搭载机电控制CVT混合动力汽车驱动工况调速策略研究

发布时间：2017-08-05 14:09

  本文关键词：搭载机电控制CVT混合动力汽车驱动工况调速策略研究

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【摘要】：本文以国家自然科学基金项目为依托,以搭载机电控制无级变速器的单轴并联式混合动力系统为研究对象,对混合动力系统各个驱动工况进行了CVT调速策略制定从而提高经济性能,在小附着系数道路上利用CVT的速比变化进行了整车动力性能的研究来提高整车动力性能。首先根据混合动力系统的结构特点确定了单轴并联式传方案,分析传动系统特性并根据实验数据分别建立了发动机ISG电机、机电控制无级变速器等关键部件数值模型。其次对混合动力系统的能量管理以及驱动工况的工作模式切换进行了分析,为了实现更好的经济性能,分别确定在纯电机驱动、发动机驱动、混合驱动和行车充电模式下的各个动力源的最佳运行工况点。以等效燃油消耗以及动力源的工作效率为前提,对各个驱动工况进行动力分配建立能量管理策略。然后在能量管理策略的基础上,分别计算出各个驱动工况最佳经济性能以及最佳动力性能的CVT速比,对汽车在小附着系数道路下CVT的速比进行了分析,从而制定相应的CVT调速策略。电机和发动机单独驱动根据发动机万有特性图和电机的效率图确定各自最佳经济性能工况点。发动机电机联合驱动工况以及行车充电工况,按照发动机电机以及CVT的系统效率最高为原则确定发动机和电机的最佳运行工况。最后在Cruise仿真平台上搭建整车模型,利用MATLAB/Simulink/Stateflow建立整车控制策略将其导入到CRUISE软件中,制定相应的计算任务,在最佳经济性CVT速比下进行经济性仿真,在最佳动力性CVT速比下动力性能仿真。仿真结果表明本文所制定的搭载机电控制CVT的混合动力性汽车驱动工况调速策略在整车满足动力性的同时实现了更好的经济性能。制定的CVT动力性调速策略能够更进一步的满足动力性要求,汽车在小附着系数的路况下,能够保证驱动车轮扭矩按照车轮不打滑的极限扭矩进行分配,保证了汽车的动力性能。
【关键词】：混合动力系统 机电控制无级变速器 驱动工况 CVT调速策略
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 课题研究背景及意义9
• 1.2 混合动力汽车发展现状9-10
• 1.3 搭载无级变速器混合动力汽车发展现状10-14
• 1.4 混合动力系统CVT速比控制策略概述14-15
• 1.5 混合动力系统整车性能的评价指标15
• 1.6 本文主要研究内容15-17
• 2 混合动力系统传动结构分析17-23
• 2.1 混合动力传动系统结构17-18
• 2.2 主要传动部件模型建立18-21
• 2.3 混合动力系统工作模式21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 3 基于规则的逻辑门限值能量管理策略23-33
• 3.1 能量管理策略概述23-24
• 3.2 需求转矩的确定24-26
• 3.3 混合动力系统模式切换设计26-30
• 3.4 各部件逻辑门限值的确定30-31
• 3.5 控制策略在Stateflow中的实现31-32
• 3.6 本章小结32-33
• 4 驱动工况最佳经济性CVT目标速比控制33-47
• 4.1 CVT速比控制策略综述33-34
• 4.2 纯发动机驱动模式CVT目标速比制定34-38
• 4.2.1 发动机万有特性分析34-35
• 4.2.2 纯发动机驱动最佳经济性工况点35-36
• 4.2.3 CVT目标速比制定36-38
• 4.3 纯电动驱动模式CVT目标速比制定38-41
• 4.3.1 ISG电机的系统效率图38
• 4.3.2 电机最佳经济性工况点的确定38-40
• 4.3.3 纯电动模式CVT目标速比的确定40-41
• 4.4 混合驱动模式下CVT目标速比控制规律41-42
• 4.4.1 混合驱动模式动力源效率模型分析41-42
• 4.4.2 CVT混合驱动下目标速比制定42
• 4.5 行车充电模式CVT目标速比制定42-46
• 4.5.1 动力源系统效率模型42-44
• 4.5.2 行车充电模式最佳经济性工况点的确定44-45
• 4.5.3 行车充电模式最佳经济性目标速比45-46
• 4.6 本章小结46-47
• 5 驱动工况最佳动力性CVT目标速比控制47-55
• 5.1 纯发动机模式最佳动力性控制曲线47-50
• 5.2 纯电动驱动模式最佳动力性曲线50
• 5.3 混合驱动模式最佳动力性研究50-52
• 5.4 小附着系数道路动力性调速策略52-54
• 5.5 本章总结54-55
• 6 整车动力性经济性能仿真55-73
• 6.1 AVL CRUISE仿真软件简介55
• 6.2 整车仿真模型搭建55-64
• 6.3 最佳经济性能仿真64-69
• 6.4 动力性能仿真69-71
• 6.5 小附着系数道路汽车动力性能仿真71-72
• 6.6 本章小结72-73
• 7 全文总结与展望73-75
• 7.1 全文总结73-74
• 7.2 展望74-75
• 致谢75-77
• 参考文献77-81
• 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果81

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本文编号：625269