混联混合动力客车的参数匹配与控制策略研究

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随着科技的发展和能源的匮乏,石油资源的存量已经无法长期满足人们日益增长的使用需求,于是人们把目光投向了混合动力汽车。而现今交通越来越拥堵,发展公共交通迫在眉睫,所以我国将混合动力客车确定为优先发展的对象。混联混合动力系统以其突出的节能潜力和动力性成为了我国下一阶段对混合动力客车研发的重点,但是由于我国很多汽车公司缺乏对总成及零部件的研发和生产能力,所以采用以离合器为动力耦合装置的无变速器双电机构型,本文针对这种构型进行了参数匹配和控制策略研究,主要内容包括:1.首先查阅了国内外混联混合动力客车的相关文献,依据原型车的整车参数和设计要求,对无变速器双电机客车进行动力系统各个动力源的参数匹配。以满足动力性要求为基本原则,考虑行驶工况的功率需求,初步确定动力系统的总功率和各动力源的最大功率。以动力源高效区匹配为准则,确定发动机和电机的特性参数,依据特性参数计算各自的最大功率,修正发动机和电机的最大功率。最后从功率需求和能量需求匹配电池的特性参数。2.以发动机工作高效区为能量分配策略的中心思想,驱动策略分四种情况,制动策略分三种情况,详细介绍模式的判定条件和流程,并深入分析每种模式的控制方法和策略。3.在混合动力汽车正向仿真软件CRUISE和Simulink软件中分别搭建整车模型和策略模型。选择动力性极限工况和循环工况进行联合仿真分析,对参数匹配和控制策略的设计做初步评价。最后通过实际道路试验测试样车的动力性和油耗,进一步验证参数匹配和控制策略的正确性和合理性。4.分析在仿真过程中出现的再生制动问题和模式切换过程离合器控制问题,首先针对再生制动过程进行动力学分析,提出制动控制优化理论依据,仿真测试优化后的再生制动控制策略,通过对比分析优化前后仿真曲线和经济性结果,验证了再生制动策略优化的优越性。其次,针对离合器控制问题,指出离合器开关式静态控制的不足,提出离合器接合过程的动态控制方法并经过仿真分析后,对动态过程控制方法进行了修正,对比离合器动态过程控制和开关式静态控制方法的控制效果,验证了离合器动态过程控制的有效性。综上所述,本文对无变速器双电机混联系统进行动力系统参数匹配和整车控制策略研究与优化。通过建模和仿真测试,验证参数匹配和控制策略的正确性和合理性,同时表明这种构型的节能潜力巨大,本文的研究内容对无变速器双电机混联混合动力客车的开发具有一定指导意义。
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