收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于混合系统理论的混合动力客车控制策略和参数优化研究

尹安东  
【摘要】:环境污染和石油资源匮乏是汽车工业可持续发展面临的两大难题。混合动力汽车采用内燃机和电池作为动力源,是当前电动汽车中最具产业化前景的车型。混合动力汽车动力系统参数优化匹配和控制策略的研究,是混合动力汽车的核心技术之一。 本文以安徽省“十一五”、“节能与新能源汽车”重大科技专项课题为依托,以6110型串联式混合动力城市客车(Series Hybrid Electric Bus, SHEB)为研究对象,在分析城市公交客车运行工况特点的基础上,完成了6110型SHEB的总体设计。采用前向仿真和后向仿真相结合的仿真方法,结合后轮驱动的SHEB的特点,建立了SHEB整车和主要部件仿真模型(包括发动机-发电机组模型、驱动电机模型、动力电池组模型、综合式的多能源控制策略模型、定比例的制动力分配模型和整车模型等)。并结合样车试验结果进行了仿真模型的验证,结果表明模型符合实际情况,从而为城市混合动力客车整车控制策略仿真研究和动力系统参数匹配优化打下基础。 在分析SHEB能量流动模式的基础上,首次引入混合系统理论,利用混合输入输出有限状态自动机模型,建立了6110型SHEB动力控制系统数学模型,并确定了SHEB的运行模式切换条件和切换图。 在分析SHEB多能源控制策略设计目标和遵循原则的基础上,基于混合系统理论提出了集恒温器式和功率跟随式两种控制模式优点的模式变换式多能源驱动控制策略以及电机再生制动力、摩擦制动力和整车前后轮制动力协调控制的再生制动控制策略。 采用Simulink/Stateflow的混合建模方法,建立了模式变换式多能源驱动控制策略和制动力协调控制的再生制动控制策略仿真模型,以及相应的SHEB整车仿真模型,并基于中国典型城市公交循环工况分别进行了模式变换式、恒温器式和功率跟随式的三种控制策略仿真分析比较,结果表明:在保证6110型SHEB动力性的前提下,采用模式变换式控制策略时燃油经济性较好,整车等效燃料消耗量为23.9 L/100km,比综合式控制策略的样车减少4.8%,比同类型的传统燃油城市客车减少17.3%。同时,分别进行了制动力协调控制和定比例制动力分配的再生制动控制策略仿真分析比较,结果表明:制动力协调控制的再生制动控制策略的制动能量回收率提高11.5%,等效燃料消耗量减少3.2%。 在6110型SHEB动力系统参数初步匹配的基础上,根据正交试验设计原理,提出了混合动力系统部件参数和控制参数相结合的综合参数正交优化方法。经多方案优化得出一组较理想的参数匹配方案:H=43.3%(发动机功率为85kw)、C=75Ah、ig=2.73、控制策略为模式变换式多能源控制策略;并对优化后的6110型SHEB的动力性和燃油经济性进行了仿真分析,结果表明:优化后的动力系统能够满足整车动力性要求,且与优化前的样车道路试验结果相比,燃油经济性提高8.4%。 基于模块化的设计思想,构建了SHEB动力总成试验台架及测试系统,制定了混合动力城市客车动力性和燃油经济性道路试验方法和试验规范,完成了6110型SHEB动力系统的发动机、驱动电机等关键零部件的性能试验和整车的动力性和燃油经济性道路性能试验,试验结果表明:样车的动力系统性能能够满足整车技术要求,各项性能指标均达到了设计任务书的技术要求,验证了6110型SHEB动力系统结构选型和参数匹配的合理性;同时通过仿真试验与样车道路试验结果比较,验证了6110型SHEB整车仿真模型的准确性和基于混合系统理论建立的模式变换式多能源控制策略的可行性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 刘金玲,宋健,于良耀,王玉海,季来春;并联混合动力客车控制策略比较[J];公路交通科技;2005年01期
2 顾文领;崔俊杰;;城市混合动力客车关键技术研究[J];内燃机与配件;2013年12期
3 尹安东;赵韩;;混合动力客车动力系统综合参数正交优化与应用[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2010年03期
4 范彪;袁景敏;李建鹏;袁月会;舒红;;插电式并联混合动力客车建模及仿真[J];客车技术与研究;2011年05期
5 邱影杰;房亮;;基于TMS320F2812的混合动力客车主控制器设计[J];交通节能与环保;2017年04期
6 汤千里;;基于道路工况和载荷状态识别下混合动力客车控制策略的思考[J];科技视界;2018年10期
7 甄子健;;25个城市示范推广节能与新能源汽车[J];汽车与安全;2013年06期
8 周毅鹏;;插电混合动力客车锂离子电池布置与防火设计[J];机电技术;2017年02期
9 黄鼎键;钟勇;;混联式混合动力客车逻辑控制策略研究[J];福建工程学院学报;2015年06期
10 汪桂金;孙克亮;姜杰峰;阚卫峰;;双输入插电式混合动力客车动力系统的研究[J];工业设计;2015年03期
11 葛帮宁;;混合动力客车被低估[J];经营者(汽车商业评论);2014年02期
12 方文迪;;海格插电式混合动力客车开启绿色公交能效之门[J];人民公交;2014年03期
13 吴长伦;黄键;张庆永;;某混合动力客车离合器寿命的理论分析[J];机电工程技术;2014年05期
14 薛亚培;;混合动力客车销量见长[J];商用汽车新闻;2012年19期
15 滕冀;;北京向莫斯科捐赠两辆福田欧V混合动力客车[J];人民公交;2010年07期
16 ;混合动力客车 如何突破消费瓶颈[J];时代汽车;2009年01期
17 蔡磊;;我国混合动力客车产业发展对策研究——基于SWOT的分析[J];价值工程;2009年05期
18 王作函;;一汽客车鼎力打造混合动力客车和客车专用总成[J];商用汽车;2009年08期
19 王钦普;;新型串联混合动力客车开发目标与参数指标研究[J];客车技术与研究;2007年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吕仁志;周雅夫;刘吉顺;;基于工况识别的并联混合动力客车控制策略[A];2014中国汽车工程学会年会论文集[C];2014年
2 席利贺;张昕;张欣;;混合动力客车能量管理控制策略的优化研究[A];2011中国汽车工程学会年会论文集[C];2011年
3 陈煌熙;刘善锷;陈诗库;翁涛;罗冲;;后置混合动力客车冷却系统总体布置和设计[A];第七届中国智能交通年会论文集[C];2012年
4 武红霞;秦东晨;徐一村;裴东杰;;基于模糊逻辑的混联式混合动力客车控制策略研究[A];自主创新、学术交流——第十届河南省汽车工程科学技术研讨会论文集[C];2013年
5 赵子亮;李骏;刘明辉;刘吉顺;;并联混合动力客车控制参数标定系统开发[A];2010中国汽车工程学会年会论文集[C];2010年
6 尹安东;张辉;赵韩;;基于粒子群优化的混合动力客车模糊控制策略研究[A];2010中国汽车工程学会年会论文集[C];2010年
7 游国平;陈德兵;郭宽友;;混合动力客车动力系统试验分析[A];2009中国汽车工程学会年会论文集[C];2009年
8 高大威;金振华;卢青春;;燃料电池混合动力客车的能量管理策略研究[A];2008中国汽车工程学会年会论文集[C];2008年
9 尹安东;张杰;赵韩;;混合动力客车动力系统参数匹配与正交优化[A];2009中国汽车工程学会年会论文集[C];2009年
10 钟升阔;赵治国;孙泽昌;;混合动力客车Cruise-Matlab/Simulink协同建模与仿真[A];2011中国汽车工程学会年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 尹安东;基于混合系统理论的混合动力客车控制策略和参数优化研究[D];合肥工业大学;2010年
2 龚依民;混合动力客车集成一体化启动—发电机技术(ISG)与监控系统研究[D];吉林大学;2008年
3 唐先智;混合动力客车控制策略优化[D];吉林大学;2013年
4 杨钫;面向产品工程化的混合动力客车设计方法研究[D];吉林大学;2011年
5 王磊;一种混联式混合动力客车能量管理及模式切换协调控制研究[D];上海交通大学;2013年
6 刘吉顺;面向产品工程化的混合动力客车控制系统研究[D];吉林大学;2013年
7 熊伟威;混联式混合动力客车能量优化管理策略研究[D];上海交通大学;2009年
8 巴特;典型混联混合动力客车节能分析与评价[D];吉林大学;2016年
9 尚明利;混合动力汽车再生制动与稳定性集成控制算法研究[D];吉林大学;2011年
10 赵国柱;电动汽车再生制动若干关键问题研究[D];南京航空航天大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 池明磊;混合动力客车动力系统参数匹配与仿真研究[D];燕山大学;2009年
2 巴特;混联混合动力客车的参数匹配与控制策略研究[D];吉林大学;2012年
3 范彪;插电式并联混合动力客车建模及仿真[D];重庆大学;2011年
4 曾祥瑞;并联混合动力客车整车控制器软件设计[D];清华大学;2012年
5 王赢;混合动力客车动力系统仿真研究[D];长安大学;2017年
6 李欣静;混合动力客车控制策略及整车性能的仿真研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
7 陈辰;基于路谱识别的并联混合动力客车控制策略研究[D];吉林大学;2013年
8 王杉;插电式串联混合动力客车参数匹配及控制策略研究[D];吉林大学;2009年
9 王岩;串联混合动力客车控制策略研究[D];吉林大学;2008年
10 刘闪闪;混合动力客车动力系统参数优化与再生制动研究[D];合肥工业大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 王辉;福田汽车助力西藏精准扶贫[N];中国质量报;2017年
2 本报记者 张海燕;混合动力客车技术逐步成熟[N];中国质量报;2013年
3 本报记者 于大勇;混合动力客车推广顺利 市场化渐行渐近[N];中国高新技术产业导报;2013年
4 王瑞;国家推手混合动力客车市场或将趋热[N];中国工业报;2012年
5 王瑞;混合动力客车黄金期将至[N];中国交通报;2012年
6 本报记者 叶立新;安凯混合动力客车性能国际领先[N];安徽经济报;2012年
7 本报记者 张翼;政府举起的混合动力客车能否在市场平稳放下 Can the Rising Hybrid Electric Vehicle Run Smoothly in the Market?[N];机电商报;2008年
8 本报记者 谭思敏;混合动力客车如何突破消费瓶颈? How does the Hybrid Electric Bus Break through the Consumption Bottle-neck?[N];机电商报;2008年
9 通讯员 刘亚鹏 记者 唐婷;百台混合动力客车运营长株潭[N];湖南日报;2009年
10 记者 李林岩;长春新能源公交车投产[N];吉林日报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978