【正文】
用先進水平。它是一種采用發(fā)動機為主,電動機為輔的配置方式,適合五人乘坐的家用轎車,燃油效率是使用一般燃料的同類車型的三倍。在2000年的北美國際汽車展上,三大公司分別展出了自行研制的混合動力轎車:通用Precept,福特Prodigy,戴姆勒—克萊斯勒Dodge ESX3。與日本相比,美國混合動力汽車的研發(fā)起步稍晚,但美國三大汽車公司的進展速度很快。本田還在混合動力車的開發(fā)上,通過研究新型發(fā)動機、鎳氫蓄電池等追求動力高效化;通過開發(fā)新型輕質(zhì)鋁車身、樹脂油箱等謀求車輛的輕型化,使汽車達到每公升汽油可行駛35公里的世界最高水平,并且使汽車尾氣排放達到世界最嚴格要求的標準。且應(yīng)用于動力性能要求更高的SUV車型上—雷克薩斯的RX400h(日本名為Harrier Hybrid)和Highlander Hybrid(日本名為Kluger Hybrid)[4]。豐田是全世界第一臺正式批量生產(chǎn)的混合動力車的制造者,自從1997年開始,Prius就開始在日本銷售,2000年起便在北美、歐洲及世界各地公開發(fā)售。這也正是本論文所研究的目的和意義所在。隨著計算機軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展,新興的虛擬樣機技術(shù)逐步在汽車開發(fā)中得到廣泛應(yīng)用。這就要求設(shè)計者對 HEV 的整體匹配進行研究,包括動力驅(qū)動系統(tǒng)的布置形式、各部件參數(shù)的選擇、功率在牽引電機和發(fā)動機之間的分配關(guān)系及其控制策略的確定等等,使各部件達到合理的匹配。并聯(lián)混合動力電動汽車多能源動力總成由內(nèi)燃機、牽引電機或電動/發(fā)電機、儲能裝置、傳動裝置、電力電子和微電子控制器等組成,這些部件的參數(shù)匹配和系統(tǒng)控制策略對于混合動力電動汽車的性能起著至關(guān)重要的決定性作用。就其定義而言,混合動力電動汽車(HEV)是指車輛驅(qū)動系由兩個或多個能同時運轉(zhuǎn)的單個驅(qū)動系聯(lián)合組成的車輛,車輛的行駛功率依據(jù)實際的車輛行駛狀態(tài)由單個驅(qū)動系單獨或共同提供[4]。新能源汽車本身的產(chǎn)業(yè)前景也是非常廣闊的,一方面,傳統(tǒng)能源日漸稀缺,環(huán)境問題日益加劇,汽車行業(yè)需要未雨綢繆,加以應(yīng)付,提前做好技術(shù)準備;另一方面,這也是汽車業(yè)目前面臨的危機與調(diào)整帶給新能源汽車的機遇。只有充分考慮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式、部件參數(shù)、控制策略以及汽車的行駛路況等因素對系統(tǒng)性能的影響,做到整個混合動力系統(tǒng)的合理匹配,才能提高系統(tǒng)的運行效率,充分發(fā)揮混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的潛力。混合動力系統(tǒng)的采用可以使汽車有更多的工作模式,改善了發(fā)動機的運行工況,提高了運行效率[3]。在這種情況下融合內(nèi)燃機汽車和電動汽車優(yōu)點的混合動力電動汽車HEV (Hybrid Electric Vehicle)異軍突起,它有比傳統(tǒng)汽車更高的燃油經(jīng)濟性和更低的排放,以及在規(guī)定范圍內(nèi)實現(xiàn)零排放(純電動模式),又克服了電動汽車續(xù)駛里程短的缺點。使用電動汽車可實現(xiàn)無污染,無疑是解決問題的最有效途徑。然而由于發(fā)動機及相關(guān)技術(shù)的限制,傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的能耗和排放很難再作突破性的改善。 Control Strategy。關(guān)鍵詞:并聯(lián)混合動力客車;動力參數(shù)匹配;控制策略;仿真AbstractWith technological development and social progress, the automobile industry is increasing year by year. Energy source shortage and environment pollution arising from automobile industry have been given more and more attention all over the world. HEV is a new type motor vehicle with low energy consumption and emission, it receives more and more extensive attention.YTK6605Q was studied in this paper as traditional model to design power train system by related information in order to realize the designed object to improve the fuel economy and decrease the emission.The paper analyzed and pared several drive structure. The parallel configuration was put forward based on analyzing the advantages and disadvantages for series and parallel power train for hybrid electric power train structure. Then, the type for power train, such as engine, storage, motor and transmission was selected respectively according to analyzing the ponent for HEV. Based on YTK6605Q, the paper pleted dynamic parameter matching of YTK6605QHEV and control strategy research. And it selected real time control strategy. ADVISOR software was used to simulate the designed prototype under certain drive cycle. The simulation result was pared with that from conventional bus prototype, from which it could be concluded that as for the newly designed prototype, the parameter selecting was reasonable and hybrid power was superior.Key words: Parallel Hybrid Electric Vehicle。對YTK6605QHEV并聯(lián)混合動力客車進行動力系統(tǒng)參數(shù)選擇和控制策略的研究,提出了實時控制策略。本文以舒馳中型客車YTK6605Q為研究對象,運用并聯(lián)混合動力系統(tǒng)的有關(guān)知識對其動力系統(tǒng)進行設(shè)計,優(yōu)化了動力系統(tǒng)參數(shù),使之在保持動力性的基礎(chǔ)上,達到提高燃油經(jīng)濟性和降低排放的設(shè)計目標。(保密的學位論文在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議)研究生簽名: 時間: 年 月 日導(dǎo)師簽名: 時間: 年 月 日摘 要隨著科技發(fā)展和社會進步,汽車保有量日益增加,汽車工業(yè)所帶來的能源短缺與環(huán)境污染等問題越來越受到世界各國的重視。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。分類號:密 級:單位代碼:10433學 號:Y0602078 63 / 69山東理工大學碩士學位論文并聯(lián)混合動力中型客車多能源動力優(yōu)化控制策略研究RESEARCH ON MULTIENERGY POWER TRAIN OPTIMIZATION AND CONTROL STRATEGY OF PARALLEL HYBRID ELECTRIC BUS研究生: 宋 忠 凱 指導(dǎo)教師: 譚德榮 教授 申請學位門類級別: 工 學 碩 士 學科專業(yè)名稱: 載運工具運用工程 研究方向: 車輛電子技術(shù) 論文完成日期: 2009年 4月 8日 獨 創(chuàng) 性 聲 明本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中特別加以標注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得山東理工大學或其它教育機構(gòu)的學位或證書而使用過的材料。研究生簽名: 時間: 年 月 日關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解山東理工大學有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定,即:學校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件和磁盤,允許論文被查閱和借閱;學??梢杂貌煌绞皆诓煌襟w上發(fā)表、傳播學位論文的全部或部分內(nèi)容,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學位論文?;旌蟿恿ζ囎鳛橐环N低能耗、低排放且能夠滿足現(xiàn)代使用性能要求的新型能源汽車,受到越來越廣泛的關(guān)注。本文分析比較了混合動力系統(tǒng)的幾種驅(qū)動結(jié)構(gòu)形式;研究了混合動力客車動力總成部件選型理論,提出了發(fā)動機、儲能元件、電機以及變速器等的選型方案,并提出了雙軸并聯(lián)的混合動力客車動力系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)方案。運用advisor仿真軟件編輯客車動力系統(tǒng)各組成部件M文件并對其建模;研究了在不同工況下的客車動力性與經(jīng)濟性;與傳統(tǒng)車型進行比較,突出并聯(lián)混合動力系統(tǒng)的優(yōu)越性。 Dynamic Parameters Matching。 Simulation目 錄摘 要 IAbstract II第一章 引 言 1 選題背景 1 論文研究的目的和意義 1 國內(nèi)外混合動力電動客車的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 2 國外混合動力電動客車的研究現(xiàn)狀 2 國內(nèi)混合動力電動客車的研究現(xiàn)狀 3 國內(nèi)外混合動力電動客車的發(fā)展趨勢 4 論文的主要研究內(nèi)容 4 本章小結(jié) 5第二章 混合動力客車動力系統(tǒng)布置方案研究 6 概述 6 混合動力客車驅(qū)動類型和工作原理 6 串聯(lián)式混合動力客車(SHEV) 6 并聯(lián)式混合動力客車(PHEV) 8 混聯(lián)式混合動力客車(PSHEV) 12 插電式混合動力客車 13 四種混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的性能特點和對比 14 YTK6605QHEV動力驅(qū)動系統(tǒng)的確定 17 中型客車運行工況的特點 17 YTK6605QHEV動力驅(qū)動系統(tǒng)方案 17 本章小結(jié) 18第三章 并聯(lián)混合動力中型客車動力總成選型與參數(shù)匹配 20 概述 20 YTK6605Q整車參數(shù)和性能指標 20 并聯(lián)混合動力客車動力總成選型 21 并聯(lián)混合動力客車整車模型 21 并聯(lián)混合動力客車發(fā)動機選型 21 并聯(lián)混合動力客車電動機選型 24 并聯(lián)混合動力客車儲能元件選型 25 并聯(lián)混合動力客車變速器選型 26 YTK6605QHEV動力傳動系參數(shù)的選擇 27 YTK6605QHEV發(fā)動機參數(shù)的選擇 27 YTK6605QHEV發(fā)動機參數(shù)的選擇 29 YTK6605QHEV電池參數(shù)的選擇 30 YTK6605QHEV傳動系速比的選擇 32 本章小結(jié) 34第四章 并聯(lián)混合動力中型客車動力總成控制策略 35 概述 35 35 電動助力控制策略 35 實時控制策略 37 模糊邏輯控制策略 39 YTK6605QHEV的控制策略和控制模式 40 本章小結(jié) 41第五章 ADVISOR軟件仿真及結(jié)果分析 42 概述 42 電動客車仿真軟件ADVISOR簡介 42 ADVISOR的文件結(jié)構(gòu)和工作原理 42 ADVISOR的仿真界面 43 ADVISOR的基本功能 46 ADVISOR仿真方法及m文件的建立 46 ADVISOR仿真方法 46 m文件的建立 48 YTK6605QHEV性能測試選型、仿真工況及結(jié)果分析 48 設(shè)置性能測試選項 48 仿真工況研究 49 仿真結(jié)果分析 51 本章小結(jié) 52第六章 論文總結(jié)與研究展望 53 全文總結(jié) 53 研究展望 53致 謝 55參考文獻 56在學期間公開發(fā)表論文及著作情況 59第一章 引 言 選題背景為降低汽車的能源消耗和廢氣排放,近年來傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車(ICEV)、純電動汽車(EV),混合動力電動汽車(HEV)和燃料電池汽車(FCV)等新技術(shù)取得了長足的進步。燃料電池也由于高昂的成本、目前尚低的可靠性和運行壽命,以及氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施的缺乏而無法在短期內(nèi)替代傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車。但是,由于電動汽車的關(guān)鍵部件—電池的能量密度、壽命、價格等方面的問題,使得電動汽車的性價比無法與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車相抗衡[1]?;旌蟿恿﹄妱悠囃瑫r配備電力驅(qū)動系統(tǒng)和發(fā)動機系統(tǒng),混合動力電動汽車將發(fā)動機、電動機、能量儲存裝置組合在一起,它們之間的良好匹配和優(yōu)化控制可充分發(fā)揮內(nèi)燃機汽車和電動汽車的優(yōu)點,避免各自的不足,是當今最具實際開發(fā)意義的低排放和低油耗汽車[2]?;旌蟿恿ο到y(tǒng)作為混合動力電動汽車的核心,具有高度的復(fù)雜性。 論文研究的目的和意義節(jié)能與環(huán)保成為當今世界汽車發(fā)展的兩大主題,汽車工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略以及我國汽車工業(yè)所面臨的現(xiàn)狀迫使我們必須尋求新的發(fā)展道路,再加上今年經(jīng)濟危機的影響,政府對電動汽車的發(fā)展提供了大量政策支持。我們要抓住機遇,下決心把發(fā)展電動汽車實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化作為我國汽車工業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略性舉措。在并聯(lián)混合動力電動汽車多能源動力總成配置中,通常將內(nèi)燃機與牽引電機通過機械傳動裝置耦合在一起,在不同的工況條件下組成不同的工作模式,從而使內(nèi)燃機和牽引電機發(fā)揮各自優(yōu)點,以應(yīng)對越來越嚴酷的環(huán)保和能源限制要求。值得強調(diào)的是:任意設(shè)計的 HEV 是不能達到以上要求的。如果采用傳統(tǒng)的汽車開發(fā)的方法,混合動力電動汽車的開發(fā)將會是個漫長的過程,而且開發(fā)成本也會很高。為此,在開發(fā)階段必須通過計算機仿真技術(shù)尋求適宜的匹配和控制策略,以使用較低的開發(fā)成本、較短的開發(fā)周期研制我國自主產(chǎn)權(quán)的混