并联混合动力城市客车驱动系统建模与仿真
《2024年城市客车同轴并联混合动力系统建模与仿真研究》范文
《城市客车同轴并联混合动力系统建模与仿真研究》篇一一、引言随着能源问题的日益严重，节能减排的压力不断增加，同轴并联混合动力系统逐渐成为了新能源汽车研究的热点之一。
这种混合动力系统不仅可以降低车辆的燃油消耗，同时也可以降低排放。
而作为该混合动力系统在特定领域的重要应用，城市客车因其频繁的启停和长距离行驶的特点，尤其适合使用同轴并联混合动力系统。
本文将主要研究城市客车同轴并联混合动力系统的建模与仿真。
二、系统概述同轴并联混合动力系统是指将传统发动机与电动机并联在同一轴上，通过控制策略实现动力系统的优化配置。
在城市客车中，这种系统可以有效地提高燃油经济性，减少排放，同时也能提高车辆的动力性能和驾驶舒适性。
三、建模过程（一）模型选择本文采用Simulinks软件进行建模与仿真。
该软件在混合动力系统建模方面具有强大的功能，可以方便地建立复杂的模型并进行仿真分析。
（二）模型构建1. 发动机模型：根据发动机的特性和工作原理，建立发动机的数学模型。
2. 电动机模型：建立电动机的电压、电流和转矩等数学模型。
3. 电池模型：根据电池的特性和工作原理，建立电池的电压、电流和电量等数学模型。
4. 控制系统模型：根据控制策略和算法，建立发动机和电动机的控制系统模型。
（三）模型参数设置根据实际车辆参数和性能要求，对模型参数进行设置。
包括发动机的排量、功率等参数，电动机的额定电压、电流等参数，以及电池的容量、内阻等参数。
四、仿真分析（一）仿真场景设置为了更全面地分析同轴并联混合动力系统的性能，本文设置了多种仿真场景，包括市区行驶、高速公路行驶、山区行驶等。
每个场景都有不同的车速、加速度等要求。
（二）仿真结果分析通过仿真分析，我们得到了不同场景下的燃油消耗、排放、动力性能等数据。
与传统的燃油车相比，同轴并联混合动力系统的城市客车在燃油经济性和排放方面都有明显的优势。
同时，该系统也能提高车辆的动力性能和驾驶舒适性。
此外，我们还对控制策略进行了优化，进一步提高了系统的性能。
《2024年城市客车同轴并联混合动力系统建模与仿真研究》范文
《城市客车同轴并联混合动力系统建模与仿真研究》篇一一、引言随着全球对环境保护和能源效率的日益关注，混合动力技术已成为汽车工业的重要发展方向。
特别是对于城市客车而言，同轴并联混合动力系统因其高效能、低排放的特点，正逐渐成为主流选择。
本文旨在探讨城市客车同轴并联混合动力系统的建模与仿真研究，以期为该系统的优化设计提供理论支持。
二、同轴并联混合动力系统概述同轴并联混合动力系统是一种将发动机和电机通过同轴连接，共同驱动车辆行驶的混合动力系统。
该系统通过电机和发动机的协同工作，实现了动力性和经济性的平衡。
在城市客车中，该系统能够根据道路状况和车辆需求，自动调整发动机和电机的输出功率，以达到最佳的能源利用效率。
三、建模过程1. 确定建模目标：建立同轴并联混合动力系统的精确数学模型，以实现系统的仿真研究。
2. 选择建模方法：采用模块化建模方法，将系统分为发动机模块、电机模块、传动系统模块等。
3. 建立各模块模型：a. 发动机模块：基于发动机的动态特性，建立其输入输出模型。
b. 电机模块：考虑电机的电压、电流等特性，建立其电气和机械特性模型。
c. 传动系统模块：包括变速器、差速器等部分，根据实际结构和工作原理建立模型。
4. 系统集成：将各模块模型进行集成，形成完整的同轴并联混合动力系统模型。
四、仿真研究1. 仿真环境：采用专业的仿真软件，如MATLAB/Simulink 等，构建仿真环境。
2. 仿真内容：a. 动力性仿真：模拟不同工况下，系统的动力输出情况。
b. 经济性仿真：分析不同驾驶模式下的油耗、排放等经济指标。
c. 稳定性仿真：测试系统在各种工况下的稳定性和可靠性。
3. 结果分析：根据仿真结果，分析同轴并联混合动力系统的性能特点，为优化设计提供依据。
五、结果与讨论1. 结果展示：通过图表等形式展示仿真结果，包括动力性曲线、经济性曲线等。
2. 结果分析：a. 动力性分析：同轴并联混合动力系统在各种工况下均能提供足够的动力，满足城市客车的行驶需求。
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。
并联混合动力电动汽车传动系统的建模与仿真研究.
西安理工大学硕士学位论文并联混合动力电动汽车传动系统的建模与仿真研究姓名:李起忠申请学位级别:硕士专业:机械设计及理论指导教师:刘凯;周春国20070301摘要论文题目:并联混合动力电动汽车传动系统的建模与仿真研究研究生:李起忠签名:圣醴指导教师:刘凯教授签名:<型2勃J 周春国副教授签名:f垫盔!塾摘要本文以帕萨特svw7183AGi型轿车为原型车,将其改装为混合动力电动汽车。
本文做了混合动力电动汽车的传动系统选型、传动系统建模与仿真以及系统效率的研究。
混合动力电动汽车的传动系统结构分为串联式、并联式和混联式三种类型,根据三种类型的优缺点并结合原型车的参数,选择并联式作为本文所选的驱动结构,根据原型车的参数确定了发动机和电动机的类型和参数。
根据传动系统的选型,建立了传动系统的数学模型,其核心是一个行星轮系结构的动力匹配系统,由数学模型,在SolidWorks里建立了动力匹配系统的三维模型,并模拟了不同工况下动力匹配系统的运动。
本文运用虚拟样机技术来进行传动系统的仿真分析,并选用ADAMS软件作为虚拟样机分析软件。
把SolidWorks三维模型导入ADAMS,在汽车加速、稳定运行、制动减速以及FUD72这四种工况下,进行输入输出转速的仿真,并对结果进行了分析解读。
仿真结果反映了在各工况下两个动力源的转速匹配情况。
本文分析了并联式混合动力电动汽车在不同工况下的纵向动力学方程;研究了混合动力电动汽车的节油机理;指出了循环工况和控制策略可以影响汽车的系统效率:提出了混合率的概念,混合率代表了电动机输出功率和发动机输出功率的比值,它的变化对系统的效率有很大的影响,本文推导出了系统效率和混合率及传动比的关系函数。
关键词:混合动力电动汽车;传动系统:建模;仿真本课题得到了陕函省自然科学研究项目“并联式车用混合动力系统的匹配与控制策略研究”基金的资助,项目编号2003E223。
ABSTRACTTitle:RESEARCH ON MODELING AND SIMULATION OF PARALLEL HYBRlD ELECTRIC VEHICLE TRANSMlSSIoN SYSTEM Major.Mechanical Design and TheoryName:Qizhong LI Supervisor:Prof.Kai LIU Signature:』=[篷!三% s;gna仙陀:监一{:几Ass oc_ate Prof-ChungUO ZHOU Signature:型马严训∞ AbstractThe car ofPassat SVW7183AGi is taken as the prototype vehicle.and is trailsforrned to a parallel hybrid electric vehicle(PHEV,in this paper,choice of the car's drivetmin is made,the transmission is modeled and simulated and the research on the system。
《城市客车同轴并联混合动力系统建模与仿真研究》范文
《城市客车同轴并联混合动力系统建模与仿真研究》篇一一、引言随着环保理念的普及和科技的发展，新能源汽车技术逐渐成为现代交通领域的重要研究方向。
作为新能源汽车的代表之一，混合动力系统在提升燃油经济性、减少排放、优化车辆性能等方面有着显著的优势。
其中，城市客车作为公共交通的重要载体，其动力系统的改进尤为重要。
本篇论文将着重探讨城市客车同轴并联混合动力系统的建模与仿真研究，以期为混合动力系统的设计与优化提供理论支持。
二、混合动力系统概述混合动力系统是一种结合了传统内燃机与电动机的动力系统，其通过电机与发动机的协同工作，以达到提高燃油经济性、降低排放的目的。
同轴并联混合动力系统是混合动力系统的一种形式，其电机与发动机通过同轴连接，实现了动力的并联输出。
在城市客车中应用同轴并联混合动力系统，不仅可以提高燃油经济性，还能满足城市交通对低噪音、低排放的要求。
三、建模过程（一）系统构成分析城市客车同轴并联混合动力系统主要包括发动机、电机、电池等关键部件。
其中，发动机提供基础动力，电机辅助发动机工作，电池则负责储存电能和为电机提供电力。
这些部件通过控制器进行协调控制，实现动力的优化输出。
（二）建模方法选择本研究所采用的建模方法为多体动力学建模与仿真方法。
该方法通过建立系统的数学模型，模拟系统的实际工作过程，从而实现对系统的性能分析。
在建模过程中，我们充分考虑了系统的非线性、时变性等特点，以保证模型的准确性和可靠性。
（三）模型建立在模型建立过程中，我们首先对各部件进行了详细的参数化描述，包括发动机的功率、扭矩等性能参数，电机的电压、电流等电气参数，以及电池的容量、内阻等电气特性参数。
然后，我们根据系统的实际工作原理和流程，建立了系统的动力学方程和能量守恒方程等数学模型。
最后，我们利用仿真软件对模型进行了仿真验证，确保模型的准确性和可靠性。
四、仿真研究（一）仿真环境搭建仿真环境是进行仿真研究的基础。
我们采用了专业的仿真软件，搭建了城市客车同轴并联混合动力系统的仿真环境。
基于Modelica的并联式混合动力车辆建模与仿真
汽车科技/AUTO SCI-TECH2024年第3期doi:10.3969/j.issn.l005-2550.2021.03.009收稿日期：2020-12-25基于Modelica的并联式混合动力车辆建模与仿真冉渊辽郭凯"，王栋"，徐政"，陈明“2(1.上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海201804；2.上海市汽车动力总成重点实验室，上海201804)摘要：针对P3并联式混合动力系统，制定了发动机、电机功率分配策略。
应用Modelica语言搭建整车模型，分析了混合动力系统的工作模式，比较了标准试验工况下某车型传统动力和P3混合动力的燃油经济性,并研究了不同最佳油耗区最小功率值对混合动力系统燃油经济性的影响。
结果表明，该P3混动系统通过实现纯电、行车充电、发动机单独驱动、电机助力、制动回收等工作模式，使车辆综合油耗下降16.3~23.9%;随着最佳油耗区最小功率值的增加，系统油耗先降低后增加。
仿真结果与试验结果相吻合，适用于混合动力系统的开发与研究。
关键词：混合动力系统；Modelica;工作模式；燃油经济性中图分类号：U469.7文献标识码：A文章编号：1005-2550(2021)03-0052-07 Modeling and Simulation of Parallel Hybrid Electric Vehicle Baseon ModelicaRAN Yuan1'2,GUO Kai1'2,WANG Dong1'2,XU Zheng1'2,CHEN Ming1'2(l.SAIC Motor Technical Center,Shanghai201804,China；2.Key Laboratory of Automotive Powertrain in Shanghai,Shanghai201804,China)Abstract:A control strategy of power distribution between different energy sources is developed for P3parallel hybrid electric system.The simulation model is built based onModelica language,and the automotive fuel economy of target vehicle is analyzed.The resultsshow that the hybrid electric system can realize five working modes and effectively improvethe automotive fuel economy by16〜24%.With the minimum power of optimal operation linegrows,the fuel consumption firstly decreases and then increases.Moreover,the simulationresults are basically identical with the experimental results.It indicates the model is suitablefor hybrid electric system research.Key words:Hybrid Electric System;Modelica;Working Mode;Fuel Economy52基于Modelica的并联式混合动力车辆建模与仿真冉渊毕业于武汉理工大学，硕士学历，现就职于上海汽车集团股份有限公司技术中心，系统集成工程师，已发表论文2篇。
《城市客车同轴并联混合动力系统建模与仿真研究》范文
《城市客车同轴并联混合动力系统建模与仿真研究》篇一一、引言随着能源问题的日益严重，城市客车的环保、节能、动力性成为重要课题。
为应对这些问题，混合动力技术成为了城市客车发展的主要方向之一。
其中，同轴并联混合动力系统以其结构紧凑、动力性能优异、能源利用率高等优点受到了广泛关注。
本文以城市客车同轴并联混合动力系统为研究对象，深入探讨了其建模与仿真研究。
二、同轴并联混合动力系统概述同轴并联混合动力系统是一种将发动机和电机动力通过同轴进行并联的混合动力系统。
它具有结构紧凑、传动效率高、动力性能好等优点，是当前混合动力系统研究的重要方向。
该系统主要由发动机、电机、电池、传动系统等部分组成，各部分之间相互协作，共同为车辆提供动力。
三、建模与仿真研究（一）模型建立为了研究同轴并联混合动力系统的性能，我们首先需要建立系统的数学模型。
本模型以车辆动力学为基础，考虑了发动机、电机、电池等各部分的特性和相互关系，通过合理的假设和简化，建立了系统的动力学模型、能量管理模型等。
（二）仿真分析在模型建立的基础上，我们进行了仿真分析。
仿真过程中，我们设定了不同的工况和参数，模拟了车辆在实际运行中的各种情况。
通过仿真分析，我们得到了系统的性能参数，如燃油消耗率、排放量、电池电量等。
同时，我们还对系统的能量管理策略进行了优化，以提高系统的能源利用率和动力性能。
四、仿真结果分析通过对仿真结果的分析，我们得出了以下结论：1. 同轴并联混合动力系统在城市客车上的应用具有显著的优势，能够有效降低燃油消耗率和减少排放量。
2. 合理的能量管理策略能够进一步提高系统的能源利用率和动力性能。
3. 仿真结果与实际运行情况基本一致，证明了模型的准确性和可靠性。
五、结论与展望本文对城市客车同轴并联混合动力系统进行了建模与仿真研究，得出了一些有意义的结论。
然而，仍然存在一些需要进一步研究的问题：1. 进一步优化能量管理策略，提高系统的能源利用率和动力性能。
《2024年城市客车同轴并联混合动力系统建模与仿真研究》范文
《城市客车同轴并联混合动力系统建模与仿真研究》篇一一、引言随着现代城市交通的快速发展和环保意识的逐渐增强，混合动力城市客车已成为绿色交通的重要组成部分。
同轴并联混合动力系统作为混合动力系统的一种重要形式，其建模与仿真研究对于提升系统性能、优化设计以及推动混合动力技术的发展具有重要意义。
本文旨在通过对城市客车同轴并联混合动力系统的建模与仿真研究，为相关领域的进一步发展提供理论依据和技术支持。
二、同轴并联混合动力系统概述同轴并联混合动力系统是指发动机与电机通过同一根传动轴相连，共同驱动车轮的混合动力系统。
该系统结合了发动机的高效能量输出和电机的低速高转矩特性，能够有效提升车辆的燃油经济性和排放性能。
其基本组成包括发动机、电机、电池组以及控制策略等关键部分。
三、建模过程1. 模型选择与建立：根据同轴并联混合动力系统的结构特点和工作原理，选择合适的数学模型进行描述。
包括发动机模型、电机模型、电池组模型以及传动系统模型等。
通过建立这些模型，能够更好地模拟系统在实际工作过程中的运行状态和性能表现。
2. 参数设定与校准：根据实际车辆参数，对所建立的模型进行参数设定和校准。
这包括发动机的参数、电机的参数、电池组的性能参数以及传动系统的传动比等。
通过校准，确保模型能够准确反映实际系统的运行状态。
3. 仿真环境搭建：利用专业的仿真软件，如MATLAB/Simulink等，搭建仿真环境。
将所建立的模型嵌入到仿真环境中，并设置仿真条件和仿真时间等参数。
四、仿真研究1. 仿真实验设计：根据实际需求，设计不同的仿真实验方案。
包括不同工况下的仿真实验、不同控制策略下的仿真实验以及不同参数对系统性能影响的仿真实验等。
通过这些实验，能够全面地评估同轴并联混合动力系统的性能表现。
2. 仿真结果分析：对仿真实验结果进行分析，包括系统的动力性能、经济性能、排放性能等方面。
通过对比不同工况下的仿真结果，分析系统的适应性和优越性；通过对比不同控制策略下的仿真结果，分析控制策略对系统性能的影响；通过分析不同参数对系统性能的影响，为系统的优化设计提供依据。
并联混合动力客车建模与仿真分析
并联混合动力客车建模与仿真分析作者：张允毕明轩齐万强来源：《科技创新与应用》2014年第35期摘要：针对并联混合动力客车建立了车辆控制系统模型、各主要部件模型、车辆动力学模型和整车模型。
在此基础上，基于台架试验数据对仿真模型的准确性进行了验证，通过对仿真结果与台架试验结果的对比表明两者吻合度较好，说明模型的精度和实用性较好，能够满足系统开发需求。
关键词：并联混合动力客车；整车建模；仿真分析引言并联混合动力客车是一个庞大而复杂的机电动力耦合系统，在设计开发周期中基于综合因素考虑，不可能直接通过建立原型进行大量实车试验。
因此，在对并联混合动力汽车的研发中，引入计算机仿真技术，对 HEV 零部件及整车建立合理且有效的仿真模型是模拟和分析其复杂行为的前提与基础。
1 并联式混合动力汽车动力系统模型结构本课题建立的并联式混合动力汽车前向式动力系统模型包括三个部分：车辆控制系统模型（包括驾驶员模型及控制器模型）、部件模型和车辆动力学模型，如图1所示。
图1 混合动力汽车前向式动力系统模型结构2 车辆控制系统模型2.1 驾驶员模型驾驶员模型如图2所示，包括相对速度计算子模块和纵向计算子模块两部分。
2.2 车辆控制器模型车辆控制器模型如图3所示，模型采用“总线+模块”结构，三条总线分别为涵盖从整车系统各部件发送来的状态信息的输入参数总线，包含由各功能模块计算得到的中间参数的控制参数总线，以及向各部件发送命令的控制命令总线。
三个子模块分别为参数计算模块，控制策略模块和控制命令处理模块。
3 并联混合动力汽车主要部件模型3.1 发动机模型发动机模型包括转矩计算子模型和燃油消耗子模型及排放子模型三部分。
发动机外特性转矩计算模型为：Te_max=f（？棕e）式中Te_max为发动机最大转矩（Nm），？棕e为发动机转速（rad/s），f（·）为一维线性内插值算子。
发动机燃油消耗量计算模型为：式中Vfuel为燃油消耗量（L），？籽fuel为燃油密度（g/L），ge为发动机在（？棕e，Te）点的燃油消耗率（g/s），f（·，·）为二维线性内插值算子。
并联式混合动力汽车方案设计与仿真
硬件在环仿真是一种在实时环境中模拟系统行为的技术，通过将实际硬件设备 与仿真环境相连接，可以模拟出真实系统的大部分行为。对于PHEV的动力总成 控制器来说，HILS可以在实际制造之前发现并解决潜在的问题，从而降低制造 成本和风险。
HILS对于并联式混合动力电动汽车动力总成控制器的测试和验证具有以下优点：
并联混合动力汽车（PHEV）由于其燃油经济性高、排放低等优点，已成为现代 汽车研究的重要方向之一。在并联混合动力汽车中，扭矩协调控制策略对于提 高车辆的动力性能和经济性能具有重要意义。本次演示旨在研究并联混合动力 汽车扭矩协调控制策略，并利用仿真平台对其控制效果进行评估。
扭矩协调控制策略主要是通过对内燃机与电动机的扭矩进行合理的分配与调节， 实现车辆在不同工况下的最优性能。其中，关键问题包括如何根据车辆行驶状 态确定扭矩分配比例，以及如何根据驾驶员需求对内燃机与电动机进行调节。
4、故障注入：通过HILS，可以模拟各种故障条件，对控制器进行压力测试， 验证其鲁棒性和可靠性。
5、在线优化：通过HILS，可以对控制器进行在线优化，以满足特定需求或性 能指标。
硬件在环仿真是并联式混合动力电动汽车动力总成控制器开发过程中的重要环 节，可以有效地提高开发效率和产品质量。随着技术的不断发展，硬件在环仿 真也将更加精确和高效，为PHEV的动力总成控制器开发提供更好的支持。
并联式混合动力汽车方案设计与仿真
目录
01 发展历程和现有状况
02 存在的问题
03 设计方案
04 仿真分析
05 总结
06 参考内容
随着环保意识的不断提高和能源紧缺的压力，混合动力汽车逐渐成为汽车产业 的研究热点。并联式混合动力汽车作为其中的一种重要类型，具有多种优点， 如提高燃油经济性、减少尾气排放、降低噪音等。本次演示将介绍并联式混合 动力汽车的发展历程、现有状况以及存在的问题，并通过方案设计和仿真分析， 阐述其性能优势和可行性。