单轴并联式混合动力汽车动力总成建模与仿真.pdf

第1 3 卷增刊1 2 0 0 9 年11 月 电机与控制学报 E L E C T R I CM A C H I N E SA N DC O N T R O L V 0 1 1 3 S u p p 1 N o v 2 0 0 9 单轴并联式混合动力汽车动力总成建模与仿真 周美兰 张宇 王旭东 哈尔滨理工大学电气与电子工程学院 黑龙江哈尔滨1 5 0 0 4 0 摘要 以优化整车动力性和经济性为目标 在I n s i g h t 混合动力汽车底盘基础上 设计以镍氢电池 组和永磁同步电动机驱动的汽车动力系统 利用电辅助控制策略 在满足整车动力性能指标的基 础上 使用汽车专用仿真软件A D V I S O R a d v a n c e dv e h i c l es i m u l a t o r 进行二次开发 采用前向仿真 与后向仿真相结合的方法 根据实际情况构建系统模型 对发动机参数 电机参数选择以及能源匹 配进行了仿真研究 仿真结果表明 该单轴并联式混合动力样车的动力系统设计方案是可行的 研 究结果可为混合动力电动汽车动力总成的优化设计提供理论依据 关键词 单轴并联式 混合动力 动力总成 A D V I S O R 二次开发 中图分类号 U 4 6 9 7 2文献标志码 A文章编号 1 0 0 7 4 4 9 X 2 0 0 9 增1 0 0 3 6 0 5 M o d e l i n ga n ds i m u l a t i o no fp o w e ra s s e m b l yf o r s i n g l e a x l ep a r a l l e lh y b r i de l e c t r i cv e h i c l e s Z H O UM e i l a n Z H A N GY u W A N GX u d o n g C o l l e g eo fE l e c t r i c a l 分别建立了 新方案与ISG混合动力系统的仿真模型 仿真结果表明 新方案的动力性和经济性均比ISG混合动力系统有着不同程度的提高 2 期刊论文 敖国强 黄伟山 龚秋明 钟虎 杨林 AO Guo qiang HUANG Wei shan GONG Qiu ming ZHONG Hu YANG Lin 单轴并联式混合动力汽车性能仿真 车用发动机2006 1 简述了各种形式混合动力汽车的特点 分析了单轴并联式混合动力汽车的结构及优缺点 建立了柴油机模型 离合器和电动机模型以及整车模型 以优 化整车动力性和经济性为目标 制定针对单轴并联式混合动力汽车的能量分配策略 确定最佳混合比 仿真结果表明 该单轴并联式混合动力汽车较原机性 能有较大的提高 3 期刊论文 井济民 王旭东 JING Ji min WANG Xu dong 单轴并联式混合动力汽车能量分配的模糊控制策略研究 齐齐哈尔大学学报 自然科学版 2010 26 2 针对单轴并联式混合动力轿车 以混合驱动系统需求转矩和电池剩余电量 SOC 为输入 以发动机转矩为输出 构建了能量管理模糊控制器 基于 ADVISOR的仿真研究表明 模糊控制策略与传统的逻辑门控制策略相比 能够更有效地降低混合动力汽车的燃油消耗和排放 更好地控制电池组SOC的变化 4 期刊论文 牛礼民 赵又群 杨攀 李佳 NIU Li min ZHAO You qun YANG Pan LI Jia 单轴并联式混合动力客车动 力总成匹配 山东大学学报 工学版 2010 40 4 以提高整车动力性和燃油经济性为主要目标 依据混合动力城市客车 hybrid electric bus HEB 的研发要求 对单轴并联式HEB动力总成关键部件进 行匹配设计 在ADVISOR软件环境下构建单轴并联式HEB整车模型 并与传统结构客车进行仿真对比分析 结果表明 设计的单轴并联式HEB动力总成各部件参 数能够满足研发要求 为实车性能开发提供了分析依据 5 期刊论文 韩同群 罗永革 佘建强 吕科 HAN Tong qun LUO Yong ge SHE Jian qiang LV Ke 单轴并联式混合动 力总成的设计 车用发动机2007 1 设计完成了驱动电机与电控共轨柴油机结合而成的混合动力汽车动力总成 该总成用于单轴并联式混合动力汽车 驱动电机既是电驱动装置 又是起动 发电一体化系统 ISG 基于MC 68H9S12DP256B单片机 研制了该总成的控制系统 通过CAN总线实现了联合控制 以电池充放电平衡和发动机燃油经济性 为基础 应用了一种模糊逻辑控制策略 实现了混合动力系统的扭矩分配与不同工作模式以及模式间的切换 该总成能够在所要求的工作模式下运转 6 期刊论文 张彤 袁银南 朱磊 陈笃红 ZHANG Tong YUAN Yin nan ZHU Lei CHEN Du hong 基于超级电容的并联混 合动力轿车的开发 内燃机工程2008 29 1 采用基于超级电容的方案开发了单轴并联式混合动力轿车 设计了发动机管理系统 全浮式ISG电机 电控双离合器 电控双驱动空调等多项核心技 术 研究了混合动力轿车系统的控制策略 优化了发动机和电机的扭矩分配 实现了节能和降低排放 对纯发动机电控系统的标定匹配试验 排放达到了欧 标准 对混合动力系统的起动和怠速优化试验 实现了混合动力的起动控制参数的优化匹配 降低了起动污染物的排放 提高了燃油的经济性 7 期刊论文 陈汉玉 袁银南 张彤 于海生 Chen Hanyu Yuan Yinnan Zhang Tong Yu Haisheng 基于全浮式ISG电机 的混合动力轿车启动过程 江苏大学学报 自然科学版 2010 31 4 开发了基于全浮式ISG电机的单轴并联式混合动力轿车 分析了整车系统结构和发动机启动控制策略 为了验证所开发的混合动力车相对传统车的优点 在电机试验台架上对ISG电机进行了速度特性和效率特性试验 在混合动力试验台架上进行了混合动力车和传统车的启动喷油脉宽以及HC排放对比试验 试验结果表明 ISG电机在发电和电动模式下 均有较高的输出转矩及效率 和传统车相比 混合动力车启动时间短 没有启动过浓喷油现象 HC排放量约降 低21 8 期刊论文 张彤 朱磊 袁银南 陈笃红 王存磊 Zhang Tong Zhu Lei Yuan Yinnan Chen Duhong Wang Cunlei 并 联混合动力轿车系统开发与试验匹配研究 汽车工程2008 30 2 采用基于超级电容的设计方案开发了单轴并联式混合动力轿车 对发动机 ISG电机 超级电容等零部件进行选型 研究了并联混合动力轿车动力系统 的控制策略 优化匹配了发动机和电机的转矩分配 实现了混合动力节能并降低了排放 进行了混合动力系统的启动和怠速优化试验 实现了混合动力各个 工况的控制参数的优化匹配 降低了启动污染物的排放 提高了燃油经济性 9 学位论文 杨芸芸 充电式混合动力城市客车设计及仿真 2010 随着汽车保有量的增加 能源短缺和环境污染问题日益严重 于是发展新能源汽车成为当前各汽车企业和科研机构的研发热点 在仔细分析全球汽 车发展的形势 认为研发混合动力汽车是现行条件下实现新能源汽车产业化最可行的途径 本文以与武汉市东风扬子江公用客车厂共同研发的混合动力公交客车项目为依托 进行充电式 plug in 混合动力城市客车的研发 由于混合动力汽车的结构形式多样 根据已有车型WG6120设计一个结构简单 布置紧凑 传动高效 匹配合理 控制优良的动力传动系统是开发混合动 力汽车成功的关键 为此本文从分析各种混合动力汽车动力系统的结构入手比较各种结构形式的混合动力动力系统的优缺点 重点介绍了PHEV的优缺点 和面临的挑战 最终选定单轴并联式结构来设计该充电式混合动力城市客车 在对WG6120进行动力系统参数匹配时 提出了根据城市客车道路运行工况进行动力系统的设计 对发动机 电机 蓄电池组和变速箱进行参数的选型 对并联式混合动力汽车的控制策略包括电力辅助控制策略 模糊逻辑控制策略 动态自适应控制策略等进行研究 结合WG6120的结构和中国典型城市公 交工况的特点设计该PHEV城市客车的控制策略 在混合动力仿真软件ADVISOR2002中已有的单轴并联式混合动力车辆模型的基础上进行二次开发 并建立 了发动机 电机 蓄电池以及变速箱的模型并通过编制相应的m文件 同时把中国典型城市公交循环工况导入ADVISOR2002中 在Matlab Simulink平台下 建立为该城市客车设计的控制策略的模型 并成功地导入到ADVISOR2002中 最后在用户操作界面GUI中进行仿真分析 得到该PHEV城市客车的加速性能 爬坡性能 最高车速 在中国典型城市公交循环工况下运行的百公里油耗 发动机工作点分布图和电机工作点分布图 最后得到的仿真结果表明本文 设计的混合动力城市客车的动力性 循环工况下燃油经济性均大大优于原型车 达到了预期的效果 10 期刊论文 何海波 郑燕萍 蒋元广 He Haibo Zheng Yanping Jiang Yuanguang 并联混合动力轻型客车控制策略 改进设计 森林工程2010 26 2 综合考虑燃油经济性 电池SOC以及电动机转矩效率特性 针对单轴并联式混合动力轻