基于杠杆法的混联式混合动力汽车EVT构型的设计与参数优化

发布时间：2017-08-16 09:43

  本文关键词：基于杠杆法的混联式混合动力汽车EVT构型的设计与参数优化

  更多相关文章： 混联式混合动力 EVT方案 动态规划 燃油经济性

【摘要】：随着经济的不断发展,人类对能源的需求不断提高,中国现在是发展中国家,对于能源的需求更大,石油是人类使用的最重要的能源之一,而石油又是一次能源,具有不可再生性,需要节约能源降低石油消耗,石油最重要的去向之一就是汽车,需要在汽车技术上进行改进,降低汽车油耗。同时,现在对环保的要求越来越高,汽车尾气是污染空气的重要来源,需要改进汽车技术,降低汽车排放。混合动力汽车作为新能源汽车的一种,能够有效改善汽车的油耗和排放。混合动力汽车中的混联式混合动力在油耗和排放上有很好的性能,是混合动力汽车市场的热点。本文依托国家自然科学基金,就混联式混合动力汽车EVT构型进行了以下研究:(1)以杠杆法为基础,在一个发动机和两个电机的前提下,分析了单行星排和双行星排可能的传动方案,通过分析传动方案的机械点和电机的转速转矩,剔除无效或低效构型。通过计算机辅助手段,对大量传动方案进行快速筛选。使用杠杆法分析一种EVT传动系统的运动学和动力学关系,建立矩阵方程。(2)在MATLAB软件上,建立发动机、电机、电池和车辆动力学模型,为下一步的仿真工作做准备。本文使用全局的能量管理策略——动态规划算法作为整车能量管理策略,本文分析了串联混合动力汽车、并联混合动力汽车和混联混合动力汽车的状态变量和控制变量,建立对应的动态规划算法目标函数和约束条件,阐述动态规划优化算法的过程和原理。(3)在MATLAB软件上,使用动态规划算法对输入分配型EVT传动方案进行燃油经济性仿真。通过数据拟合的方法比较各个传动方案的百公里燃油消耗,结合各个传动方案下发动机运行在高效区域的比例,确定最好的EVT传动方案,在此基础上,对该EVT传动方案进行参数优化,确定最优的传动参数。(4)在NEDC、UDDS、HWFET和US06四种循环工况下对优化后的传动方案进行燃油经济性性能仿真,分析仿真结果,分析EVT传动方案的运行特点和燃油经济性能。为了验证选取的构型和优化的效果,使用基本参数相同的串联和并联混合动力进行动态规划仿真,研究优化后的EVT传动方案和串、并联结构的燃油经济性性能差异,对比分析EVT传动方案与串、并联结构的运行特点。通过上述研究工作,为EVT构型方案的选择和参数优化提供一定的理论支撑,对于混联式混合动力汽车的设计和性能优化有积极的意义。
【关键词】：混联式混合动力 EVT方案 动态规划 燃油经济性
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 绪论8-24
• 1.1 课题背景及意义8-11
• 1.2 混合动力汽车国内外研究现状11-20
• 1.2.1 混合动力汽车原理11-14
• 1.2.2 混合动力汽车构型国内外研究现状14-17
• 1.2.3 EVT构型研究方法国内外研究现状17-19
• 1.2.4 能量管理策略国内外研究现状19-20
• 1.3 课题主要研究内容20-24
• 2 基于杠杆法EVT传动方案的研究24-44
• 2.1 杠杆法基本原理阐述24-26
• 2.1.1 行星构件速度在杠杆上的表示24-25
• 2.1.2 行星构件受力在杠杆上的表示25-26
• 2.1.3 两行星排的杠杆法表示26
• 2.2 基于杠杆法的EVT传动方案计算26-30
• 2.3 EVT传动方案筛选30-38
• 2.3.1 机械点筛选30-32
• 2.3.2 电机的转速转矩范围筛选32-35
• 2.3.3 计算机辅助筛选35-38
• 2.4 基于杠杆法的EVT传动方案动力学和运动学分析38-41
• 2.5 本章小结41-44
• 3 混合动力汽车动态规划优化算法建模44-56
• 3.1 动力源及车辆动力学建模44-49
• 3.1.1 发动机建模44-45
• 3.1.2 发电机和电动机建模45-46
• 3.1.3 电池建模46-48
• 3.1.4 车辆动力学模型48-49
• 3.1.5 制动能量回收策略49
• 3.2 动态规划优化算法建模49-54
• 3.2.1 串联混合动力系统优化建模50-51
• 3.2.2 并联混合动力系统优化建模51-52
• 3.2.3 EVT混联式混合动力系统优化建模52-53
• 3.2.4 动态规划算法优化原理53-54
• 3.3 本章小结54-56
• 4 EVT构型分析及参数优化56-66
• 4.1 仿真程序介绍56-57
• 4.2 单行星排EVT方案的性能仿真57-62
• 4.2.1 程序可信度检验57-58
• 4.2.2 输入分配型混联式混合动力汽车性能仿真58-62
• 4.3 单行星排EVT传动参数优化62-64
• 4.4 本章小结64-66
• 5 优化后EVT构型性能对比仿真66-98
• 5.1 构型及参数优化后EVT的性能仿真66-77
• 5.1.1 仿真循环工况介绍66-69
• 5.1.2 NEDC工况下的性能仿真分析69-71
• 5.1.3 UDDS工况下的性能仿真分析71-72
• 5.1.4 US06工况下的性能仿真分析72-74
• 5.1.5 HWFET工况下的性能仿真分析74-77
• 5.2 EVT优化性能对比仿真77-96
• 5.2.1 串联式混合动力汽车对比性能仿真77-87
• 5.2.2 并联式混合动力汽车对比性能仿真87-96
• 5.3 本章小结96-98
• 6 全文总结及展望98-102
• 6.1 全文总结98-99
• 6.2 研究展望99-102
• 致谢102-104
• 参考文献104-108
• 附录108
• A. 作者在硕士学位期间参与的科研项目108

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 聂志锋,过静s，

本文编号：682609