串聯(lián)式混合動力汽車動力系統(tǒng)設(shè)計及仿真研究.pdf

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1、髓串聯(lián)混合動汽車動不繾設(shè)計傷真研錢海青張微奇胡福建滕建耐(安徽江淮汽車股份有限公司)摘要：基于某款車輛制定串聯(lián)式混合動力汽車動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制方案，利用Cruise軟件對控制策略進(jìn)行仿真分析。通過列比仿真結(jié)果和設(shè)計目標(biāo)，表明所設(shè)計的結(jié)構(gòu)和控制策略合理可行。關(guān)鍵詞：混合動力動力系統(tǒng)仿真PowersystemdesignandsimulationresearchofserieshybridaumotiveAbstract：Basedonsomeformulatedserieshybridautomotivepowersystemandcontrolschemeforsom

2、~vehicle，usingCruisesoftwaretodosimulationanalysisforcontrolstrategy．Throughcomparationofsimulatiorresultanddesigntargetthatprovesitisreasonableandfeasibleforitsdesignedstructureandcontrolstrategy．Keywords：hybrid，powersystem，simulation0引言構(gòu)、控制策略簡單，易于實現(xiàn)。PHEV動力系統(tǒng)主要由發(fā)動機、ISG(integrz全球氣候變暖及日漸

3、枯竭的能源使汽車的發(fā)展更starter／generator)電動機、動力電池、驅(qū)動電機和加關(guān)注環(huán)保和節(jié)能，混合動力技術(shù)無疑是有效解決該問傳動系統(tǒng)組成。將盤式起動發(fā)電一體機直接安題的現(xiàn)實選擇。目前以豐田和本田為代表的日本汽車公內(nèi)燃機曲軸輸出端(ISG轉(zhuǎn)子與曲軸固結(jié))作為司已完成混合動力汽車的商業(yè)化，其設(shè)計是以發(fā)動機為的輔助動力源，這樣可不使用飛輪及原有的起動主要動力，以電力為輔助動力。然而為進(jìn)一步改進(jìn)燃油發(fā)電機。動力傳動系統(tǒng)主要包括主減速器、差速器經(jīng)濟陛、降低排放，插電式混合動力技術(shù)孕育而生。動軸、驅(qū)動車輪等。PHEV動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所針對某串聯(lián)插電式油電混合動力汽車

4、(PHEV)，對動力系統(tǒng)設(shè)計方案進(jìn)行介紹，并結(jié)合仿真結(jié)果進(jìn)行分析、驗證。1動力系統(tǒng)構(gòu)架及控制策略／電氣連接1．1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1PHEV動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PHEV通過使用家用電源插座對混合動力車電1．2控制策略池充電，同時可單獨依靠電池行駛較長距離。串聯(lián)結(jié)PHEV控制策略主要分為純電行駛和發(fā)動構(gòu)取消了發(fā)動機與傳動系統(tǒng)的機械耦合，發(fā)動機以助行駛兩種模式。當(dāng)電池電量充足時，采用純電似穩(wěn)態(tài)運行于高效區(qū)，避免了車輛行駛工況對發(fā)動模式，此時發(fā)動機不工作；當(dāng)電池電量低于設(shè)定值I機運行效率的影響。相比并聯(lián)和混聯(lián)，串聯(lián)系統(tǒng)結(jié)發(fā)動機工作，帶動發(fā)電機給電池充電，發(fā)動機工《客車技術(shù)》KECHEJIS

5、HU2014．4．團電機需求的功率決定，盡量保證發(fā)動機輸入的功率和2_2控制策略模型電機輸出功率的平衡。利用matlab編譯動力系統(tǒng)的控制策略，并將其導(dǎo)人cruis中。動力系統(tǒng)控制策略主要如下。2仿真模型的建立a．電池電量SOC>0-3時，按照純電行駛模式工作，發(fā)動機不工作。根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制策略，再利用Cruise軟件建b．電池電量SOC<0．3時，發(fā)動機參與工作，并且為保立了串聯(lián)式混合動力汽車動力性及經(jīng)濟性仿真計算證功率平衡，車速與發(fā)動機工況點的對應(yīng)關(guān)系見表2。模型。該模型主要由車輛組件、發(fā)動機組件、電機組件、電池組件、主減速器組件、差速器組件、車輪組件表2車速與

6、發(fā)動機工況點的關(guān)系及控制組件等組成。車速“，km／h發(fā)動機工況點u≤401600drain對應(yīng)扭矩46～50N．H2．1仿真模型參數(shù)輸入40

7、『加速時間、純電行駛里程)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及控制策略，“≥l0o3300r／min對應(yīng)扭矩62～66N．IE結(jié)合零部件發(fā)展現(xiàn)狀和匹配方法，得動力系統(tǒng)選型及設(shè)計結(jié)果(表1)。表1動力系

8、統(tǒng)參數(shù)3整車動力性及經(jīng)濟性仿真計算結(jié)果分析項目參數(shù)整備質(zhì)量，kg16oo根據(jù)建立的串聯(lián)式混合動力汽車的Cruise仿真整最大質(zhì)量，kg19o0模型，通過選擇相應(yīng)的計算任務(wù)可完成整車動力性和軸距，mm27lO奎車輪轉(zhuǎn)動慣量，kg·inO．51經(jīng)濟性性能仿真計算。參迎風(fēng)面積，Ill2．0823．1動力性計算結(jié)果及分析數(shù)風(fēng)阻系數(shù)0．28a．最高車速。純電模式下仿真計算得到的PHEV摩擦系數(shù)0．013最高車速為124km／h，而PHEV的最高車速設(shè)計目車輪滾動半徑，m0．307標(biāo)是120km／h，所以動力系統(tǒng)匹配方案滿足汽車的設(shè)內(nèi)燃機排量，L0．999發(fā)最高