插电式混联四驱混合动力轿车动力系统匹配设计及仿真-车辆工程专业论文.docx

万方数据 万方数据 Matching Design and Simulation for Dynamic System of the Four-wheel Drive Split Plug-in Hybrid Electric Vehicle A Dissertation Submitted for the Degree of Master Candidate：Wang Gangyi Supervisor：Prof. Jian Xiaoping Chang’an University, Xi’an, China 万方数据 万方数据 论文独创性声明 本人声明:本人所呈交的学位论文是在导师的指导下独立进行研究工 作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何 未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名:圳貌 2.01千年 4 月 /z_日 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学 校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权 利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成 果时，署名单位仍然为长安大学。 〈必威体育官网网址的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名:圳级 2ρI年 L 月 12 日 l-Otr 年 6 月 13 日 万方数据 万方数据 万方数据 万方数据 摘 要 环境污染和能源短缺成为近年来汽车工业发展面临的两大难题，各国政府和汽车使 用人员的节能减排意识在不断加强，大力发展新能源汽车成为汽车工业可持续发展的大 势所趋。作为一种介于传统混合动力电动汽车 HEV 和纯电动汽车 EV 之间的新型混合 动力汽车，插电式混合动力电动汽车（Plug-in HEV）因既可以利用非车载充电装置充电 来保证一定距离的纯电动续驶里程，又可以混合动力模式长途行驶来降低燃油消耗率， 而成为最终向清洁能源汽车过度的最佳选择。 本文以国内某知名汽车公司的一款传统燃油车型为基础车型进行插电式混合动力 电动汽车设计。设计首先介绍国内外常用的插电式混合动力电动汽车结构形式，分析各 种结构形式的工作原理和优缺点，并最终确定了设计混联式四轮驱动插电式混合动力汽 车的方案。其次论文根据混联四驱 PHEV 设计的目标性能指标进行了动力系统计算，完 成了发动机、蓄电池、驱动电机、ISG 电机、电机减速器等零部件的参数匹配和选型。 最后本文在讨论了 PHEV 常用控制策略类型和特点后，为混联四驱 PHEV 设计了基于逻 辑门限的电辅助控制策略，并以 Matlab/Simulink 软件为平台完成了控制策略模型的建立， 该模型利用有限状态机 Stateflow 实现各种工作模式的实时切换。然后利用汽车仿真软 件 Cruise 平台搭建了混联四驱 PHEV 的整车模型，并为模型添加了循环行驶工况、爬坡 性能分析、稳态行驶性能分析、全负荷加速性能计算、巡航形式工况五种计算任务，模 型中的 Matlab Dll 模块用来加载控制策略模型在 Simulink 中生成的 dll 文件，从而实现 混联四驱 PHEV 基于 Simulink 和 Cruise 的联合仿真。 仿真结果表明：相比其基础车型，本文设计的混联四驱 PHEV 发动机工作情况得到 明显改善，工作点基本稳定在最佳效率区域，各项动力性能和经济性能指标均可达到预 期的设计目标，纯电动续驶里程可达 51.97km，节能减排意义重大，对今后插电式混合 动力汽车的研究具有一定的指导意义。 关键词：四轮驱动； PHEV；动力系统匹配；控制策略；Cruise 仿真 I III万方数据 III 万方数据 IV万方数据 IV 万方数据 Abstract Environment pollution and energy shortage become the two major challenges facing the development of automobile industry in recent years, governments and vehicle users around the world continue to strengthen their consciousness of energy conservation and emission reduction, and it becomes an irresistable trend for the sustainable development of automobile industry to dev