并联混合动力电动大客车多能源动力总成控制系统研究

面对新世纪能源和环保的巨大压力,混合动力电动汽车(HEV)成为当前主流清洁能源汽车。我国非常重视混合动力电动汽车的研究和开发,国家科技部在“十五”国家863 计划中将电动汽车单列为重大专项,明确提出将研究重点放在电动汽车整车配置设计与通用控制平台、电动汽车多能源动力总成、电动汽车新型电机与驱动系统、电动汽车动力电池及其智能管理系统的研制上。本文以并联混合动力电动大客车XD6120HEV 为研究对象,进行了混合动力驱动系统配置、多能源动力总成控制系统及其控制策略、HEV 主要部件建模及仿真、实车道路测试等方面的研究和设计。 首先根据XD6120HEV 的控制任务定义简化出了其混合动力驱动系统的模型,并对发动机、电动机和蓄电池等主要零部件进行了使用条件和性能要求分析,对其混合动力驱动系统和整车配置进行计算机仿真研究。 然后通过对XD6120HEV 混合动力驱动系统在多种工作模式下的能量流分析,提出了一种基于规则和能量流分析的转矩控制策略。同时对不同运行状态切换过程中发动机和电动机之间的动态协同控制问题作了研究,结合转矩控制策略提出了混合动力驱动系统动态协同控制算法。 设计了基于CAN 总线的XD6120HEV 多能源动力总成控制系统,分析了CAN 总线在混合动力电动汽车多能源动力总成控制系统中的应用,介绍了整个控制系统的设计思路和系统的软、硬件组成。 最后在ADVISOR软件中结合多种典型的循环工况对XD6120HEV的转矩控制策略进行了仿真分析,验证了它的正确性和实用性。同时在襄樊国家试车场对XD6120HEV 样车进行了整车性能试验,测试结果表明所设计的控制系统合理可靠,整车具有良好的动力性和燃油经济性,达到了预期的设计目标。