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某混合动力轿车动力系统参数匹配与能量分配优化研究

刘朋  
【摘要】: 随着保有量的增加,汽车带来的环境污染和能源短缺问题日益明显。与传统汽车相比,混合动力汽车在降低燃油消耗和减少二氧化碳排放方面具有很大潜力,因而成为各汽车企业当前研发的热点。 本文依托某国内企业利用现有车型(JU-1)开发混合动力轿车(JU-1A)的国家“863”项目,就其动力系统参数匹配和能量分配优化两个问题进行了探讨。 在进行JU-1A动力系统参数匹配时,提出了一种在动力性、经济性和动力系统构型约束下确定动力系统参数的思路,即首先满足动力性约束,由此确定发动机的型号;然后根据节能的要求确定采用的节能方式,进而确定动力系统的参数(主要是电机和电池的参数)。 由于JU-1A的能量分配策略相对简单,而且在进行NEDC循环工况仿真时,通过制动能量回收的电量多于驱动力矩不足电机助力时所消耗的电量,因此为了保证SOC波动范围的稳定,并为动力电池回收制动能量留有余地,设计适当的SOC削减策略就显得非常重要。针对SOC削减策略的设计要求,本文提出了滑动助力门槛曲线的SOC削减策略,各助力门槛曲线通过优化的方法确定。这种方法在JU-1A的连续NEDC工况仿真中,实现了对SOC波动范围的很好控制。对于这种方法对复杂循环工况在线适应性不足的问题,本文也提出了将滑动助力门槛曲线方法和模糊方法结合起来的改造构想。 仿真计算结果表明,通过以上工作,所设计的混合动力轿车JU-1A很好的满足了最初的设计要求。


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