基于CVT的插电式混合动力汽车速比分级控制策略

发布时间：2021-01-27 17:37

　　插电式混合动力汽车（Plug-in Hybrid Electric Vehicle,PHEV）结合了纯电动汽车和混合动力汽车的优点,动力电池能够通过外接电网进行充电,大幅减少了车辆对化石燃料的依赖,因此得到了广泛的关注。将无级变速器（Continuously Variable Transmission,CVT）作为传动装置应用于插电式混合动力系统中能够使动力源工作在高效区域,提高整车的能耗经济性,但CVT传动效率较低,尤其是在速比变化过程中液压系统能量损失较大,为此有必要针对CVT速比控制开展研究,考虑液压系统能量损失,制定合理速比控制策略,从而达到提高整车性能的目的。本文以一款搭载CVT的单轴并联插电式混合动力汽车为研究对象,主要开展了以下研究内容:（1）采用理论与实验数据相结合的综合建模方法,分别建立发动机模型、电机模型和电池模型。依据整车的工作模式,以需求转矩和电池SOC值为切换条件,制定了基于规则的整车能量管理策略,完成了整车模型的搭建;（2）分析PHEV不同模式下的受力情况和动力传递情况,得到各模式下的系统效率计算公式。以系统效率最优为目标,采用离散穷举优化得到各个模式下最优... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 国内外插电式混合动力汽车发展概况
        1.2.1 国外插电式混合动力汽车发展概况
        1.2.2 国内插电式混合动力汽车发展概况
    1.3 CVT控制系统研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 本文的研究意义和研究内容
2 插电式混合动力汽车系统结构与部件建模
    2.1 引言
    2.2 插电式混合动力系统整车结构与参数
        2.2.1 插电式混合动力汽车的系统结构
        2.2.2 插电式混合动力汽车行驶工况定义
        2.2.3 整车参数
    2.3 动力系统主要部件数值建模
        2.3.1 整车动力学模型
        2.3.2 发动机模型
        2.3.3 ISG电机模型
        2.3.4 动力电池模型
    2.4 整车能量管理策略
    2.5 本章小结
3 CVT速比控制策略与液压系统工作特性分析
    3.1 引言
    3.2 插电式混合动力汽车工作模式系统效率分析
        3.2.1 纯电动驱动模式
        3.2.2 发动机驱动模式
        3.2.3 行车充电驱动模式
        3.2.4 混合驱动模式
    3.3 CVT速比控制策略
        3.3.1 基于系统效率最优的CVT速比
        3.3.2 CVT速比变化率控制策略
    3.4 CVT液压系统工作特性分析
        3.4.1 CVT带传动的基本运动关系
        3.4.2 CVT液压系统的流量特性
        3.4.3 CVT液压系统的功率特性
    3.5 CVT液压系统功率特性仿真分析
    3.6 本章小结
4 各工作模式下CVT速比分级控制策略
    4.1 引言
    4.2 能耗成本函数
    4.3 基于等比级数的速比分级原理
    4.4 发动机驱动模式下速比分级控制
        4.4.1 发动机工作模式下工况的制定
        4.4.2 换挡规律
        4.4.3 最佳分级点
    4.5 纯电动模式下速比分级控制
        4.5.1 纯电动模式下工况的制定
        4.5.2 换挡规律
        4.5.3 最佳分级点
    4.6 行车充电模式下速比分级控制
        4.6.1 行车充电模式下工况的制定
        4.6.2 换挡规律
        4.6.3 最佳分级点
    4.7 混合驱动模式下速比分级控制
        4.7.1 混合驱动模式下工况的制定
        4.7.2 换挡规律
        4.7.3 最佳分级点
    4.8 本章小结
5 CVT速比分级控制策略优化与仿真分析
    5.1 引言
    5.2 基于遗传算法的CVT速比点优化
        5.2.1 遗传算法介绍
        5.2.2 各工作模式下CVT速比点优化结果
    5.3 仿真分析
        5.3.1 综合工况的建立
        5.3.2 能耗经济性仿真
        5.3.3 行驶平顺性仿真分析
    5.4 本章小结
6 全文总结
致谢
参考文献
附录
    A 作者在攻读学位期间发表的论文目录
    B 作者在攻读学位期间参加的科研项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]比亚迪宋DM[J]. 卫东,崔凯.  汽车与运动. 2017(12)
[2]TOYOTA PRIUS四世同堂 第四代普锐斯插电混合动力[J]. 乐子.  汽车知识. 2017(04)
[3]下一代GT雏形 MERCEDES-AMG GT CONCEPT[J].   汽车知识. 2017(04)
[4]计及催化器转化效率的插电式混合动力汽车实时控制策略[J]. 曾育平,秦大同,杜长虹,刘永刚.  中国公路学报. 2016(08)
[5]计及驾驶室供暖功率需求的插电式混合动力汽车实时控制策略[J]. 曾育平,秦大同,苏岭,姚明尧.  汽车工程. 2016(01)
[6]插电式混合动力汽车能耗优化控制策略的研究[J]. 秦大同,杨官龙,刘永刚,林毓培.  汽车工程. 2015(12)
[7]计及发动机冷热效应的插电式混合动力汽车最优控制策略研究[J]. 曾育平,秦大同,杨官龙,姚明尧.  中国公路学报. 2015(05)
[8]基于近似极小值原理的插电式混合动力汽车实时控制策略[J]. 秦大同,曾育平,苏岭,詹森.  机械工程学报. 2015(02)
[9]CVT插电式混合动力汽车全局优化控制策略[J]. 杨官龙,秦大同,刘永刚,林毓培.  中南大学学报(自然科学版). 2014(12)
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博士论文
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[3]金属带式无级变速器电液控制系统关键技术的研究[D]. 刘金刚.湖南大学 2008
[4]CVT混合动力系统再生制动综合控制研究[D]. 杨阳.重庆大学 2008
[5]金属带无级自动变速传动的关键问题研究[D]. 杨亚联.重庆大学 2002

硕士论文
[1]功率分流式双模混合动力系统构型设计方法研究[D]. 宋瑞芳.吉林大学 2014
[2]混合动力汽车锂电池管理系统的研究[D]. 王庆庆.哈尔滨理工大学 2013
[3]无级变速器电液控制系统设计[D]. 李泉.湖南大学 2009



本文编号：3003458