【QC105】基于ADVISOR混合动力汽车驱动系统的研究【开题报告+任务书】
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qc105
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【QC105】基于ADVISOR混合动力汽车驱动系统的研究【开题报告+任务书】,qc105,基于,advisor,混合,动力,汽车,驱动,系统,研究,钻研,开题,报告,讲演,呈文,任务书
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6 0) 技术聚焦新随着全球经济的发展，汽车产量在逐年增加，交通能源短缺与环境污染问题是21世纪全球面临的重大挑战和制约汽车工业可持续发展的症结所在。为了保证经济的可持续发展，同时又能减少对环境的破坏。开发新能源汽车是当今汽车工业发展的趋势。以内燃机和电动机作为动力源的混合动力电动汽车（称以其排放和经济性好、续驶里程长及综合性能好等优点，使其更具有实用价值，是近期发展高效节能汽车的一个主要方向。混合动力系统已经被证明是现阶段最切实可行的清洁汽车技术。计算机仿真已经是混合动力汽车设计开发的一个重要环节，通过合理有效的仿真可以提高汽车的研发进度，节约研发成本。伴随着汽车技术的发展，其建模和仿真技术也在进一步提高1。1 混 合 动 力 汽 车 的 仿 真 方 法随着计算机技术的飞速发展，仿真已经是混合动力汽车设计开发的有力辅助工具，通过仿真可以对整车能量消耗和整车性能进行分析，并对现行设计方案进行验证和优化2。对不同类型的车辆建立模型并进行仿真分析，如：燃油经济性、排放特性、加速性能及爬坡性能。按照仿真过程中控制信号与能量流的传递路径不同，汽车仿真方法通常分为前向仿真方法和后向仿真方法。前向仿真结构中引入了驾驶员模型，其功能在于根据工况需求车速与仿真所得车速的偏差来实时调整加速或制动踏板开度，从而使得控制器能够按照驾驶员的行驶意图进行整车能量管理与分配。在仿真过程倪定洲 乔毅 孙再信（大连交通大学）摘 要 ：混合动力汽车由于具有良好的燃油经济性和排放性以及续驶里程长等优点越来越受到人们的欢迎，是当今汽车工业的发展趋势。文章介绍了混合动力车的前向仿真方法和后向仿真方法，分析了仿真软件过本田立了发动机、电动机、蓄电池及发电机等各部件模型、汽车动力学模型及整车的仿真模型，并基于标准道路行驶循环工况分析了整车的动力性、燃油经济性以及排放性能，表明所建立的模型合理准确，能够进行系统的优化设计。关 键 词 ： 混 合 动 力 车 ； 仿 真 模 块 ； 循 环 工 况In s is of of By as an of as as s of on It s is 7 0 期 技术聚焦驶员对踏板的调节通常是以转矩的形式体现出来。控制器按照驾驶员需求计算出驱动装置应提供的转矩或功率，并决定相关部件的工作状态，然后以控制指令的形式直接传送到相应部件，从而实现对整车的控制。整个仿真系统中的控制信号流与能量流完全按照与实车相同的传递路线进行传递，即从驱动装置到传动部件，最后到达车轮。后向仿真从系统需求出发，假定车辆按指定循环工况行驶。循环工况向整车提出车速需求，通过各部件模块的判断与仿真计算得到动力系统（包括传动系与动力源）各部件应该提供的转速和转矩等，以此作为最终车辆工作性能分析的依据。在这种仿真结构中，整车行驶所需驱动力按照循环工况所要求的车速进行每一时间步长的实时计算，同时将该驱动力转化为驱动转矩，沿与实际车辆转矩传递路线相反的方向进行逆向传递计算。文章利用本田。2 混 合 动 力 车 的 驱 动 系 统 模 动 机 模 型发动机模型主要是对发动机各个工况下的动力性、经济性及排放（主要是O，能指标进行预测。发动机模型主要包括扭矩计算模型、转速计算模型和燃油消耗模型。将发动机转速和扭矩参数的实验数据制作成图表，利用“查表插值”的方法可以得到发动机的扭矩计算模型和转速计算模型。将发动机看作转速和扭矩的二元函数，用曲面拟合法可以获得发动机的万有特性模型。 动 机 模 型需考虑其电磁特性。因此，电动机模型只需考虑其输入和输出，而不必考虑其内部的工作机制。即假定电动机的控制器/逆变器总会按照需求来确定电动机输入量和输出量的关系。在驱动过程中，电机以电动机状态工作，电池或发动机/发电机组提供的电流经电机控制器送入电机，电机轴输出的转矩经传动系减速后驱动整车。在制动过程中，电机以发电机状态工作，车轮通过传动系带动发动机运转，将车辆制动时损耗的动能回收用于电池充电。 电 池 模 型蓄电池作为电动汽车的电力能源储存装置，为电动汽车的驱动提供动力支持，同时，在减速/制动过程中回收能量，实现减少能量消耗的目的。目前，较为广泛采用的建模方法是内阻模型（，这种方法就是将电池等效为一个电压源和一个电阻（电池的内阻）串联而成的开环电路模型，其模型的建立主要采用经验公式与具体电池性能数据相结合的方法。蓄电池等效电路图，如图1所示。3& 6 蓄 电 池 等 效 电 路 车 动 力 学 模 型汽车动力学模型，如图2所示。64NT4VN/G/4/TVN.VY.VYBJ64Bj4B5XFIGPSDFSXQSFXXFITFESXFIGPSDFSWFIJDMFTQFFENTNTNQI,.FNPSZNQIB(PUPTEPFZFXFITFES%FNVY%FNVY5P8PETQBDF5P8PETQBDF5P8PETQBDF5P8PETQBDF图 2 汽 车 动 力 学 模 型汽车动力学模型建立在车轮力平衡基础之上，同时必须在仿真计算的各个时间段内给出功率的平衡式，由汽车动力学方程和功率平衡方程构成，即：f+a+=+20式中： 驱动力，N；滚动阻力，N；坡道阻力，N；迎风阻力，N；加速阻力，N；8 10 月技术聚焦新发动机扭矩，Nm；电动机扭矩，Nm；传动系传动比；主减速器传动比；+=+20 传动系效率；r滚动半径，mm；m整车质量，kg；f滚动阻力系数；坡度角，（）；风阻系数；A迎风面积，m2；v车速，km/h；惯性质量换算系数。对于汽车行驶时，不仅驱动力和行驶阻力相互平衡，即驱动力和各种行驶阻力（包括滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力）之间相互平衡，而且电动机的功率和汽车行驶阻力功率也总是平衡的，其功率平衡方程式为：)3 60076 1403 600003+= 于 整 车 模 型驶循环模块、车辆模块、发动机模块、电机/控制器模块、储能器模块、变速器模块、转矩耦合器模块、主减速器模块、车轮与车轴模块、机械负载模块、功率总线模块、控制策略模块及排放系统模块等几个模块组成。图3示出。3 基 于 标 准 工 况 的 能 仿 真评价汽车的燃油经济性能和排放性能需要一个标准，这个标准就是让汽车按照具有高度统计意义和代表性的标准道路循环行驶，考察其性能是否符合国家标准规定。利用上述模型分别按照1示出各道路循环特征数据，仿真结果如表2所示。表1和表2数据表明混合动力汽车性能得到了明显改善，同时看到在于相同配置的混合动力汽车排放和油耗明显恶化。对比道路循环特点后知，均车速和（下转第52页）p S4hhTEPQBSUJNF$MPDLLLh;R;H;H3 MUJBPGGHBM$FNJT)$0/0x1.HT/%DTFYDBUUN 车 模 型 图表 1 工 况 数 据 统 计 表工况 行驶时间 /（ km/h）平均车速 /（ km/h）最大加速度 /（ m/大减速度 /（ m/速时间 /s 停车次数 369 59 17 225 20 39 13 089 94 20表 2 不 同 标 准 道 路 循 环 行 驶 工 况 下 整 车 性 能 仿 真 结 果工况动力性 燃油经济性 排放性 /（g/高车速 /（ km/h） 0 100 km/h 的加速时间 / s 平均油耗 /（ L/100 O 2 10 月技术聚焦同检验类型又包括不同的评价测试项目，例如：常规检验进行电机空载转速、耐电压、噪声、控制器过载能力及电压波动等项目，型式检验进行温度、湿度、温升及最高工作转速等检验项目。3）发动机作为动力总成的主要部件，其性能的好坏在很大程度上影响了整车的评价性能，其评价测试指标主要包括净功率、最大功率、外特性、负荷特性、油耗、整车控制系统、电机控制系统、电池控制系统以及发动机控制系统的协同作用下，量得到最佳分配，发动机的工作状态也得到优化并始终工作在高效区域。与常规车辆相比，在不丧失动力性的条件下具有更好的排放效果和燃油经济性。因此，在对合动力总成首先在安全性和动力性方面达到法规要求，同时各个部件也要分别达到各件测试标准，在此基础之上再对其排放和燃油经济性能进行评价，确定其在节能减排方面的优劣。4 结 论1）和传统汽车一样，其满足常规性能要求之后，再对其排放和燃油经济性能进行评价，从而确定其在节能减排方面的优劣；2）由于要区别于常规车辆的测试方法。目前，适用于家相关测试标准还没有明确规定采用那种测试方法，还需要通过大量试验来做进一步的研究。参 考 文 献1 刘明辉混合动力客车整车控制策略及总成参数匹配研究D长春：吉林大学，20052 颜增品世界电动汽车用电池技术的发展现状J世界汽车， 1997（10）：53 刘剑雄，管前新当前世界电动汽车发展概况J汽车技术，1997（5）：564 王世新，徐勇混合动力电动汽车动力传动系统的研究J机械研究与应用，2005，18（6）：285 马杰，周华，006（9）：8736 李战龙混合动力汽车试验台架的研究与开发D长春：吉林大学，20047 余薇，秦孔建重型汽车排放和油耗测试方法现状及发展趋势C2009中国汽车工程学会年会论文北京，2009：761收稿日期：2010上接第28页）最高车速很低。车长时间在该循环下行驶时电力供不应求，使得发动机在恶劣工况工作，即原车在类似于与实际情况也相符，事实上电动汽车对于城市工况希望能够实现纯电动行驶就是为了避免发动机低效运行。因而针对这种工况在进行动力匹配时应该选择更高的混合比，从而使得在城市工况接近“零排放”5。4 结 论目前我国政府和企业正在大力投资开发混合动力车，其仿真技术在混合动力车的设计工程中起着重要的作用。文章采用一种切实可行的有效方法。通过对本田用后向仿真模块和正向仿真模块及立其驱动系统相关部件的模型及整车模型。仿真结果表明：基于标准工况下的本田善了排放性能。所建立的模型合理准确，能够进行系统的优化设计。这种仿真软件有利于为我国汽车企业在设计混合动力车时提供技术支持。参 考 文 献1 陈清泉，孙逢春，祝嘉光现代电动汽车技术M北京：北京理工大学出版社，2002：692 陈清泉，孙逢春混合动力车辆基础M北京：北京理工大学出版社，2001：1053 张翔，赵韩，钱立军电动汽车仿真软件进展J系统仿真学报， 2004，16（8）：16214 张翔，钱立军，张炳力电动汽车仿真软件汽车研究与开发，2003（4）：145 张翔电动汽车建模与仿真的研究D安徽：合肥工业大学，2004：45收稿日期：2010合动力汽车驱动系统仿真作者： 倪定洲， 乔毅， 孙再信， i， 大连交通大学刊名： 汽车工程师英文刊名： (期)： 2010，(10)被引用次数： 0次参考文献(5条)代电动汽车技术 合动力车辆基础 动汽车仿真软件进展 2004(8)动汽车仿真软件003(4)动汽车建模与仿真的研究 2004相似文献(10条)i 燃料电池混合动力车能源配置方法研究 4(12)燃料电池混合动力车能源系统的配置包括元件尺寸选型、能源系统选型、过对控制策略采用基线控制的燃料电池混合动力车能源系统配置的实例分析,提出燃料电池混合动力车给出其能源配置的一般方法,凤麒 并联式混合动力汽车动力传动系的研究 2005混合动力电动汽车是传统内燃机车辆与电动车辆产生的混血儿，它继承了电动汽车排放低的优点，又发扬了石油燃料高的比能量和比功率的长处，显著改善了传统内燃机汽车的排放和燃油经济性，增加了电动汽车的续驶里程，在由内燃机汽车向电动汽车的转变过程中扮演着承上启下的角色。本文详细地介绍了汽车仿真软件给出了发动机、铅酸电池以及电动机等在绍了汽车整车模块、燃油转换器、变速器、离合器、后驱、轮/轴、电机/控制器、功率总线以及能量存储系统等部件在此基础上，通过分析四轮驱动越野汽车的驱动、制动时的受力特点，开发得到了并联式混合动力轻型越野汽车的仿真模型，并成功地导入到。仿真结果证明了本文建模的正确性，符合最初的设计要求。于汽车工程2007,29(5)针对混合动力越野车性能仿真需求,考虑到轮模型和部件模型,增加滚动阻力系数模型、车轮滑转率与附着系数模型和蓄电池温度模型,龙 混合动力电动汽车动力性与经济性分析 2008日益严重的能源和环境问题，使得人们对于节约能源和环保意识显著提高，混合动力汽车作为一种能节约能源和达到环保目的的方式，在近20年有了长足的发展，包括日本丰田公司的“美国通用公司的“法国雷诺公司的“意大利的“混合动力汽车均已上市。1999年，丰田公司的“合动力轿车在日本销售达3万多辆。随着各国环境立法的日趋严厉，电动汽车、混合动力汽车性能的日益提高以及其成本的不断降低，混合动力汽车的市场份额逐渐增大，已成为本世纪重点发展的新型汽车。客车作为城市公用交通工具，使用混合动力驱动形式同样必要。本文首先分析了三种混合动力形式的优缺点，介绍了现在混合动力技术的研究现状和发展趋势。再结合城市公交行驶路况，分析了适合城市公交的混合动力形式，并最终确定混联型混合动力客车为研究方向。按照城市客车的工况要求对混联式混合动力车的动力系统部件进行选型，并提出自己的控制策略，同时结合中国城市客车典型工况，将选型的混合动力客车数据以及控制策略导入到中国城市客车典型工况的动力系统的部件，包括发动机、电动机以及发电机在该工况下的特性进行分析。通过对驱动系统部件分析，论文采用了基于在其进行了系统仿真。本论文所做的研究将有助于缩短混合动力汽车的设计开发时间，为其驱动系统的设计和控制策略及整车性能评估提供参考。联混合动力客车控制策略比较 2(1)控制策略的制定是混合动力电动汽车开发的关键,动助力控制策略、实时控制策略及模糊逻辑控制策略,然后利用据仿真结果考察这些控制策略对于这一并联混合动力客车的燃油经济性的影响,最后通过分析,怡峰 005一汽轿车股份有限公司为了面对激烈的市场竞争和挑战，同时在汽车产业的技术水平上与国际接轨，在进行市场研究和分析的基础上，决定在“十五”期间通过产品技术引进方式，生产红旗补充型产品。公司于2002年同产品技术水平与世界保持了同步，代表了当代汽车工业的最新设计、科技水平及国际先进制造技术。通过引进该车型也将为一汽红旗轿车建立新平台资源。括风格、性能、质量、品位等。同时，公司展开了纯电动轿车和混合动力轿车的研发。本文结合实际产品和项目就过仿真分析了混合动力轿车的控制策略。论文在综述通用的电控系统的结构和工作原理的基础上，以模糊控制的基本原理作为发动机点火提前角模糊控制的理论。较为详尽地给出了各个模块的结构和功能，阐述了模糊变量的论域及隶属度函数，设计了电控部分传感器采样电路，并在实际产品车应用。分析了出了在析了讯方式及通讯数据类型，并研究设计了利用于混合动力汽车通讯系统特点，对在混合动力汽车通讯系统中利用于混合动力汽车通讯系统特点，分析了计和研制了适合于混合动力通讯系统的定了通讯系统控制策略和通讯协议。应用电动汽车仿真软件真结果表明在合动力总成控制策略采用逻辑门限值控制方法，电机系统作为能源匹配参与工作，使得发动机工作在较佳工作区；尾气排放中碳氧化合物、一氧化碳、氮氧化合物水平得到了较好地改善；电池电量维持在一定的范围内，保证了电池高效工作。安混合动力汽车的排放实验与仿真分析 )文中以长安混合动力车为研究对象,市出租车进行混合动力升级仿真分析 )在分析立了传统出租车模型和相应混合动力车模型,选用不同排量的发动机和不同功率的电机进行混合动力匹配,选择并联式混合动力驱动系统,
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