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超轻度混合动力传动系统匹配控制及仿真研究
| 论文题名： | 超轻度混合动力传动系统匹配控制及仿真研究 |
| 关键词： | 混合动力汽车;无级自动变速器;匹配控制;计算机仿真;电传动汽车 |
| 摘要： | 超轻度混合动力汽车是一种利用回流式无级自动变速系统超大速比变化范围，采用小功率电机作为辅助动力源的新型混合动力汽车。除具备轻度混合动力汽车怠速起停和制动能量回收的特性外，还具有低速爬行、倒车工况下纯电动驱动等特点。超轻度混合动力汽车可以明显改善汽车的燃油经济性和排放性能，电机功率小，所需电池组少，使其生产成本将低于市场上已有的混合动力汽车。 本文以装载了回流式无级自动变速系统的超轻度混合动力汽车为研究对象，对其动力传动系统进行匹配设计，建立整车仿真模型，确定各工作模式下的具体控制策略，通过计算机仿真得到各个工况的控制结果。 首先，分析了超轻度混合动力汽车主要工作模式，确定了传动系的布局形式。在分析了回流式无级自动变速系统调速特性的基础上，根据原车性能指标确定变速器的结构设计参数。基于原车SC7101装载的儿47201发动机台架试验数据，建立了发动机的数值模型，确定了最佳经济性工作线来作为速比控制的目标。按照工作模式需求确定了电机和蓄电池的类型和性能参数，并建立了电机和电池的效率数值模型，确定了电机的最高效率工作线。 接着，根据混合动力汽车的控制要点确定了整车控制策略，作为各部件协调控制的基础。应用Matlab/Simulink建立整车仿真模型，详细分析了各模块的组成及控制思想，为具体控制策略的制定和仿真分析奠定基础。 随后，建立起步工况模式的识别规则。在回流式无级自动变速系统起步动力学分析的基础上，采用发动机局部恒转速的控制思想，根据驾驶员起步意图，通过综合控制起步阶段节气门开度和离合器接合油压实现汽车的快速平稳起步。分别制定了正常起步、怠速起停起步和爬行起步的控制策略，并通过仿真加以验证。 确定了驱动工况各工作模式的识别规则，分别对超低速行驶、正常行驶、减速制动下坡、倒车和低SOC充电工况进行了具体控制和仿真验证。制定了制动力的分配策略，确定了大功率倒车时制动器的控制方法。在分析回流式无级自动变速系统工作模式转换的动力学特性的基础上，确定了状态转换时的控制方法。 最后，对超轻度混合动力汽车进行了整车性能仿真分析，得到了具体的动力性和燃油经济性参数。进行了三种典型循环工况的仿真，验证了整车控制策略的正确性。通过整车性能对比分析，定量的分析了超轻度混合动力汽车的优越性。 |
| 作者： | 庄建兵 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 孙冬野 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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