembly parameter matching 【论文目录】摘要 4-5 Abstract 5 第1章 绪论 8-23 1.1 国内外混合动力汽车的发展现状 9-11 1.2 混合动力汽车的分类及特点 1
11、1-15 1.2.1 串联式混合动力系统(SHEV) 11-12 1.2.2 并联式混合动力系统(PHEV) 12-13 1.2.3 混联式混合动力汽车 13-15 1.3 关键技术 15-18 1.4 典型的混合动力汽车控制策略 18-21 1.4.1 串联式混合动力汽车控制策略 18 1.4.2 并联混合动力汽车控制策略 18-20 1.4.3 混联式混合动力汽车的控制策略 20-21 1.5 本文主要研究内容 21-23 第2章 城市公交循环工况分析 23-29 2.1 研究和开发城市公交循环工况的意义 23 2.2 国内外车辆行驶工况评价标准 23-24 2.3 城市公交的运行特点 2
12、4-26 2.4 中国典型城市公交循环分析 26-28 2.5 本章小结 28-29 第3章 混合动力总成参数匹配与建模研究 29-48 3.1 整车参数及动力性指标 29-30 3.2 混合动力城市公交客车动力总成选型 30-33 3.3 主要部件参数设计 33-37 3.3.1 发动机参数 34 3.3.2 发电机参数 34-35 3.3.3 电动机参数 35-36 3.3.4 电池参数 36-37 3.4 匹配结果 37-38 3.5 动力总成主要部件建模研究 38-47 3.5.1 整车模型 38-39 3.5.2 发动机模型 39-41 3.5.3 电机模型 41-43 3.5.4 电池模型 43-47 3.6 本章小结 47-48 第4章 串联型混合动力系统仿真与性能分析 48-63 4.1 电动汽车仿真软件ADVISOR 48-51 4.2 参数的输入 51-53 4.3 仿真结果分析 53-56 4.4 模糊控制策略 56-59 4.5 参数研究 59-60 4.6 动力系统优化设计研究 60-62 4.7 本章小结 62-63 第5章 总结 63-64 5.1 主要研究内容与结论 63 5.2.存在的不足及今后的工作方向 63-64 参考文献 64-66 致谢 66-67 附录 67
