混合動力汽車的控制策略研究.pdf

1、隨著石油資源的日漸匱乏和環(huán)境污染、全球變暖等問題的日益嚴(yán)重，作為碳排放主要來源的汽車成為改革的重點，低排放、零排放的新能源汽車成為了下一代汽車的首選，越來越多的汽車生產(chǎn)商把目光放在了低排放、低油耗汽車的研制上。因此，混合動力汽車（Hybrid-Electric Vehicle)，簡稱HEV，作為一個向零排放發(fā)展的過渡車型，開始受到大家關(guān)注。混合動力汽車的特點是能使發(fā)動機盡量保持在最佳工況區(qū)域，且動力性能好，因此混合動力汽車具備排放低、污

2、染低的優(yōu)勢。
　　控制策略是混合動力汽車實現(xiàn)能源和能量合理分配的關(guān)鍵，要達(dá)到混合動力汽車低排放、低油耗的目標(biāo)，就需要有一套合理的控制策略。本文根據(jù)上海某汽車集團(tuán)旗下自主研發(fā)的插電式混合動力汽車平臺為原型，并以上海市科委“創(chuàng)新行動計劃”為依托，研究了混合動力汽車的控制策略。首先針對原有車型的關(guān)鍵部件進(jìn)行分析并進(jìn)行選型，特別是混合動力汽車的關(guān)鍵部件發(fā)動機、電動機及電池進(jìn)行了建模和計算，并對選型后的混合動力汽車結(jié)構(gòu)進(jìn)行了認(rèn)真分析。然后根

3、據(jù)各個關(guān)鍵部件的整車布置情況同原車型進(jìn)行比較并借鑒其他的混合動力汽車的控制方法，利用相對成熟的混合動力汽車軟件進(jìn)行建模，最終采用了正向仿真的方法在matlab中建立了該車型的simulink模型。
　　控制策略是關(guān)系到混合動力汽車的動力性及經(jīng)濟(jì)性這兩大核心關(guān)鍵指標(biāo)的直接影響因素，在本文中，首先研究制定了混合動力汽車在啟停過程中存在的九大主要工作狀態(tài)，并根據(jù)各個狀態(tài)的需求條件制定了每個狀態(tài)間切換的條件，最后通過仿真軟件對混合動力汽車

4、的關(guān)鍵狀態(tài)進(jìn)行了建模仿真，重點對電機啟動和電機輔助動力的快速啟停功能進(jìn)行了研究，通過快速啟停功能的實現(xiàn)，基本達(dá)到了降排放、減油耗的目的，并分析了混合動力汽車在每個工作模式下的能量流動和轉(zhuǎn)矩分配情況。
　　本文第一章探討了本課題研究的背景以及意義，并對比了國內(nèi)外汽車行業(yè)在混合動力汽車領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，指出了研究混合動力汽車的重要性。在第二章中，列出了本次課題所研究的混合動力汽車的目標(biāo)參數(shù)，并闡述了目前混合動力汽車在混動模式下所包含的主

5、要工作模式。第三章針對混合動力汽車的發(fā)動機、電動機以及電池進(jìn)行了選型，根據(jù)評價混合動力汽車的幾個關(guān)鍵指標(biāo)和對各個關(guān)鍵部件的參數(shù)分析，最終確定了部件的選型。第四章中，在確定工作模式和選定關(guān)鍵部件的前提下，提出了混合動力汽車在正常行駛中主要工作狀態(tài)，并根據(jù)各個工作狀態(tài)設(shè)定了每個狀態(tài)間的切換條件，即控制策略。在確定控制策略后，第五章重點討論了控制策略的實現(xiàn)，首先在simulink中根據(jù)各個關(guān)鍵部件的參數(shù)公式對各個關(guān)鍵部件進(jìn)行建模，并建立了各約