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毕业答辩 题 目: 单轴并联混合动力系 统匹配设计研究 专 业：能源与动力工程 答 辩 人：姚杰 指导老师: 刘晓红 论文结构 第一章 研究目的及意义 第二章 理论依据 第三章 动力系统部件选型和参数匹配 第四章 动力系统和控制策略建模 第五章 整车仿真模型 第六章 总结 第七章 致谢 研究目的意义 通过国外汽车品质及车型的统计资料，一类的内燃机汽车与这种配备整车控制系统的混合动力车辆比较，燃油消耗率要降低40％～50％，尾气排放指标要降低40％一50％。同时在各种附件方面，燃料电池电动汽车、不像燃烧天然气的汽车、和电动汽车一样投入大量的金钱进行加气站与充电站建设。因此，各国选择了混合动力汽车。目前，大批量混合动力汽车业务在美国、日本、欧洲进入了生活中，其它各国小批量销售也开始，今后几十年研究开发的混合动力的汽车技术将作为汽车产业发展的热点。 设计路线 设计路线图 理论依据 在CYC-China循环工况的混合动力汽车参数匹配下,分别计算各个工况下车辆的需求总功率,然后确定其整车的总功率、发动机功率、电机功率和电池的参数等。并以北汽勇士汽车为例,在Matlab/SimuHnk中建立了整车仿真模型。 动力系统部件选型和参数匹配 由最大车速与最大爬坡度得出车辆行驶的需求功率。 由最大爬坡的车辆行驶功率选出发动机功率。 根据发动机与电机动力功率之和必须满足车辆行驶功率最大值，从而选出电机的功率。 混合动力车用电池需要满足电池充放电的最大功率要能满足电机的需求来确定电池功率。 主减速在整车上的功能相对简单,是为了把变速箱输出的转速进行减速和增大传递到车轮处的转矩,达到整车对牵引力的需求。 混合动力汽车可通过电机调节，减少发动机在低效率区工作的频率，从而降低油耗。发动机在中等负荷、中等转速情况下燃油经济性比较好，因此应当控制发动机尽量在中等负荷、中等转速下运行；在小负荷、低转速情况下，采用纯电动驱动模式；在高功率、急加速的情况下采用混合驱动工作模式。如图 4.2 所示，由发动机的最大功率曲线、发动机关闭曲线和发动机最低稳定转速，划分的工作区域。 动力系统与控制策略建模 控制策略由功率划分为3块分为纯电动区，混合工作区，发动机单独工作区 结果分析： 该混合动力汽车CYC_China工况的百公里油耗为5.86L，参考传统的轿车在该工况下的燃油经济性，节油率为30.9%。对循环工况仿真结果表明，经济性的改善程度与道路行驶工况特征有很大关系。同时也验证了本文所选定的控制策略是合理的，证实了混合动力汽车的工作模式可以降低整车燃油消耗。 总结 1、对现有国内外常用的 HEV 动力匹配方法进行了对比分析，论文提出了基于行驶工况下，HEV 动力系统匹配设计方法的研究意义及其必要性。 2、根据汽车行驶驱动原理和 HEV 动力总成结构形式，建立了 HEV 动力总成各子部件的数学模型，包括发动机模型、电动机模型、电池组模型、变速器模型等，以此为基础，建立了基于 Simulink 的 HEV 整车仿真模型，为基于行驶工况的 HEV 动力控制方法的研究打下了基础。 3、由于时间和研究条件的限制，论文中对 HEV 动力控制方法的研究还有很多有待完善的地方。如本论文的HEV整体模型为了便于研究、突出主要矛盾，对各动力总成模型作了一定的简化，希望在以后的研究中，可以逐步加入更详细、更精确的模型。 致谢 时光须臾，岁月荏苒。在我即将完成本科学位学习之际，衷心地感谢我的指导老师刘晓红老师给予的关怀和帮助。导师博学多识、治学严谨、崇高敬业的个人风范以及谦虚谨慎、正直无私、平易近人的人格魅力令学生触撼颇深，将毕生受益。在此，谨向恩师表示最崇高的敬意和最衷心的感谢。 在课题研究和论文撰写过程中，我还要感谢班里同学们的支持和帮助，他们提出了诸多宝贵意见，拓宽了我的思路。在此，对你们表示衷心的感谢。究生生活， 最后，向参加我论文评审和答辩的老师、专家们表示衷心的感谢!向所有给予我帮助及关心我的朋友们表示感谢! * * * 基于北汽勇士对动力系统参数 计算匹配选型 动力系统及控制策略建模 建立整车仿真模型 分析仿真结果 在忽略车辆横向运行的前提下的车辆模式,把整个车辆简化为一个不可变形的固体质量块,来得到一个单自由度的模型,车轮上的需求转矩和驱动力的大小。 整车行驶模型如图：由转矩和转速计算模块组成。 发动机模型：由转矩和燃油消耗计算模块组成。 电机模型：由转矩和电流计算模块组成。 电池模型：由功率和soc计算模块组成。 传动系模型由主减速器和变速箱组成 整车仿真模型 * * * *