基于发动机PTO的并联混动重型卡车控制与优化研究
发布时间：2020-12-09 02:50
重型商用车作为公路运输的主力军在国民经济的发展中扮演着不可或缺的角色。随着石油资源的枯竭和环境污染的日益加重,各国均加快了新能源重型汽车的研发及推广,综合考虑节能效果、成本、结构更改难易程度、产业化可行性等诸多因素,并联混合动力（混合动力,以下简称“混动”）构型是所有混动构型中的重要的一种,国内外各大汽车厂商都在不遗余力的研发该种混动车型。本文依托某企业横向课题,旨在探究一种基于发动机取力器（Power Take Off,PTO）的并联混动系统在重型商用牵引车上应用的可行性,对该系统进行了节油及成本分析、能量管理优化控制研究、实车试验验证等。首先,混动车的节油率和成本是系统设计开发者在研发初期最为关心的问题。本文建立一种基于准静态动力学的油耗计算模型,利用理论分析的方法快速获得较为准确的节油结果,并在此基础上结合厂家提供和市场调研数据建立全生命周期成本模型。第二,在混动车构型及部件参数确定的情况下,能量管理策略对混动车的动力性、经济性、排放性等有着至关重要的作用。基于项目需求和策略优化分析的基础,本文首先建立发动机最优策略;然后根据油电转化效率和能耗比更加合理的划分驱动模式,建立开关门...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
混合动力汽车串联构型示意图
图 1.3 混合动力汽车串联构型示意图联构型结构示意图如图 1.4 所示，其普遍采用行星齿轮机构作为动力耦合串、并联构型的优点，发动机可以实现和路载的转矩转速双解耦，一般行联构型相比较前述二者拥有更优的燃油经济性和驾驶性能；但电机数量的传动系统对整车结构设计、能量管理和系统控制提出了更高的要求。受限小，难于应用对速比要求大的商用车，因此，混联构型鲜有应用在重型商
图 1.5 混合动力汽车并联构型示意图的研究对象-基于发动机 PTO 的并联混动系统，构型如图 1.6 所示，TO 连接电机，可实现怠速启停、停车充电、电机助力、制动能量回收状态下，电机助力时的能量流向如图中红色箭头所示，传输路径为“电动机-离合器-变速器-主减速器-车轮”；整车制动状态下，电机制动能量如图中蓝色箭头所示，传输路径为“车轮-主减速器-变速器-离合器-发-电池”。该构型对传统底盘改动小，易于布置，成本低，且可以实现油经济性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]等效因子离散全局优化的等效燃油瞬时消耗最小策略能量管理策略[J]. 林歆悠,冯其高,张少博. 机械工程学报. 2016(20)
[2]ISG-FHEV等效燃油消耗最小控制策略[J]. 周祥,宋璐,付主木,宋书中. 计算机测量与控制. 2016(04)
[3]插电式混合动力汽车动力系统的成本、油耗和排放多目标参数优化[J]. 曾育平,秦大同,苏岭,姚明尧. 汽车工程. 2016(04)
[4]混合动力电动汽车能量管理策略研究综述[J]. 赵秀春,郭戈. 自动化学报. 2016(03)
[5]含坡度变化率信息的道路坡度估计[J]. 林楠,施树明,马力,隗海林. 吉林大学学报(工学版). 2016(06)
[6]载货汽车质量与路面坡度联合估计方法研究[J]. 李海青,杨秀建,陈蜀乔,高晋. 汽车技术. 2015(08)
[7]基于扩展卡尔曼滤波的车辆质量与道路坡度估计[J]. 雷雨龙,付尧,刘科,曾华兵,张元侠. 农业机械学报. 2014(11)
[8]基于随机模型预测控制的并联式混合动力汽车控制策略研究[J]. 赵韩,吴迪. 汽车工程. 2014(11)
[9]混合动力汽车发动机转矩突变过程动态协调控制[J]. 赵峰,罗禹贡,张娜,李克强. 汽车工程. 2014(11)
[10]串联式混合动力推土机节能率的解析分析[J]. 张宝迪,张欣,席利贺,刘林. 吉林大学学报(工学版). 2015(04)
博士论文
[1]基于载荷重构的混合动力公交车能量管理策略优化研究[D]. 苗强.山东大学 2017
[2]基于瞬时优化的混合动力汽车控制策略研究[D]. 朱庆林.吉林大学 2009
[3]并联式混合动力系统动态协调控制问题的研究[D]. 童毅.清华大学 2004
[4]非线性控制系统观测器研究[D]. 朱芳来.上海交通大学 2001
硕士论文
[1]插电式混合动力汽车自适应等效油耗能量管理策略研究[D]. 张树彬.吉林大学 2017
[2]混合动力系统瞬时最优能量控制策略的研究[D]. 孔凡敏.山东大学 2016
[3]基于成本分析的PHEV参数匹配及其控制策略研究[D]. 韩彪.吉林大学 2016
[4]商用车载荷重量估算与节油应用[D]. 王琳.吉林大学 2015
[5]并联混合动力客车能量管理优化控制策略研究[D]. 常静.大连理工大学 2015
[6]高压共轨柴油机瞬态工况特性及控制策略的研究[D]. 廖亮宇.昆明理工大学 2015
[7]基于功能原理的重型车质量辨识方法研究[D]. 夏冰.吉林大学 2013
[8]基于DP动态规划的ISG型行星耦合混合动力汽车模糊控制能量管理策略研究[D]. 叶盼.重庆大学 2013
[9]重型车质量辨识及道路坡度状态估计方法研究[D]. 李远方.吉林大学 2012
[10]混合动力电动汽车运行状态切换过程动态控制研究[D]. 牛艳霞.燕山大学 2012
本文编号：2906119
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
混合动力汽车串联构型示意图
图 1.3 混合动力汽车串联构型示意图联构型结构示意图如图 1.4 所示，其普遍采用行星齿轮机构作为动力耦合串、并联构型的优点，发动机可以实现和路载的转矩转速双解耦，一般行联构型相比较前述二者拥有更优的燃油经济性和驾驶性能；但电机数量的传动系统对整车结构设计、能量管理和系统控制提出了更高的要求。受限小，难于应用对速比要求大的商用车，因此，混联构型鲜有应用在重型商
图 1.5 混合动力汽车并联构型示意图的研究对象-基于发动机 PTO 的并联混动系统，构型如图 1.6 所示，TO 连接电机，可实现怠速启停、停车充电、电机助力、制动能量回收状态下，电机助力时的能量流向如图中红色箭头所示，传输路径为“电动机-离合器-变速器-主减速器-车轮”；整车制动状态下，电机制动能量如图中蓝色箭头所示，传输路径为“车轮-主减速器-变速器-离合器-发-电池”。该构型对传统底盘改动小，易于布置，成本低，且可以实现油经济性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]等效因子离散全局优化的等效燃油瞬时消耗最小策略能量管理策略[J]. 林歆悠,冯其高,张少博. 机械工程学报. 2016(20)
[2]ISG-FHEV等效燃油消耗最小控制策略[J]. 周祥,宋璐,付主木,宋书中. 计算机测量与控制. 2016(04)
[3]插电式混合动力汽车动力系统的成本、油耗和排放多目标参数优化[J]. 曾育平,秦大同,苏岭,姚明尧. 汽车工程. 2016(04)
[4]混合动力电动汽车能量管理策略研究综述[J]. 赵秀春,郭戈. 自动化学报. 2016(03)
[5]含坡度变化率信息的道路坡度估计[J]. 林楠,施树明,马力,隗海林. 吉林大学学报(工学版). 2016(06)
[6]载货汽车质量与路面坡度联合估计方法研究[J]. 李海青,杨秀建,陈蜀乔,高晋. 汽车技术. 2015(08)
[7]基于扩展卡尔曼滤波的车辆质量与道路坡度估计[J]. 雷雨龙,付尧,刘科,曾华兵,张元侠. 农业机械学报. 2014(11)
[8]基于随机模型预测控制的并联式混合动力汽车控制策略研究[J]. 赵韩,吴迪. 汽车工程. 2014(11)
[9]混合动力汽车发动机转矩突变过程动态协调控制[J]. 赵峰,罗禹贡,张娜,李克强. 汽车工程. 2014(11)
[10]串联式混合动力推土机节能率的解析分析[J]. 张宝迪,张欣,席利贺,刘林. 吉林大学学报(工学版). 2015(04)
博士论文
[1]基于载荷重构的混合动力公交车能量管理策略优化研究[D]. 苗强.山东大学 2017
[2]基于瞬时优化的混合动力汽车控制策略研究[D]. 朱庆林.吉林大学 2009
[3]并联式混合动力系统动态协调控制问题的研究[D]. 童毅.清华大学 2004
[4]非线性控制系统观测器研究[D]. 朱芳来.上海交通大学 2001
硕士论文
[1]插电式混合动力汽车自适应等效油耗能量管理策略研究[D]. 张树彬.吉林大学 2017
[2]混合动力系统瞬时最优能量控制策略的研究[D]. 孔凡敏.山东大学 2016
[3]基于成本分析的PHEV参数匹配及其控制策略研究[D]. 韩彪.吉林大学 2016
[4]商用车载荷重量估算与节油应用[D]. 王琳.吉林大学 2015
[5]并联混合动力客车能量管理优化控制策略研究[D]. 常静.大连理工大学 2015
[6]高压共轨柴油机瞬态工况特性及控制策略的研究[D]. 廖亮宇.昆明理工大学 2015
[7]基于功能原理的重型车质量辨识方法研究[D]. 夏冰.吉林大学 2013
[8]基于DP动态规划的ISG型行星耦合混合动力汽车模糊控制能量管理策略研究[D]. 叶盼.重庆大学 2013
[9]重型车质量辨识及道路坡度状态估计方法研究[D]. 李远方.吉林大学 2012
[10]混合动力电动汽车运行状态切换过程动态控制研究[D]. 牛艳霞.燕山大学 2012
本文编号：2906119
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