并联混合动力中型客车多能源动力优化控制策略

分类号：U463.341 密 级：

单位代码：10433

学 号：Y0602078

山东理工大学

硕士学位论文

并联混合动力中型客车多能源动力

优化控制策略研究

RESEARCH ON MULTI-ENERGY POWER TRAIN OPTIMIZATION AND CONTROL STRATEGY OF

PARALLEL HYBRID ELECTRIC BUS

研指

导

究教

生： 宋 忠 凯 师： 谭德荣 教授

申请学位门类级别： 工 学 硕 士 学科专业名称： 载运工具运用工程 研

究

方

向： 车辆电子技术

论文完成日期： 2009年 4月 8日

独 创 性 声 明

本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得山东理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

研究生签名： 时间： 年 月 日

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研究生签名： 时间： 年 月 日

导师签名： 时间： 年 月 日

山东理工大学硕士学位论文 摘 要 摘 要

随着科技发展和社会进步，汽车保有量日益增加，汽车工业所带来的能源短缺与环境污染等问题越来越受到世界各国的重视。混合动力汽车作为一种低能耗、低排放且能够满足现代使用性能要求的新型能源汽车，受到越来越广泛的关注。

本文以舒驰中型客车YTK6605Q为研究对象，运用并联混合动力系统的有关知识对其动力系统进行设计，优化了动力系统参数，使之在保持动力性的基础上，达到提高燃油经济性和降低排放的设计目标。

本文分析比较了混合动力系统的几种驱动结构形式；研究了混合动力客车动力总成部件选型理论，提出了发动机、储能元件、电机以及变速器等的选型方案，并提出了双轴并联的混合动力客车动力系统设计开发方案。对YTK6605QHEV并联混合动力客车进行动力系统参数选择和控制策略的研究，提出了实时控制策略。运用advisor仿真软件编辑客车动力系统各组成部件M文件并对其建模；研究了在不同工况下的客车动力性与经济性；与传统车型进行比较，突出并联混合动力系统的优越性。

关键词：并联混合动力客车；动力参数匹配；控制策略；仿真

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山东理工大学硕士学位论文 ABSTRACT Abstract

With technological development and social progress, the automobile industry is increasing year by year. Energy source shortage and environment pollution arising from automobile industry have been given more and more attention all over the world. HEV is a new type motor vehicle with low energy consumption and emission, it receives more and more extensive attention.

YTK6605Q was studied in this paper as traditional model to design power train system by related information in order to realize the designed object to improve the fuel economy and decrease the emission.

The paper analyzed and compared several drive structure. The parallel configuration was put forward based on analyzing the advantages and disadvantages for series and parallel power train for hybrid electric power train structure. Then, the type for power train, such as engine, storage, motor and transmission was selected respectively according to analyzing the component for HEV. Based on YTK6605Q, the paper completed dynamic parameter matching of YTK6605QHEV and control strategy research. And it selected real time control strategy. ADVISOR software was used to simulate the designed prototype under certain drive cycle. The simulation result was compared with that from conventional bus prototype, from which it could be concluded that as for the newly designed prototype, the parameter selecting was reasonable and hybrid power was superior.

Key words: Parallel Hybrid Electric Vehicle; Dynamic Parameters Matching; Control Strategy; Simulation

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山东理工大学硕士学位论文 目 录 目 录

摘 要 ........................................................................................................................................ I Abstract ....................................................................................................................................... II 第一章 引 言 ........................................................................................................................... 1 1.1 选题背景 .......................................................................................................................... 1 1.2 论文研究的目的和意义 .................................................................................................. 1 1.3 国内外混合动力电动客车的研究现状与发展趋势 ...................................................... 2

1.3.1 国外混合动力电动客车的研究现状 .................................................................... 2 1.3.2 国内混合动力电动客车的研究现状 .................................................................... 3 1.3.3 国内外混合动力电动客车的发展趋势 ................................................................ 4 1.4 论文的主要研究内容 ...................................................................................................... 4 1.5 本章小结 .......................................................................................................................... 5 第二章 混合动力客车动力系统布置方案研究 ....................................................................... 6 2.1 概述 .................................................................................................................................. 6 2.2 混合动力客车驱动类型和工作原理 .............................................................................. 6

2.2.1 串联式混合动力客车（SHEV） .......................................................................... 6 2.2.2 并联式混合动力客车（PHEV） .......................................................................... 7 2.2.3 混联式混合动力客车（PSHEV） ..................................................................... 12 2.2.4 插电式混合动力客车 .......................................................................................... 13 2.2.5 四种混合动力驱动系统的性能特点和对比 ...................................................... 14 2.3 YTK6605QHEV动力驱动系统的确定 ........................................................................ 17

2.3.1 中型客车运行工况的特点 .................................................................................. 17 2.3.2 YTK6605QHEV动力驱动系统方案 ................................................................... 17 2.4 本章小结 ........................................................................................................................ 18 第三章 并联混合动力中型客车动力总成选型与参数匹配 ................................................. 20 3.1 概述 ................................................................................................................................ 20 3.2 YTK6605Q整车参数和性能指标 ................................................................................. 20 3.3 并联混合动力客车动力总成选型 ................................................................................ 21

3.3.1 并联混合动力客车整车模型 .............................................................................. 21 3.3.2 并联混合动力客车发动机选型 .......................................................................... 21 3.3.3 并联混合动力客车电动机选型 .......................................................................... 24 3.3.4 并联混合动力客车储能元件选型 ...................................................................... 25

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