混合动力汽车控制策略研究及硬件在环仿真

发布时间：2020-07-16 13:51

【摘要】：随着能源与环境压力的不断加大,国家对传统燃油汽车排放要求越来越高,对新能源政策支持力度持续加大,各大车企也纷纷投入对新能源汽车的研究,但是电池容量受到一定的限制,充电桩等基础设施密度未达到要求情况下,纯电动车的续航能力不能完全满足要求,混合动力汽车却介于两者之间,是一个向纯电动汽车过渡的好方向。并针对我国提出的2020年,百公里5.0L的油耗,各大车企纷纷投入对混合动力的研究,混合动力汽车动力源由两种以上动力机构,结构相对复杂,所以好的能量管理策略尤其重要。整车控制器是混合动力的核心,目的是将驾驶员的需求转矩合理的分配给电机和发动机,协调各零部件合理的运行,达到降低油耗和满足驾驶性能的要求。本课题的研究对象是单轴并联式即P2混合动力系统结构,这个结构具有低成本,布置简单,很好的再生制动能力,但是离合器系统较为复杂。本文主要工作是分析当前混合动力汽车的结构和控制策略,利用台架试验并对零部件参数进行了提取,使用MATLAB/Simulink对关键零部件进行了建模,建立了整车模型、发动机模型、电机模型、电池模型、自动变速器模型以及驾驶员模型。由于驾驶汽车是具有一定危险的活动,所以控制策略必须具有实时性和鲁棒性,这里结合零部件参数,根据实际需求设计了控制策略,模式切换采用逻辑门限策略,当整车处于混合动力驱动模式时采用模糊转矩控制,合理的分配转矩。再结合第二章的子系统模型,在特定的工况下进行了模型仿真分析,结果显示该控制策略满足设计需求。模型仿真距离真实环境有一定距离,为了更好的验证策略的有效性和实用性,进行硬件在环仿真是必要的。本文基于Etas的Labcar系统,通过配置硬件板卡资源、加载模型、配置虚拟的控制器节点后,将控制模型生成C代码并下载到实时处理机进行了硬件在环仿真,通过上位机界面可以查看所有信号状态。结果表明:模型仿真与半实物仿真结果基本一致,纯电动里程达到50km,FTP72下工况油耗为3.3L/100km,发动机单独工作百公里油耗是6.2L。证明本文采用的控制规律达到了设计要求,具有一定的工程实用价值,为后来的设计优化提供了参考。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U469.7
【图文】：

混合动力汽车控制策略研究及硬件在环仿真

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【参考文献】