基于ADVISOR的插电式混合动力汽车驱动控制系统设计(2)
4.1 仿真环境介绍 19
4.1.1 MATLAB 19
4.1.2 ADVISOR 19
4.2 系统建模任务分析 21
4.3 插电式动力汽车整车模型 21
5 插电式混合动力汽车仿真分析 22
5.1系统仿真环境的预设置 22
5.1.1整车模型参数设置 23
5.1.2变速器模块的仿真参数 24
5.1.3部件参数设置与自动尺寸计算 24
5.1.4选择测试循环工况 25
5.1.5设置性能测试选项 27
5.2测试方案与目的 28
5.3仿真运行结果与分析 28
5.3.1插电式混合动力汽车在不同控制策略下性能比较 28
5.3.2插电式混合动力汽车关键参数改变仿真结果 31
5.3.3插电式混合动力汽车与传统汽车的比较 32
5.4本章小结 35
6 总结与展望 36
致谢 38
参考文献 39
1绪论
保护人类赖以生存的自然环境，珍惜地球上有限的石油资源，是从现在到下世纪中叶摆在人类面前迫切需要解决的两个重大课题。然而传统的内燃机汽车在环境和节能这两个重大问题上与人类的愿望背道而驰。因此，研究汽车节能、降低排放和替代燃料的新技术是当今汽车工业的必然发展趋势。电动汽车可以起到理想的环保作用，但由于储能电池技术尚未达到理想水平，阻碍了电动汽车的发展，因此人们转向了多能源系统的研究，目前已经取得了显著的成绩。
1.1 插电式混合动力汽车的研究背景
能源供给和环境保护是人类社会可持续发展面临的两大难题。特别是进入21世纪以来，石化燃料的供需矛盾进一步加剧，保障能源的供给成为各国面临的迫在眉睫的问题。对于我国来说，由于经济发展迅猛，对能源的需求和消耗迅速增加，使国家的能源安全和环境问题受到巨大挑战，解决资源与环境的问题尤为迫切。随着人们生活水平的提高和汽车工业的不断发展，汽车保有量在逐年增加，既造成了汽车尾气排放带来的环境问题，又使资源和能源临枯竭进一步加速。2011年8月16日，世界著名的美国汽车行业杂志Wardsauto公布，截至当日，全球处于使用状态的各种汽车，包括轿车、卡车以及公共汽车等的总保有量已突破10亿辆。其中，美国是目前最大的汽车拥有国，其汽车注册量达2.4亿辆；中国次之，汽车拥有量为7800万辆；日本的汽车拥有量为7400万辆。统计数据显示，去年全球汽车平均拥有量为1:6.75，即每6.75个人拥有1辆汽车。在美国，这个比例是1:1.3；在法国、日本和英国，这个比例大约为1:1.7；在中国，这个比例约为1:17.2，与世界平均水平相差巨大，所以在可以预见的一段时间，中国汽车保有量还会一直增长。因此，如何降低汽车能源的消耗和环境污染自然也就成了汽车发展的主旋律。混合动力汽车被认为是汽车国内工业近期应对能源和环境问题的最主要的对策和最现实的选择之一。
近年来，国家和各个汽车企业都十分重视新能源汽车的发展和投入，也取得了很大的成效。一方面是由于能源和环境的压力，使我们不得不在新能源汽车方向寻找解决矛盾的突破口。而混合动力汽车是传统汽车向纯电动汽车或燃料电池汽车的一个过渡。另一方面，传统汽车领域，我国已经落后欧美日等发达国家太多，新能源汽车的发展，为我们提供了一个快速在技术上赶超西方的捷径。到现在，很多汽车厂都有自己的新能源汽车计划。插电式混合动力汽车（Plug-in Hybrid Electric Vehicle，PHEV）因其可以使用外接电网充电，纯电动行驶里程长，节油率高，成为许多国家新一代电动汽车发展计划中实现车辆节能减排的重要技术途径之一。混合动力汽车既具有传统汽车的内燃机动力系统，又有一套电驱动系统，既可用单独依靠内燃机或电力工作，又可采用内燃机和电力联合工作。混合动力汽车的最大优势是节能、环保和易于推广。混合动力汽车的发动机大部分工作在经济工况区，几乎不在高油耗的全负荷和加速工况区域工作，并且一般都采用制动能量回收系统，因而与传统汽车相比，燃油消耗大大减少，节能优势明显。另外，由于混合动力汽车一般都具有单独依靠电力、内燃机和电力的联合等多种工作模式，因而具有噪声小、排放少的特点，并可采用无污染物排放模式工作。与纯电动、燃料电池等新能源汽车相比，混合动力汽车具有易于推广和使用的优势，它不需要新兴的燃料供给设施，可直接利用已有设施。混合动力汽车的使用虽然无法解决石化燃料枯竭后的能源替代问题，但作为未来电动汽车或可再生能源汽车时代到来之前的一种过渡产品，其在节能和环境保护方面具有明显的优势。