插电式混合动力汽车(PHEV)论文：插电式单轴并联混合动力城市客车驱动系统研发
插电式混合动力汽车(PHEV)论文：插电式单轴并联混合动力城市客车驱动系统研发
【中文摘要】插电式混合动力(plug-in hybrid electric
vehicle, PHEV)驱动系统的集成化设计以及控制策略是目前混合动力汽车研究的重要方向。整车驱动系统是混合动力汽车的核心,关系到整车的动力性能、排放及经济指标。现代混合动力驱动系统已经由传统的离散结构向一体化结构发展,其中电机变速箱一体化设计为典型结构。该方式秉承混合动力零部件设计最优化思想,部件高度集中,整车配置相对简单。本文介绍的PHEV单轴并联式混合动力驱动系统中电驱动机械式自动变速箱(Electric automated Mechanical
Transmission, EMT)正是基于电机变速箱一体化设计。三相交流异步电机和EMT同轴耦合,实现换档、变速、驱动以及制动能量回收等功能。本文重点介绍该驱动系统如何实现自动换档,离合器自动离合以及发动机如何实现启停模式；同时对该驱动单元如何提高换档质量、车辆行驶平顺性以及降低油耗进行控制策略上的优化。EMT驱动系统控制策略与其独特结构相结合,尽量保证换档过程中需啮合齿轮同相位同转速运行,保证换档过程平顺。该驱动系统利用自动离合器耦合发动机及电机,实现同转速控制,对控制策略...
【英文摘要】The integrated design of plug-in hybrid
electric vehicle (PHEV) and the control strategy are the key
research for hybrid electric vehicle (HEV). Modern hybrid drive
system has been developed from traditional discrete structure
to the integrated structure, in which the motor-gearbox
integrated design as a typical structure.Driving system is the
core of HEV, which related to the vehicle’s dynamic
performance, emissions and economic indicators. The way of
adhering to the design optimization of hybrid ideas...
【关键词】插电式混合动力汽车(PHEV) 电驱动机械式自动变速箱(EMT) 换档控制策略 一体化设计
【英文关键词】plug-in hybrid electric vehicle (PHEV)
Electric automated Mechanical Transmission (EMT) Gear shift
control strategy Integrated design
【目录】插电式单轴并联混合动力城市客车驱动系统研发摘要4-5Abstract5第1章 绪论9-161.1 混合动力汽车概述9-101.1.1 混合动力汽车定义9-101.1.2 混合动力汽车基本原理及其特点101.2
混合动力汽车发展现状10-131.3 插电式混合动力汽车的优点及其挑战13-141.4 研究内容14-151.4.1 课题来源141.4.2 主要内容14-151.5 研究方法和技术路线15-16第2章 PHEV动力总成选型16-272.1 混合动力汽车驱动方式16-202.1.1 串联式混合动力驱动系统17-182.1.2 双轴并联式混合动力驱动系统18-192.1.3 单轴并联式混合动力驱动系统19-202.2
PHEV城市公交客车动力系统选型20-262.2.1 PHEV车用发动机选型20-212.2.2 PHEV车用电机选型21-232.2.3
PHEV车用储能元件选型23-242.2.4 PHEV车用变速器选型24-252.2.5 PHEV车用离合器选型25-262.3 本章小结26-27第3章 PHEV驱动系统结构27-373.1 整车控制器硬件结构28-293.2 电机及电机控制器293.3
EMT及其执行机构29-323.4 电控气动离合器32-343.5 发动机怠速起停附属装置34-363.6 本章小结36-37第4章 单轴并联式混合动力驱动系统建模37-424.1 Advisor简介37-384.2 整车模型38-394.3 发动机模型394.4 电机模型39-404.5 变速箱模型40-414.6 本章小结41-42第5章 PHEV驱动系统参数匹配42-485.1 PHEV城市客车整车参数及性能指标42-435.2 驱动单元参数设计43-475.2.1 发动机动力参数设计43-445.2.2 电机动力参数设计44-455.2.3 动力电池参数设计455.2.4 变速器和主减速器传动系数设计45-465.2.5 离合器匹配46-475.3 本章小结47-48第6章 PHEV驱动系统控制策略设计48-596.1
自动换档程序控制策略48-506.2 电控气动离合器自动离合控制策略50-516.3 制动能量回收控制策略51-536.4
发动机怠速起停控制策略53-556.5 整车通讯网络实现
55-566.6 整车工作方式56-576.7 本章小结57-59第7章 样车试制和试验开发59-627.1 EMT驱动系统关键部件台架试验59-607.1.1 试验目的597.1.2 试验方案59-607.2 样车试验60-617.2.1 试验目的607.2.2 试验方案60-617.2.3 试验结果分析617.3 本章小结61-62第8章 全文总结与研究展望62-648.1 全文总结628.2 研究展望62-64参考文献64-66致谢66-67攻读硕士期间发表的论文67
《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 2
《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。 b. 经济性分析：相比传统燃油车，同轴并联混合动力系统在城市客车中的应用能有效降低油耗和排放，提高经济性。
一种并联式混合动力客车动力系统选型及匹配设计
一种并联式混合动力客车动力系统选型及匹配设计
摘要：在本文中，我们介绍了一种并联式混合动力客车动力系统的选型及匹配设计方法。该系统采用了发动机与电动机的并联工作模式，充分利用了两种动力源的优势，提高了车辆的燃油经济性和环保性。我们基于系统的结构特点，通过对发动机、电动机、电池等关键部件的选型，建立了一套匹配设计方法，以确保系统具有良好的动力性、经济性和稳定性。同时，我们还对该系统进行了仿真和试验验证，结果表明该系统具有良好的性能和实用性。
关键词：并联式混合动力、客车、选型、匹配设计、燃油经济性、环保性。
正文：
1. 研究背景
随着环保要求的不断提高和油价的上涨，混合动力车型已经成为汽车技术发展的热点。在客车领域，混合动力技术的应用可以有效提高燃油经济性和环保性，解决客车行业中面临的多种燃油经济性、环保性、可靠性等方面的难题。并联式混合动力是一种常见的客车动力系统，它采用了发动机与电动机的并联工作模式，使得两种动力源可以双向转换和相互补充，从而提高了动力系统的效率和可靠性。
2. 并联式混合动力客车动力系统的结构
该系统由发动机、电机、电池、变速器、控制系统等部分组成。其中，发动机和电机被并联连接，电池作为储能装置，提供电机的动力源。变速器通过换挡机转换发动机和电机的驱动力，实现车辆的不同驱动模式。
3. 系统的选型和匹配设计
针对这种系统，我们制定了一套选型和匹配设计的方法。首先，我们需要选择适合的发动机和电机。发动机应选用低油耗、低噪音、低排放的先进技术；电机应选用高效率、低功率密度和快速响应的型号。其次，我们需要选用合适的电池，以满足对电动机的能量供应和能量回收要求。最后，我们需要设计匹配系统，以确保发动机、电机和电池之间的动力匹配和控制逻辑的一致性。
4. 系统的仿真和试验验证
为了验证该系统的性能和实用性，我们进行了系统的仿真和试验验证。通过在仿真软件上建立动力学模型和控制逻辑模型，对系统进行了电学、性能和耗能等方面的评估。同时，我们还进行了实车试验，对系统的燃油经济性、环保性、动力性等方面进行了测试和评估。
插电式燃料电池混合动力客车设计
2020.20科学技术创新
（转下页）
Step3：在迭代点xk处求解子问题（5）。Step4：计算fk+1，通过（4）计算δki，
Step5：若，则，转Step6。若ηk
面临世界能源危机与大气环境污染问题，电动汽车是汽车未来发展的重要方向。为达到无污染、零排放的目标，燃料电池混合动力汽车已成为城市公交车的一个重要发展方向。由城市公交车运行工况的特点可知，车辆需要频繁地进行起停、加减速，导致车辆的功率动态变化较快。受限于燃料电池的动态响应性和耐久性，以燃料电池为唯一能源的电动汽车的性能会受到明显影响[4]。基于上述原因，本文提出了一种采用燃料电池与蓄电池和超级电容混合驱动（FC+B+C）的插电式电动汽车结构，并以某型城市公交车的性能要求进行构型与参数设计，并建立模型进行仿真，验证了设计方案的可行性。1动力系统基本结构插电式燃料电池混合动力客车设计方案的动力系统基本结构，如图1所示。燃料电池具有高效率、高能量密度的特点，主要提供客车巡航时所需的平均功率。蓄电池具有高比功率、高负载的优点，与超级电容作为峰值电源满足峰值功率需求，并且蓄电池能驱动客车一定续驶里程，储存回收制动能量所产生的电能。超级电容具有快速大电流充放电的特性，为客车起步时提供大电流，完善了蓄电池的不足并延长其寿命[1]。
图1动力系统基本结构整车动力系统结构属于串联式混合动力结构，整车能源由燃料电池和辅助电源共同或单独提供，故需要电耦合装置进行调节，保证车辆在行驶工况下的功率需求。因此电压总线需要通过DC/DC转换器控制电流的流动进行功率分配。出于对系统的效率、控制的难易程度等考虑，本文采取的电电耦合方案，如图2所示。摘要：以燃料电池汽车为基础，提出了一款以燃料电池为主要电源，蓄电池和超级电容为辅助电源的插电式燃料电池客车设计方案。以某型城市公交车为设计对象进行参数设计，使用CRUISE仿真软件在中国典型城市道路循环工况下对动力性、经济性进行仿真。关键词：燃料电池；混合动力系统；构型；匹配设计中图分类号：U469.7文献标识码：A文章编号：2096-4390（2020）20-0189-02189--科学技术创新2020.20
混合动力汽车的驱动系统设计及运行探讨
混合动力汽车的驱动系统设计及运行探讨
发布时间：2023-02-02T07:33:23.874Z 来源：《科技新时代》2022年18期 作者： 秦政委
[导读] 目前，环境恶化给人类的生存带来极大的威胁。考虑到环保问题，加之石油价格居高不下，
秦政委
安徽江淮汽车集团股份有限公司商务车研究院
摘要：目前，环境恶化给人类的生存带来极大的威胁。考虑到环保问题，加之石油价格居高不下，国家开始大力推广新能源。汽车行业发展出纯电，氢能，混合动力等多种路线，其中混合动力路线既降低了油耗，又避免了纯电长途出行的里程焦虑，是现阶段最优的新能
源方案之一。驱动系统是混合动力汽车的核心技术之一，串联式混合动力、并联式混合动力、混联式混合动力三种结构形式的混合动力汽
车的性能也各不相同，为了达到节能减排的目的，对驱动系统的研究显得格外重要。本文首先分析混合动力汽车的驱动系统设计路线，其
次从内燃机、电动机运行、蓄电池运行、辅助机组运行等三个方面说明并探讨驱动系统的运行策略，以供参考。
关键词：混合动力汽车；驱动系统；系统设计；运行
现阶段，全球范围内均面临着能源短缺问题，而且环境污染问题也越来越突出，混合电动汽车因具备动力性能好、燃油消耗率低、持续工作时间长、低噪声的优势，因而被诸多汽车制造厂商研究及量产采用。
一、混合动力汽车的驱动系统设计路线
传统的汽车动力系统采用内燃机。通过内燃机，可以把储存在燃料中的能量转换为机械功，但内燃机转速扭矩范围较窄，特别在低速低负荷工况效率较低。传统变速器的设计作用之一即是为了扩大发动机的转速扭矩范围，以提高其效率。但传统变速器仍无法避免怠速，
冷机等工况下发动机的高燃油消耗率。混动技术的出现则较好的解决了这一难题，在发动机低效率工况采用电驱动模式，而在发动机高效
区则借鉴传统变速器的方法，通过合理匹配，充分发挥发动机的优势。在混合动力的发展过程中，形成了多种多样的混合动力路线，以适
应不同车辆的性能和成本需求。
PK6113PHEV混合动力城市客车研发
２２ 第２期 客车技术与研究
ＢＵＳ＆Ｃ０ＡＣＨ ＴＥＣＨＮｏＬｏＧＹ ＡＮＤ ＲＥＳＥＡＲＣＨ
ＰＫ６１１３ＰＨＥＶ混合动力城市客车研发
庄 勋
（安源客车制造有限公司，江西萍乡 ３３７０００）
摘要：详细介绍ＰＫ６１１３ＰＨＥＶ混合动力城市客车的技术特点、工作原理、底盘和车身设计。 关键词：混合动力；制动回馈；超级电容器；城市客车 中图分类号：Ｕ４６９．７ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００６—３３３１（２０１２）０２—００２２—０３
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ＰＫ６１３ＰＨＥＶ Ｈｙｂｒｉｄ Ｃｉｔｙ Ｂｕｓ ＺＨＵＡＮＧ Ｘｕｎ （Ａｎｙｕａｎ Ｂｕｓ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｐｉｎｇｘｉａｎｇ ３３７０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｃｈａｓｓｉｓ ａｎｄ ｂｏｄｙ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ＰＫ６ １ １ ３ＰＨＥＶ ｈｙｂｒｉｄ ｃｉｔｙ ｂｕｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｙｂｒｉｄ；ｂｒａｋｅ ｆｅｅｄｂａｃｋ；ｕｈｒａｃａｐａｃｉｔｏｒ；ｃｉｔｙ ｂｕｓ
我国政府根据国情和汽车技术发展趋势，制定了
“公交优先”的电动汽车发展战略。在公交市场上，纯电
动车因电池技术无法取得实质性的突破，发展比较缓
慢，而混合动力客车则因政府支持发展比较迅速，较为 成熟的混合动力技术客车也成为各大客车厂家竞争新
能源市场的主要产品。
１ 工作原理
ＰＫ６１ １３ＰＨＥＶ是我公司根据市场需要，联合南车时 代研制开发的并联式混合动力城市客车。整车动力系统
主要由发动机、电机及控制器、超级电容和整车控制器
（ＶＣＵ）等组成，如图１所示。
图１整车动力系统及控制系统原理图 １．１系统控制原理 车辆控制器通过采集驾驶员踏板、发动机转速、电 机转速、档位、离合器状态，判断驾驶员的驾驶意图，并
《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。
插电式混合动力汽车动力系统的研究与仿真
插电式混合动力汽车动力系统的研究与仿真
何畏;熊尉伶;孙宇;李波;周晓敏;王向涛
【摘 要】随着汽车工业的飞速发展,节能与环保成为汽车工业发展的重要方向.提出新型插电式气电混合动力轿车综合了天然气汽车和PHEV的优势,通过对城市道路循环和高速道路循环两种工况的分析,搭建了合适的动力系统结构,并选定了基于逻辑门限的电力辅助和基于神经网络的多目标实施的两种控制控制策略.利用ADVISOR软件对两种控制策略进行仿真,得到后一种控制策略明显优于前者的结果;并且排放标准完全达到了国Ⅳ标准,其工作效率也大大提高了,完全达到了节能减排的目的.
【期刊名称】《科学技术与工程》
【年(卷),期】2014(014)005
【总页数】8页(P155-162)
【关键词】插电式气电混合动力轿车;工况;仿真;节能减排
【作 者】何畏;熊尉伶;孙宇;李波;周晓敏;王向涛
【作者单位】西南石油大学机电工程学院,成都610500;西南石油大学机电工程学院,成都610500;西南石油大学机电工程学院,成都610500;西南石油大学机电工程学院,成都610500;西南石油大学机电工程学院,成都610500;西南石油大学机电工程学院,成都610500
【正文语种】中 文
【中图分类】U469.72
如今石油资源过度消耗，环境污染日益严重，这两大问题直接威胁着传统内燃机汽车的可持续发展，国内外各大汽车制造厂商都在致力于开发新能源汽车;而插电式混合动力汽车(PHEV)节能环保、技术成熟、成本相对较低，是新能源汽车的主要发展方向。这种新车型可以通过接入家用电源(110 V/220 V)或专用电源(380
V/500 V)对动力电池充电，只要单次使用不超过电池可提供的续驶里程(一般可以达到50 km)，它就可以用纯电动模式行驶，实现零油耗和零排放［1］。由于动力电池容量相对较大，使PHEV 纯电动续驶里程较长;并且在更多的行驶工况中依靠电机驱动，从而减少发动机的使用［2］。PHEV 从供电网获取电能后，在一定的行驶里程内以纯电动状态行驶，特别适合在频繁起停和低速运行的城市工况下运行，使发动机避免了怠速和低速运转的工况，降低对石油资源的依赖［3］;城市郊区道路或高速公路通常路况良好，不用频繁地起步停车，并且速度较高，适合以混合驱动模式(以发动机为主)行驶，此时发动机稳定运行在其最佳工作区间，油耗和排放指标较好［4］。
并联式混合动力客车能量管理策略研究与仿真分析理工论文
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能源危机与城市环境污染的日益加剧对城市公交客车的能耗与排放要求越来越严格,传统的公交客车已经无法满足现在的能耗与排放标准,然而纯电动公交客车虽然能够实现零排放,但其电池成本过高,续驶里程不足始终是现阶段难以解决的问题。并联式混合动力客车结构简单,在成本增加有限的前提下,能够很好地降低能耗与排放。并联式混合动力客车通过自动离合器机构将发动机和电动机两动力源集成在一起,两动力源同轴,并联式混合动力客车具有多种工作模式,能够实现不同工作模式之间的灵活切换[1]。
当前,混合动力汽车的能量管理策略和协调控制算法已成为研究的重要方向,合理的能量管理策略对降低能量消耗具有重要意义,模式切换与换挡时的转矩协调控制能够较大程度地改善驾驶舒适性。能量管理策略侧重于通过ISG电机来调节发动机的工作点,使发动机始终工作在高效区域,进而达到节约能源与减少排放的目的。童毅等人针对并联式混合动力汽车离合器接合、变速器换挡过程中的汽车转矩管理策略和协调控制算法进行了研究[2]。古艳春等人采用了基于逻辑门限值的能量管理策略,并对混合动力汽车起步和换挡过程的转矩协调控制策略进行了仿真研究[3]。戴一凡等人采用了基于优化发动机效率曲线的能量管理策略,但只对纯电动行进中启动发动机过程的协调控制进行了研究[4]。以上研究采用了简单的逻辑门限值控制策略,侧重于发动机局部最优,并且只对部分工作模式切换的协调控制进行了研究。
本文以国家863计划科技攻关项目中度混合动力客车为研究对象,为了达到最优的燃油经济性目标,以动力系统效率最优兼顾荷电状态(State of Charge,SOC)平衡为实现方法[5],对基于自动变速器(Automated Mechanical Transmission,AMT)的并联式混合动力系统工作模式区域进行划分,并制定出相应的能量分配控制策略,计算出在中国典型城市公交工况下任意车速的需求功率,并将需求功率合理地分配给发动机与电机。同时,本文对中国典型城市公交工况下工作模式之间切换的转矩协调控制算法进行了研究。以上研究可以实现工作模式切换过程动力传递的平稳性控制和循环工况油耗最优控制[6]。
《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 3
《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现代城市客车的重要发展方向。同轴并联混合动力系统以其结构紧凑、能量利用效率高等特点，在众多混合动力系统中脱颖而出。本文旨在深入探讨城市客车同轴并联混合动力系统的建模与仿真研究，以期为混合动力技术的进一步应用和发展提供理论依据和设计参考。
二、研究背景及意义
面对日益严峻的环境保护和能源危机问题，发展清洁、高效、可持续的交通系统显得尤为重要。混合动力系统以其卓越的节能减排性能，已成为城市客车发展的重要方向。其中，同轴并联混合动力系统具有较高的动力性和燃油经济性，并且能够有效降低车辆尾气排放，是现代客车领域的热门研究方向。因此，开展城市客车同轴并联混合动力系统建模与仿真研究，具有重要的现实意义和应用价值。
三、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与电动机的动力通过同轴进行并联的混合动力系统。该系统在车辆行驶过程中，可以根据实际需求自动切换工作模式，实现能量的高效利用。其基本结构包括发动机、电动机、电池组、传动系统等关键部件。 四、建模与仿真研究方法
（一）模型构建
在深入研究同轴并联混合动力系统的结构和功能基础上，采用理论分析和软件仿真相结合的方法，建立该系统的数学模型。模型包括发动机模型、电动机模型、电池组模型、传动系统模型等。每个模型都需准确反映其物理特性和工作原理。
（二）仿真分析
利用专业的仿真软件，对建立的数学模型进行仿真分析。通过设定不同的工作场景和工况条件，分析系统的动力性能、燃油经济性、排放性能等关键指标。同时，对系统的控制策略进行优化，以提高能量的利用效率和车辆的行驶性能。
五、仿真结果与分析
（一）动力性能分析
仿真结果表明，同轴并联混合动力系统在城市客车上的应用，能够显著提高车辆的动力性能。在不同工况下，系统能够根据需求自动切换发动机和电动机的工作模式，保证车辆具有足够的驱动力和爬坡能力。