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《并聯(lián)混合動力汽車控制方法研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、并聯(lián)混合動力汽車控制方法研究1緒論1.1課題的目的和意義隨著世界范圍內(nèi)能源危機(jī)和環(huán)境保護(hù)問題愈來愈突出，汽車工業(yè)正面臨著越來越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。節(jié)能、環(huán)保與安全是當(dāng)今汽車工業(yè)發(fā)展的三大主題。隨著汽車產(chǎn)量及保有量的逐年增漲，石油短缺與環(huán)保壓力的不斷增大，迫使全球汽車行業(yè)不得不尋求節(jié)能和環(huán)保的新型汽車動力系統(tǒng)，加快了電動汽車技術(shù)研發(fā)及大批量生產(chǎn)的步伐。汽油和柴油是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的能源，利用除此以外的能源提供動力的汽車均可稱為新能源汽車[5]。隨著節(jié)能減排技術(shù)日益受到推崇，電動汽車己被公認(rèn)為是未來汽車工業(yè)發(fā)展的主要方向。一般地，電動汽車包括混合動力汽車HEV(HybridE
2、lectricVehicle)、純電動汽車EV(ElectricVehicle)和燃料電池電動汽車FCEV(FuelCellElectricVehicle)[6]。其中，純電動汽車由于現(xiàn)有動力電池續(xù)駛里程短、成本高等問題其市場化推廣進(jìn)程較緩慢；燃料電池汽車由于燃料電池技術(shù)尚未突破，以及由此形成的高成本等問題，大批量投入市場也需要相當(dāng)長的一段時(shí)間。在這種形勢情況下，結(jié)合發(fā)動機(jī)和電機(jī)的混合動力汽車應(yīng)運(yùn)而生，由于其具有良好的燃油經(jīng)濟(jì)性和較低的排放，使其成為目前電動汽車中最具有市場化和產(chǎn)業(yè)化前景的熱門車型。在混合動力汽車各部件的配置確定下來之后，要實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)和電機(jī)兩個(gè)動
3、力源之間相互協(xié)調(diào)工作，就需要有良好的動力分配控制策略[7]。能量分配控制是HEV的核心，它動態(tài)分配發(fā)動機(jī)和電機(jī)系統(tǒng)的輸出功率是依據(jù)車輛行駛過程中對能量的要求來實(shí)現(xiàn)，是決定其整車燃油經(jīng)濟(jì)性、排放和效率的關(guān)鍵，對于提高整車性能、降低成本具有重要意義。由于汽車運(yùn)行工況復(fù)雜，速度范圍廣，發(fā)動機(jī)和電機(jī)不可能總運(yùn)行在高效率區(qū)，因此，如何計(jì)算汽車行駛過程中不同工況下實(shí)際所需驅(qū)動功率，按何種規(guī)律和方法分配發(fā)動機(jī)和電機(jī)功率才能使混合動力系統(tǒng)綜合性能實(shí)現(xiàn)最佳（例如燃油消耗最低、系統(tǒng)總效率最高等）是混合動力汽車控制策略研究的主要問題。1.2混合動力汽車及關(guān)鍵技術(shù)通俗地講，裝有兩個(gè)或多
4、個(gè)能源及其能量轉(zhuǎn)化裝置的車輛都可以是混合動力汽車。國際能源組織對混合動力電動汽車是有明確規(guī)定的：1)傳送到車輪并推進(jìn)車輛運(yùn)動的能量至少于兩種不同的能量轉(zhuǎn)化裝置如電動機(jī)、燃?xì)獾溳?、?nèi)燃機(jī)、斯特林發(fā)動機(jī)和燃料電池等；2)能量轉(zhuǎn)換裝置至少要從兩種不同的能量存儲裝置如燃油箱、蓄電池、超級電容等獲得能量；3)從儲能裝置到車輪的能量流至少有一條是可逆的（能量能夠雙向流動）并至少還有一條是不可逆（能量只能單向流動）；4)假如這個(gè)可逆的儲能裝置供給的是電能時(shí)，則稱之為混合動力電動汽車[8]?；旌蟿恿ψ鳛橐豁?xiàng)薪新的技術(shù)，世界各國政府和汽車公司紛紛開展高效率節(jié)能新型汽車的研究與開發(fā)
5、工作，并取得了一些可喜的成績與進(jìn)展。就目前的形勢來看，日本在發(fā)展混合動力汽車技術(shù)方面其占據(jù)著世界領(lǐng)先地位[9]。目前，世界上只有日本的豐田(Toyota)、本田（Honda)兩家汽車公司能夠批量產(chǎn)銷混合動力汽車。Toyota公司首先在日本市場上于1997年12月推出了第一款世界上批量生產(chǎn)的混合動力轎車-普瑞斯(PRIUS)。豐田汽車公司還宣稱在不久的將來，其全系列車型都將具備混合動力技術(shù)的可選配置。緊跟豐田公司的步伐，歐美汽車公司在混合動力汽車上投入巨大資本，使得該領(lǐng)域的競爭日趨激烈。特別是2008年10月由美國次貸危機(jī)引發(fā)的全球金融危機(jī)嚴(yán)重威脅到汽車行業(yè)的生存
6、、發(fā)展，各個(gè)汽車公司在這種形勢下紛紛將新能源汽車的研發(fā)放在重中之重的地位加以扶持，期盼能夠引導(dǎo)各方在這一領(lǐng)域各自走向復(fù)興之路。在美國汽車企業(yè)方面，通用汽車企業(yè)推出的混合動力汽車有土星AuraGreenLine、雪佛蘭MalibuHybrid、GMC-Sierra皮卡、Saturn-VUESUV，雪佛蘭Equinox商務(wù)車等。福特汽車企業(yè)推出的混合動力汽車有馬自達(dá)MazdaTribut、EscapHybrid、MercuryMilan以及福特Fusion混合動力汽車。在歐洲汽車企業(yè)方面，德國大眾汽車公司推出了基于混合動力技術(shù)的途安和高爾夫兩款車型。戴姆勒汽車企業(yè)推
7、出了梅賽德斯-奔馳S400BlueHybrid、SmartFort)為縱坐標(biāo)，第三坐標(biāo)可以是等汕耗或等功率或等效率曲線或三者的任意組合，因而能夠以非常直觀的形式表現(xiàn)出不同的發(fā)動機(jī)工況下的發(fā)動機(jī)性能。3基于系統(tǒng)效率最優(yōu)的混合動力汽車控制策略..........243.1引言..........243.2工作模式的劃分..........243.3不同工作模式的效率評估..........263.4最優(yōu)轉(zhuǎn)矩分配..........283.5仿真與結(jié)果..........293.5.1整車仿真模型..........293.5.2仿真結(jié)果分析..........333
8、.6本章小結(jié)......
