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基于效率优化的AMT中度混合动力汽车能量管理策略研究
| 论文题名： | 基于效率优化的AMT中度混合动力汽车能量管理策略研究 |
| 关键词： | 混合动力汽车;机械式自动变速器;能量回收;燃油经济性;能量管理 |
| 摘要： | 机械式自动变速器AMT(Automatic Manual Transmission)具有自动变速功能的同时又能充分发挥手动变速器传动效率高、易于制造的优势。装备AMT的中度混合动力汽车属于单轴并联型结构，与轻度混合动力汽车相比，增大了电机功率在总功率中的比重，通过分离发动机和电机之间的离合器，可使用电机单独驱动车辆，增加了电机的利用率，有利于降低整车的油耗和排放。在制动或减速时，通过ISG电机可以使得动力电池回收更多的制动能量，提高了能量回收率。同时，可以通过AMT的自动换挡优化发动机和ISG电机的工作点，使得整车系统效率最优化；在车辆制动过程中，可以优化ISG电机的工作点，提高再生制动时的能量回收率。因此，装备AMT的中度混合动力汽车已成为现代汽车研究中的一个重要方向。 本文针对装备AMT的中度混合动力汽车，以提高整车燃油经济性为目的，对整车的能量管理策略进行了研究，主要开展了以下研究工作： ①在台架试验的基础上，建立了发动机的油耗模型和效率模型；对ISG电机实验数据进行处理，得到了ISG电机的效率模型；利用电池充、放电实验数据，通过理论公式推导，建立了动力电池的内阻模型和效率模型；在对传动系统功率损失进行理论分析的基础上，得到了AMT传动系统的效率模型。 ②基于AMT中度混合动力汽车关键部件发动机、电机、电池、传动系统效率数值模型和整车的动力学方程，分析推导了车辆在各行驶工况下的系统效率理论计算公式。建立相应工况下系统效率的优化模型，综合考虑发动机、电机、电池、和传动系统效率，以系统效率最优为目标，优化得到了在各驱动工况下的AMT目标挡位以及电机的目标转矩。以电池回收能量最大为目标，建立了再生制动工况下的系统回收能量优化模型，获得了再生制动工况下AMT的目标档位。 ⑧在AMT中度混合动力汽车系统效率优化得到的控制目标的基础上，确定了驱动工况下系统工作模式的切换策略和转矩分配控制策略。在获得驱动工况下不同工作模式换挡规律的基础上，得到整车驱动工况的经济性换挡规律。基于优化得到的再生制动模式下的AMT目标档位，获得了该模式下的降挡规律。 ④基于后向仿真的方法，建立整车的后向仿真模型，采用典型的循环工况对本文提出的能量管理策略进行仿真，并与传统的电辅助能量管理策略进行对比分析。 |
| 作者： | 龙海威 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 秦大同 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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