ISG型混合动力汽车的动力匹配与仿真研究

【摘要】：为解决汽车产业持续发展所面临的能源殆尽与环境污染等问题，推动新能源汽车关键技术的研发与创新，如今已经成为世界各国和汽车制造商共同的战略选择。混合动力电动汽车作为绿色动力顺应了时代的发展，不仅融合了纯电动汽车高效、低排放的特点，同时发挥了传统内燃机车充足动力性和高续航能力的优势，是目前和未来具有可行性的低油耗、低排放的清洁汽车。 论文分析了各类混合动力电动汽车的特点及目前有待解决的关键性技术，根据我国混合动力汽车的发展状况，以低成本、节能环保为理念，在现有的混合动力结构中，选用了技术相对成熟的ISG型混合动力系统作为设计方案，并以SUV市场占有率较高的奇瑞瑞虎车型为基础，以提高车辆的经济性为目标，对原车辆进行混合动力系统开发及整车动力系统主要部件的参数匹配。 在车辆的各种行驶工况中准确的评估出电池的SOC值，能延长电池的使用寿命，提高车辆的使用性能。由于电池SOC不能直接得到，受外部和自身的因素影响较大，在分析了电池SOC的几种常见预测方法后，提出并采用了模糊预测方法对电池SOC进行评估，并在MATLAB环境下予以实现，建立了模糊推理控制器。 为提高SUV的运动性和爬坡能力，将原车型的前轮驱动模式设计成后轮驱动模式，并在仿真软件ADVISOR中进行了二次开发，建立了后轮驱动系统的驱动力模型、后轮制动能回收模型以及其它动力系统主要部件的SIMUlink模型。以仿真软件ADVISOR中提供的相似车型为基础进行开发改进，修改相应的参数，在选取的循环工况中对整车进行了仿真实验，分析车辆的动力性及燃油经济性等结果，并与原有车型的数据进行比较，验证所设计车型动力匹配的合理性。 【关键词】：混合动力汽车 ISG 匹配 模糊预测 后轮驱动 仿真
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 国内外混合动力汽车的发展状况9-11
• 1.1.1 国外混合动力汽车的研发概况10
• 1.1.2 国内混合动力汽车的研发概况10-11
• 1.2 混合动力电动车的分类及各自特点11-14
• 1.2.1 按照动力系统连接方式进行分类11-13
• 1.2.2 按混合度对混合动力汽车进行分类13-14
• 1.3 混合动力电动车的关键性技术14-16
• 1.4 本课题研究的主要内容16-17
• 第二章 混合动力电动汽车驱动系统的总体设计方案17-25
• 2.1 ISG 系统组合方案的选择17-20
• 2.1.1 ISG 系统的组成17-18
• 2.1.2 ISG 系统的功能18-19
• 2.1.3 ISG 系统的配置方案19-20
• 2.2 整车动力总成结构布置方案的设计20-21
• 2.3 车辆的工作模式及能量流动分析21-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 混合动力电动汽车动力系统的部件选型和参数设计25-38
• 3.1 整车总功率的确定25-27
• 3.2 发动机的选型和参数确定27-28
• 3.3 电机的选型和参数确定28-31
• 3.3.1 电动汽车对电动机的性能要求28
• 3.3.2 几种常见的电动机性能及比较28-30
• 3.3.3 方案电动机的选型和参数的确定30-31
• 3.4 车用动力电池的选型和参数的确定31-35
• 3.4.1 电动汽车对动力电池的要求31-32
• 3.4.2 几种常见的动力电池及特点32
• 3.4.3 对于电池安全性能的防护措施32-33
• 3.4.4 方案中电池的参数确定33-34
• 3.4.5 电池组容量的计算34-35
• 3.5 传动比的确定35-37
• 3.6 本章小结37-38
• 第四章 车用动力电池电量的预测38-46
• 4.1 SOC 的定义38-39
• 4.2 SOC 的常用计算算法39-40
• 4.3 对电池 SOC 的模糊预测方法40-45
• 4.4 本章小结45-46
• 第五章 整车的建模与二次开发46-68
• 5.1 电动汽车仿真软件 ADVISOR46-47
• 5.2 仿真模型的建立47-51
• 5.2.1 车辆的整车模块48-49
• 5.2.2 发动机模块49
• 5.2.3 ISG 电动机模块49-50
• 5.2.4 蓄电池模块50-51
• 5.3 ADVISOR 仿真模型的二次开发51-57
• 5.3.1 后轮驱动汽车数学模型的建立51-53
• 5.3.2 后轮驱动汽车驱动力控制子模块的建立53-55
• 5.3.3 后轮制动模块的建立55-57
• 5.4 后驱模型在 ADVISOR 中的实现57-59
• 5.5 整车仿真分析59-66
• 5.5.1 参数的输入59-63
• 5.5.2 仿真结果的分析63-66
• 5.6 本章小结66-68
• 结论与展望68-70
• 参考文献70-73
• 攻读学位期间取得的研究成果73-74
• 致谢74

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