【摘 要】
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全球石油资源日益枯竭,原油价格不断上涨,对传统汽车的经济性提出了极为严峻的挑战。传统内燃机汽车不仅消耗大量资源,而且其尾气排放严重地污染了周围的环境。20世纪90年代
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全球石油资源日益枯竭,原油价格不断上涨,对传统汽车的经济性提出了极为严峻的挑战。传统内燃机汽车不仅消耗大量资源,而且其尾气排放严重地污染了周围的环境。20世纪90年代以来,节能和减排成为汽车研究的主题,各种电动汽车脱颖而出。混合动力电动汽车HEV(HybriaElectricVehicle)是在电动汽车发展过程中出现的一种低油耗、低排放、续驶里程长、价格适中,兼具纯电动汽车和传统燃油汽车优点的新型汽车,由于在技术、经济和环境等方面的综合优势,混合动力汽车被认为是目前最切实可行的清洁汽车方案。
本课题源自同济大学和意大利环境与国土海洋部合作的一个混合动力项目:项目车型为混合动力四轮驱动汽车,为混联式结构。具有发动机及电动机两套动力系统。两个前轮由发动机驱动,两个后轮由轮毂电机驱动。其中发动机输出的功率一部分用来直接驱动前轮行驶,一部分通过发电机/电动机一体化电机的发电工况,将动能转换成电能存储至蓄电池。后轮轮毂电机直接由蓄电池供电。
本文首先介绍了无刷直流电机的工作原理和控制理论,利用Matlab/Simulink软件建立电机的仿真模型来分析不同电机参数对输出特性的影响,由于转速闭环时模型输出的转矩脉动比较大,利用转矩闭环和PWM控制有效的减小了转矩的脉动。然后根据项目中对汽车动力性要求对发动机和电机匹配选型,并且结合电机的实验数据验证模型的有效性。本文还详细分析了电机回馈制动的原理,并且仿真计算了制动效率,提出了以发动机油耗最低为目的的控制策略,最后结合整车模型,利用AVL公司的Cruise软件分析轮毂电机的参数对于整车的经济性和排放性能的影响。
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