基于行星齿轮传动的插电式混合动力汽车能量管理策略研究

【摘要】：插电式混合动力汽车(Plug-in Hybrid Electric Vehicles,PHEV)是一种低油耗、低排放且不受续驶里程限制,兼有纯电动汽车和混合动力汽车优点的江南网页版登录入口官网下载 。PHEV将会有效的缓解能源危机和环境污染的压力,已成为当代国际江南网页版登录入口官网下载 开发的热点之一。分析了国内外PHEV及其控制策略的研究现状和发展趋势,确定本文采用逻辑门限能量管理策略。对比分析了PHEV的结构和特点,选择混联式PHEV为研究车型;根据动力性能要求,对发动机、电动机、发电机、动力电池等关键部件进行选型及参数匹配设计。分析了PHEV动力分配机构的基本组成与工作原理,并对行星齿轮机构进行了动力学研究;根据杠杆模拟理论,建立了太阳轮、齿圈、行星架三者之间的转矩、转速与功率的动力学关系,研究了PHEV在各种行驶工况下各动力部件的运行情况。根据逻辑门限能量管理策略与发动机效率MAP图,设计了电量消耗(CD)和电量保持(CS)模式下能量管理策略的控制规则,建立了能量控制流程图;基于Matlab/Simulink平台,设计了能量控制模式转换器,建立了CD/CS总能量控制模型,其中包括联合驱动模型、充电工作模型和制动模型。使用Advisor软件,建立了PHEV仿真模型,在NEDC和UDDS两种循环工况下,进行了整车能量管理策略仿真,并对仿真结果进行了分析。结果表明:在满足整车动力性要求的前提下,本文设计的能量管理策略可以有效的提高整车燃油经济性能。 【关键词】：插电式混合动力汽车 参数匹配 行星齿轮机构 能量管理控制策略
【学位授予单位】：山东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 引言8-9
• 1.2 PHEV发展现状9-10
• 1.2.1 国外研究现状9
• 1.2.2 国内研究现状9-10
• 1.2.3 发展趋势10
• 1.3 PHEV能量管理策略10-14
• 1.3.1 能量管理策略概述10-11
• 1.3.2 能量管理策略研究现状11-13
• 1.3.3 能量管理策略存在的问题13-14
• 1.4 本文主要研究内容14-15
• 第二章 PHEV动力系统的设计及参数匹配15-27
• 2.1 动力传输系统布局方式及目标性能指标15-18
• 2.1.1 动力传输系统的布局方式的分类15-17
• 2.1.2 PHEV动力系统结构布局的确定17-18
• 2.1.3 PHEV主要性能指标的设置18
• 2.2 动力系统各部件的参数设计18-26
• 2.2.1 发动机选型及参数设计19-20
• 2.2.2 电动机选型及参数设计20-23
• 2.2.3 发电机选型及参数设计23-24
• 2.2.4 动力电池选型与参数设计24-26
• 2.3 本章小结26-27
• 第三章 PHEV动力分配机构的研究27-39
• 3.1 引言27
• 3.2 行星齿轮机构概述27-28
• 3.3 行星齿轮机构的动力学分析28-32
• 3.3.1 行星齿轮机构的转速关系28-29
• 3.3.2 行星齿轮机构的转矩关系29-30
• 3.3.3 行星齿轮机构的功率关系30-32
• 3.4 PHEV动力系统工作过程分析32-38
• 3.4.1 动力系统的工作原理32
• 3.4.2 动力系统运行模式分析32-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第四章 PHEV能量管理策略研究39-54
• 4.1 控制策略设计原则39
• 4.2 逻辑门限能量管理策略概述39-43
• 4.2.1 逻辑门限能量管理策略的工作原理39-40
• 4.2.2 逻辑门限值能量管理策略工作方式的分析40-43
• 4.3 PHEV能量管理策略的设计43-50
• 4.3.1 电量消耗阶段能量管理策略设计43-45
• 4.3.2 电量保持阶段能量管理策略的设计45-50
• 4.4 PHEV能量控制模型的建立50-53
• 4.5 本章小结53-54
• 第五章 PHEV能量管理策略仿真分析54-65
• 5.1 仿真软件选择54
• 5.2 整车模型建立54-55
• 5.3 整车仿真参数设置55-56
• 5.3.1 整车参数文件设置56
• 5.3.2 驱动控制文件设置56
• 5.3.3 其它部件参数设置56
• 5.4 仿真任务设置56-60
• 5.5 仿真结果分析60-64
• 5.6 本章小结64-65
• 第六章 全文总结与展望65-66
• 6.1 全文总结65
• 6.2 展望65-66
• 参考文献66-69
• 在校期间获得的荣誉及参与的课题与发表的论文69-70
• 致谢70

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