基于CVT的插电式混合动力汽车能量管理策略研究硕士学位论文.doc

基于CVT的插电式混合动力汽车
能量管理策略研究

重庆大学硕士学位论文
（学术学位）

学生姓名：赵新庆
指导教师：秦大同教授
专业：车辆工程
学科门类：工学

重庆大学机械工程学院
二O一四年五月

StudyonEnergyManagementStrategyforPlug-inHybridElectricalVehiclewithCVT

AThesisSubmittedtoChongqingUniversity
inPartialFulfillmentoftheRequirementforthe
Master’sDegreeofEngineering
By
ZhaoXinqing

Supervised:Prof.QinDatong
Specialty:VehicleEngineering

CollegeofMechanicalEngineeringof
ChongqingUniversity,Chongqing,China
May,2014

重庆大学硕士学位论文
中文摘要STYLEREF标题\*MERGEFORMAT
PAGE\*MERGEFORMATVIII
PAGE\*MERGEFORMAT87

摘要

融合了传统内燃机汽车和纯电动汽车优点的插电式混合动力汽车，既可以高效地降低燃油消耗、减少汽车尾气污染，又可以使用外接电网充电，实现更长的纯电动续驶里程，是国际上新能源汽车研发的热点。而合理设计动力系统参数，更好地分配传动系统的能量流，控制车辆的工作模式，以达到更好的整车经济性，是插电式混合动力汽车开发的核心技术。为此，本文主要从插电式混合动力汽车的参数匹配和能量管理策略制定两个方面进行了分析研究。具体内容从以下几个方面展开：
对插电式混合动力汽车典型动力总成的结构特点和性能进行综合分析的基础上，提出了新型并联式动力总成结构，并对其工作模式进行详细分析。应用理论计算法和循环工况综合分析法对动力传动系统关键部件的参数进行匹配研究。
基于MATLAB/Simulink平台搭建了动力传动系统的仿真模型：根据动力传动系统各关键部件的特性搭建相应部件的数学模型；基于车辆动力学原理建立车辆动力学仿真模型；应用PI算法建立基于车辆需求扭矩的驾驶员仿真模型。
在综合考虑等效燃油消耗率和发动机工作效率的前提下，对动力传动系统各种工作模式的动力分配以及CVT速比进行了优化分析。在此基础上建立了基于规则的能量管理策略，并结合动力传动系统仿真模型建立插电式混合动力汽车的前向仿真模型，对车辆的动力性和经济性进行了初步的仿真分析，验证了本文参数匹配结果和能量管理策略的可行性。
为进一步提高新型插电式混合动力汽车的整车经济性，考虑到整车能耗经济性的两个主要影响因素--车辆行驶工况和行驶里程，提出变参数能量管理策略。针对车辆行驶工况的影响，应用模糊欧几里德贴近度的方法，建立了基于典型循环工况的车辆行驶工况识别控制策略。而对于车辆行驶里程的影响，至少需要分析长途模式和短途模式下的能量管理策略才能满足插电式混合动力汽车经济性的需求。为此，本文应用模糊识别的方法，建立了以车辆行驶里程和车辆启动时的动力电池SOC为输入，行驶里程模式为输出的车辆里程模式预测方法。最终以基于规则的能量管理策略为基础提出基于车辆行驶工况识别和行驶里程模式预测的变参数能量管理策略。最后对整车能量管理策略进行了仿真分析，结果表明：和定参数的能量管理策略相比，变参数能量管理策略可以有效地降低整车等效百公里油耗5%以上。

关键词：插电式混合动力汽车，参数匹配，行驶工况识别，行驶里程模式预测，变参数能量管理策略

英文摘要STYLEREF标题\*MERGEFORMAT

ABSTRACT

Theplug-inhybridelectricvehicle(PHEV),whichcouldhelptoreducetheconsumeoffuelandhavelongerpureelectricmileagebyusingmoreenergyfromelectrifiedwirenetting,wastheresearchfocusintheworld.ItwasthecoretechnologyofPHEVtomatchthepowertrainparameterrationallyandtohavetheenergymanagementstrategyforbettervehicleeconomy.Therefore,twomainaspects,paremetermatchingofpowertrainandmakingtheenergymanagementstrategy,wereresearc