【摘 要】
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根据以往惯例,重型商用车百公里油耗限值国家标准大约每四年更新一代,预计较原来的限值降低约11%～16%。而传统降油耗方式（低风阻、提高发动机热效率、低滚阻轮胎等）节能效果有限,很难达到该油耗水平。面对四阶段油耗压力及国家碳达峰、碳中和目标,新能源商用车特别是混合动力商用车的快速推广显得迫切和必要。本文以中短途混合动力半挂牵引车为研究对象,进行动力系统集成匹配和控制策略研究,主要研究内容有:首先,对
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根据以往惯例,重型商用车百公里油耗限值国家标准大约每四年更新一代,预计较原来的限值降低约11%～16%。而传统降油耗方式（低风阻、提高发动机热效率、低滚阻轮胎等）节能效果有限,很难达到该油耗水平。面对四阶段油耗压力及国家碳达峰、碳中和目标,新能源商用车特别是混合动力商用车的快速推广显得迫切和必要。本文以中短途混合动力半挂牵引车为研究对象,进行动力系统集成匹配和控制策略研究,主要研究内容有:首先,对国内外混合动力总成结构和工作模式进行研究和分析,选择结构简单、模式齐全、可靠性高、易维护的P2同轴并联混动系统作为中短途牵引车的动力系统架构。其次,根据中短途牵引车实际运行路况实地调研,接合商用车C-WTVC、CHTC-TT标准工况分析,再根据车辆实际运行中载荷变化、动力性、经济性、可靠性要求及成本控制等,提出车辆在商业化应用中的客户实际需求。再次,以6×4砂石料运输牵引车车型为例,根据整车配置及性能需求,进行发动机、变速箱、驱动电机、动力电池等核心总成匹配计算,并根据市场产品现状,完成总成及零部件选型。并根据客户实际运用中要求的整车参数和匹配的零部件参数,建立6×4 P2架构混合动力牵引车动力系统仿真平台,并完成相关性能测试。然后,根据混合动力系统架构和整车高可靠要求,完成整车工作模式管理和切换、发动机启停管理、离合器管理、多模式换档管理、整车能量管理、机电复合制动及预测控制等控制策略研究。并基于成熟整车控制器硬件和底层软件,完成整车控制器应用层软件开发,在Matlab＆Simulink应用环境下,结合Freescale S32DS编译软件,可实现软件自动代码生成。通过HCU HIL台架测试、混动系统测功机台架试验,验证了整车控制器应用层软件功能和性能的验证。最后,通过混合动力牵引车样车转毂试验,整车在CHTC-TT和C-WTVC工况下较三阶段油耗限值要求整体节油效果提高约13%～15%,达到开发目的。
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