基于实际行驶工况的混合动力公交车控制策略研究

发布时间：2017-03-26 04:00

  本文关键词：基于实际行驶工况的混合动力公交车控制策略研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：混合动力公交车良好的经济性与低排放性已被人们接受，混合动力公交车控制策略作为提高整车经济性和排放性的重要手段已经成为研究热点。控制策略的作用是，在满足整车动力性的前提下，根据车辆功率需求以及行驶工况，将发动机、电机等部件的工作点控制在高效区，达到提高经济性和减少排放的目标。因为控制策略并不具有普遍适用性，针对不同车型和不同行驶工况，应该选择适用的控制策略以及合适的控制参数. 论文结合某实际项目，以并联式“气—电”混合动力公交车为研究对象，基于实际行驶工况对控制策略展开研究。本文主要研究内容主要包括： （1）介绍课题来源与研究意义，混合动力公交车控制策略发展现状，提出本文的基本研究思路和主要研究内容。 （2）对混合动力公交车实际行驶工况统计分析。介绍行驶工况的概念、分类及发展现状，分析公交车行驶工况的特点，对本文研究对象并联式“气—电”混合动力公交车的行驶工况数据进行采集和分析，，并选出三种具有代表性工况，为后面控制策略的建立和整车经济性仿真提供依据。 （3）建立混合动力公交车仿真模型。依据本文研究对象并联式“气—电”混合动力公交车动力总成构型，建立CRUISE整车模型。根据建模原则同时考虑公交车实际行驶工况，在MATLAB/SIMULINK环境下建立整车控制策略模型。 （4）对基于逻辑门限值算法的转矩分配控制策略进行研究。以发动机转矩和电池SOC值为控制对象，提出四种基于逻辑门限值算法的转矩分配控制策略：调节发动机工作点调节电池SOC值，调节发动机工作点限制电池SOC值，限制发动机工作点调节电池SOC值，限制发动机工作点限制电池SOC值，仿真结果表明限制发动机工作点限制电池SOC值转矩分配控制策略在维持电池SOC平衡的情况下，经济性较好。 （5）对基于瞬时优化算法的转矩分配控制策略进行研究。介绍瞬时等效燃油消耗的含义，建立瞬时等效燃油消耗的目标函数，接着根据目标函数建立SIMULINK模型，整合到整车控制策略中，对三种代表性工况进行仿真，求解当前时刻最佳的发动机转矩和电机转矩，并建立发动机转矩输出命令表，将其与逻辑门限值转矩分配控制策略相结合得出优化后的转矩分配控制策略。仿真结果表明优化后的转矩分配控制策略，与逻辑门限值转矩分配控制策略相比，在较好地维持电池SOC值平衡的同时，能够进一步降低气耗，同时计算时长较瞬时优化算法明显缩短。
【关键词】：并联混合动力公交车 行驶工况 转矩分配控制策略 逻辑门限值 瞬时优化
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第1章 绪论13-21
• 1.1 课题研究来源与研究意义13-14
• 1.2 混合动力公交车控制策略发展现状14-18
• 1.2.1 基于规则的逻辑门限控制策略16
• 1.2.2 瞬时优化控制策略16-17
• 1.2.3 智能控制策略17
• 1.2.4 全局最优控制策略17-18
• 1.3 本文基本思路和主要研究内容18-21
• 第2章 混合动力公交车实际行驶工况统计分析21-39
• 2.1 引言21
• 2.2 行驶工况分类21-22
• 2.3 行驶工况的研究现状22-24
• 2.4 公交车行驶工况特点24
• 2.5 数据采集具体方案设计24-28
• 2.5.1 数据采集参数25-26
• 2.5.2 数据采集设备26-27
• 2.5.3 行车路线选择27-28
• 2.5.4 数据采集时间28
• 2.6 数据整理28-30
• 2.7 实际行驶工况分析30-36
• 2.7.1 发动机工作点分析32-33
• 2.7.2 电机工作点分析33-35
• 2.7.3 电池 SOC 值变化趋势分析35-36
• 2.8 本章小结36-39
• 第3章 混合动力公交车控制策略建立39-69
• 3.1 引言39
• 3.2 混合动力公交车整车控制策略建立39-44
• 3.2.1 典型行驶工况与基本行驶模式分析39-41
• 3.2.2 具体工作模式划分41-42
• 3.2.3 控制策略平台建立42-44
• 3.3 基于逻辑门限值算法的四种转矩分配控制策略44-55
• 3.3.1 关键门限值的确定46-47
• 3.3.2 调节发动机工作点调节电池 SOC 值47-49
• 3.3.3 调节发动机工作点限制电池 SOC 值49-51
• 3.3.4 限制发动机工作点调节电池 SOC 值51-53
• 3.3.5 限制发动机工作点限制电池 SOC 值53-55
• 3.4 转矩分配控制策略 SIMULINK 模型建立55-57
• 3.5 基于 CRUISE 软件的混合动力公交车整车模型建立57-58
• 3.6 仿真结果分析58-67
• 3.7 本章小结67-69
• 第4章 基于瞬时优化算法的转矩分配控制策略优化69-103
• 4.1 引言69-70
• 4.2 基于瞬时优化算法的转矩分配控制策略70-86
• 4.2.1 瞬时等效燃油消耗70-71
• 4.2.2 瞬时等效燃油消耗的计算71-80
• 4.2.3 电池电量维持方法80-82
• 4.2.4 再生制动回收能量与滑行充电能量的修正82-84
• 4.2.5 瞬时等效燃油消耗量的目标函数84-85
• 4.2.6 瞬时等效燃油消耗量的目标函数最优值求解85-86
• 4.3 瞬时优化算法转矩分配 SIMULINK 模型建立86-91
• 4.4 瞬时优化算法转矩分配控制策略仿真结果分析91-93
• 4.5 转矩分配控制策略优化93-101
• 4.6 本章小结101-103
• 第5章 全文总结103-105
• 5.1 全文总结103-104
• 5.2 论文创新点104
• 5.3 研究展望104-105
• 参考文献105-113
• 作者简介及攻读硕士期间的科研成果113-115
• 致谢115

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 郑雪;随机行驶工况下的并联混合动力汽车控制策略研究[D];南京理工大学;2013年

2 王浩;并联混合动力客车驱动模式切换扭矩协调控制算法研究[D];吉林大学;2013年

3 侯勇国;混合动力汽车动力总成耐久性试验方法研究[D];吉林大学;2013年

4 袁素粉;城市车辆行驶工况的研究及传动系统的优化匹配[D];武汉理工大学;2013年

  本文关键词：基于实际行驶工况的混合动力公交车控制策略研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：268210