单轴并联式混合动力汽车能量管理策略的研究

【摘要】：随着全球能源与环境问题的日益突出,开发低油耗、低排放的新型汽车成为当今汽车工业发展的首要任务。混合动力汽车融合了传统汽车和电动汽车的优点,是解决能源短缺和改善环境的有效手段之一,也是当代汽车发展的重要方向。 实现混合动力汽车良好整车性能的关键是能量管理策略的制定,开展能量管理策略的研究已成为开发混合动力汽车的重中之重。本文基于轻型商用车平台进行混合动力技术的研究,通过软件仿真对混合动力汽车的能量管理策略进行了研究,为整车开发奠定基础。文章主要进行了以下研究工作： (1)根据项目总体设计方案及样车用途特点,整车采用了基于双离合器的单轴并联式混合动力总成结构。根据样车的各项设计指标,对动力系统关键部件进行了参数设计和选型。然后对动力系统各部件的匹配结果进行验证,验证结果表明本项目设计的动力系统能够满足车辆动力性能要求。 (2)建立整车动力系统仿真模型。在Matlab/Simulink软件中,采用理论与实验相结合的建模方式,完成对发动机、电机、动力电池系统、动力传动系统、车轮、整车动力学系统建模,同时建立了基于模糊PID控制的驾驶员模型。整车仿真模型的建立为下面的整车控制策略和参数研究提供了仿真基础。 (3)根据整车动力系统结构设计,提出转矩分配策略并以提高经济性为目标对其进行优化。在Matlab/Simulink环境下进行仿真分析研究,仿真结果表明所设计的整车控制策略具有较好的控制和节能效果。 (4)以CRUISE与Matlab/Simulink为仿真平台,对传统型与混合动力汽车的燃油经济性进行仿真验证,两个平台仿真结果基本吻合,最大误差小于5%,满足实际工程要求。