混聯(lián)式混合動力汽車控制策略研究 大學論文.doc

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1、緒論混聯(lián)式混合動力汽車控制策略研究摘要文章以汽車對社會環(huán)境、能源利用等相關(guān)問題影響為前提，首先通過對混聯(lián)式混合動力電動汽車的概述進行闡述，然后介紹了混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，指出控制策略的技術(shù)研究是混聯(lián)式混合動力電動汽車技術(shù)開發(fā)的核心之一，也是目前混聯(lián)式混合動力電動汽車設(shè)計與研究的關(guān)鍵所在?；炻?lián)式混合動力系統(tǒng)結(jié)合了串聯(lián)式和并聯(lián)式兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點使得能量流動的控制和能量消耗的優(yōu)化有了更大的靈活性和可能性。本文對混聯(lián)式結(jié)構(gòu)的幾種方案進行了介紹，其中包括本田Insight的單軸式結(jié)構(gòu)和豐田Prius的行星齒輪機構(gòu)的雙軸式結(jié)構(gòu)，而重點放在了對后者的介紹上。本文還對目前混聯(lián)式混合

2、動力汽車工作模式與控制策略方案進行了介紹和分析。[關(guān)鍵詞]混聯(lián)式；混合動力電動汽車；控制策略；優(yōu)化I緒論目錄目錄11.1本課題的研究意義12混聯(lián)式混合動力電動汽車的概述32.1混聯(lián)式混合動力動力電動汽車概念32.2混聯(lián)式混合動力電動汽車的特點32.3混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)的節(jié)能潛力42.4混聯(lián)式混合動力電動汽車降低排放途徑42.5混聯(lián)式混合動力電動汽車分類53混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)63.2.1豐田Prius行星齒輪混合動力系統(tǒng)73.2.2華沙工業(yè)大學的行星齒輪混合動力系統(tǒng)94混聯(lián)式混合動力汽車工作模式與控制策略114.1工作模式及其能量流動114.1.1純蓄電池模式11

3、4.1.2發(fā)動機+發(fā)電機+充電模式114.1.3混合驅(qū)動模式124.1.4回饋制動模式124.1.5停車充電模式124.2混合式混合動力汽車控制策略134.2.1發(fā)動機恒定工作點模式134.2.2發(fā)動機最優(yōu)工作曲線模式134.2.3瞬時優(yōu)化模式144.2.4全局優(yōu)化模式策略154.2.5控制策略的應(yīng)用及優(yōu)缺點165混聯(lián)型混合動力汽車驅(qū)動工況控制策略優(yōu)化研究185.1充電工況控制策略（Pb_c≤0）185.2放電工況控制策略（Pb_c＞0）21結(jié)語24參考文獻25致謝26緒論1緒論1.1本課題的研究意義隨著全球經(jīng)濟以及汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車保有量也在逐年急劇增加，但汽車數(shù)

4、量的增加卻是城市大氣污染的主要來源，因此世界各國紛紛制定一系列十分嚴格的排放法規(guī)，強制要求生產(chǎn)低油耗小排放的汽車。但是，盡管目前內(nèi)燃機電控技術(shù)和三元催化等排氣凈化技術(shù)廣泛應(yīng)用，能夠大幅度的降低汽車的排放以及耗油量，可是能源緊張和排放帶來的環(huán)境污染問題還是沒有從根本上得到解決。為此，全球的汽車制造商都尋找新的解決辦法，把主要精力放在研究開發(fā)新型節(jié)能于污染的綠色汽車?！淙剂想姵貏恿ζ?FuelCellElectricVehicle,簡稱FCEV),燃料電池是一種將氫和氧的化學能通過電極反應(yīng)直接轉(zhuǎn)換電能的裝置，其最大特點是反應(yīng)過程不涉及燃燒和熱機做功。氫燃料電池動力系統(tǒng)

5、不僅高效、低噪音，而且無污染、無二氧化碳排放，是一種新型的環(huán)保動力源，另外，由于氫在地球中的蘊藏十分豐富，氫氣來源極其廣泛，可以說是取之不盡，用之不竭的能源。提取氫的方法非常方便，一是可通過石油、天然氣、甲醇、甲烷等進行；二是可通過電解水制氫、生物制氫等方法獲取氫氣。但是其缺點主要是成本高昂，可靠性和運行壽命較低，以及氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施缺乏等因素，所以無法在短期內(nèi)取代傳統(tǒng)動力汽車。在這種情況下，混合動力電動汽車異軍突起，是目前新型清潔動力汽車中最具有產(chǎn)業(yè)化和市場化前景的車輛?；旌蟿恿﹄妱悠噷煞N或更多能量轉(zhuǎn)換技術(shù)和一種或更多的能量存儲技術(shù)集合為一體，使得混合動力電動汽車

6、能夠明顯減少汽車排放和降低油耗，難能可貴的是可以達到與傳統(tǒng)汽車同樣的行駛里程，另外混合動力電動汽車燃料補充便利，節(jié)能、環(huán)保也是混合動力電動汽車的主要特點，表1是四類車型的比較。表1四類車型的比較類型燃油消耗（L）續(xù)駛里程（KM）排放電池壽命（次）加油站改造(元)成本（元）傳統(tǒng)汽車100100100100EV030-500100300-400FCV<5>5HEV40-6010040-60300-10000130-160注：表中數(shù)據(jù)表示比例關(guān)系1緒論從表1可以看出，EV和FCV都具有零排放的優(yōu)點，但是燃料電池的比能以及技術(shù)發(fā)展仍然是制約其市場化的一大瓶頸，所以不能滿足市場

7、要求；HEV的燃油消耗和排放都比傳統(tǒng)汽車低，而且HEV對電池的要求不高，并能滿足日益嚴格的汽車尾氣排放標準，當前，HEV已經(jīng)是汽車技術(shù)領(lǐng)域的一個重要的發(fā)展方向。但是，世界范圍內(nèi)更加嚴格的尾氣排放標準的出臺使得現(xiàn)有的混合動力電動汽車不能適應(yīng)新形勢的需要，其中大部分都存在著退市的危險，目前我國大部分汽車廠商對這種情況的處理方法基本上都停留在改進現(xiàn)有發(fā)動機的基礎(chǔ)上，很少把發(fā)動機、排氣系統(tǒng)和控制策略等因素進行綜合考慮，已達到符合國III標準的目的，所以系統(tǒng)的研究新型混合動力電動汽車就顯得尤為重要。通過前文的內(nèi)容可以知道，混合動力汽車因具備節(jié)能和環(huán)保的雙重優(yōu)勢