并联式混合动力汽车动力总成参数设计
并联式混合动力汽车动力合成装置的参数关系
并联式混合动力汽车动力合成装置的参数关系作者:白钰枝崔亚辉来源:《价值工程》2011年第17期摘要:混合动力汽车(HEV)作为燃油机车向电动车过渡的车型目前受到越来越多的关注。
在HEV的整个传动路线中,作为动力合成装置的差动轮系和传动系统中的其它环节系统是相对独立的,但它们之间遵循一定的参数匹配关系。
本文从转速输出特性和转矩输出特性两方面对参数特性进行了讨论,从而得到差动轮系作为动力合成装置使用时的参数关系,对HEV的参数选取提供了理论依据。
Abstract: Hybrid Electric Vehicle(HEV)receives more and more attention as a transition vehicle type from fuel oil locomotive to electric car. In the entire transmission route of HEV,the Differential Gear Chain is relatively independent of the other link,but certain parameter relations are followed. This thesis discusses the parameter relationship in aspect of rotational speed output characteristic and torque output characteristic,and the results can be helpful for the establishment of the design standard and for vehicle control.关键词:动力合成装置;参数关系;转速输出特性;转矩输出特性Key words: the power synthesizer;parameter relations;rotational speed output characteristic;torque output characteristic中图分类号:U46文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)17-0048-020引言通常来讲,差速行星齿轮机构的使用方法有两种:一是用于合成运动,作为合成装置使用;另一种是分解运动,作差速器使用[1]。
并联混合动力汽车动力总成参数匹配与仿真
并联混合动力汽车动力总成参数匹配与仿真*王国海韩以伦(山东科技大学机械电子工程学院物流与车辆工程系,青岛266510)ParametermatchingandsimulationofpowerassemblyforparallelhybridelectricvehicleWANGGuo-hai,HANYi-lun(Dept.ofPhysicalDistributionandVehicleEngineering,CollegeofMechanicalandElectronicEngineering,ShandongUniversityofScienceandTechnology,Qingdao266510,China)文章编号:1001-3997(2008)07-0100-03【摘要】根据电辅助控制策略特点,以满足整车动力性能为前提,使用以MATLABR2006a为平台的ADVISOR2002仿真软件,对并联混合动力汽车发动机参数、电机参数选择及能源匹配进行了仿真研究。
利用ADVISOR2002软件,建立其仿真模型,在CYC_ECE_EUDC循环工况下得到其动力性、燃油经济性及一些重要性能曲线。
最后得出结论:整个设计、建模和仿真基本达到预期设计目标。
关键词:并联混合动力汽车;参数匹配;仿真【Abstract】Intermsofpropertyofelectricassistcontrolstrategy,meetingrequirementsonvehiclepowerperformance,selectionandsimulationoftheengineparameters,motorparametersandenergymatchingwereenforced.TheanalysiswasbasedonthesoftwareADVISOR2002byvirtueofMAT-LABR2006aplatform.Itssimulationmodelwasconstructed,Curvesofdynamicperformance,fuele-conomyandotherimportantcharactersontheCYC_ECE_EUDCdrivingcycleweresimulatedinAD-VISOR2002.Concluded:thewholedesign,modelingandsimulationhavereachedtheanticipatedde-signobject.Keywords:Parallelhybridelectricvehicle;Parametermatching;Simulation!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"*来稿日期:2007-10-15*基金项目:青岛市科技发展计划(2005)中图分类号:TH16,U46文献标识码:A混合动力汽车动力传动系各部件特性、参数匹配及控制策略决定了整车的动力性、燃油经济性、排放特性、制造成本及重量。
并联式混合动力汽车动力合成装置的参数关系
并联式混合动力汽车动力合成装置的参数关系白钰枝;崔亚辉【摘要】Hybrid Electric Vchicle(HEV )recives more and more attention as a tranition vehicle type from fuel oil locimotive to electric car. In the entire transmission route of HEV, the Differential Gear Chain is relatively independent of the other link, but certain parameter relations are followed. This thesis discusses the parameter relationship in aspect of rotational speed output characteristic and torque output characteristic,and the results can be helpful for the establishment of the design standard and for vehicle control.%混合动力汽车(HEV)作为燃油机车向电动车过渡的车型目前受到越来越多的关注.在HEV的整个传动路线中,作为动力合成装置的差动轮系和传动系统中的其它环节系统是相对独立的,但它们之间遵循一定的参数匹配关系.本文从转速输出特性和转矩输出特性两方面对参数特性进行了讨论,从而得到差动轮系作为动力合成装置使用时的参数关系,对HEV的参数选取提供了理论依据.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2011(030)017【总页数】2页(P48-49)【关键词】动力合成装置;参数关系;转速输出特性;转矩输出特性【作者】白钰枝;崔亚辉【作者单位】西安航空职业技术学院,西安,710089;西安理工大学,西安,710048【正文语种】中文【中图分类】U46通常来讲,差速行星齿轮机构的使用方法有两种:一是用于合成运动,作为合成装置使用;另一种是分解运动,作差速器使用[1]。
并联式混合动力商用车动力系统参数匹配研究
300
3.3.2 电池模型
2011 AVL 先进模拟技术中国用户大会论文
因 此 , 电 池 的 功 率 应 大 于 115kW 。 电 池 额 定 电 压 320V, 最 大 放 电 电 流 为 : 114.47kW/320V=360A,若按最高 7C-8C 放电倍率计算, 电池的容量应为 360A/7=51.43Ah。
2.3.2.2 纯电动 5%坡道 8km/h 连续爬坡 20min
整备质量(kg) 满载质量(kg) 最高车速(km/h) 0-50km/h 加速时间(s) 最大爬坡度 节油率 制动指标 13300 26300 80 < 20 30% > 30% 30km/h 初速、满载,制动距离 <= 9m
3.2 混合动力总成布置方案
2011 AVL 先进模拟技术中国用户大会论文
1 前言
混合动力汽车具有节能减排的突出优势, 成为国际研发及推广的重点。 其动力总成的结 构选型、参数匹配、控制策略和控制算法,直接影响整车的排放和油耗,因此,本文运用 AVL CRUISE 软件,针对某并联混合动力商用车的动力系统,建立原型车和混合动力商用 车的仿真模型,并进行了系统参数匹配研究。
3.3.4 再生制动能量优化函数
下图给出了商用车满载时制动系统的 I 曲线、机械制动器的前后轴制动力分配曲线、及 r 和 f 曲线、ECE 规定的最小后轮制动力曲线。再生制动能量优化函数采用了电和机械制力 之间固定比设计和控制原理。在满足 ECE 法规的前提下,制动力分配优化函数如下: 1. 当车速低于给定值(如 15km/h)时,制动完全由机械制动完成; 2. 当制动强度小于完全电制动阈值(如 0.1)时,制动力完全由电制动产生; 3. 当制动强度高于完全电制动阈值、且低于电制动饱合阈值(如 0.3)时,制动力由线 性增加的机械制动和电制动饱合阈值共同承担; 4. 当制动强度高于电制动饱合阈值、且低于完全机械制动阈值(如 0.4)时,制动力由 线性增加的机械制动和线性退出的电制动共同承担; 5. 当制动强度高于完全机械制动阈值时,制动力完全由机械制动完成; 6. 当 SOC 高于给定上限值(如 0.95)时,制动完全由机械制动完成;
并联式混合动力电动汽车动力总成的匹配参数的研究
并联式混合动力电动汽车动力总成的匹配参数的研究摘要:由于降低了油耗和排放量,尤其是无限驶里程,混合电动汽车(HEV)早已有了成为今后主流汽车的潜力。
基于传统的车辆奇瑞A5,本文分析了并联式混合动力电动汽车的动力系统和控制战略的框架。
得到了动力总成参数的匹配方法。
以工程分析和理论计算为基础,相关参数设计的发动机,电池,电机和齿轮传动系统的比率选择也被确定。
车辆的性能模拟根据ADVISOR进行。
结果表明,动态整车性能和燃油经济性令人满意。
关键词:混合动力电动汽车动力总成;控制方法;仿真;动态性能一导言鉴于保护环境和能源保护,许多国家努力寻求新能源运输手段。
由于较低的燃料消耗和排放,尤其是无限驶里程,混合动力电动汽车(HEV)正加快研究步伐,以满足这些需求。
混合动力电动汽车的使用与高新技术推广,新行业创建,与经济发展[1]一样对能源,环境以及交通运输仍然有很大的影响。
20世纪90年代以来,发展混合动力电动车辆已被发达国家如美国,日本和西方欧洲国家高度重视,并且取得了一些伟大的成就和进步。
最典型的例子是丰田普锐斯,本田Insight,福特Fusion,通用Malibu和莱昂Hymme。
中国混合动力电动汽车的研究与这些发达国家几乎同步。
一些大学,研究机构和公司开发了获批准的混合动力电动汽车并有很大的成就[2]。
如今混合动力电动汽车主要基于传统内燃机汽车进行改造或重新设计。
使混合动力电动汽车不同于传统汽车的是电源和动力总成。
混合动力电动汽车采用发动机作为主要动力源,电池作为辅助动力源。
混合动力汽车设计的最重要问题之一是,混合动力电动汽车动态性能至少等于传统的车辆且有更好的燃油经济性和对环境的影响。
混合动力电动汽车的动力总成参数如发动机,电动机功率,电池容量,变速箱齿轮比,扭矩组合装置均对汽车性能,运行效率,燃料经济,电池充电状态(SOC)[3]有很大的影响。
因此,在混合动力汽车的设计中,混合动力汽车动力系统参数匹配是非常重要的。
并联混合动力汽车驱动系参数匹配
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拖拉机与农用运输车
第 6 期 2007ຫໍສະໝຸດ 年 12 月图 2 P e 与 Pm 关系简图 F ig . 2 Re lationship o fP e andP m
由图 2可知 , 随着混合比的增 大 , 驱动系 统会由传 统汽车、 电助 力型混合动力汽车向续驶里程延伸型混合动力汽车、 电动汽车过渡。 目前电动汽车动力电池技 术尚不成 熟, 电池比功 率和比能 量均 较低 , 而 且成本居高不 下, 混合比的选 择会影响质量以 及整车成本 , 对混合动力汽车来说同时会引起整车布置困难等问题。 混合动力汽 车混合比与整车整备质量的关系 , 在总功率一定的情况 下 , 混合比越 大 , 整车质量越大 , 电机的功 率也越大 , 相应整车 成本也越 高。对混 合动力汽车来说 , 在满足控制目标的前提下 , 采用并联电 助力型驱动 系统比较合适 , 即取混合比小于 0. 5 。
2无论混合比在小于05范围内取何值整车总功率为60kw时混合驱动时的整车动力性能都能达到混合动力汽车的技术指综合考虑发动机单独和混合驱动性能指标可确定总功率为60kw时当混合动力汽车混合比为03时混合动力汽车的最高车混合动力汽车发动机参数匹配应满足
第 34 卷第 6 期 2007 年 12 月
拖拉机与 农用运 输车 T racto r& F ar m T ransporter
Param etric M atch ing o f D rivetrain for ParallelH ybrid E lectric V eh icle
Z HANG Zhong w ei, WEN J ian hu i
并联式混合动力汽车动力总成参数设计
文章编号:1004-2539(2007)05-0076-03并联式混合动力汽车动力总成参数设计(河南科技大学车辆与动力工程学院, 河南洛阳 471003) 高爱云(河南科技大学电子信息工程学院, 河南洛阳 471003)付主木摘要 首先制定了并联式混合动力汽车(PHE V)的控制策略,对PHE V 动力总成的发动机功率、电动机参数和传动系速比等主要参数进行了选择。
最后,通过仿真分析,证明PHE V 动力总成参数的选择是合理的。
关键词 混合动力汽车 动力总成 参数选择 仿真分析引言环保与能源问题是世界工业面对的两大难题,也对汽车工业可持续发展战略提出了严峻的挑战。
因此,混合动力电动汽车也就应运而生了。
混合动力电动汽车(HEV,Hybrid Electric Vehicle)是指根据一定的控制策略匹配,使用内燃动力和电力进行驱动,从而既能保持电动汽车超低排放的优点,又能发挥传统内燃机汽车高比能量的长处,因此在电池技术瓶颈未被突破的情况下,它成为了21世纪初世界各国汽车界的重要研究课题[1]。
混合动力汽车动力总成各部件特性、参数匹配及控制策略决定了整车的动力性、燃油经济性、排放特性、制造成本及重量。
混合动力汽车动力传动系主要有并联式、串联式和混联式3种典型结构[2]。
本文主要针对图1所示的并联式混合动力汽车动力总成进行参数选择和仿真验证。
图1 并联式混合动力汽车动力总成结构简图1 控制策略并联式混合动力汽车(PHEV)动力总成的参数选择与控制策略紧密相关[3,4],因此先制定PHE V 的控制策略。
本文采用电力辅助控制策略,它的主要控制目标包括: 保证汽车的动力性能; 使发动机尽可能获得最理想的经济性和排放性;!使电池的Q SOC 值维持在优化范围内,避免地面充电,保证续驶里程。
它利用车速大小作为控制的依据。
控制逻辑如下:(1)当汽车车速低于所设定的车速时,由电机单独驱动车轮;(2)当车速高于所设定的车速时,电机停止驱动,而由发动机驱动车轮,此时发动机富裕的功率还可以通过转矩合成装置和电机转换为电能,对电池进行充电;(3)当车轮负荷比较大时,(如汽车急加速、爬陡坡或以较高车速爬坡时),则由发动机和电动机联合驱动车轮。
并联式混合动力商用车动力系统参数匹配研究.精品文档
并联混合动力商用车动力系统参数匹配研究卢元辉,高莹,李君 吉林大学 130025摘要:本文运用AVL CRUISE 软件,针对某并联混合动力商用车的动力系统,建立原型车和混合动力商用车的仿真模型,并进行了系统参数匹配研究,结果表明,通过参数的优化匹配,在满足整车动力性能的前提下,经济性比原车节油37.76%。
关键词:并联混合动力,参数匹配,CRUISE 主要软件: CRUISE1 前言混合动力汽车具有节能减排的突出优势,成为国际研发及推广的重点。
其动力总成的结构选型、参数匹配、控制策略和控制算法,直接影响整车的排放和油耗,因此,本文运用AVL CRUISE 软件,针对某并联混合动力商用车的动力系统,建立原型车和混合动力商用车的仿真模型,并进行了系统参数匹配研究。
2 商用车混合动力总成参数设计混合动力商用车动力系统选型包括发动机选型、电机选型、动力电池选型等。
2.1 发动机参数设计本文的混合动力商用车动力总成采用发动机为主,电机为辅的混合驱动方式。
发动机在汽车行驶过程中处于经常工作状态,电机的参与可使发动机功率满足汽车平均需求功率即可。
为保证汽车动力性,在良好路面上纯发动机驱动模式仍能满足最高车速80km/h 的要求,确定发动机提供的功率如下:max 2max 15.2136001u Au C Gf P D Te ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=η 其中:商用车满载G=26吨,此时滚阻系数f=0.01208(f=0.0076+0000056*u ),Cd=0.67,迎风面积A=6.7688m 2,u max =80km/h ,传动效率=0.92,则Pe=107.5kW ,加上车载附件13.2kW ,增加10%裕量为电池组充电,同时发动机高效、低油耗区域大约位于负荷率80-90%之间,因此,综合各种因素,初步选取发动机功率为167.63kW(228马力),则240马力系列发动机即可满足要求。
2.2 电机参数设计 2.2.1 电机转速范围确定混合动力总成的结构方案为单轴并联且电机位于发动机和变速器之间,考虑到变速器的换档规律,电机的转速工作范围与发动机相当,由于240马力发动机的标定转速为2300r/min ,所以,电机的最高转速为2300-2500r/min ;当电机工作在基速范围内时,效率高,转矩大,且通常电机的扩大恒功率区系数β一般在2-3之间,因此,确定基速1200-1600r/min 之间。
并联式混合动力车动力系统设计及仿真
0.7 0.68 0.66 0.64 0.62
0
0.08 0.06 0.04 0.02
0 0
100 0
-100 -200
0
ess_soc_hist
200 400 600 800 1000 1200 1400 图 4 蓄电池 SOC 值随时间变化图 hc ca/10 nox pm
200 400 600 800 1000 1200 1400 图 5 发动机排放图 tc_trq_out_a
混合动力汽车动力总成各部件特性、参数匹配及控制策略决 定了整车的动力性、燃油经济性、排放特性、制造成本及重量。以某 轿车为原型,设计一种并联式混合动力电动轿车。并联式混合动 力汽车动力总成进行参数选择和仿真计算,如图 1 所示。
2 参数匹配
设计车辆的行驶参数如下:满载总质量 ma= 1500kg,空气阻 力系数 CD=0.32,迎风面积 A=2.6m2,车轮滚动半径 rr=0.282m,传 *来稿日期:2009-09-16
动系机械效率 ηT=0.9,滚动阻力系数 f=0.018,轴距 L=2.4m,质心 高度 h=0.6m。
离合器
发动机
变速器
后桥
动
力ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
电池
电动机
耦 合
器
图 1 并联式混合动力汽车动力系统结构图 基于 CYC-ECE-EUDC 循环工况进行选型的,如图 2 所示。
为了更准确地选取各个动力系统的参数,将整个循环工况下不同
根据混合动力汽车(HEV)零部件种类、数量和连接关系可将 其动力系统分为三种基本结构类型:串联式、并联式和混联式。并 联式混合动力电动汽车可以采用发动机单独驱动,电力单独驱动 或者发动机和电机混合驱动三种工作模式驱动。故并联式混合动 力电动汽车更适合于市郊和城间及高速公路工况运行,国内外均 已研制开发出实际的样机或产品。
并联式混合动力汽车动力参数设计及性能仿真 课程设计
并联联混合动力汽车动力部件参数设计及性能仿真题 目 并联混合动力汽车动力部件参数设计及性能仿真学 院 机械与汽车服务工程学院专 业 汽车服务工程专业班 级 08汽服2ZW姓 名 王南平学 号 08323218指导教师 张兰春2012年 2月专业课程设计(论文)JI AN GSU TEAC HERS UNIVER SITY OF TECHN OLOGY摘要并联式混合动力汽车动力系统参数(发动机功率、电动机功率、扭矩及传动系速比等)对车辆的动力性、燃油经济性和排放性能均有显著影响,其动力系统参数之间是否协调匹配将直接决定混合动力汽车能否达到节能和环保的要求。
所以在研制混合动力汽车的过程中,混合动力车的动力传动系统匹配设计的研究在车型开发和仿真分析中都有着举足轻重的作用。
本文首先选择一种现有成熟的常规车型,。
使用先进的汽车整车模拟分析软件MATLAB对其进行模拟分析,得出其动力性及燃油经济性。
然后将此车型改装设计成为并联混合动力汽车(PHEV),在满足原有车型动力性的要求下,以混合动力汽车燃油经济性为设计目标,对动力系统进行参数匹配设计,再MATLAB/ADVISOR 为平台,对其模拟分析,最终实现一个理想的燃油经济性。
关键词:并联混合动力汽车;发动机;电机;电池;匹配;仿真目录:摘要 (2)前言 (4)第一章混合动力汽车理论基础 (5)1.1 混合动力汽车的概述 (5)1.1.1混合动力汽车的定义 (5)1.1.2混合动力汽车的优点 (5)1.1.3混合动力汽车的缺点 (5)1.2 发展混合动力汽车的必要性 (6)1.3 混合动力系统 (7)1.3.1 混合动力的概念 (7)1.3.2 串联式 (7)1.3.3 并联式 (8)1.3.4 混联式 (8)第二章并联式混合动力汽车总成参数设计与匹配 (10)2.1原车型各参数动力性要求及性能仿真 (10)2.2 PHEV布置方案和能量管理策略 (11)2.3 动力元件的选择及参数匹配原则 (11)第三章主要性能匹配结果仿真分析 (13)3.1电动汽车仿真软件ADVISOR (13)3.2 ADVISOR的系统结构与工作原理 (13)3.3 ADVISOR软件的功能 (14)3.4 匹配结果仿真分析 (14)总结 (16)参考文献 (17)前言环保与能源问题是世界工业面对的两大难题,也对汽车工业可持续发展战略提出了严峻的挑战。
并联式混合动力汽车功率分配与总成设计
另 外 要 考 虑 到 并 联 式 混 合 动 力 汽 车 在 低 速 ( 传 动 系 的 前 两 个挡 )行 驶 时 用 电 动 机 驱 动 , 所要求的是2 0 k m / h 的 车速  ̄ n 2 o % 的爬 坡 能 力 ,1 挡 、2 挡 传 动 比 需要 满 足 以下 两 个式 子 :
1 混 合 动 力 汽 车 参 数选 取 混 合 动 力 汽 车 主 要 的 动 力 参 数 有 : 发 动 机 功 率 、 电动 机 功 率 和 传 动 比 分 配 等 , 本 文
混合 动 力 汽车 行 驶 的最 高 车 速 , 也就 是 发动 机 的 最大 功 率 与 电动 机 最大 功 率 之 和至 少 等 于 混合 动 力 最 高 车速 时所 需功 率 ,其 表 达式 为 : P t + P: 2 l I a l ≥P ( 卜2 ) 初 步 计 算 的 电动 机 功 率 为 P . = 1 l k w 。 其 次 电 动 机 功 率 选 取 还 应 满 足 纯 电 动 驱 动 时 的 两 个 条 件 : 即 纯 电动 驱 动 时 的 车 速 和 爬坡度 。 纯 电动驱动 时车速为 2 0 k m / h , 其 所 需 功 率为 : 用 公式 ( 卜1 )计 算 得 P = 1 . 4 k w 。 纯 电动 驱动 时爬 坡 度 要 求2 O %, 车速 为 5 k m / h ,所 需 功 率 为 :
a . 2 0 %的 爬 坡 由公式 1 — 6 可 以求 得 : ≥ 2 2 6 4 b . 2 0 k m / h 由公式 卜5 求得 :
主 要针对 图1 并 联 式 混 合 动 力 汽 车 布 置 作 动 力 系 统分析与计 算。
并联式混合动力汽车功率分配与总成设计
并联式混合动力汽车功率分配与总成设计【摘要】在原有车型的基础上通过增减某些部件来实现双动力源驱动,本文主要研究并联式混合动力汽车发动机功率、电动机功率、驱动附件功率及变速器、主减速器传动比的分配与计算问题,并结合实例做了相关计算。
【关键词】混合动力汽车;传动系统;参数匹配;传动比分配能源危机、排放控制不断地对传统内燃机提出了新的挑战,迫使工程师们在完善传统内燃机的同时,不得不开始研发新的动力装置。
虽然纯电动汽车被视为零排放的洁能型动力汽车,但是它受到燃料电池的限制,为了能达到与传统内燃机的动力性能相近,且排放有进一步的降低的效果,混合动力汽车就应运而生了。
混合动力汽车与传统内燃机驱动汽车的优越之处在于:(1)当车速低于某一设定汽车车速时,可由电动机单独驱动,从而避免发动机怠速及低负荷工况,可大大降低排放和提高燃油经济性,尤其是对于我国大中型城市车流量出现拥堵或是红灯停车。
(2)当车速超过某一设定车速时,电动机停止驱动,改为发动机作为动力源,此外发动机的富裕功率还可通过转矩合成装置和发电机转换为电能,为电池充电,为下次电动驱动储存能量。
(3)当汽车负荷较大时,可由发动机和电动机同时驱动,以满足汽车高负荷状况(如汽车加速、爬坡等)。
有助于发动机高效率工作。
1.混合动力汽车参数选取混合动力汽车主要的动力参数有:发动机功率、电动机功率和传动比分配等,本文主要针对图1并联式混合动力汽车布置作动力系统分析与计算。
图1 并联式混合动力汽车布置方案1.1 车辆性能指标五菱公司某一汽车的具体参数如表1所示:表1 原车型整车参数满载总重(N)空气阻力系数迎风面积(m2)滚动半径(m)滚动阻力系数15500 0.4 3.162 0.3 0.013按照项目要求,初步确定主要性能指标如下:(1)巡航车速:135km/h;(2)最大车速150km/h;(3)最大爬坡度:30%(4)纯电动匀速20km/h,最大爬坡度20%,爬坡车速5km/h。
并联混合动力汽车动力源参数设计及模糊控制策略的建模仿真分析
并联混合动力汽车动力源参数设计及模糊控制策略的建模仿真分析QI Jinfeng【摘要】根据汽车道路行驶的数学模型计算并联混合动力汽车驱动电机和发动机的各项参数,设计模糊控制策略控制驱动电机和发动机协调工作,使用Matllab/Simulink软件和Advisor汽车仿真软件联合建模仿真.在建模过程中,将上述计算结果输入Advisor汽车模型中,设置汽车的行驶工况、最高车速、加速时间和爬坡能力4个计算任务,并运行计算任务.仿真结果表明:汽车驱动电机和发动机的参数能匹配汽车整车参数、性能要求,模糊控制策略能在保证汽车整车性能要求的前提下进一步减少燃油消耗和尾气排放物,表明本驱动电机和发动机参数匹配设计方法、模糊控制策略均可行.【期刊名称】《北京工业职业技术学院学报》【年(卷),期】2019(018)003【总页数】8页(P16-23)【关键词】驱动电机;参数匹配;整车建模;Advisor仿真;模糊控制【作者】QI Jinfeng【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】U463.230 引言随着石油资源的开采和消耗,社会各界开始意识到这种不可再生的资源将会被耗尽,同时人们的环境保护意识也越来越强,使得世界各汽车企业都加大对新能源汽车技术的研发。
纯电动汽车因零排放的优点得到汽车企业的大力发展,向市场推出各自品牌的纯电动汽车,然而市场消费反馈暴露了纯电动汽车续航里程差的缺点,而混合动力汽车作为传统燃油汽车与纯电动汽车之间的过度车型,一经推出就被消费者接受和欢迎,主要原因得益于混合动力汽车低油耗、低排放、长续航的优点。
混合动力汽车有驱动电机和发动机2种不同的动力源,如何在保证汽车基本性能的前提下,合理地对驱动力分配进行控制,使汽车的燃油消耗和排放降到最低[1],成为混合动力汽车技术的主要问题,而解决这一问题的关键是动力源参数匹配与驱动力分配控制策略,这两者的好坏直接影响混合动力汽车整车的燃油经济性和排放性。
并联混合动力汽车动力系统参数设计及仿真
北
负面角色。如何减少汽车对能源的消耗和对环境 在满足原有车型动力性的要求下, 以混合动力汽
的污染关系到人类的可持续发展。由于蓄电池技 车燃油经济性为设计目标, 对动力系统进行参数
京
术尚未成熟, 纯电动汽车的发展受到制约。无疑, 匹 配 设 计 , 再 以 CRUISE 和 MATLAB/SIMULINK
速 Nmr、最高转速 Nm max): ③电池 参 数 选 择 (功 率
及容量); ④传动系的传动比。
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《北 京 汽 车 》 2006.No.1
·学术论坛 (RESEARCH FORUMS)·
车所需功率 Pu max, 表达式为 Pe max+Pmmax!Pu max!!!!! (3)
根据以上结论, 结合调研情况, 选择某直流
率裕量 (10%左右)、1%~2%的爬坡功率裕量、附
件功率 (特别是有空调时)。这些功率之和应该是
发动机工作在经济区能输出的功率。
3 , 动力元件的选择及参数匹配
各参数匹配的基本步骤是: ①发动机功率: ②电机各参数 (包括电动机额定功率 Pmr、额定转
本文选定某汽油发动机, 最大功率为 37kW。 其 燃 油 消 耗 特 性 曲 线 如 图 1 所 示 , Mass Flow 为 单位时间燃油消耗量。
车
从 表 3 可 以 看 出 , 通 过 CRUISE 仿 真 分 析 ,
表 3 ,PHEV 性能仿真结果
·32·
图 4( ECE- R15 循环工况 SOC 平衡结果
( 下转第 41 页)
《北 京 汽 车 》 2006.No.1
·环保节能 (ENVIRONMENTAL PROTECTION & ENERGY CONSERVATION)·
一种并联式混合动力矿用自卸车动力总成匹配设计
HEAVY TRUCK《重101 引言矿用自卸车运行工况具有坡度大、承载重、运行速度低、线路相对固定、工况复杂的特点,其满载下坡工况偏多,制动能量回收可以给电池充电。
由于作为纯电动汽车唯一动力源的车载电源即蓄电池经过长期的发展,依然存在大重量、低寿命以及充电时间长等缺点,续驶里程受限。
混合动力汽车兼顾纯电动车与传统燃油车的特点,通过合理调整控制策略,能够在满足驾驶需求(动力性、驾驶平顺性)的前提下,使电机、发动机、电池等动力部件的能量输出最优化,实现能量的管理和效率与排放的最佳平衡。
混合动力总成各部件特性、参数匹配及控制策略决定了整车的动力性、燃油经济性、排放特性以及制造成本和重量。
本文设计了一种并联式混合动力矿用自卸车动力总成系统,通过仿真验证了该动力总成满足设计要求。
2 动力传动系统参数匹配2.1 混合动力总成结构与整车参数混合动力矿用自卸车是在原有传统车型的基础上进行动力系统的改进,采用单轴并联式结构,动力总成结构如图1所示。
混合动力系统主要由柴油发动机、离合器、驱动电机、变速器、动力电池、控制器等重要部件构成。
发动机、电动机与变速器之间依次同轴相连,通过离合器的接合与分离可以实现车辆的多种运行模式。
图1 单轴并联式混合动力矿用自卸车动力系统结构原型车采用6×4驱动桥结构,混合动力矿用自卸车参数匹配的目的就是在保证动力性要求的前提下,实现燃油经济性,整车基本参数与设计指标见表1。
2.2 驱动电机参数匹配混合动力矿用自卸车发动机提供稳态功率需求,而电机提供短时间内的峰值功率,例如汽车加速、爬坡等的瞬时动态功率需求,对整车动力起到削峰填谷的作用。
电机的选择主要从整车动力性角度考虑,需满足以下两点:①发动机最大功率P emax 和电机最大功率P mmax 之和应满足车辆需求的最大功率P vmax ,即满足下面不等式P emax + P mmax ≥P vmax (1)②车辆起步和平路低速行驶时,整车的需求功率不大,发动机后备功率大而负荷率低,为提高燃油经济性,车辆以纯电动模式行驶,即(2)式中 ηT ——传动系的机械效率。
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并联式混合动力汽车动力总成参数设计
作者:高爱云, 付主木, Gao Aiyun, Fu Zhumu
作者单位:高爱云,Gao Aiyun(河南科技大学,车辆与动力工程学院,河南,洛阳,471003), 付主木,Fu Zhumu(河南科技大学,电子信息工程学院,河南,洛阳,471003)
刊名:
机械传动
英文刊名:JOURNAL OF MECHANICAL TRANSMISSION
年,卷(期):2007,31(5)
被引用次数:3次
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