超輕度混合動(dòng)力汽車優(yōu)化匹配與仿真研究.pdf

1、超輕度混合動(dòng)力汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)是以回流式無級(jí)變速器作為傳動(dòng)裝置的新型車輛傳動(dòng)方式，利用其傳動(dòng)比變化范圍大的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)輕度混合動(dòng)力汽車所不具有的純電動(dòng)工況的功能。超輕度混合動(dòng)力汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性能和排放性能能夠得到改善，與已有的輕度混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)相比，超輕度混合動(dòng)力汽車具有良好的發(fā)展前景。
　　 本文以超輕度混合動(dòng)力汽車為研究對(duì)象，以提高整車的燃油經(jīng)濟(jì)性和平順性為目的，主要開展了以下幾方面的研究工作：
　　 ①在全面闡述

2、了回流式無級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理基礎(chǔ)上，建立了傳動(dòng)系統(tǒng)的速比和機(jī)械效率模型。綜合考慮了回流式無級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械效率和發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率對(duì)循環(huán)工況任意時(shí)刻油耗量(稱為瞬時(shí)油耗)的影響，可以分析出瞬時(shí)油耗與瞬時(shí)系統(tǒng)效率(傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械效率與發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率的乘積)的關(guān)系。
　　 分別討論了回流式無級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)的速比范圍七和行星排結(jié)構(gòu)參數(shù)耐系統(tǒng)效率的影響，并將κ和α作為優(yōu)化設(shè)計(jì)的變量，利用基于系統(tǒng)效率最大化控制策略的回流式無級(jí)變速傳動(dòng)

3、系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，得到了燃油消耗量最低時(shí)參數(shù)κ和α所對(duì)應(yīng)的優(yōu)化數(shù)值。基于Matlab/Simulink平臺(tái)，對(duì)優(yōu)化前、后參數(shù)設(shè)計(jì)的汽車進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)性仿真研究的比較。
　　 ②利用回流式無級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)大速比的特點(diǎn)，選用小功率電機(jī)作為輔助動(dòng)力源，滿足整車動(dòng)力性能的基礎(chǔ)上，對(duì)關(guān)鍵性部件進(jìn)行了參數(shù)匹配。分析了超輕度混合動(dòng)力汽車工作原理，將其工作模式劃分為起步工作模式、驅(qū)動(dòng)工作模式和倒車工作模式。針對(duì)起步工況不同的運(yùn)行模式，制定了起步

4、工況模式的判別條件，對(duì)于每一種起步工況模式制動(dòng)了相應(yīng)的控制策略，并分別進(jìn)行了仿真試驗(yàn)研究。針對(duì)驅(qū)動(dòng)工況模式，分別闡述了該工況下的四種運(yùn)行模式，并采用了邏輯門限控制策略，對(duì)整車進(jìn)行了ECE+EUDC循環(huán)工況仿真研究。
　　 ③分析了超輕度混合動(dòng)力汽車低速擋(回流工況)、高速擋(純無級(jí)工況)、過渡擋(回流-無級(jí)工況、無級(jí)-回流工況)轉(zhuǎn)換的判別條件，針對(duì)回流-無級(jí)和無級(jí)-回流切換過程的控制方法作了進(jìn)一步地討論，得出了在切換過程中離合器

5、L1和L3的接合或分離控制的重要性。因此，分別建立了離合器L1分離過程和離合器L3接合過程的動(dòng)力學(xué)模型，并以滿足整車沖擊度要求為條件，計(jì)算得出了離合器L1和離合器L3轉(zhuǎn)矩變化率的范圍。分析了超輕度混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)工況模式切換類型，制定了純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)工況切換到發(fā)動(dòng)機(jī)工況的控制策略，建立了切換過程的動(dòng)力學(xué)模型和整車仿真模型。
　　 ④在獲取超輕度混合動(dòng)力汽車關(guān)鍵部件效率試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷幕A(chǔ)上，建立了不同驅(qū)動(dòng)模式下的系統(tǒng)效率計(jì)算模型，以系統(tǒng)效