摘 要

随着科技的不断进步与发展以及传统能源的短缺，新型能源汽车逐渐成为汽车市场的热门话题，而其中自然少不了混合动力电动汽车。在当下，混合动力电动汽车拥有良好的市场前景：国家对新能源汽车的使用颁布了一些适应政策，不仅仅让新能源汽车的购买消费者得到了收益，也使得生产、销售新能源汽车的公司得到了相应的补助，比如税收方面、产品推广方面等。

混合动力汽车的核心关键技术包括有：电机技术、电池技术和控制策略管理技术等，本文就某款并联式混合动力电动汽车的动力系统的控制策略进行研究，学习PHEV动力系统的控制策略的建模与仿真，以模糊控制策略为主要研究方法，尝试从Matlab/Simulink的建模程序与ADVISOR两个渠道进行分析。

本文首先对国内外研究现状以及混合动力电动汽车的动力系统结构进行了简述，然后对并联式混合动力电动汽车的控制策略进行了介绍，然后选取本文的控制策略，定为自适应优化控制策略。

ADVISOR仿真结果表明，在自适应控制策略下的修改的并联式混合动力汽车PHEV在UDDS工况下，比原车型省油约35％，而动力性能基本满足要求达到105.4km/h，爬坡性能达到40％。

关键词：并联式混合动力电动汽车；ADVISOR；自适应控制策略

Abstract

With the continuous progress and development of the technology and the shortage of traditional energy, new energy vehicles have gradually become a hot topic in the automobile market, among which, of course, hybrid electric vehicles（HEV） are indispensable. In the present, HEV has good market prospects: China has issued some adaptation policies about the use of new energy vehicles , not only making consumers of the new energy cars pay less,but also making the production and sales of new energy vehicles company get the corresponding subsidies, such as tax and advertisement,etc.

The key technology of hybrid electric vehicle technology includes motor technology,battery technology and control strategy of management.This paper makes some research on the hybrid electric vehicle powertrain control strategy,study how to make PHEV powertrain system modeling and simulation and try to analyze the control strategy of the adaptive control strategy,as the main research methods,with the Matlab/Simulink modeling program and ADVISOR.

This paper firstly introduce the present situation of the domestic and foreign research of HEV as well as HEV powertrain system structure, then introduce the control strategy of the parallel HEV, and finally select instantaneous optimal control strategy as the control strategy of this paper.

Results of ADVISOR show that the changed car model with the instantaneous optimal control strategy under the working condition of UDDS,compared to the original car,improve the fuel economy by about 35%, and the dynamic performance reaches 105.4 km/h and climbing performance reaches 40%,meeting the basic requirement.

Key words:PHEV；ADVISOR；Adaptive Control Strategy

目 录

摘要 4

Abstract 6

第一章 绪论 8

1.1 引言 8

1.2 国内外研究现状 9

1.3 PHEV动力系统概述 10

1.3.1 串联式HEV动力系统 10

1.3.2 混联式HEV动力系统 10

1.3.3 并联式HEV动力系统 11

1.4 本论文主要研究内容和拟采用的技术方案 11

1.4.1主要研究内容 11

1.4.2拟采用的技术方案 11

第二章 PHEV动力系统控制策略综合分析 12

2.1控制策略概述 12

2.1.1瞬时优化控制策略 12

2.1.2基于模糊控制的智能型控制策略 12

2.1.3静态逻辑门限策略 13

2.1.4全局最优能量管理策略 14

2.1.5基于优化算法的自适应能量控制策略 14

2.2 本文PHEV动力系统控制策略的选择 14

2.3 本章小结 14

第三章 某种并联式插电混合动力电动汽车动力系统控制策略的设计 16

3.1动力系统及控制策略的设计 16

3.1.1某种插电式PHEV动力系统结构 16

3.1.2 建模需要的基本参数的选取及计算 17

3.1.3 PHEV动力系统控制策略设计 27

3.2本章小结 32

第四章 基于自适应控制策略的某种PHEV动力系统的仿真与分析 32

4.1建模平台Matlab/Simulink以及ADVISOR概述 32

4.2 PHEV动力系统控制策略建模过程 38

4.3某种PHEV自适应控制策略研究 49

4.4本章小节 58

第五章 基于自适应控制策略的某种PHEV动力系统的仿真结果与分析 58

5.1 Matlab/Simulink平台上的仿真结果 58

5.1.1纯电动加速性能 58

5.1.2混合驱动加速性能 59

5.2 ADVISOR软件的仿真结果 59

5.3 本章小结 62

第六章 总结与展望 63

6.1 总结 63

6.2 未来与展望 63

参考文献 63

致谢 65

第一章 绪论

1.1 引言

近十几年来，传统化石能源的短缺和大气环境的污染这两大问题越来越严重，再加上汽车保有量的持续增加，新能源汽车逐渐登上汽车市场的大舞台，而研制开发更节能、更环保、使用替代能源的新型能源动力汽车，成为各大汽车公司以及各个国家的重点发展方向。根据《BP世界能源统计年鉴》2017版提供的数据显示，全球石油消费增长为160万桶/日，其中中国（40万桶/日）和印度（33万桶/日）是需求增量的最主要来源，可见，中国汽车新能源汽车市场即将崛起。

新能源汽车包含很多种类，其中包括燃料汽车（FCV），纯电动汽车（EV），混合动力电动汽车（HEV）等。不论是燃料汽车存在的燃料电池能源的制备和存储问题，还是传统发动机存在的汽车未来储备能源不足和废气排放的问题，亦或者是纯电动汽车存在的行驶的动力需求和里程需求的问题，相比较下，混合动力电动汽车的特点显得较为中庸，它可以通过蓄电池带动的电机与内燃机带动的发动机组合（或者其他燃料动力源与发动机动力源的组合），形成双动力源甚至多动力源系统，优势是既可以通过控制策略来降低油耗与能耗，又可以避免纯电动汽车的短里程及反复充电问题。混合动力电动汽车，是兼顾了电动汽车特点和传统汽车特点的新一代汽车结构型式，在未来的几十年里可以很大程度上缓解能源和排污问题^[1]，因此，混动电动汽车已经成为汽车市场的主要研究与发展方向之一。