【摘 要】
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随着社会经济的发展,汽车已经成为我们生活中不可或缺的一部分,但随之而来的资源与环境问题亦是日益严峻。在这样的时代背景下,新能源汽车应运而生。但由于电池续航、技术成本等问题,纯电动汽车与燃料电池汽车还不能做到完美满足一些车辆用途的需求,而拥有多个动力源的混合动力汽车却能很好的平衡这一问题。论文以开发车辆的节油潜力为主要目标,基于某一中型卡车展开了混合动力系统匹配设计、控制策略设计以及混合动力系统发动
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随着社会经济的发展,汽车已经成为我们生活中不可或缺的一部分,但随之而来的资源与环境问题亦是日益严峻。在这样的时代背景下,新能源汽车应运而生。但由于电池续航、技术成本等问题,纯电动汽车与燃料电池汽车还不能做到完美满足一些车辆用途的需求,而拥有多个动力源的混合动力汽车却能很好的平衡这一问题。论文以开发车辆的节油潜力为主要目标,基于某一中型卡车展开了混合动力系统匹配设计、控制策略设计以及混合动力系统发动机的针对性优化标定等研究。论文的研究内容包括以下几个方面:通过阅读大量相关文献并结合实际的车辆用途需求,选定了最为合适的单轴并联式混合动力系统结构。以此结构为基础,根据指定的动力性能指标对混合动力系统的各主要部件进行参数匹配计算及选型。基于AVL-Cruise软件搭建整车仿真模型并对其进行动力性能的仿真计算,结果表明车辆各项动力性能均满足设计指标要求,表明本次动力系统匹配设计较为合理。基于MATLAB/Simulink软件设计并搭建了节油潜力较高的瞬时等效油耗最小的驱动控制策略及能量回收的制动控制策略,并与整车模型进行联合仿真。以九个速度特征参数为条件对典型循环行驶工况进行聚类分析,将其分为城市、城郊、高速三类,并分别求出每类循环工况对应的最佳控制因子。基于神经网络搭建工况识别模块,对控制策略进行升级,使车辆实现自适应行驶工况类型的控制。结果表明,在油耗方面,瞬时等效油耗最小控制策略的控制效果要好于简单同步控制,而升级后的自适应控制在类型多变的行驶工况下的控制效果要好于单一等效因子控制。为了从动力源层面上降低油耗,对所选柴油发动机展开了优化标定研究。基于该发动机的结构数据和性能试验数据,用AVLBOOST软件搭建了仿真模型,并调试至性能误差处于允许范围内。将模型嵌入至调整后的整车模型中进行仿真验证,计算结果与数据输入式的发动机建模方式相差不大,表明发动机模型的搭建较为成功。分析城市、城郊、高速三种工况组合下的发动机油耗分布情况,得到发动机油耗较重的区域,即为待优化区域。基于Isight软件与AVLBOOST软件搭建了发动机优化标定平台,以降低油耗为主要目标,对待优化区域相关的喷油提前角标定点进行了优化标定。将优化前后的发动机模型嵌入整车模型中进行计算。结果表明,车辆的油耗有了进一步的改善。
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