基于公交工况的混合动力客车构型分析及控制策略研究

【摘要】随着能源短缺和环境污染问题的愈发严峻，逐步发展低能耗、低排放的新能源汽车以取代传统燃油汽车已成为全社会的共识。我国自2009年开始实施“十城千辆”工程，在城市公交等公共交通领域推广新能源汽车的示范运行。目前已有三批总计25个城市被选为示范城市，超过20000辆新能源汽车在进行着示范运行。但新能源汽车的推广过程也并非一帆风顺，一些企业的产品在示范运行中也暴露出了诸多问题，如：节能潜力未能达到预期目标、车辆故障率偏高以致影响正常运行等。企业对于什么样的混合动力构型及控制策略更适合城市公交车辆这一命题的研究从未停止过。在这样的背景下，本文以“十城千辆”工程为平台，以某企业混合动力客车技术保障与节能降耗项目为依托，前期对所在城市的混合动力公交客车示范运行情况进行了详细的调研和统计，分析了现有产品构型在运行中存在的问题及其原因。在此基础上，根据项目要求进行技术预研，针对现存问题选择新的混合动力构型，制定并优化控制策略，探究其对城市公交工况的适应性，并与现有构型进行对比，分析其节能机理，为企业今后的研发提供参考。论文的主要研究内容有如下几个方面：（1）跟踪调研所在城市的混合动力公交车辆示范运行情况，分析运行中存在的问题及其原因。进行工况试验，对城市公交工况进行采集并分析其特点。选择代表工况，为后文的仿真对比分析提供基础。（2）针对现有构型存在的问题，以及实测城市公交工况的特点，为公交车辆选择一种新的混合动力总成构型，分析新构型的特点，并与现有构型进行对比。在AVL/Cruise软件环境下搭建车辆正向仿真模型。（3）采用分层控制的思想，划分车辆工作模式，制定新构型的控制策略，包括各模式下的转矩分配规则和各模式间的切换规则。在MATLAB/Simulink环境下搭建车辆的控制器模型。在完成基本控制策略的基础上，选取关键控制参数，采用改进算法进行控制参数优化。（4）进行目标构型与对标构型的性能仿真，全面、客观的对比两种构型的各项性能，从部件工作特性的角度分析构型节能机理及性能差异，并从工程化的视角综合评价两种构型，为企业的今后的研发提供参考。
【作者】朱泳逾；
【导师】杨志华；
【作者基本信息】吉林大学，车辆工程，2014，硕士
【关键词】混联式混合动力客车；公交工况；构型分析；控制策略；性能对比；控制参数优化；

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