摘 要

众所周知,全球能源短缺和环境恶化的问题日益严峻,交通领域的尾气排放已经成为环境污染和温室气体排放的主要来源之一,汽车行业的发展面临着前所未有的挑战。在此背景下,融合传统内燃机汽车和纯电动汽车优点的混合动力汽车因其低能耗、低排放等优点,成为21世纪汽车工业发展的主要方向。从整车效率、动力性能、续驶里程和城市运行工况等多方面综合考虑，插电式并联式混合动力电动汽车为首选方案。动力电池是电动汽车的主要能量存储装置,相比传统混合动力汽车,PHEV的动力电池容量更大。混合动力汽车动力性能是混合动力汽车得以推广的重要条件之一，而充足电的情况下以纯电动行驶的距离的长远是关键。

Plug-in混合动力汽车技术开发的核心是动力总成的参数匹配。本文依据现有的B70 plug-in混合动力汽车的资源和Plug-in混合动力汽车的特点，进行了参数匹配。然后依据Plug-in混合动力汽车的参数特点制定控制策略，以仿真软件ADVISOR为平台，把控制策略嵌入到了ADVISOR当中，编制数据输入文件，进行了仿真模拟。通过仿真模拟，在CYC-UDDS循环工况下，分析了Plug-in混合动力汽车的动力性，包括最高车速、加速时间、最大爬坡度试验。为整车动力总成参数的确定提供了理论依据。

关键词：一汽奔腾插电式混合动力汽车、ADVISOR2002、仿真、动力性、

Abstract

As we all know, global energy shortages and increasingly severe problem of environmental degradation, traffic exhaust emissions have become the field of environmental pollution and greenhouse gas emissions, the main source of development of the automotive industry is facing unprecedented challenges. In this context, the integration of traditional internal combustion engine vehicles and pure electric vehicles, hybrid vehicles because of the advantages of low power, low emissions, etc., into the 21st century, the main direction of development of automobile industry. From vehicle efficiency, dynamic performance, driving range and operating conditions, and many other cities considering, plug-in parallel hybrid electric vehicle is the preferred program. Battery electric vehicles is the main energy storage device, compared to the traditional hybrid vehicles, PHEV's battery capacity even more. Dynamic performance of hybrid cars to promote hybrid vehicles is one of the important, and sufficient power to the case of pure electric driving distance of the long-term is the key.

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1. 名词
   1. simulation
   2. emulation
   3. phantom
2. 动词
   1. simulate
   2. emulate

Plug-in hybrid electric vehicle technology development is the core of the parameters match the powertrain. This article based on the existing B70 plug-in hybrid vehicle Plug-in resources and characteristics of hybrid vehicles, for the parameters match. Then according to Plug-in hybrid electric vehicle control strategy to develop the parameters of features to the platform ADVISOR simulation software, the control strategy embedded into the ADVISOR which compiled the data input file, the simulation simulation. Through simulation, the CYC-UDDS cycle conditions, analysis of the Plug-in hybrid electric vehicle of power, including the maximum speed, acceleration time, maximum climbing Test. To determine the parameters of the vehicle powertrain to provide a theoretical basis.

Key words: Pentium PHEV, Simulation,ADVISOR2002 ,Dynamic

目录

摘 要

Abstract

1 绪论 - 1 -

1.1 研究背景 - 1 -

1.2 国内外混合动力汽车的研究概况 - 2 -

1.2.1 国外混合动力汽车的研究概况 - 2 -

1.2.2 我国混合动力汽车的研究概况 - 3 -

1.3 PHEV的研究现状和前景 - 5 -

1.4 论文的研究内容和意义 - 6 -

1.5 本章小结 - 7 -

2 混合动力汽车原理和B70混合动力汽车工作原理 - 8 -

2.1引言 - 8 -

2.2混合动力汽车动力系统分类和工作原理 - 8 -

2.2.1串联式混合动力汽车 - 8 -

2.2.2并联式混合动力汽车 - 9 -

2.2.3混联式混合动力汽车 - 10 -

2.3插电式混合动力车 - 11 -

2.4 B70插电式混合动力汽车 - 13 -

2.4.1 B70混合动力汽车介绍 - 13 -

2.4.2 B70插电式混合动汽车工作原理 - 14 -

2.5 本章小结 - 16 -

3 动力系统参数匹配原则和B70混合动力参数的优越性 - 17 -

3.1 奔腾B70传统轿车的参数 - 17 -

3.2 plug-in混合动力汽车动力系统的参数匹配 - 18 -

3.2.1 发动机的选型 - 18 -

3.2.2 蓄电池的选型 - 18 -

3.2.3 电机的选型 - 19 -

3.3 奔腾B70 plug-in混合动力汽车的参数及优越性 - 19 -

3.4 本章小结 - 20 -

4 B70plug-in混合动力汽车动力性仿真 - 21 -

4.1仿真模型建立 - 21 -

4.2 奔腾B70 Plug-in混合动力汽车各部件在ADVISOR中的建模实现 - 22 -

4.2.1车辆(vehicle)模块 - 22 -

4.2.2发动机(fuel converter)模块 - 23 -

4.2.3蓄电池(energy storage)模块 - 24 -

4.2.4电动机（motor）模块 - 26 -

4.2.5车轮与半轴(wheeland axle )模块 - 28 -

4.3 奔腾B70插电式混合动力汽车动力性仿真 - 29 -

4.3.1 工况循环仿真 - 29 -

4.3.2 最高车速的仿真 - 29 -

4.3.3 加速时间的仿真 - 31 -

4.3.4 最大爬坡度仿真 - 31 -

4.4本章小结 - 32 -

5 PHEV的控制策略 - 33 -

5.1 引言 - 33 -

5.2模糊控制策略 - 33 -

5.2.1 模糊控制理论 - 33 -

5.2.2 模糊逻辑控制的规则 - 34 -

5.3最优曲线模糊控制策略 - 35 -

5.3.1模糊控制策略中B70插电式混合动力汽车发动机的模型 - 35 -

5.3.2 运用模糊控制优化B70插电式混合动力发动机模块 - 36 -

5.4本章小结 - 37 -

6 仿真结果及分析 - 38 -

6.1 动力性仿真结果 - 38 -

6.1.1 工况仿真结果 - 38 -

6.1.2 动力性仿真结果 - 39 -

6.2仿真结果比较 - 40 -

6.3 模糊控制策略优化结果 - 40 -

6.4仿真结果分析 - 40 -

6.5本章小结 - 41 -

总结 - 42 -

7.1 全文总结 - 42 -

7.2 研究展望 - 43 -

致 谢 - 44 -

参考文献 - 45 -

1 绪论

1.1 研究背景

能源与环境一直是当下亟待解决的世界性重点问题。在能源方面：进入21世纪以来，随着世界人口和经济的增长，对能源的需求也不断增加。一方面是石油能源不能再生，一方面是消耗量不断增加。以目前的发展速度，根据国际上通行的能源预测，地球上的石油、天然气和煤能源供人类开发的年限，分别为40年、60年和220年。其中交通工具的能量消耗占世界总能源消费的40%，而汽车的能源消耗量占据25%。在环境方面：汽车工业的飞速发展，给人类社会带来了繁荣和生活条件的改善。我们可以看到无论在发达国家还是发展中国家，汽车都具有巨大的市场空间。社会需求的增加反过来促进了汽车制造行业的壮大，带来相关制造业和道路交通的不断发展，从而标志着国家的工业进步和社会经济发展水平。但是随着城市汽车保有量迅速递增，汽车排污负荷幅度也加大，将直接影响到空气环境质量。近年来，世界范围内空气污染日益严重，汽车尾气的排放则是空气污染的元凶之一。汽车尾气中含有150～200种不同的化合物，其中对人危害最大的有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅的化合物及碳的颗粒物。有害气体扩散到空气中造成空气污染。根据推算汽车所造成的空气污染占整个城市空气污染的60%，甚至到90%。所以面对节能和环保的压力，伴随着高新技术的发展，世界各国纷纷研究开发排放少、油耗底的新能源汽车、节能环保型汽车^【1】。

电动汽车成为世界各国及其各大汽车集团研究的重点内容，电动汽车包括：混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)、燃料电池汽车(FCEV)等。纯电动车由于蓄电池昂贵，电能储存少，生产和维修基础设施还没有到位，电动汽车电池的续航范围通常比较短等诸多原因，所以其发展比较缓慢。而混合动力汽车(HEV)作为传统汽车与纯电动汽车(BEV)之间的过渡，因而成为目前发展的主流^【2】。混合动力汽车(HEV)，是指那些采用传统燃料的，同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。它融合了传统汽车续驶里程长、能够长距离行驶、适合做长途运输以及纯电动汽车的“绿色、节能”的两方面优势。通过优化混合动力汽车控制策略，可以使发动机和电机工作在最佳经济区，并能在适宜的情况下实现再生制动能量的回收，从而提高了整车的能量利用率，提高了燃油经济性和降低排放性^【3】。

1.2 国内外混合动力汽车的研究概况

1.2.1 国外混合动力汽车的研究概况

与传统汽车相比，混合动力汽车具有排放少、油耗低等优点，逐渐成为现代人关注的焦点。国内外汽车企业均加强了对混合动力汽车的关注，并且加大对混合动力车的研发力度。国外很多国家都已经开始了混合动力汽车的试验和示范运行，其中走在前列的有日本、美国、德国、法国等，均开发出了具有商品化水平的混合动力汽车。