第一篇：基于多指標(biāo)正交實(shí)驗(yàn)的并聯(lián)混合動力汽車控制策略參數(shù)分析

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基于多指標(biāo)正交實(shí)驗(yàn)的并聯(lián)混合動力汽車控制策略參數(shù)分析

作者：楊觀賜 李少波 唐向紅 璩晶磊 鐘勇

來源：《計算機(jī)應(yīng)用》2012年第11期

摘要：針對并聯(lián)式混合動力汽車電輔助控制策略的參數(shù)優(yōu)化問題，基于多指標(biāo)正交優(yōu)化設(shè)計理論，以混合動力汽車的燃油消耗、CO排放量、HC和的總排放量為實(shí)驗(yàn)指標(biāo)，設(shè)計了正交優(yōu)化實(shí)驗(yàn)表。運(yùn)用直觀分析法分析了18組實(shí)驗(yàn)結(jié)果，量化研究了控制策略參數(shù)對并聯(lián)式混合動力汽車整車性能的影響，找出了各個指標(biāo)的顯著性影響因素。

關(guān)鍵詞：正交實(shí)驗(yàn)；混合動力汽車；多目標(biāo)進(jìn)化算法；控制策略

中圖分類號： TP18；U469.72

第二篇：并聯(lián)混合動力汽車動力系統(tǒng)參數(shù)與控制策略設(shè)計及仿真

并聯(lián)混合動力汽車動力系統(tǒng)參數(shù)與控制策略設(shè)計及仿真

中文摘要: 隨著石油資源的匱乏和大氣環(huán)境的惡化,人們對節(jié)能和環(huán)保的呼聲越來越高。為此各種各樣的電動汽車(EV)脫穎而出。但是由于電池技術(shù)在提高其儲能量方面沒有實(shí)質(zhì)性的突破,使得由蓄電池驅(qū)動的純電動汽車的實(shí)用性受到了很大的限制。以氫為燃料的燃料電池汽車可能是未來高效清潔汽車的解決方案之一,但目前離實(shí)用還有很大的距離。而融合了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)(ICE,汽油機(jī)或柴油機(jī))汽車和純電動汽車優(yōu)點(diǎn)的混合動力電動汽車(HEV)成為了緩解能源和環(huán)境危機(jī)的途徑,是解決當(dāng)前節(jié)能和環(huán)保問題切實(shí)可行的過渡方案。混合動力汽車配備了兩套動力系統(tǒng),即傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)—蓄電池系統(tǒng)。理論和實(shí)踐證明,設(shè)計合理、控制精確的混合動力汽車可以大幅度提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性和降低汽車的環(huán)境污染排放物,同時不犧牲汽車的動力性。但混合動力汽車的雙動力源型式的結(jié)構(gòu)大為復(fù)雜,特別是需要一套傳統(tǒng)汽車所沒有的控制系統(tǒng)。傳統(tǒng)的汽車?yán)碚摵驮O(shè)計方法不能適用于混合動力汽車。因此,急需發(fā)展一套完備的混合動力汽車的設(shè)計和控制方法,以支持混合動力汽車的產(chǎn)品開發(fā)?；旌蟿恿ο到y(tǒng)設(shè)計有機(jī)構(gòu)參數(shù)匹配設(shè)計及控制策略設(shè)計兩大關(guān)鍵性問題。設(shè)計的合理與否直接關(guān)系到能否滿足混合動力汽車的...英文摘要: With the pinch of petroleum resources and deterioration of atmospheric environment, we pay more and more attention to energy sources and environment.Therefore kinds of electric vehicles(EV)are talent showing themselves.But there isn’t material breakthrough to heighten the energy storage of battery technology, which greatly restricts the practicability of electric vehicles driven by accumulator.The fuel battery vehicle using hydrogen may be one of the solutions of intending cleanness vehicle, but presen...目錄:摘要 4-5

Abstract 5-6

第一章 緒論 9-14

1.1 項(xiàng)目提出的背景及意義 9-10

1.2 混合動力汽車概述 10-11

1.2.1 混合動力系統(tǒng)的概念 10

1.2.2 混合動力汽車節(jié)油原理 10-11

1.3 混合動力汽車的發(fā)展概述 11-13

1.4 本論文的主要研究內(nèi)容及研究方法 13-14

第二章 混合動力系統(tǒng)概述及元件選型 14-28

2.1 混合動力系統(tǒng)的工作模式 14-15

2.2 混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)型式 15-22

2.2.1 串聯(lián)混合動力驅(qū)動系統(tǒng) 15-17

2.2.2 并聯(lián)混合動力驅(qū)動系統(tǒng) 17-22

2.3 混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的元件選型 22-27

2.3.1 發(fā)動機(jī)選型 22-24

2.3.2 電機(jī)選型 24-25

2.3.3 儲能元件選型 25-26

2.3.4 變速機(jī)構(gòu)選型 26-27

2.4 本章小結(jié) 27-28

第三章 并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計 28-44

3.1 SC7130 主要技術(shù)參數(shù)及動力性要求 28-29

3.2 并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計 29-41

3.2.1 發(fā)動機(jī)參數(shù) 30-33

3.2.2 傳動系參數(shù) 33-35

3.2.3 電機(jī)參數(shù) 35-37

3.2.4 儲能元件參數(shù) 37-41

3.3 整車質(zhì)量組成及機(jī)構(gòu)參數(shù)校正 41-43

3.4 本章小結(jié) 43-44

第四章 并聯(lián)混合動力汽車控制策略設(shè)計 44-59

4.1 控制策略概述 44-45

4.2 整車控制系統(tǒng)的構(gòu)成 45-46

4.3 電池SOC 最大化控制策略 46-50

4.4 模糊邏輯控制策略 50-54

4.4.1 模糊邏輯控制策略思想 50-51

4.4.2 模糊控制器設(shè)計 51-54

4.5 再生制動控制策略 54-58

4.6 本章小結(jié) 58-59

第五章 并聯(lián)混合動力系統(tǒng)建模與仿真 59-82

5.1 混合動力系統(tǒng)建模與仿真方法 59-60

5.2 混合動力系統(tǒng)主要機(jī)構(gòu)建模 60-70

5.2.1 整車阻力模塊 61-63

5.2.2 車輪/車軸模塊 63-64

5.2.3 傳動機(jī)構(gòu)模塊 64-66

5.2.4 發(fā)動機(jī)模塊 66-67

5.2.5 電機(jī)模塊 67-68

5.2.6 電池模塊 68-70

5.3 并聯(lián)混合動力汽車仿真 70-80

5.3.1 并聯(lián)混合動力汽車整車仿真模型 70-72

5.3.2 并聯(lián)混合動力汽車仿真分析 72-80

5.4 本章小結(jié) 80-82

第六章 總結(jié) 82-84

致謝 84-85

參考文獻(xiàn) 85-88

附錄

第三篇：國外混合動力汽車發(fā)展現(xiàn)狀分析

國外混合動力汽車發(fā)展現(xiàn)狀分析

當(dāng)前，全球汽車工業(yè)正面臨著金融危機(jī)和能源環(huán)境問題的巨大挑戰(zhàn)。發(fā)展新能源汽車，實(shí)現(xiàn)汽車動力系統(tǒng)的新能源化，推動傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，在國際上已經(jīng)形成廣泛共識。在這種形勢下，美國、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，不約而同地將新能源為代表的低碳產(chǎn)業(yè)作為國家戰(zhàn)略選擇，都希望通過新能源產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的結(jié)合，破解汽車工業(yè)能源環(huán)境制約，培育新型戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，提升產(chǎn)業(yè)核心競爭力，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)新一輪經(jīng)濟(jì)增長。在太陽能、電能等替代能源真正進(jìn)入實(shí)用階段之前，混合動力汽車因其低油耗、低排放的優(yōu)勢越來越受到人們的關(guān)注。

混合動力汽車分類及技術(shù)特點(diǎn)

目前，混合動力汽車分為串聯(lián)式混合動力汽車、并聯(lián)式混合動力電動汽車、混聯(lián)式（串、并聯(lián)式）混合動力汽車和外接充電式（Plug-In）混合動力汽車四大類。

串聯(lián)式混合動力汽車（SHEV）是由發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)和驅(qū)動電動機(jī)三大動力總成組成，發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)和驅(qū)動電動機(jī)采用“串聯(lián)”的方式組成驅(qū)動系統(tǒng)。串聯(lián)式混合動力汽車用發(fā)動機(jī)－發(fā)電機(jī)組均衡發(fā)電，電能供應(yīng)驅(qū)動電動機(jī)或動力電池組，使串聯(lián)式混合動力汽車的行駛里程得到延長。

并聯(lián)式混合動力電動汽車（PHEV）是由發(fā)動機(jī)、電動/發(fā)電機(jī)或驅(qū)動電動機(jī)兩大動力總成組成，發(fā)動機(jī)、電動/發(fā)電機(jī)或驅(qū)動電動機(jī)采用“并聯(lián)”的方式組成驅(qū)動系統(tǒng)。并聯(lián)式混合動力電動汽車的驅(qū)動力組合有發(fā)動機(jī)軸動力組合式、動力組合器動力組合式和驅(qū)動輪動力組合式三種不同的組合模式。

混聯(lián)式混合動力電動汽車（PSHEV）是上述兩種混合動力汽車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)組成的，是由發(fā)動機(jī)、電動/發(fā)電機(jī)和驅(qū)動電動機(jī)三大動力總成組成。并聯(lián)式混合動力電動汽車的驅(qū)動力組合有動力組合器動力組合式和驅(qū)動輪動力組合式兩種組合模式?；炻?lián)式混合動力電動汽車兼有串聯(lián)式混合動力汽車和并聯(lián)式混合動力電動汽車的優(yōu)點(diǎn)，可以組合成更多種形式的混合驅(qū)動的驅(qū)動模式。

外接充電式混合動力汽車（PHEV）是最新的一代混合動力汽車類型，即在混合動力汽車上增加了純電動行駛工況，并且加大了動力電池容量，使PHEV采用純電動工況可行駛一定里程，超過該里程就啟動內(nèi)燃機(jī)，采用混合驅(qū)動模式。

混合動力汽車的特點(diǎn)

混合動力汽車具有油、電發(fā)動機(jī)的互補(bǔ)工作模式，具有省油、節(jié)能的優(yōu)勢。同時，混合動力系統(tǒng)在同等條件下相對于汽油車和柴油車來說，汽車尾氣排放少，從而減少對空氣的污染。因此，混合動力汽車具有環(huán)保、污染小的優(yōu)點(diǎn)。

近年來，美、日、德等汽車工業(yè)強(qiáng)國先后發(fā)布了關(guān)于推動包括混合動力汽車在內(nèi)的新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國家計劃。美國奧巴馬政府實(shí)施綠色新政，計劃到2015年普及100萬輛插電式混合動力電動汽車（PHEV）。日本把發(fā)展新能源汽車作為“低碳革命”的核心內(nèi)容，并計劃到2020年普及包括混合動力汽車在內(nèi)的“下一代汽車”達(dá)到1350萬輛,為完成這一目標(biāo),日本到2020年計劃開發(fā)出至少38款混合動力車、17款純電動汽車。德國政府在08年11月提出未來10年普及100萬輛插電式混合動力汽車和純電動汽車，并宣稱該計劃的實(shí)施，標(biāo)志德國將進(jìn)入新能源汽車時代。

動力電池成為各國政府在電動汽車領(lǐng)域支持的重中之重。美國總統(tǒng)奧巴馬09年8月宣布安排24億美元支持PHEV的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，其中20億美元用來支持先進(jìn)動力電池的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。日本政府提出“誰控制了電池，誰就控制了電動汽車”，并組織實(shí)施國家專項(xiàng)計劃，在2011年以前將投入400多億日元用于先進(jìn)動力電池技術(shù)研究，2010年左右新型鋰電池將規(guī)模應(yīng)用于下一代新能源汽車。德國從今年起啟動了一項(xiàng)4.2億歐元的車用鋰電池開發(fā)計劃，幾乎所有德國汽車和能源巨頭均攜資加入。國家的大量投入，充分調(diào)動了企業(yè)的積極性，目前國際主要汽車制造商不斷加強(qiáng)與電池企業(yè)的合作，以動力電池突破為核心目標(biāo)的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合與產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟不斷涌現(xiàn)，動力電池技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程明顯加快。

各國政府加大了政策支持力度，全力推進(jìn)包括混合動力汽車在內(nèi)的新能源汽車產(chǎn)業(yè)化。美國對PHEV實(shí)施稅收優(yōu)惠，減稅額度在2500美元和15000美元之間，同時美國政府對電動汽車生產(chǎn)予以貸款資助。09年6月23日，福特、日產(chǎn)北美公司和Tesla汽車公司獲得80億美元的貸款，主要用于混合動力和純電動汽車的生產(chǎn)。日本從09年４月１日起實(shí)施新的“綠色稅制”，對包括混合動力車、純電動汽車等低排放且燃油消耗量低的車輛給予稅賦優(yōu)惠，一年的減稅規(guī)模約為2100億日元，是現(xiàn)行優(yōu)惠辦法減稅額的10倍。法國對購買低排放汽車的消費(fèi)者給予最高5000歐元的獎勵，對高排放汽車進(jìn)行最高2600歐元的懲罰。此外，歐盟計劃在2009年上半年發(fā)放70億歐元貸款，支持汽車制造商發(fā)展新能源汽車；此外，美國新的汽車燃油經(jīng)濟(jì)性法規(guī)和歐盟新車平均二氧化碳排放法規(guī)，對汽車的技術(shù)要求大幅提高，如果不發(fā)展新能源汽車技術(shù)，汽車制造商將很難達(dá)到新法規(guī)的要求。

從1995年起，包括日本豐田與美國三大汽車公司在內(nèi)的世界各大汽車生產(chǎn)廠商陸續(xù)投入混合動力汽車的研究開發(fā)。經(jīng)過多年發(fā)展，混合動力汽車在商用化、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程上的發(fā)展已經(jīng)較為迅速。特別是2004 年全球各大汽車制造商繼續(xù)加大環(huán)保車型的開發(fā)力度，混合動力車型成為各大公司的戰(zhàn)略重點(diǎn)，逐漸突破了小型車的限制越來越多的應(yīng)用在中大型車上，技術(shù)競爭愈演愈烈。2009年世界汽車市場混合動力汽車銷量估計已經(jīng)超過70萬輛，據(jù)預(yù)測，2010 年將達(dá)100萬輛，2015年將在世界汽車市場占15%，2020年占25%。

在日本，1997年，日本豐田推出了世界上第一款批量生產(chǎn)的混合動力汽車，其后又在2001年相繼推出了混合動力面包車和皇冠轎車，運(yùn)用了先進(jìn)的混合動力系統(tǒng)（THS）電子

控制裝置與電動四輪驅(qū)動及四輪驅(qū)動力/制動力綜合控制系統(tǒng)，在普及混合動力系統(tǒng)的低燃耗、低排放和改進(jìn)行駛性能方面處于世界前沿。以豐田為代表的日系企業(yè)，正是在10多年前的精確判斷，才最終以混合動力這種過度的新能源技術(shù)傲力如今的世界汽車市場。豐田普銳斯轎車2009年的銷量達(dá)20.89萬輛，同比增長達(dá)290%，成為包含微型車在內(nèi)的新車銷量排行榜榜首。

在美國，美國三大汽車公司通用、福特和戴姆勒-克萊斯勒在2004年就組建了生產(chǎn)混合動力汽車和燃料電池汽車所用電池聯(lián)合開發(fā)公司——USABC，投資460萬美元開發(fā)新一代環(huán)保型雙動力汽車所需要的高性能鋰聚合物電池。2005年9月，通用汽車、戴姆勒?克萊斯勒集團(tuán)與寶馬集團(tuán)簽署了關(guān)于構(gòu)建全球合作聯(lián)盟，以共同開發(fā)混合動力推進(jìn)系統(tǒng)的合作備忘錄，共享各自在混合動力推進(jìn)系統(tǒng)方面領(lǐng)先的技術(shù)能力及豐富的科技資源，并把發(fā)展“雙?！蓖耆旌蟿恿ο到y(tǒng)作為首要目標(biāo)。2009年美國混合動力汽車銷量達(dá)到29.03萬輛，占美國汽車市場份額達(dá)2.8%,雖然份額還較小，但卻從2005年的1.2%開始呈逐年上升之勢。預(yù)計美美混和動力汽車的銷量2013年將達(dá)到87.2萬輛，市場占有率將達(dá)到5%。