论文题名: | 基于瞬时优化的CVT重度混合动力汽车能量管理策略研究 |
关键词: | 瞬时优化;无级变速器;混合动力汽车;能量管理;运行模式 |
摘要: | 在能源危机和环境污染愈演愈烈的时代背景下,新能源汽车因其低油耗、低排放的特点成为未来汽车的主要发展方向。然而受电池技术的限制,纯电动汽车在短时间内难以取得突破性进展,因此混合动力汽车成为各国争相研究的热点。 无级变速器(CVT,Continuously Variable Transmission)能根据车速和负载的变化,连续改变速比,使汽车具有良好的平顺性。通过改变速比可以调节发动机和电机的工作点,使各部件工作在高效区,因此CVT正受到人们越来越多的青睐。 混合动力汽车能量管理策略是影响整车燃油经济性的关键因素之一,主要包括两方面内容:一是确定多能源动力系统各运行模式的转入切换条件,二是确定系统在指定的运行模式下,多能源动力总成各部件运行区域的匹配关系。因此,能量管理策略是混合动力汽车的核心技术,一直是各研究单位和企业的研究重点。 本文以装配CVT的重度混合动力汽车为研究对象,主要进行了以下工作: ①在台架试验基础上,采用理论建模和实验建模相结合的方法,建立发动机油耗模型和效率模型、ISG电机效率模型、电池充放电模型以及CVT效率模型。 ②为了计算纯电动模式和电机助力模式下的系统综合效率,需知电能和燃油间的转化关系。基于电池中电能来源的分析,分别计算各部分所占比例,最终得系统油电转换系数。 ③考虑电池性能和循环寿命,制定电荷消耗型和电荷增长型两种不同驱动方案。基于发动机、ISG电机、电池和传动系统的效率,建立不同驱动方案下的系统效率优化模型,以瞬时系统效率最优为目标,确定各驱动模式的划分和各模式下的转矩分配以及CVT的目标速比。 ④基于混合动力汽车制动时动力学分析,结合ECE法规要求,制定汽车前后轮制动力分配控制策略;以瞬时电池能量回收最大化为优化目标,建立系统能量回收模型,优化后得再生制动过程中,发电机的最优转矩控制和CVT目标速比控制。在此基础上,综合考虑电池SOC及制动强度,建立CVT混合动力汽车在制动工况下的控制策略。 ⑤基于Matlab/simulink平台,建立CVT重度混合动力汽车后向仿真模型。在 NEDC工况下,采用本文提出的能量管理策略,进行循环仿真。通过对比分析表明,采用本文制定的控制策略能有效提高整车的燃油经济性,且可控制电池SOC在合理的工作范围内变化。 |
作者: | 巩慧 |
专业: | 车辆工程 |
导师: | 杨阳 |
授予学位: | 硕士 |
授予学位单位: | 重庆大学 |
学位年度: | 2013 |
正文语种: | 中文 |