摘 要

混合动力汽车是一种准环保型的车辆，它可以大幅度降低油耗，减少污染物排放。虽然混合动力汽车它没有实现真正的零排放，但是它的动力性、经济性和排放等综合指标能可以满足当前苛刻的要求，缓解汽车需求与环境污染及石油短缺等一系列问题，它代表了21世纪初汽车发展的方向。混合动力汽车的结构型式多样，成功开发混合动力汽车的关键是根据开发车型选择一个传动高效、布置紧凑、结构简洁、控制良好、匹配合理的动力传动系统。目前，混合动力汽车主要有三种驱动结构类型：它们分别是串联式、并联式和混联式。通过分析比较这三种驱动结构类型的混合动力汽车的优缺点还有结构特性，来考虑车辆的成本问题和使用要求等因素。

为此本文围绕混合动力汽车整车仿真开发的整个过程。首先对汽车仿真进行了综述，并对各种混合动力电动汽车的动力系统的运行原理进行了介绍。然后分析了电动汽车专用仿真软件ADVISOR的原理和使用方法，建立整车模型及发动机、电动机、蓄电池、变速器等各部件模型。

在MATLAB环境下，以东风风神EQ7200HEV为设计原型，用ADVISOR作为仿真平台通过重新设计其驱动系统将其设计为简化的并联式混合动力电动轿车的整车模型，本文在原车基础上，将原车中的自动变速器换成机械无级自动变速器。在仿真软件中输入仿真参数、设置测试性能选择循环工况，分别对风神EQ7200HEV和本文设计的车辆进行仿真运算，分析比较最后仿真结果。

结果表明：本文设计的并联式混合动力汽车和风神EQ7200HEV相比，本文设计的并联式混合动力汽车提高了燃油经济性，改善了排放性能，具有良好的应用前景和社会经济效益。

关键词：混合动力电动汽车、并联、驱动系统、ADVISOR、建模、仿真

Abstract

Hybrid cars are a quasi environmentally friendly vehicles,it can sharply reduce oil consumption and reducing emissions. Though Hybrid cars can not realize zero emissions, but its performance，fuel consumption and emissions can satisfy the current integrated index such as strict requirements, can alleviate auto demand and environmental pollution and oil shortage, it represents the contradiction in early 21st century the direction of vehicle development. Hybrid cars diversiform, the structural type hybrid car development the key to success is based on development models to choose a concise structure,ecorated compact,high-effency,reasonable matching,ontrol good power transmission system. At present, the hybrid cars mainly have three driving structure types: tandem，arallel and mix association-like. Through the analysis and comparison of the three types of structure hybrid cars driving the structure characteristics ,advantages and disadvantages of the cost problem and consider vehicles and requirements of operation and other factors.

This paper around hybrid cars vehicle simulation development process. First for car simulation were summarized, introducing all sorts of hybrid electric vehicle operating principle of the power system. Then it analyses the special ADVISOR software emulation electric car，the principle and method of use established engine, motor, batteries, transmission ,arious component model and vehicle model.

Design EQ7200HEV in dongfeng foison prototype in the MATLAB environment, Through the redesign its drive system will its design for simplified parallel hybrid electric cars vehicle model with ADVISOR, In this paper, based on the original car, the original car's automatic transmission into mechanical stepless automatic transmission.input simulation parameters, setup test performance choose driving cycles du respectively in the model, simulation computation of the EQ7200HEV and the vehicles in this design, analysis and comparison simulation results.

Results show that: This design parallel hybrid cars compared EQ7200HEV , This design parallel hybrid improved fuel economy and emission performance improved, it has a good application prospect and social and economic benefits.

Keywords: hybrid electric cars, parallel, driving system, ADVISOR, modeling, simulation.

目录

第1章 绪论 1

1.1 混合动力电动汽车的概述 1

1.2 混合动力汽车的优点 2

1.3 国内外混合动力汽车的研究和应用现状 3

1.3.1 国外在混合动力电动汽车领域的研究状况 3

1.3.2我国在混合动力电动汽车领域的研究状况 7

1.4 本文研究内容 8

第2章 并联式混合动力电驱动系与风神EQ7200介绍 9

2.1 转矩耦合的并联式混合动力电驱动系 9

2.1.1 转矩耦合配置 9

2.1.2 转矩耦合的电驱动系结构 9

2.2 转速耦合的并联式混合动力电驱动系 10

2.2.1 转速耦合配置 10

2.2.2 转速耦合的电驱动系结构 10

2.3 转矩耦合与转速耦合的并联式混合动力电驱动系 10

2.3.1 两种耦合模式的配置 11

2.4 东风风神EQ7200介绍 11

2.4.1 风神EQ7200整车参数 12

2.5 本章小结 13

第3章 CVT-HEV能源控制策略 14

3.1 混合动力系统与 CVT 融合的技术优势 14

3.2 CVT-HEV 的部件数据文件 14

3.3 CVT-HEV 的结构和工作原理 15

3.4 CVT-HEV的能源控制策略 17

3.4.1 控制策略概述 17

3.4.2 CVT-HEV 的能源分配策略原理 18

3.4.3 CVT-HEV 能源分配策略的重点 19

3.5 本章小结 19

第4章 ADVISOR仿真模型的建立与分析 20

4.1 仿真软件ADVISOR简介 20

4.2 ADVISOR的使用方法. 21

4.3 驱动系统主要部件仿真模型的建立与修改 24

4.3.1 东风风神整车模型 24

4.3.2 发动机模型 25

4.3.3 电动机模型 27

4.3.4 蓄电池模型 29

4.3.5 主减速器模型 30

4.3.6 变速器模型 31

4.4本章小结 32

第5章 仿真结果分析与研究 33

5.1仿真测试 33

5.1.1 仿真参数的设置 33

5.1.2 测试循环工况选择 33

5.1.3 设置性能测试选项 35

5.1.4 加速性能测试 35

5.2 仿真结果分析 36

5.3 部分控制策略对仿真结果的影响 38

5.4 本章小结 39

总结 40

参考文献 41

致谢 43

第1章 绪论

当今社会，汽车工业的发展水平是衡量一个国家工业水平高低的重要标志。它体现了一个国家工业发展水平，全世界在汽车工业上运用了最多的新科技。在随着汽车保有量不断上升的今天，汽车尾气在大气污染中的含量也越来越高。据相关资料显示，城市大气中CO的82％、NOX的48％、HC的58％和微粒的8％均来自汽车的排放物中，严格限制汽车排放深受世界各国政府与人民的关注。与此同时，人类用来作为燃料使用的石油，在2001年初被确认的埋藏量也只剩一兆桶左右，据估计开采年数仅剩40年左右。虽然这一数字还有可能会增加，但总的来说，汽车作为能源的石油总有一天会被开采完。汽车是人类文明的象征也是人类文明的产物，与人类社会的文明进程息息相关，毫无疑问，汽车的发展离不开可持续发展的道路。能源、环保与安全是未来汽车技术可持续发展的三大主题。

1.1 混合动力电动汽车的概述

混合动力汽车英文缩写为HEV，即Hybrid Electric Vehicle。早在1896年波尔舍汽车公司就取得了汽油机和电动机混合的专利。在1916年，Woods推出了汽油机和电动机混合驱动的汽车。这款早期的混合电动汽车采用了一个四缸汽油机、一只电动机和只有传统纯电动汽车大小一半的蓄电池。

一个以上的能量转换器的类型，提供了混合动力电动汽车：在国际电工委员会技术委员会（IEC）在混合动力汽车的定义的建议为基础的电动汽车。换句话说，混合动力电动汽车电池和辅助动力装置的使用（辅助动力装置，简称APU）的电动车辆。