收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于CVT的四轮驱动混合动力汽车传动控制策略研究

黄伟  
【摘要】: 近年来,随着汽车工业的高速发展,资源短缺与环境污染日益严重,由于纯电动汽车短时间内在其长寿命、大容量电池等关键技术上难以突破,混合动力电动汽车将在相当长时间内发挥其独特优势。为了改善轻型SUV(Sport Utility Vehicle)汽车的燃油经济性和动力性能,本文提出了一种基于无级变速器(CVT)的四轮驱动混联式混合动力汽车系统结构方案,对四驱混合电动汽车整车传动控制策略相关技术进行了深入分析和研究。 首先通过计算分析,确定了包括驱动和能源部件的参数设计和选型、关键零部件的选择及设计,以及所有部件在整车中的安装布置。同时基于Matlab/Simulink平台系统,采取理论建模为辅,试验建模为主的方法建立起CVT混联式四驱混合动力整车传动系统正向仿真模型,该模型既可以用驾驶员的转矩或功率需求作输入,也可将循环工况转化为驾驶员需求,所建模型可用于分析评价不同的设计方案和控制策略的优化,也可为实车控制策略的开发建立仿真分析平台。 在分析了传统混合动力典型运行模式基础上,根据CVT混联式四驱混合动力整车动力总成系统结构特点,对包括驻车发电、电力变矩、纯电动、混合驱动等多种运行模式进行分类并分别进行详细的动力学分析,建立起各个运行模式下转矩、转速在传动过程中的变化规律和实现模式切换的发动机、电机及离合器控制规则。 根据动力总成控制系统结构特点,以发动机、电机稳态效率图和电池充放电效率曲线为依据,并基于发动机效率曲线和等功率及等转矩曲线,求得发动机高效工作区的功率门限Pe _min、Pe _max以及转矩门限Te _min、Te _max。然后根据驾驶员对施加在车轮上的驱动需求(其中低速以驱动转矩为参考量,高速以驱动功率为参考量)、车速、电池SOC等,通过不同的逻辑门限参数区分混合动力系统在不同模式间切换的规律,通过离合器和电机系统协调控制,提出了保证模式切换的平顺性的控制方法。并以混合动力系统综合效率最大化为原则确定了不同运行模式下的最佳工作曲线,以及前后电机、发动机转矩及CVT速比及夹紧力在不同模式下的控制方法。基于Matlab/Simulink平台的仿真研究表明,这种根据整车运行工况并综合了转矩及功率需求为控制变量的多参量逻辑门限能量管理策略,能实现运行模式的合理切换,在不降低车辆动力性能的前提条件下,非常有效的降低混合动力汽车的燃油消耗,并保持电池SOC的基本稳定。 以瞬时优化理论为基础,从等效燃油消耗量的思想出发,建立了四驱混联电动汽车在充?放电模式下的等效模型。在控制发动机工作于最佳燃油经济区的基础上,以有效燃油消耗率为优化目标函数,寻求出整车燃油消耗量最小时的理想操作线,理想操作线决定了发动机和各个电机的最佳控制值。并以此优化计算结果为基础,制定了模糊控制规则,仿真结果表明:基于瞬时优化的模糊控制策略能有效提高混联式混合动力汽车燃油经济性。 针对基于CVT的四驱混联式电动汽车的模式切换问题进行了较深入的研究。通过发动机、电机和离合器的协调控制,提出可使系统快速响应以及在模式切换时平稳的控制要点。 同时开发了基于CAN总线的多能源动力总成控制硬件系统,搭建完成了多能源动力总成半实物试验台架,并对CAN总线网络通讯、电子节气门系统、整车运行模式及模式切换等进行试验,最对改装后的混合动力汽车进行标定与匹配工作,并完成整车的动力性、燃油经济性试验。实验结果表明:改装后的混合动力汽车整车0~100km/h加速时间较原始车型减少3秒,燃油经济性提高约8%。同时整车模式切换较为平稳,没有明显冲击感觉。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 沈同全;程夕明;孙逢春;;混合动力汽车的发展趋势[J];农业装备与车辆工程;2006年03期
2 裴碧峰;混联式滑车的构造及技术特点分析[J];福建工程学院学报;2005年01期
3 王家明;郭晋晟;冒晓建;钟虎;卓斌;;新型混联式混合动力客车动力系统分析[J];汽车技术;2008年09期
4 张效铭;;无级变速器传动液性能要求及评价方法[J];甘肃科技;2009年04期
5 吴光强;贺林;范大鹏;殷学仙;孙贤安;;车用无级变速器性能研究[J];传动技术;2007年02期
6 张华;周荣;;混联式混合动力汽车控制策略开发与仿真研究[J];汽车技术;2007年08期
7 俞明,罗玉涛,黄榕清;一种混联式电动汽车驱动系统[J];华南理工大学学报(自然科学版);2001年08期
8 王传菲;贾小平;于魁龙;;新型带式CVT力学分析及在动力传动系统中的应用仿真[J];装甲兵工程学院学报;2006年06期
9 周美兰;张诗阁;张颖;关晓丽;;基于DSP的汽车无级变速器故障诊断系统研究[J];公路与汽运;2008年01期
10 沈继军,俞明,黄榕清;一种混联式混合动力驱动系统的性能分析[J];华南理工大学学报(自然科学版);2002年06期
11 安德斌;;摩托车速控无级变速器设计[J];现代制造工程;2006年05期
12 蔡源春;周云山;张飞铁;高帅;;无级变速器耐久性试验系统研究[J];中国机械工程;2009年18期
13 涂超群;马丽琼;;透视丰田第二代普锐斯混合动力汽车技术[J];装备制造技术;2010年02期
14 刘庆凯;纪丽伟;刘雄;;混合动力汽车整车控制策略比较分析[J];柴油机设计与制造;2010年03期
15 赵克刚;罗玉涛;;一种液压储能汽车的混联式新方案[J];液压与气动;2007年04期
16 上官文斌;王江涛;王小莉;;橡胶V带式无级变速器性能的测试与试验研究[J];振动、测试与诊断;2009年02期
17 邢小波;;混联式汽车液力缓速节能系统引领汽车节能新方向[J];中国经贸导刊;2010年21期
18 赵克刚,黄向东,罗玉涛;混联式混合动力电动汽车动力总成的优化匹配与监控[J];汽车工程;2005年02期
19 裘杏莲,陈惠源;大型水电系统动能指标优化计算聚合库偶动态规划法[J];水力发电学报;1989年03期
20 杨宏亮,陈全世;混联式混合动力汽车控制策略研究综述[J];公路交通科技;2002年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马洪江;王海;王颉;;混联式太阳能果蔬烘干机的研制[A];多学科在现代农业建设中交叉运用技术研讨会论文汇编[C];2011年
2 郑方明;邹少华;林济余;;GZ6110HEV混合动力电动汽车的开发[A];2004年中国客车行业发展论坛暨中国客车学术年会论文集[C];2004年
3 张京明;崔智全;崔胜民;;基于ADVISOR的混合动力车辆动力源功率匹配方法[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年
4 谭彧;;液压技术在混合动力汽车节能方面的应用[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
5 蒋敏兰;费业泰;;动态误差分解与溯源理论与方法研究[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
6 张冰战;赵韩;江昊;;节能减排 大力发展混合动力电动汽车[A];安徽节能减排博士科技论坛论文集[C];2007年
7 刘一健;杨洋;王海;王颉;;混联式太阳能果蔬干燥设备干燥无核白葡萄的试验[A];多学科在现代农业建设中交叉运用技术研讨会论文汇编[C];2011年
8 王海良;;混合动力电动汽车的发展与研究[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年
9 文少波;邹政耀;;混合动力汽车的发展与应用[A];江苏省汽车工程学会第九届学术年会论文集[C];2010年
10 吴志新;;电动汽车发展状况及发展趋势[A];第五届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 黄伟;基于CVT的四轮驱动混合动力汽车传动控制策略研究[D];湖南大学;2008年
2 叶粮;混联式冷凝器的可视化研究与传热分析[D];重庆大学;2009年
3 费德成;HEV用永磁同步电机优化设计与系统性能分析[D];江苏大学;2008年
4 叶季平;混联水库群防洪调度管理理论与方法研究[D];华北电力大学(北京);2010年
5 韩霜;混联研抛机床开放式数控系统体系结构及其插补算法研究[D];吉林大学;2007年
6 何海;混合动力汽车控制系统设计与仿真[D];华中科技大学;2005年
7 申彩英;串联混合动力汽车能量优化管理策略研究[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苏军辉;混联式搬运机器人方案创成及其并联机构运动分析[D];西安理工大学;2003年
2 张东旭;差速耦合式混合动力汽车系统建模与性能仿真[D];吉林大学;2009年
3 蒋智庆;类菱形混合动力电动汽车耦合器的优化设计[D];湖南大学;2008年
4 杨崔;混合动力电动汽车电机驱动控制研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
5 曹中;无级变速器试验台模拟加载系统的设计与研究[D];吉林大学;2007年
6 李旭海;混联式混合动力电动客车动力系统设计[D];武汉理工大学;2008年
7 郑海菠;三自由度高速混联内螺纹铣削机床研究与开发[D];西安理工大学;2010年
8 程祥;混联式车铣复合加工中心方案创成及其并联部分运动分析[D];西安理工大学;2002年
9 赵国良;叶片混联磨抛机床控制系统研究[D];吉林大学;2012年
10 马洪江;混联式太阳能多功能果蔬烘干机的研制[D];河北农业大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 钟燕平;混联式太阳能果蔬干燥设备通过鉴定[N];中国建材报;2009年
2 日信证券;杉杉股份 未来锂电行业明星[N];证券日报;2009年
3 本报特约撰稿 谢光耀;群雄逐鹿 新能源客车羽翼渐丰[N];中国商报;2010年
4 刘晓莉 本报记者 蔡晓华;“黄海”新能源客车抢滩公交大市场[N];辽宁日报;2010年
5 本报记者 王梓函;天津客车展上演绿色出行大戏[N];中国工业报;2010年
6 记者 钟燕平;用太阳能加工果蔬技术获突破[N];农民日报;2009年
7 葛胜征;发展柴电混合动力和电动公交车[N];政府采购信息报;2009年
8 本报记者 孟庆丰;客车用上新能源[N];中国交通报;2010年
9 本报记者 李松战;国内首辆插电式城市客车“洛阳造”[N];洛阳日报;2010年
10 程振彪;混合动力汽车:新能源成功之“桥”[N];21世纪经济报道;2010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