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XL2000轻度混合动力轿车动力总成系统控制策略研究

宋小武  
【摘要】:能源短缺和环境污染是世界汽车工业发展面临的两大挑战,因此开展新型动力系统的研究已经刻不容缓。混合动力汽车较传统车而言,兼具内燃机车的特点又吸收了电动车的优势,在有效提高经济性和降低排放方面有很大的前景。目前混合动力汽车在日本、欧美的发展相当普遍,在国内的发展也非常地迅速。 本文首先分析了混合动力汽车的几种混合驱动结构和形式,并对典型的混合动力驱动类型进行了介绍。针对正在开发的XL2000HEV项目,结合自身轻度混合的特点,提出了一种基于分层决策思想的模式划分、能量管理和力矩分配策略。主控制器根据驾驶操作和车辆状态,依次进行驾驶模式划分、能量管理决策和力矩分配策略控制,结构清晰,易于实现。 为了评估该控制策略及进行关键参数的优化,本文利用AVL CRUISE汽车动力学仿真软件对整车各个部件,包括发动机、电机、电池、整车等进行了建模,利用MATLAB/SIMULINK对主控制器控制策略进行了建模,借助这个控制策略研究和性能分析的仿真平台对该策略进行了初步评估。通过不同驾驶循环工况下的仿真计算,表明该策略与原车性能比较,在电池荷电状态(SOC)平衡控制前提下,可改善整车当量油耗15.8%~28.5%。 在台架实验中,通过对动力总成系统的启动、怠速、负荷特性以及动态耦合特性的实验,对主控制器功能及控制策略进行了测试,实验结果也验证了该控制策略的有效性。在转毂试验台上,对整车的启动、制动以及驾驶循环下的经济性进行了初步评估,试验结果表明XL2000HEV在驾驶性和动力性上基本达到了预期的目标,NEDC驾驶循环下的当量油耗为5.85 L/100km,体现了HEV改善燃油经济性的良好效果。


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