混合动力汽车动力传动系参数匹配（本科毕业论文设计）.doc
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混合动力汽车动力传动系参数匹配（本科毕业论文设计）,摘要随着能源和环境对人类生活和社会发展的影响越来越大，要求尽快改善人类生存环境的呼声日益高涨。为此，各种电动汽车脱颖而出，但由于蓄电池的能量密度与汽油相差很大，远未达到所要求的数值，而燃料电池技术亦尚未取得重大突破。 在这种情况下，融合内燃机汽车和电动汽车优点的混合动力...
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混合动力汽车动力传动系参数匹配（本科毕业论文设计）
摘 要
随着能源和环境对人类生活和社会发展的影响越来越大，要求尽快改善人类生存环境的呼声日益高涨。为此，各种电动汽车脱颖而出，但由于蓄电池的能量密度与汽油相差很大，远未达到所要求的数值，而燃料电池技术亦尚未取得重大突破。 在这种情况下，融合内燃机汽车和电动汽车优点的混合动力电动汽车(HEV)异军突起，成为当前新型汽车开发的热点。混合动力电动汽车是解决环境污染和能源问题最具实际商业前景的清洁汽车。
本文使用的混合动力汽车动力传动系方案针对选用的动力传动系方案—起动机/发电机一体化的轻度混合动力（ISG-MHV）方案。在简要分析了ISG-MHV的结构和功能的基础上，确定了动力传动系中的ISG,发动机、 蓄电池和变速器的类型， 制定了ISG在起动、 巡航、 加速或爬坡、怠速及减速制动时的控制策略，并对 ISG起动、电池组充电、混合驱动、发动机单独驱动、混合制动、摩擦制动及怠速工作模式下功率平衡关系进行了分析。在ADVISOR软件的基础上，依据ISG-MHV的结构、控制策略和工作模式，对相关模块进行了修改，建立了ISG-MHV的仿真模型。基于理论分析，在总结相关资料的基础上，提出了ISG-MHV各动力元件的参数设计依据，按照ISG型轻度混合动力汽车的设计要求对设计参数进行了匹配分析。利用建立的模型对所匹配车辆的动力性及在ECE+EUDC循环工况下的燃油经济性进行了仿真分析，并与动力性相近的普通车辆的燃油经济性进行了对比分析，仿真结果表明在ECE+EUDC循环工况下，ISG-MHV的节油率均在11%以上，证明了ISG型在节能方面的优点。
关键词：ISG，混合动力汽车，匹配，仿真
ABSTRACT
As the stress of oil source scarcity and deterioration of urban environment become more and more severe, it is urgent to seek a new technology of saving energy and reducing the exhaust emission. Electric vehicle (EV) seems to be the best method to solve these problems, but its development is currently limited by battery’s low energy density . Fuel cell electrical vehicle (FCEV) is just on the laboratory level . On this occasion , hybrid electric vehicle (HEV) which have the merits of EV and conventional vehicle (CV) is invented, HEV investigations on become a new hotspot in international automobile field. HEV is regarded as one of the most realistic method to improve urban environment and relieve the stress of oil source scarcity.
The options of HEV Powertrain Schedule and Powertrain components are discussed in this thesis. As a conclusion, integrated starter/alternator mild HEV(ISG-MHV) which is suitable to mini car is put forward. The control strategy of idle-stop, power assist, engine drive lonely, power regeneration, friction brake are anslysed. In addition , some simulink modules of ADVISOR are modified according to the Powertrain Schedule ,control strategy and working mode of ISG-MHV in this thesis. Based on theoretical analysis and relative reference, the parameters designing method of the ISG-MHV powertrain components including ISG, engine, battery and gearbox are presented . The dynamic performance and fuel economy on the ECE+EUDC driving cycle are simulated by ADVISOR software. Compared with the conventional vehicle (CV) of similar dynamic performance, the fuel economy of the ISG-MHV increase above 11%, which prove the merit of ISG-MHV on fuel economy .
Key words：ISG, HEV, matching, simulation
目 录
中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1绪论 1
1.1 混合动力汽车概述 1
1.2混合动力汽车的研究背景及意义 1
1.2.1 能源问题 1
1.2.2环境问题 2
1.3混合动力汽车发展现状 2
1.3.1国外发展现状 2
1.3.2国内发展现状 2
1.4混合动力汽车的种类与特点 3
1.4.1轻度混合型 3
1.4.2功率混合型 4
1.4.3能量混合型 4
1.5本论文的研究内容 4
2 ISG-MHV的结构、元件选型、控制策略和工作模式分析 6
2.1结构及主要功能 6
2.2动力元件的选型 7
2.2.1 发动机的选型 7
2.2.2 ISA的选型 7
2.2.3 储能元件的选型 7
2.2.4 变速器的选型 7
2.3控制策略 8
3 ISG-MHV动力传动系各元件参数选择 9
3.1参数与选择初始条件和要求 9
3.1.1 整车参数 9
3.1.2 动力性指标 9
3.2 ISG参数设计与分析 9
3.3 发动机参数设计与分析 11
3.4 蓄电池参数设计与分析 12
3.5 变速器参数设计与分析 15
4 基于ADVISOR 的仿真建模 17
4.1 ADVISOR软件的仿真界面 17
4.2 主要模块的功能 19
5 ISG-MHV 动力传动系的参数优化与仿真分析 22
5.1 整车动力性的仿真分析 22
5.1 ECE+EUDC工况下的仿真分析 22
6 结论 25
致谢 26
参考文献 27
摘 要
随着能源和环境对人类生活和社会发展的影响越来越大，要求尽快改善人类生存环境的呼声日益高涨。为此，各种电动汽车脱颖而出，但由于蓄电池的能量密度与汽油相差很大，远未达到所要求的数值，而燃料电池技术亦尚未取得重大突破。 在这种情况下，融合内燃机汽车和电动汽车优点的混合动力电动汽车(HEV)异军突起，成为当前新型汽车开发的热点。混合动力电动汽车是解决环境污染和能源问题最具实际商业前景的清洁汽车。
本文使用的混合动力汽车动力传动系方案针对选用的动力传动系方案—起动机/发电机一体化的轻度混合动力（ISG-MHV）方案。在简要分析了ISG-MHV的结构和功能的基础上，确定了动力传动系中的ISG,发动机、 蓄电池和变速器的类型， 制定了ISG在起动、 巡航、 加速或爬坡、怠速及减速制动时的控制策略，并对 ISG起动、电池组充电、混合驱动、发动机单独驱动、混合制动、摩擦制动及怠速工作模式下功率平衡关系进行了分析。在ADVISOR软件的基础上，依据ISG-MHV的结构、控制策略和工作模式，对相关模块进行了修改，建立了ISG-MHV的仿真模型。基于理论分析，在总结相关资料的基础上，提出了ISG-MHV各动力元件的参数设计依据，按照ISG型轻度混合动力汽车的设计要求对设计参数进行了匹配分析。利用建立的模型对所匹配车辆的动力性及在ECE+EUDC循环工况下的燃油经济性进行了仿真分析，并与动力性相近的普通车辆的燃油经济性进行了对比分析，仿真结果表明在ECE+EUDC循环工况下，ISG-MHV的节油率均在11%以上，证明了ISG型在节能方面的优点。
关键词：ISG，混合动力汽车，匹配，仿真
ABSTRACT
As the stress of oil source scarcity and deterioration of urban environment become more and more severe, it is urgent to seek a new technology of saving energy and reducing the exhaust emission. Electric vehicle (EV) seems to be the best method to solve these problems, but its development is currently limited by battery’s low energy density . Fuel cell electrical vehicle (FCEV) is just on the laboratory level . On this occasion , hybrid electric vehicle (HEV) which have the merits of EV and conventional vehicle (CV) is invented, HEV investigations on become a new hotspot in international automobile field. HEV is regarded as one of the most realistic method to improve urban environment and relieve the stress of oil source scarcity.
The options of HEV Powertrain Schedule and Powertrain components are discussed in this thesis. As a conclusion, integrated starter/alternator mild HEV(ISG-MHV) which is suitable to mini car is put forward. The control strategy of idle-stop, power assist, engine drive lonely, power regeneration, friction brake are anslysed. In addition , some simulink modules of ADVISOR are modified according to the Powertrain Schedule ,control strategy and working mode of ISG-MHV in this thesis. Based on theoretical analysis and relative reference, the parameters designing method of the ISG-MHV powertrain components including ISG, engine, battery and gearbox are presented . The dynamic performance and fuel economy on the ECE+EUDC driving cycle are simulated by ADVISOR software. Compared with the conventional vehicle (CV) of similar dynamic performance, the fuel economy of the ISG-MHV increase above 11%, which prove the merit of ISG-MHV on fuel economy .
Key words：ISG, HEV, matching, simulation
目 录
中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1绪论 1
1.1 混合动力汽车概述 1
1.2混合动力汽车的研究背景及意义 1
1.2.1 能源问题 1
1.2.2环境问题 2
1.3混合动力汽车发展现状 2
1.3.1国外发展现状 2
1.3.2国内发展现状 2
1.4混合动力汽车的种类与特点 3
1.4.1轻度混合型 3
1.4.2功率混合型 4
1.4.3能量混合型 4
1.5本论文的研究内容 4
2 ISG-MHV的结构、元件选型、控制策略和工作模式分析 6
2.1结构及主要功能 6
2.2动力元件的选型 7
2.2.1 发动机的选型 7
2.2.2 ISA的选型 7
2.2.3 储能元件的选型 7
2.2.4 变速器的选型 7
2.3控制策略 8
3 ISG-MHV动力传动系各元件参数选择 9
3.1参数与选择初始条件和要求 9
3.1.1 整车参数 9
3.1.2 动力性指标 9
3.2 ISG参数设计与分析 9
3.3 发动机参数设计与分析 11
3.4 蓄电池参数设计与分析 12
3.5 变速器参数设计与分析 15
4 基于ADVISOR 的仿真建模 17
4.1 ADVISOR软件的仿真界面 17
4.2 主要模块的功能 19
5 ISG-MHV 动力传动系的参数优化与仿真分析 22
5.1 整车动力性的仿真分析 22
5.1 ECE+EUDC工况下的仿真分析 22
6 结论 25
致谢 26
参考文献 27
